Red de área local

Una red de área local ( LAN ) es una red informática que interconecta computadoras dentro de una única ubicación física. Es el tipo de red informática más común, utilizada en hogares y edificios, incluidas oficinas o escuelas, ^{[1] [2] [3]} para compartir datos y dispositivos entre sí, incluido el acceso a Internet . Ethernet y Wi-Fi son las dos tecnologías más comunes utilizadas para redes de área local; las tecnologías de red históricas incluyen ARCNET , Token Ring y AppleTalk .

Una LAN contrasta con una red de área amplia (WAN), que no sólo cubre una distancia geográfica mayor, sino que también suele implicar circuitos de telecomunicaciones arrendados .

La mayoría de las infraestructuras de redes cableadas utilizan cableado de par trenzado de categoría 5 o categoría 6 con terminaciones compatibles con RJ45 . Este medio proporciona conectividad física entre las interfaces Ethernet presentes en una gran cantidad de dispositivos que reconocen IP. Según el tipo de cable y la calidad de la instalación, se admiten velocidades de hasta 10 Mbit/s, 100 Mbit/s, 1 Gbit/s o 10 Gbit/s.

En una LAN inalámbrica , los usuarios tienen movimiento sin restricciones dentro del área de cobertura. Las redes inalámbricas se han vuelto populares en residencias y pequeñas empresas, debido a su facilidad de instalación. La mayoría de las LAN inalámbricas utilizan Wi-Fi como adaptadores inalámbricos y que utilizan tecnología de señal de radio inalámbrica ; la red 802.11 certificada por el IEEE . La mayoría de los dispositivos residenciales con capacidad inalámbrica funcionan a una frecuencia de 2,4 GHz bajo 802.11b y 802.11g o 5 GHz bajo 802.11a. Algunos dispositivos de redes domésticas funcionan en señales de banda de radio y se encuentran dentro de los estándares 802.11n o 802.11ac. Wi-Fi es una certificación de marketing y cumplimiento para las tecnologías IEEE 802.11. ^[4] La Wi-Fi Alliance ha probado productos compatibles y los certifica para interoperabilidad. La tecnología puede integrarse en teléfonos inteligentes , tabletas y computadoras portátiles . A menudo se ofrece a los huéspedes acceso a Internet a través de un servicio de punto de acceso .

Las redes LAN simples en edificios de oficinas o escuelas generalmente consisten en cableado y uno o más conmutadores de red ; un conmutador se utiliza para permitir que los dispositivos en una LAN se comuniquen entre sí a través de Ethernet . Un conmutador se puede conectar a un enrutador , módem de cable o módem ADSL para acceder a Internet . Las redes LAN en hogares residenciales generalmente tienden a tener un solo enrutador y, a menudo, pueden incluir un repetidor inalámbrico . Una LAN puede incluir una amplia variedad de otros dispositivos de red, como firewalls , balanceadores de carga y detección de intrusiones de red . ^[5] Se requiere un punto de acceso inalámbrico para conectar dispositivos inalámbricos a una red; cuando un enrutador incluye este dispositivo, se lo denomina enrutador inalámbrico .

Las redes LAN avanzadas se caracterizan por el uso de enlaces redundantes con conmutadores que utilizan el protocolo de árbol de expansión para evitar bucles, su capacidad para gestionar distintos tipos de tráfico mediante la calidad de servicio (QoS) y su capacidad para segregar el tráfico con VLAN . Un puente de red vincula dos interfaces de red diferentes entre sí, a menudo para otorgar a un dispositivo cableado acceso a un medio de red inalámbrica.

La topología de red describe la disposición de las interconexiones entre dispositivos y segmentos de red. En la capa de enlace de datos y la capa física , se han utilizado una amplia variedad de topologías de LAN, incluidas la topología de anillo , bus , malla y estrella . La topología de estrella es la más común en la época contemporánea. La LAN inalámbrica (WLAN) también tiene sus topologías: conjunto de servicios básicos independientes (IBSS, una red ad-hoc ) donde cada nodo se conecta directamente con los demás (esto también se estandariza como Wi-Fi Direct ), o conjunto de servicios básicos (BSS, una red de infraestructura que utiliza un punto de acceso inalámbrico ). ^[6]

El protocolo DHCP se utiliza para asignar direcciones IP internas a los miembros de una red de área local. Normalmente, un servidor DHCP se ejecuta en el enrutador ^[7] y los dispositivos finales son sus clientes. Todos los clientes DHCP solicitan ajustes de configuración mediante el protocolo DHCP para obtener su dirección IP , una ruta predeterminada y una o más direcciones de servidor DNS . Una vez que el cliente implementa estos ajustes, podrá comunicarse en esa red de Internet . ^[8]

En las capas de red superiores, protocolos como NetBIOS , IPX/SPX , AppleTalk y otros alguna vez fueron comunes, pero el conjunto de protocolos de Internet (TCP/IP) ha prevalecido como el estándar de elección para casi todas las redes de área local en la actualidad.

Las redes LAN pueden mantener conexiones con otras redes LAN a través de líneas arrendadas, servicios arrendados o a través de Internet utilizando tecnologías de redes privadas virtuales . Según cómo se establezcan y aseguren las conexiones y la distancia involucrada, dichas redes LAN vinculadas también pueden clasificarse como redes de área metropolitana (MAN) o redes de área amplia (WAN).

Las redes de área local pueden conectarse a Internet (un tipo de WAN ) a través de medios de línea fija (como un módem DSL / ADSL ^[9] ) o, alternativamente, utilizando un módem celular o satelital . Estos también utilizarían cables telefónicos como VDSL y VDSL2 , cables coaxiales o fibra hasta el hogar para tender cables de fibra óptica directamente a una casa o edificio de oficinas, o, alternativamente, un módem celular o una antena parabólica en los últimos casos no fijos. Con acceso a Internet , el proveedor de servicios de Internet (ISP) otorgaría una única dirección IP orientada a la WAN a la red. Un enrutador se configura con la dirección IP del proveedor en la interfaz WAN, que se comparte entre todos los dispositivos en la LAN mediante la traducción de direcciones de red .

Una puerta de enlace establece la conectividad de la capa de enlace de datos y física con una WAN a través de la infraestructura de telecomunicaciones nativa de un proveedor de servicios. Estos dispositivos suelen contener un módem de cable , DSL u óptico conectado a un controlador de interfaz de red para Ethernet. Los enrutadores domésticos y para pequeñas empresas suelen incorporarse a estos dispositivos para mayor comodidad y, a menudo, también tienen un punto de acceso inalámbrico integrado y un conmutador Ethernet de 4 puertos .

El estándar ITU-T G.hn y el estándar IEEE Powerline , que proporcionan redes de área local de alta velocidad (hasta 1 Gbit/s) a través del cableado doméstico existente, son ejemplos de tecnología de redes domésticas diseñadas específicamente para la entrega de IPTV . ^{[10] [ ¿relevante? ]}

La creciente demanda y uso de computadoras en universidades y laboratorios de investigación a fines de la década de 1960 generó la necesidad de proporcionar interconexiones de alta velocidad entre sistemas informáticos. Un informe de 1970 del Laboratorio de Radiación Lawrence que detallaba el crecimiento de su red "Octopus" dio una buena indicación de la situación. ^{[11] [12]}

En la década de 1970 se desarrollaron varias tecnologías LAN experimentales y comerciales tempranas. Ethernet se desarrolló en Xerox PARC entre 1973 y 1974. ^{[13] [14]} Cambridge Ring se desarrolló en la Universidad de Cambridge a partir de 1974. ^[15] ARCNET fue desarrollado por Datapoint Corporation en 1976 y anunciado en 1977. ^[16] Tuvo la primera instalación comercial en diciembre de 1977 en Chase Manhattan Bank en Nueva York. ^[17] En 1979, ^[18] los sistemas de votación electrónica para el Parlamento Europeo fueron la primera instalación de una LAN que conectaba cientos (420) de terminales de votación controladas por microprocesador a una unidad central de votación/selección con un bus multidrop con arbitraje maestro/esclavo (tecnología) . ^{[ dudoso – discutir ]} Se trataba de un cable de par trenzado de categoría 3 de 10 kilómetros sin blindaje , el mismo que se utiliza para los sistemas telefónicos, instalado en el interior de los bancos de los hemiciclos del Parlamento Europeo en Estrasburgo y Luxemburgo. ^[19]

El desarrollo y la proliferación de ordenadores personales que utilizaban el sistema operativo CP/M a finales de los años 70, y posteriormente los sistemas basados ​​en DOS a partir de 1981, hicieron que muchos sitios crecieran hasta tener decenas o incluso cientos de ordenadores. La fuerza impulsora inicial de la creación de redes era compartir el almacenamiento y las impresoras , dos elementos caros en aquella época. Hubo mucho entusiasmo por el concepto y durante varios años, desde aproximadamente 1983 en adelante, los expertos de la industria informática declararon habitualmente que el año siguiente sería "el año de la LAN". ^{[20] [21] [22]}

En la práctica, el concepto se vio empañado por la proliferación de implementaciones de protocolos de red y de capas físicas incompatibles , y por una plétora de métodos para compartir recursos. Normalmente, cada proveedor tenía su propio tipo de tarjeta de red, cableado, protocolo y sistema operativo de red . Una solución apareció con la llegada de Novell NetWare , que ofrecía un soporte equitativo para docenas de tipos de tarjetas y cables que competían entre sí, y un sistema operativo mucho más sofisticado que la mayoría de sus competidores.

De los competidores de NetWare, sólo Banyan Vines tenía puntos fuertes técnicos comparables, pero Banyan nunca consiguió una base sólida. 3Com produjo 3+Share y Microsoft produjo MS-Net . Estos luego formaron la base para la colaboración entre Microsoft y 3Com para crear un sistema operativo de red simple, LAN Manager , y su primo, LAN Server de IBM . Ninguno de ellos disfrutó de un éxito duradero; Netware dominó el negocio de las redes LAN para computadoras personales desde poco después de su introducción en 1983 hasta mediados de los años 1990, cuando Microsoft presentó Windows NT . ^[23]

En 1983, se demostró por primera vez que TCP/IP era capaz de soportar aplicaciones reales del departamento de defensa en un banco de pruebas LAN de la Agencia de Comunicaciones de Defensa ubicado en Reston, Virginia. ^{[24] [25]} La LAN basada en TCP/IP soportó con éxito Telnet , FTP y una aplicación de teleconferencia del Departamento de Defensa. ^[26] Esto demostró la viabilidad de emplear LAN TCP/IP para interconectar computadoras del Sistema Mundial de Comando y Control Militar (WWMCCS) en centros de comando en todo Estados Unidos. ^[27] Sin embargo, WWMCCS fue reemplazado por el Sistema Global de Comando y Control (GCCS) antes de que eso pudiera suceder.

Durante el mismo período, las estaciones de trabajo Unix utilizaban redes TCP/IP. Aunque el segmento de mercado de las estaciones de trabajo es ahora muy reducido, las tecnologías desarrolladas en el área siguen siendo influyentes en Internet y en todas las formas de redes, y el protocolo TCP/IP ha reemplazado a IPX , AppleTalk , NBF y otros protocolos utilizados por las primeras redes LAN de PC.

Econet era el sistema de red de área local de bajo costo de Acorn Computers, pensado para su uso en escuelas y pequeñas empresas. Fue desarrollado por primera vez para los ordenadores Acorn Atom y Acorn System 2/3/4 en 1981. ^{[28] [29]}

En la década de 1980, se desarrollaron varias implementaciones de redes Token Ring para LAN. ^{[30] [31]} IBM lanzó su propia implementación de Token Ring en 1985, ^{[32] [33]} Se ejecutó en4  Mbit/s . ^[34] IBM afirmó que sus sistemas Token Ring eran superiores a Ethernet, especialmente bajo carga, pero estas afirmaciones fueron debatidas. ^{[35] [36]} La implementación de Token Ring por parte de IBM fue la base del estándar IEEE 802.5. ^[37] Una versión de 16 Mbit/s de Token Ring fue estandarizada por el grupo de trabajo 802.5 en 1989. ^[38] IBM tenía dominio del mercado sobre Token Ring, por ejemplo, en 1990, el equipo de IBM era el más utilizado para redes Token Ring. ^[39]

La interfaz de datos distribuidos por fibra (FDDI), un estándar de LAN, se consideró una tecnología atractiva para las redes troncales de campus a principios y mediados de los años 1990, ya que las redes Ethernet existentes solo ofrecían velocidades de datos de 10 Mbit/s y las redes Token Ring solo ofrecían velocidades de 4 Mbit/s o 16 Mbit/s. Por lo tanto, era una opción de velocidad relativamente alta en esa época, con velocidades de hasta 100 Mbit/s. En 1994, los proveedores incluían a Cisco Systems , National Semiconductor , Network Peripherals, SysKonnect (adquirida por Marvell Technology Group ) y 3Com . ^[40] Las instalaciones FDDI han sido reemplazadas en gran medida por implementaciones Ethernet. ^[41]

• Modo de transferencia asincrónica
• Caosnet
• Mensajero de LAN
• Fiesta LAN
• Controlador de interfaz de red

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