“Sendero
para un saber transformador”
“FORMACIÓN
INTEGRAL CON CALIDAD Y EXCELENCIA”
Cómo instalar una red informática en tu hogar
1. Redes conectadas
Una red local conectada es básicamente un grupo de dispositivos comunicados entre sí por medio de cables, con frecuencia con la ayuda de un router, lo que nos lleva al primer término relativo a redes.
Router (también conocido como enrutador): es el dispositivo central de una red del hogar, en el que puedes conectar un extremo de un cable de red. El otro extremo del cable se coloca en el dispositivo de red que tiene un puerto de red. Si deseas agregar más dispositivos a su router, necesitarás más cables y más puertos en el dispositivo. Estos puertos, tanto en el router como en los dispositivos finales, se llaman puertos de Red de Área Local (LAN, por sus siglas en inglés). También se conocen como puertos RJ45. Cuando conectas un dispositivo a un router, ya tienes una red conectada. Los dispositivos de red que vienen con un puerto de red RJ45 se conocen como dispositivos preparados para Ethernet. Más sobre esto abajo.
Nota: Técnicamente, puedes prescindir del router y conectar dos computadoras usando un cable de red para formar una red de dos. Sin embargo, para esto es necesario configurar de forma manual las direcciones IP o usar un cable cruzado para que la conexión funcione. No recomiendo hacer eso.
En la parte trasera de un router típico, el puerto WAN se distingue claramente de los puertos LAN. En la parte trasera de un router típico, el puerto WAN se distingue claramente de los puertos LAN.
Puertos LAN: un router para el hogar generalmente tiene cuatro puertos LAN, lo que significa que, tal como viene de fábrica, puede albergar una red de hasta cuatro dispositivos conectados. Si deseas tener una red más grande, deberás recurrir a un conmutador (o un concentrador), que agrega más puertos LAN al router. En general, un router para casas puede administrar hasta 250 dispositivos en red, y la mayoría de los hogares y las empresas pequeñas no necesitan más que eso. En la actualidad, hay dos estándares de velocidad importantes para los puertos LAN: Ethernet, que alcanza una velocidad de 100 Mbps (o unos 13 MBps) y Gigabit Ethernet, que alcanza 1 Gbps (o unos 125 MBps). En otras palabras, lleva alrededor de un minuto transferir los datos que caben en un CD (unos 700 MB o unas 250 canciones digitales) mediante una conexión de Ethernet. Con Gigabit Ethernet, la misma tarea lleva solo unos cinco segundos. En la vida real, la velocidad promedio de una conexión de Ethernet es de unos 8 MBps y la de una conexión de Gigabit Ethernet es de entre 45 y 80 MBps. La velocidad real de una conexión de red depende de muchos factores, como los dispositivos finales, la calidad del cable, la cantidad de tráfico, etc.
Regla general: la velocidad de una conexión de red está determinada por la velocidad más baja de cualquiera de las partes involucradas. Por ejemplo, para tener una conexión Gigabit Ethernet por cable entre dos computadoras, ambas computadoras, el router al que están conectadas y los cables usados para unirlas necesitan ser compatibles con Gigabit Ethernet. Si enchufas un dispositivo Gigabit Ethernet y un dispositivo Ethernet a un router, la conexión entre ambos tendrá una velocidad máxima igual a la velocidad de Ethernet, es decir, 100 Mbps.
En resumen, los puertos LAN de un router permiten que dispositivos preparados para Ethernet se conecten entre sí y compartan datos. Para que puedan también acceder a Internet, el router tiene que tener un puerto de Red de Área Amplia (WAN, por sus siglas en inglés).
Cable de red CAT5e típico.
Conmutador vs. concentrador: un concentrador y un conmutador agregan más puertos LAN a una red existente. Ayudan a aumentar la cantidad de clientes para Ethernet que una red puede albergar. La diferencia principal entre concentradores y conmutadores es que un concentrador usa un canal compartido para todos sus puertos, mientras que un conmutador tiene un canal dedicado para cada uno de sus puertos. Esto significa que mientras más clientes conectas a un concentrador, más lento se vuelve el rango de datos; mientras que con un conmutador la velocidad no cambia según la cantidad de clientes conectados. Por este motivo, los concentradores son mucho más baratos que los conmutadores con la misma cantidad de puertos.
Ahora los concentradores son algo obsoletos, ya que el precio de los conmutadores ha disminuido significativamente en los últimos años. El precio de un conmutador suele variar en base a su estándar (Ethernet o Gigabit común, este último es más caro) y a la cantidad de puertos (más puertos, más caro).
Puedes conseguir un conmutador de 4 y hasta 24 puertos (o incluso más). Ten en cuenta que el total de clientes extra conectados que puedes agregar a una red es igual a la cantidad total de puertos del conmutador menos uno. Por ejemplo, un conmutador de cuatro puertos agregará tres clientes más a la red. Esto se debe a que necesitas usar uno de los puertos para conectar el conmutador en sí a la red, que, dicho sea de paso, también usa otro puerto de red existente. Teniendo esto en cuenta, asegúrate de comprar un conmutador con más puertos que la cantidad de clientes que deseas agregar a la red.
Puerto WAN: en general, un router tiene solo un puerto WAN. (Algunos enrutadores empresariales vienen con doble puerto WAN, para que uno pueda usar dos servicios distintos de Internet al mismo tiempo). En cualquier router, el puerto WAN siempre está separado de los puertos LAN y a menudo viene en otro color para que se pueda distinguir. Un puerto WAN es exactamente lo mismo que un puerto LAN, pero con un uso distinto: para conectarse a una fuente de Internet, como un módem de banda ancha. El WAN le permite al router conectarse a Internet y compartir esa conexión con todos los dispositivos preparados para Ethernet conectados a él.
Nota: Ya que la mayoría de las conexiones a Internet no superan los 100Mps, un puerto WAN para Ethernet es suficiente en la mayoría de los casos. Sin embargo, los routers Gigabit Ethernet suelen incluir también un puerto WAN Gigabit. Dicho esto, cambiar de un router Ethernet a uno Gigabit Ethernet no suele resultar en velocidades de Internet más rápidas; suele ayudar a los dispositivos dentro de su red local (LAN) a conectarse más rápido entre sí.
Módem de banda ancha: un módem de banda ancha, a menudo llamado módem DSL o módem por cable, es un dispositivo que une la conexión de Internet de un proveedor de servicio con una computadora o router para que los clientes dispongan de Internet. En general, un módem tiene un puerto LAN (para conectarlo al puerto WAN de un router o a un dispositivo preparado para Ethernet) y un puerto relacionado con el servicio, como un puerto de teléfono (módems DSL) o un puerto coaxial (módems por cable), que se conecta a la línea de servicio. Si solo tienes el módem, solo podrás conectar a Internet un dispositivo preparado para Ethernet, como una computadora. Para conectar más de un dispositivo a Internet, necesitarás un router. Algunos proveedores ofrecen un dispositivo en combo, que es una combinación de un módem y un router, o router inalámbrico, todo en uno.
Cables de red: estos son los cables que se usan para conectar dispositivos de red a un router o a un conmutador. También se les conoce como cables Categoría 5 o cables CAT5. Actualmente, prácticamente todos los cables CAT5 del mercado son en realidad CAT5e, que es capaz de proporcionar velocidades de datos de Gigabit Ethernet. El último estándar de la conexión de red que se usa actualmente es CAT6, diseñado para ser más rápido y más confiable que CAT5e. La diferencia entre los dos es el cableado dentro del cable y los extremos. Los cables CAT5e y CAT6 se pueden usar de manera intercambiable y, en mi experiencia, son básicamente lo mismo, excepto que el CAT6 es más caro. Para la mayoría de los usos domésticos, lo que el CAT5e ofrece es más que suficiente. De hecho, probablemente no notarás la diferencia si cambias al CAT6, pero no es malo usar el CAT6 si te alcanza.
Ahora que está todo claro con relación a las redes con cables, avancemos a una red inalámbrica.
2. Red inalámbrica: estándares y dispositivos
Una red inalámbrica es muy similar a una red cableada, pero con una gran diferencia: los dispositivos no usan cables para conectarse al router y entre sí. En cambio, usan conexiones inalámbricas, conocidas como "Wireless Fidelity", o "Wi-Fi", que es un nombre amigable para el estándar de red 802.11, soportado por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE). Esto significa que los dispositivos de red inalámbrica no necesitan puertos, sino antenas, que a veces están ocultas dentro del mismo dispositivo. En una red doméstica típica, suele haber dispositivos cableados e inalámbricos, y todos pueden comunicarse entre sí. Para tener una conexión Wi-Fi, tiene que haber un punto de acceso y un cliente Wi-Fi.
Punto de acceso: un punto de acceso (AP) es un dispositivo central que emite la señal Wi-Fi para que los clientes Wi-Fi se conecten a ella. En general, cada red inalámbrica, como aquellas que ves que aparecen en la pantalla de su teléfono inteligente mientras paseas por una ciudad grande, pertenece a un punto de acceso. Puedes comprar un AP por separado y conectarlo a un router o a un conmutador para agregar apoyo Wi-Fi a una red cableada, pero en general, es preferible comprar un router inalámbrico, que es un router normal (un puerto WAN, cuatro puertos LAN, etc.) con un punto de acceso integrado. Algunos routers incluso vienen con más de un punto de acceso (vea el router de doble banda a continuación).
Cliente Wi-Fi: un cliente Wi-Fi o un cliente WLAN es un dispositivo que puede detectar la señal emitida por un punto de acceso, conectarse a ella y mantener la conexión. (Este tipo de conexión Wi-Fi se establece en el modo Infraestructura, pero no necesita saber eso). Prácticamente todas las computadoras portátiles, teléfonos inteligentes y tabletas del mercado vienen con capacidad Wi-Fi integrada. Aquellos que no la traen, pueden actualizarse mediante USB o adaptador de Wi-Fi PCIe. Piensa en un cliente Wi-Fi como un dispositivo con un puerto de red y un cable de red invisibles. El cable metafórico es tan largo como el rango de una señal de Wi-Fi.
Nota: Técnicamente, puedes brincarte un punto de acceso y hacer que dos clientes Wi-Fi se conecten directamente entre sí, en el modo Ad hoc. Sin embargo, al igual que con el cable de red cruzado, esto es bastante complicado e ineficiente y se usa mucho menos que el modo Infraestructura.
Rango de Wi-Fi: este es el radio que un punto de acceso de señal de Wi-Fi puede alcanzar. Generalmente, una red Wi-Fi es más viable dentro de los 45 m del punto de acceso. La distancia, sin embargo, cambia dependiendo de los dispositivos involucrados, el entorno y, lo más importante, el estándar de Wi-Fi. Un buen punto de acceso Wireless-N puede ofrecer un rango de hasta unos 90 m o aun mayor. El estándar de Wi-Fi también determina cuán rápida puede ser una conexión inalámbrica y es el motivo por el que el Wi-Fi se vuelve complicado y confuso, especialmente cuando se mencionan las bandas de frecuencia, lo cual acabo de hacer.
Bandas de frecuencia: estas bandas son las frecuencias de radio que usan los estándares de Wi-Fi: 2.4 GHz, 5 GHz y 60 GHz. La banda de 2.4 GHz es actualmente la más popular, es decir, la usan la mayoría de los dispositivos de red existentes. Eso, más el hecho de que los electrodomésticos del hogar, como los teléfonos inalámbricos, también usen esta banda, hace que la calidad de su señal sea generalmente peor que la de la banda de 5 Ghz, debido a la saturación e interferencia. Solo el estándar 802.11ad usa la banda de 60 GHz (más a continuación).
Según el estándar, algunos dispositivos Wi-Fi usan una de las dos bandas de 2.4 GHz y 5 GHz, mientras que otros usan las dos y se los conoce como "dispositivos de doble banda". Pocos dispositivos también soportan bandas de 60 GHz y son "dispositivos tribanda". A continuación, están los estándares de Wi-Fi, comenzando por el más viejo:
802.11b: este fue el primer estándar inalámbrico que se comercializó. Ofrece una velocidad máxima de 11 Mbps y funciona solo en la banda de frecuencia de 2.4 GHz. El estándar se lanzó en 1999 y ahora es totalmente obsoleto; los clientes de 802.11b, sin embargo, funcionan con puntos de acceso de estándares de Wi-Fi posteriores.
802.11a: similar al 802.11b en términos antigüedad, el 802.11a ofrece una capacidad de velocidad de 54 Mbps a costa de un rango mucho más corto, y usa la banda de 5 GHz. También es obsoleto ahora, a pesar de que aún funciona con puntos de acceso de estándares posteriores.
802.11g: introducido en 2003, con el estándar 802.11g se empleó por primera vez el término Wi-Fi para referirse a las redes inalámbricas. El estándar ofrece una velocidad máxima de 54 Mbps pero funciona en la banda de 2.4 GHz, ofreciendo, por ende, mejor rango que el estándar 802.11a. Este estándar funciona con puntos de acceso de estándares posteriores.
802.11n o Wireless-N: disponible desde 2009, el 802.11n ha sido el estándar de Wi-Fi más popular, con muchas mejoras respecto de los previos, como hacer al rango de la banda de 5 GHz comparable con el de la banda de 2.4 GHz. El estándar funciona en las bandas de 2.4 GHz y 5 GHz y comenzó una nueva era de routers de doble banda, aquellos que vienen con dos puntos de acceso, uno para cada banda. Hay dos tipos de routers de doble banda: routers de doble banda seleccionable, que pueden funcionar en una banda a la vez, y routers de doble banda real, que ofrecen de manera simultánea señales de Wi-Fi en ambas bandas.
En cada banda, el estándar Wireless-N está disponible en tres configuraciones, según la cantidad de flujos espaciales que se usen: un flujo, dos flujos y tres flujos, que ofrecen velocidades límite de 150, 300 y 450 Mbps, respectivamente. Esto, a cambio, crea tres tipos de routers de doble banda real: N600 (cada una de las bandas ofrece un límite de velocidad de 300 Mbps), N750 (una banda tiene un límite de velocidad de 300 Mbps y la otra, de 450 Mbps) y N900 (cada una de las bandas ofrece una velocidad límite de 450 Mbps).
Nota: Para tener una conexión Wi-Fi, el punto de acceso (router) y el cliente deben trabajar en la misma banda, ya sea en 2.4 GHz o en 5 GHz. Por ejemplo, un cliente de 2.4 GHz, como un iPhone 4, no podrá conectarse a un punto de acceso de 5 GHz. En caso de que un cliente funcione con ambas bandas, solo usará una de las bandas para conectarse a un punto de acceso y, de ser posible, "prefiere" la banda de 5 GHz en lugar de la de 2.4 GHz, para un mejor desempeño.
802.11ac o Wi-Fi de 5 G: el estándar más nuevo de Wi-Fi funciona solo en la banda de frecuencia de 5 GHz y actualmente ofrece velocidades de Wi-Fi de hasta 1.3 Gbps (o 1,300 Mbps) cuando se usa en la configuración de tres flujos. El estándar también viene con configuraciones de dos flujos y de un flujo, que tienen un límite de 900 y 450 Mbps, respectivamente. (Ten en cuenta que la configuración de un flujo de 802.11ac es igual de rápida que la configuración de tres flujos de 802.11n).
El 802.11ac es el primer estándar de Wi-Fi que puede funcionar de manera realista con más de tres flujos espaciales para ofrecer velocidades de Wi-Fi aun más rápidas. En mayo de 2013, Quantenna anunció el primer conjunto de chips 802.11ac de cuatro flujos, llamado "QSR1000", que tiene una velocidad máxima de 1.7 Gbps. La empresa dice que los consumidores pueden esperar que los routers y los clientes funcionen con este nivel de desempeño para fines de 2013.
Por ahora, los routers 802.11ac más rápidos del mercado aún tienen el límite de Wi-Fi de 1.3 Gbps.
Técnicamente, el estándar 802.11ac es alrededor de tres veces más rápido que el estándar 802.11n (o Wireless-N) y, por lo tanto, es mucho mejor en cuanto a la vida útil de la batería (ya que tiene que trabajar menos para proporcionar la misma cantidad de datos). Haciendo pruebas he descubierto, hasta ahora, que el 802.11ac tiene una velocidad cercana al doble de la de Wireless-N, que sigue siendo buena. (Ten en cuenta que las velocidades sostenidas reales de los estándares inalámbricos son siempre más bajas que el límite de velocidad teórico. Esto es, en parte, porque la velocidad límite se determina en ambientes controlados y libres de interferencia.) La velocidad real más rápida de una conexión 802.11ac que yo he visto hasta ahora es de 42 MBps, proporcionada por el Asus RT-AC66U, que se acerca a la de la conexión cableada de Gigabit Ethernet.
En la misma banda de 5 GHz, los dispositivos 802.11ac son compatibles con los dispositivos 802.11a y Wireless-N. Si bien el estándar 802.11ac no está disponible en la banda de 2.4 GHz por razones de compatibilidad, un router 802.11ac también incluirá un punto de acceso Wireless-N de tres flujos (450 Mbps). En síntesis, un enrutador 802.11ac es, básicamente, un enrutador N900 con compatibilidad para 802.11ac en la banda de 5 GHz.
Dicho esto, permítame reafirmar la regla general otra vez: la velocidad de una conexión de red está determinada por la velocidad más baja de cualquiera de las partes involucradas. Eso significa que si usas un router 802.11ac con un cliente 802.11a, la conexión tendrá un límite de 54 Mbps. Para obtener la velocidad máxima de 802.11ac, tendrás que usar un dispositivo que también funcione con 802.11ac.
802.11ad o WiGig: el estándar de red inalámbrica 802.11ad se insertó al ecosistema Wi-Fi en el CES 2013. Antes se lo consideraba un tipo distinto de red inalámbrica.
El 802.11ad usa la banda de frecuencia de 60 GHz para ofrecer un rango de datos de hasta 7 Gbps (siete veces la velocidad de Gigabit Ethernet cableado), pero tiene un rango mucho más corto (9 m o 30 pies) comparado con otros estándares de Wi-Fi. Aparte de eso, generalmente requiere una línea visual clara (sin obstáculos entre los dispositivos) para funcionar bien.
Por este motivo, el 802.11ad es mejor para conectar dispositivos periféricos, como una computadora portátil y una estación de acoplamiento, como en el caso de los primeros clientes de Wi-Fi tribanda de Wilocity. A partir de ahora, habrá más dispositivos y aplicaciones que usen este estándar de Wi-Fi. Por sí mismo, el 802.11ad no es compatible con ningún estándar de Wi-Fi anterior y no está diseñado para reemplazarlos, sino para coexistir con ellos.
3. Más acerca de las redes inalámbricas
En las redes con cable, se establece una conexión en el momento en que conectas los extremos de un cable de red en los dos dispositivos. En las redes inalámbricas es más complicado.
Dado que la señal de Wi-Fi, emitida por el punto de acceso, está literalmente en el aire, cualquier persona que tenga un cliente Wi-Fi puede conectarse a ella y eso puede suponer un grave riesgo de seguridad. Para evitar que esto suceda y permitir que solo los clientes aprobados se conecten, la red Wi-Fi tiene que estar protegida con contraseña (o, en casos extremos, encriptada). Actualmente, hay algunos métodos que se usan para proteger una red Wi-Fi (llamados "métodos de autenticación"): WEP, WPA y WPA 2; este último es el más seguro y el primero ya es obsoleto. WPA 2 (como WPA) ofrece dos formas de encriptar la señal, que son el Protocolo de Integridad de Clave Temporal (TKIP, por sus siglas en inglés) y el Estándar de Encriptación Avanzada (AES, por sus siglas en inglés). El primero es para compatibilidad (permite a los clientes anteriores conectarse); el último permite velocidades de conexión más rápidas y es más seguro, pero solo funciona con clientes más nuevos. Desde el lado del punto de acceso o router, el propietario puede establecer la contraseña (o clave de encriptación) que los clientes pueden usar para conectarse a la red Wi-Fi.
Si el párrafo anterior resulta complicado, es porque la encriptación de Wi-Fi es muy complicada. Para ayudar a hacer la vida más fácil, la Alianza Wi-Fi ofrece un método más fácil llamado "Wi-Fi Protected Setup".
Los puntos de acceso personales son una caracterÃstica que el estándar Wi-Fi Direct hace realidad. De manera temporal, convierte al cliente Wi-Fi, un iPhone en este caso, en un punto de acceso "suave".
Wi-Fi Protected Setup o WPS: introducida en 2007, Wi-Fi Protected Setup es un estándar que facilita la configuración de una red Wi-Fi segura. La implementación más popular de WPS es el botón. Así funciona: del lado del router (punto de acceso), presiona el botón de WPS. Ahora, dentro de los 2 minutos, presiona el botón de WPS en los clientes Wi-Fi. Eso es todo lo que necesita para que se conecten al punto de acceso. De esta manera, no tienes que recordar la contraseña (clave de encriptación) ni meterla. Ten en cuenta que este método solo funciona con dispositivos que funcionan con WPS. La mayoría de los dispositivos de red lanzados en los últimos años lo hacen.
Wi-Fi Direct: este es un estándar que permite a los clientes Wi-Fi conectarse entre sí, sin un punto de acceso físico. Básicamente, esto permite a un cliente Wi-Fi, como un teléfono inteligente, convertirse en un punto de acceso "suave" y emitir señales de Wi-Fi a las que pueden conectarse otros clientes Wi-Fi. Este estándar es muy útil cuando deseas compartir una conexión a Internet. Por ejemplo, puede conectar el puerto LAN de tu computadora portátil a una fuente de Internet, como en un hotel, y convertir su cliente Wi-Fi en un punto de acceso suave. Pero otros clientes Wi-Fi también pueden acceder a esa conexión de Internet. Wi-Fi Direct es más popular en teléfonos inteligentes y tabletas, en los casos en los que el dispositivo móvil comparte su conexión de celular a Internet con otros dispositivos Wi-Fi. Esta característica se conoce como "punto de acceso personal".
4. Redes por línea eléctrica:
Cuando se trata de redes, probablemente no quieras colocar cables de red por todas partes, por eso el Wi-Fi es una gran alternativa. Desafortunadamente, en algunos lugares, como esa esquina del sótano, una señal de Wi-Fi no llega, ya sea porque está muy lejos o porque hay paredes gruesas en el medio. En este caso, la mejor solución es un par de adaptadores de línea eléctrica.
Básicamente, los adaptadores de línea eléctrica convierten el cableado eléctrico de una casa en cables de red para una red de computadoras. Necesitas como mínimo dos adaptadores de línea eléctrica para formar la primera conexión por línea eléctrica. El primer adaptador se conecta al router y el segundo, al dispositivo preparado para Ethernet en el otro extremo. Hay algunos routers en el mercado, como el D-Link DHP-1320, que tienen soporte incorporado para líneas eléctricas, es decir, pueden obviar el primer adaptador.
Los dos estándares principales para redes por línea eléctrica son el HomePlug AV y el Powerline AV+ 500. Ofrecen límites de velocidad de 200 y 500 Mbps, respectivamente.
VIDEOS DE AYUDA