# MÓDULO 1 - Video 1:  Topologías y medios de transmisión

https://www.youtube.com/watch?v=lEQJZwB0E-E

[00:06] Te doy la más cordial bienvenida a este video en el que se explicarán las principales topologías de redes, sus principales características y los medios de transmisión más importantes utilizados en el mundo actual.
[00:17] Recuerda tomar notas y pausar el video cuando lo necesites.
[00:27] Todas las mañanas, antes de comenzar su jornada, un trabajador enciende su computadora y en segundos ya tiene acceso a internet y a su información.
[00:35] Nadie le ha explicado por qué la red se cae por completo cuando alguien desconecta un cable o por qué en otras oficinas solo deja de funcionar una computadora y las demás siguen trabajando sin problema.
[00:46] Esa diferencia no es casualidad.
[00:50] Depende de cómo están conectados físicamente los dispositivos entre sí.
[00:55] Al finalizar este video, tendrás la información suficiente para explicarle al trabajador qué es lo que sucede.
[01:00] Comencemos.
[01:05] Las redes de computadoras son la base de todas las comunicaciones.
[01:08] Digitales que usamos hoy.
[01:11] Cada vez que un dispositivo envía información a otro, esa comunicación sigue una estructura organizada que define cómo están conectados los equipos, por qué caminos viajan los datos y cómo se controla el acceso a la red.
[01:25] Esa estructura se llama topología de red.
[01:29] Elegir una topología no es una decisión al azar, depende de factores muy concretos.
[01:36] La distancia entre los dispositivos, cuánto tráfico se espera en la red, qué tan seguido se necesita que esté disponible, cuánto dinero hay para invertir en la infraestructura y las condiciones del lugar donde va a funcionar.
[01:47] A lo largo de la historia de las redes, diferentes topologías han aparecido, mejorado y en algunos casos quedado fuera de uso.
[01:54] Cada una dejó su huella en los sistemas de comunicación que hoy forman parte de nuestra vida diaria.
[02:00] Identificar sus características permite entender cómo funciona el mundo digital que nos rodea.
[02:07] A continuación se explican algunas de las.
[02:09] Principales.
[02:10] Pon mucha atención.
[02:13] La topología Bus es una de las formas más antiguas de conectar computadoras en red.
[02:19] En esta configuración, todos los dispositivos se conectan a un único cable principal que recorre toda la instalación y por el que viaja toda la información.
[02:28] Cuando una computadora necesita enviar datos, lanza una señal que recorre el cable en ambas direcciones.
[02:34] Todos los equipos conectados reciben esa señal, pero solo el que tiene la dirección correcta la procesa.
[02:40] Los demás simplemente la ignoran.
[02:44] El problema surge cuando dos equipos intentan enviar información al mismo tiempo.
[02:48] Eso genera lo que se conoce como una colisión.
[02:50] Las dos señales se mezclan y los datos se pierden, obligando a los equipos a esperar y volver a intentarlo.
[02:57] En redes con muchos dispositivos, esto ralentizaba toda la comunicación.
[03:01] Físicamente, la señal también se debilitaba con la distancia, un fenómeno llamado atenuación.
[03:09] Además, las interferencias del entorno y
[03:11] El propio ruido eléctrico del ambiente podrían alterar los datos.
[03:16] Para evitar que la señal rebotara al llegar al extremo del cable, se colocaban pequeños componentes llamados terminadores en cada punta.
[03:25] En esta tabla se muestran algunas de las principales ventajas y desventajas de esta topología.
[03:31] Te invito a pausar un momento el video para que puedas consultarlas con detalle.
[03:37] Esta topología se instaló principalmente con cable coaxial conectado mediante pequeñas piezas llamadas conectores BNC.
[03:44] Su velocidad era de 10 MB por segundo, suficiente para la época, pero con el tiempo sus limitaciones la fueron desplazando.
[03:51] Hoy se considera una tecnología histórica, aunque sus principios básicos siguen vivos en sistemas industriales y en la electrónica de los automóviles modernos.
[04:02] La topología Token Ring conecta los dispositivos formando un anillo cerrado.
[04:06] Cada equipo está unido al siguiente mediante su propio segmento de cable y los datos circulan siempre en la.
[04:14] Misma dirección, pasando por cada nodo hasta completar el círculo.
[04:18] Lo más interesante de esta arquitectura es cómo controla el acceso a la red.
[04:22] Existe una pequeña señal especial llamada token o testigo que circula constantemente por el anillo.
[04:29] Cuando un dispositivo necesita enviar datos, espera a que el token llegue hasta él, lo toma, lo marca como ocupado y transmite su información.
[04:39] Los demás equipos ven que el canal está en uso y esperan su turno.
[04:44] Una vez terminada la transmisión, el token se libera y continúa su recorrido.
[04:48] Este sistema elimina por completo las colisiones.
[04:53] Token Ring trabajó a velocidades de 4 y 16 MB por segundo y fue muy utilizado en bancos y empresas durante los años 90.
[05:02] Su declive llegó cuando Ethernet demostró ser más económica y flexible.
[05:07] Sin embargo, la idea del token sigue viva en protocolos industriales como Profibus, usados hoy en fábricas y sistemas de automatización.
[05:17] La topología estrella es la más usada en las redes actuales.
[05:21] En esta configuración, [música] cada dispositivo tiene su propio cable que lo conecta directamente a un equipo central [música] llamado Switch.
[05:26] No hay un cable compartido.
[05:29] Cada computadora tiene su propio canal exclusivo de comunicación.
[05:34] Cuando se usa un switch, este equipo es lo suficientemente inteligente como para enviar los datos únicamente al dispositivo al que van dirigidos sin molestar a los demás.
[05:42] Esto elimina las colisiones y hace que la red sea mucho más eficiente.
[05:47] Si se usa un hub, la señal llega a todos los dispositivos al mismo tiempo, lo que puede generar conflictos.
[05:57] El cable más común en esta topología es el UTP.
[05:59] Ese cable gris o azul con terminales [música] plásticas que se ve en cualquier oficina.
[06:04] Su longitud máxima es de 100 m.
[06:06] Las velocidades [música] van desde los 100 MB por segundo en instalaciones básicas hasta los 10 [música] GB por segundo en redes empresariales de alto rendimiento.
[06:15] Su
[06:18] La principal ventaja es que si se rompe el cable de una computadora, solo esa computadora pierde la conexión.
[06:22] Las demás siguen funcionando.
[06:25] Su única desventaja real es que si el switch central falla, toda la red se detiene.
[06:32] Aún así, su facilidad de instalación y mantenimiento la convierten en la opción favorita en hogares, escuelas, oficinas y hospitales de todo el mundo.
[06:43] La topología árbol, también llamada jerárquica, organiza los equipos en niveles como una pirámide.
[06:50] En la parte más alta está el equipo principal que administra el tráfico de toda la red, seguido de los switches intermedios que se encargan de diferentes áreas o pisos y en el nivel más bajo están las computadoras y dispositivos de los usuarios.
[07:05] Esta organización por niveles hace que sea muy fácil crecer.
[07:09] Si se necesita conectar más equipos, simplemente se agrega otro switch en el nivel correspondiente sin afectar al resto.
[07:14] Además, permite separar lógicamente las distintas áreas.
[07:19] De una empresa, lo que mejora la seguridad y el control del tráfico.
[07:24] En edificios grandes, el cable de fibra óptica conecta los switches entre pisos, mientras que el cable UTP llega hasta cada escritorio.
[07:33] Es el modelo estándar en universidades, hospitales y empresas con varios pisos.
[07:38] La principal desventaja es que si el switch principal falla, todos los niveles inferiores quedan sin comunicación.
[07:46] La topología maya lleva la redundancia al máximo.
[07:49] En esta configuración, cada dispositivo está conectado directamente con varios otros, creando múltiples rutas posibles para que los datos lleguen a su destino.
[08:00] Si alguna ruta falla, los datos simplemente toman otro camino sin que el usuario note ninguna interrupción.
[08:07] En su forma completa, todos los dispositivos se conectan entre sí, lo que ofrece la mayor tolerancia posible a fallos, pero resulta muy costoso.
[08:17] Por eso, en la práctica se usa la malla parcial, donde cada equipo se conecta.
[08:20] Solo con algunos de los demás, logrando un equilibrio entre redundancia y costo.
[08:26] Internet en su conjunto funciona bajo este principio.
[08:28] Los grandes proveedores de internet conectan sus nodos en distintas ciudades mediante cables de fibra óptica a velocidades de 100 GB por segundo o más.
[08:37] ARPANET, la red predecesora de internet, fue la primera implementación de este concepto en 1969.
[08:47] Hoy es el estándar para cualquier infraestructura donde la disponibilidad continua sea indispensable.
[08:54] La topología híbrida combina dos o más tipos de topología dentro de la misma red.
[08:58] Su objetivo es tomar las ventajas de cada una y aplicarlas donde más convienen.
[09:03] En la práctica, casi todas las redes reales son híbridas.
[09:07] Por ejemplo, un campus universitario puede usar topología estrella dentro de cada edificio para conectar las computadoras al switch de cada piso, topología árbol para organizar los switches entre los diferentes pisos y topología.
[09:22] Malla para conectar los distintos edificios entre sí, mediante fibra óptica redundante.
[09:28] Esto permite que si un edificio pierde su conexión, los demás siguen funcionando y si un cable dentro de un edificio se daña, solo se afecta esa computadora.
[09:38] La flexibilidad de la topología híbrida es su mayor ventaja.
[09:40] El mayor reto es la complejidad de gestión, ya que requiere personal técnico especializado para mantenerla con buen funcionamiento.
[09:51] Ahora que identificas las topologías de red, puedes responder al trabajador lo que al inicio parecía un misterio.
[09:58] Si toda la red cayó por un solo cable desconectado, la oficina tenía una topología bus.
[10:02] Si solo se afectó una computadora, la red estaba organizada en estrella.
[10:06] La forma en que se conectan los dispositivos determina la resistencia, el rendimiento y el costo de toda la infraestructura.
[10:16] Esa decisión, que parece técnica y lejana está detrás de cada pantalla que se enciende cada mañana.
[10:23] Con esto en mente, ahora te invito a que pienses en la siguiente situación.
[10:28] Un estudiante llega a casa después de clases y nota que su conexión a internet es lenta cuando usa el Wi-Fi desde su cuarto, pero fluida cuando conecta el cable directamente a su computadora.
[10:40] En la escuela, en cambio, la red nunca falla, aunque haya decenas de equipos conectados al mismo tiempo.
[10:45] Se pregunta por qué existe esa diferencia y qué hace que algunos medios de conexión funcionen mejor que otros según el lugar y la situación.
[10:55] Cada vez que un dispositivo envía información a otro, necesita un camino para que dicha información llegue a su destino.
[11:01] A eso se le denomina medio de transmisión.
[11:04] Es un canal por donde viajan los datos en forma de señales eléctricas, pulsos de luz u ondas de radio.
[11:10] Existen medios guiados como el cable de cobre y la fibra óptica y medios no guiados como las redes Wi-Fi y celulares.
[11:20] La elección del medio determina la velocidad, la distancia y la resistencia a.
[11:24] Interferencias de toda la red.
[11:27] A continuación se explican algunos de ellos.
[11:30] El cable UTP tiene cuatro pares de hilos de cobre trenzados.
[11:33] Es el medio más usado en las redes locales actuales.
[11:35] Sus pares están entrelazados de forma intencional para reducir las interferencias que se generan entre sí.
[11:42] Se clasifica por categorías que definen su velocidad y ancho de banda.
[11:46] La categoría 5, ya en desuso, soportaba hasta 100 MB por segundo.
[11:52] La categoría 6 incluye un separador interno que reduce aún más las interferencias y puede llegar a 10 GB por segundo, aunque a esa velocidad máxima su alcance se limita a 55 m.
[12:04] La categoría 7 agrega un blindaje metálico alrededor de cada par de cables y uno adicional alrededor de todo el conjunto, lo que la hace ideal para entornos con mucha interferencia eléctrica, como fábricas o centros de datos.
[12:20] Todos terminan en conectores RJ45, esos pequeños plásticos transparentes que se enchufan en la.
[12:26] Computadora o en el switch.
[12:29] Otro medio es la fibra óptica.
[12:32] Funciona con un principio completamente diferente al cobre.
[12:37] En lugar de electricidad, transmite pulsos de luz a través de un hilo de vidrio ultrapuro.
[12:39] La luz rebota dentro del hilo mediante un fenómeno llamado reflexión interna total, lo que le permite recorrer grandes distancias con muy poca pérdida de señal.
[12:51] Existen dos tipos principales.
[12:54] La fibra monomodo tiene un núcleo muy delgado de apenas 8 a 10 milésimas de milímetro, lo que permite que solo un haz de luz viaje por su interior.
[13:02] Esto la hace capaz de cubrir distancias de hasta 80 km a velocidades superiores a 100 GB por segundo.
[13:10] Se usa en conexiones de larga distancia, como los cables submarinos que unen continentes.
[13:17] La fibra multimodo tiene un núcleo más ancho que permite múltiples ases de luz simultáneos.
[13:22] Es más económica y se usa dentro de edificios y centros de datos.
[13:27] Alcances de hasta 300 m.
[13:29] Las versiones más modernas clasificadas como OM3, OM4 y OM5 soportan velocidades de 10 a 100 GB por segundo.
[13:40] Por otro lado, las redes Wi-Fi permiten conectarse sin cables mediante ondas de radio.
[13:44] Por ello son medios inalámbricos.
[13:48] Están definidas por estándares desarrollados por una organización llamada [música] IEEE bajo el nombre 802.11.
[13:55] [música]
[13:56] Cada versión de este estándar ha traído mejoras en velocidad y eficiencia.
[14:01] En 1999 aparecieron los primeros dos estándares.
[14:03] El 802.11 operaba en la banda de 5 GHz y alcanzaba [música] 54 MB por segundo, pero tenía poco alcance.
[14:12] El 802.11 [música] 11B operaba en 2.4 GHz con solo 11 MB por segundo, pero tenía mejor cobertura y [música] fue el primero en adoptarse masivamente en computadoras portátiles y hogares.
[14:25] En 2003, [música]
[14:27] El 802.11G combinó lo mejor de ambos.
[14:29] Operó en 2.4 GHz, pero con velocidades de hasta 54 MB por segundo, siendo compatible con dispositivos anteriores.
[14:38] Fue el estándar dominante durante varios años.
[14:41] En 2009 llegó el 802.11N, también [música] llamado WiFi 4.
[14:49] Introdujo dos grandes avances, la posibilidad de elegir entre 2.4 y 5 GHz según las condiciones del entorno y el uso de múltiples antenas para transmitir varios flujos de datos al mismo tiempo.
[15:02] Tecnología conocida como MIMO alcanzó hasta 600 MB por [música] segundo.
[15:08] En 2014 llegó el 802.11 11 AC o WiFi 5, que operó exclusivamente en 5 GHz con velocidades de hasta 3.5 GB por segundo.
[15:20] Incorporó canales más anchos y la capacidad de atender a varios dispositivos al mismo tiempo, lo que lo convirtió en el estándar para streaming.
[15:28] De video y videojuegos en línea.
[15:30] El Wi-Fi 6, lanzado entre 2019 y 2021, cambió el enfoque.
[15:36] Además de buscar más velocidad, se diseñó para funcionar bien en espacios con muchos dispositivos conectados simultáneamente, como estadios o aeropuertos.
[15:42] Incorporó técnicas que distribuyen el canal entre varios dispositivos a la vez, reduciendo los tiempos de espera.
[15:51] Su velocidad teórica llega a 9.6 GB por segundo.
[15:56] Interesante, ¿no?
[15:58] ¿Cómo vas hasta ahora?
[15:59] ¿Todo bien?
[16:00] Recuerda, si te surge alguna duda, toma nota y coméntala con tu facilitador.
[16:04] Bien, ahora hablemos del Bluetooth.
[16:07] Su desarrollo inició en 1994 en los laboratorios de Ericson y su nombre hace referencia al rey vikingo Harold Blattand, traducido al inglés como Harold Bluetooth, quien en el siglo X unificó tribus danesas en disputa, tal como la tecnología busca unificar protocolos de comunicación entre fabricantes distintos.
[16:28] Ahora bien, el Bluetooth.
[16:31] También es una tecnología de comunicación inalámbrica de corto alcance diseñada para la interconexión de dispositivos electrónicos dentro de un espacio personal o de área personal.
[16:41] PAN Personal Area Network, sin necesidad de cables.
[16:44] Por su parte, las redes celulares permiten comunicarse en movimiento desde cualquier lugar con cobertura.
[16:51] El territorio se divide en zonas llamadas celdas, cada una atendida por una antena.
[16:56] Cuando el usuario se desplaza de una celda a otra, la red transfiere la conexión automáticamente sin interrupciones.
[17:05] La tercera generación o 3G lanzada en 2001 fue la primera diseñada para transmitir datos digitales.
[17:10] Permitió navegar en internet desde el teléfono, revisar el correo y hacer videollamadas básicas.
[17:17] Sus velocidades iban de 384 KB hasta 2 MB por segundo.
[17:22] La cuarta generación o 4G LTE llegó en 2009 con una arquitectura completamente basada en internet.
[17:30] Alcanzó velocidades.
[17:32] De hasta 100 MB por segundo, lo que hizo posible ver videos en alta definición desde el celular, usar aplicaciones de mapas en tiempo real y hacer llamadas de voz con calidad superior.
[17:42] La versión 4.5G mejoró ese estándar sin requerir cambios mayores en la infraestructura, alcanzando hasta 3 GB por segundo en condiciones óptimas.
[17:52] Preparó el terreno para el internet de las cosas, conectando sensores, cámaras y equipos industriales a la red móvil.
[18:01] La quinta generación o 5G llegó en 2019 con tres grandes capacidades.
[18:07] Primero, velocidades extremas de hasta 20 GB por segundo para usuarios individuales.
[18:15] Segundo, la posibilidad de conectar hasta 1 millón de dispositivos por kilómetro cuadrado, ideal para ciudades inteligentes y sensores industriales.
[18:24] Tercero, una latencia de apenas 1 milisegundo, lo que permite controlar máquinas a distancia en tiempo real, habilitar cirugías remotas y gestionar.
[18:33] Vehículos autónomos.
[18:36] La versión más reciente, la 5.5G, comenzó a desplegarse en 2024.
[18:42] Agrega la capacidad de que las antenas detecten objetos en su entorno mientras transmiten datos.
[18:45] Mejora la cobertura para drones y dispositivos aéreos y sirve como puente tecnológico hacia la siguiente generación de comunicaciones móviles.
[18:57] Ahora reconoces que la diferencia entre la conexión lenta por Wi-Fi y la estable por cable no es casualidad, sino el resultado directo del medio de transmisión utilizado.
[19:05] El cable de cobre ofrece un canal dedicado sin interferencias, mientras que la señal inalámbrica comparte el espacio con otros dispositivos y se debilita con las paredes.
[19:17] La red de la escuela funciona de manera estable porque utiliza cableado estructurado diseñado para soportar múltiples conexiones simultáneas.
[19:25] Cada medio tiene sus características y conocerlas permite tomar mejores decisiones al momento de diseñar o usar una red.
[19:34] Llegamos al final.
[19:37] No olvides practicar lo aprendido en este video.
[19:39] Ya podrías identificar cuál topología y medio de transmisión se usa en tu entorno?
[19:43] Mucho éxito y hasta pronto.