Hubs, Switches y Routers

Recientemente me preguntaron sobre la diferencia  que existe entre los" hub" y los "switches" en una red de computadoras o "network".  En ese momento y por las limitaciones de tiempo no pude abundar en la explicación. Decidí por lo tanto escribir este "post' para tratar de explicar mas detalladamente este asunto. 

Comenzaré por decir que una red de computadoras típica o "network" consiste de varios elementos básicos tales como: nodos (por lo general son las computadoras), un medio de conexión (cableado o inalámbrico), y equipo especializado como los "hubs", los "switches" y/o "routers".

Tanto los "hubs", los "switches", y los "routers" son dispositivos que permiten la conexión de computadoras a una red o "network". Además los "hubs" y los "switches" actúan como repetidores, aumentan la señal según pasan los datos, por lo que es recomendable que tengan una fuente de energía confiable. Sin embargo aunque los "hubs" y los "switches" son similares hay que tener en cuenta que estos últimos son una versión más nueva y superior de los primeros.

Los "hubs" proveen un punto de conexión a una red para diferentes dispositivos.  Aunque son algo obsoletos todavía se utilizan en algunas redes. Estos "hubs" no pueden solucionar los problemas que surgen en una red "Ethernet"al compartir el "bandwidth" (ancho de banda). Por ejemplo si se tienen 32 computadoras conectadas a un "hub" de 32 puertos 100baseT tendremos a 32 computadoras compartiendo un ancho de banda de 100Mbps lo que provocaría una baja en la velocidad de conexión. Sin embargo los "Switches" pueden trabajar mejor con este problema debido a que permiten que los distintos nodos (computadoras o dispositivos) de una red puedan comunicarse directamente uno con otro en forma mas eficiente. Esencialmente, un "switch" crea una serie de redes instantáneas formadas sólo por los dos dispositivos que se comunican uno con el otro en ese preciso momento. Esto evita que se divida el ancho de banda entre todos los nodos (computadoras o dispositivos) conectados a la red y disminuya la velocidad de conexión. Dicho de otra forma cada nodo (computadora o dispositivo) puede utilizar el ancho de banda completo que esté disponible, porque el "switch" evita la mayoría de las colisiones de datos que ocurren cuando dos o más nodos de una red (como Ethernet) transmiten a la vez. El que los nodos transmitan al mismo tiempo puede traer como consecuencia que los paquetes (packets) de datos se pierdan durante la transmisión o lleguen incompletos a su destino. Así que es recomendable cambiar los "hubs" por "switches" para obtener un desempeño mayor de una red o "network".

Por otro lado existen también los "routers" que son dispositivos especializados que permite la comunicación entre dos redes, generalmente una red local (LAN) y el Internet. En esencia estos dispositivos reciben la información y luego la transfieren tomando en cuenta varios factores tales como: el trafico en Internet, la velocidad, la condición de las lineas de comunicación, y otros, para que los paquetes (packets) de información lleguen a su destino.

¿Que es WI-FI?

    Muchas personas usan el termino WI-FI o tienen algún dispositivo electrónico que hace uso de esta tecnología. Para tener un conocimiento básico sobre este tema comenzaremos por definir WI-FI.
Para comenzar  

Foto: intelfreepress

WI-FI significa "Wireless Fidelity" y es una conexión inalámbrica para dispositivos electrónicos, ademas es una marca de la "Wi-Fi Alliance", que es la organización que certifica los equipos con estándares 802.11.  WI-FI es el nombre con que se conoce el protocolo de comunicación inalámbrica 802.11 usado en redes.  Es una familia de estándares para redes de área local (LAN’s) inalámbricas. Mediante su uso se crea un punto de acceso al Internet o "hotspot" que permite que las computadoras o dispositivos inalámbricos pueden comunicarse a través de ondas de radio con otras computadoras o dispositivos. Un "hotspot" WiFi es simplemente un área con una red inalámbrica accesible

        Este protocolo fue desarrollado por el IEEE ( Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos que es la organización que regula estos estándares de transmisión). Este protocolo funciona en el rango de frecuencia de los 2.4GHz.  El número de 802.11 es acompañado por una letra que identifica la generación del protocolo. Existen varias generaciones entre las que podemos mencionar 802.11a, 802.11b, 802.11g y 802.11n.

La versión más extendida ahora mismo es la denominada 802.11g, que es capaz de lograr hasta 54 Mbps (megabytes) de velocidad de conexión. Da buenos resultados y no sufre de muchas interferencias.

La versión más reciente y la que tiene mejor alcance y rapidez se conoce con el código 802.11n. En este las interferencias son mínimas y permite una velocidad de conexión de hasta 300 Mbps.

Foto: http://www.flickr.com/photos/cisconetwork/

WiFi tiene muchas ventajas. entre ellas podemos mencionar que las redes inalámbricas son fáciles de configurar y  que son de bajo costo. Razones por las cuales las redes inalámbricas de tipo WI-FI son cada vez mas comunes en los hogares.

A pesar  de los beneficios y ventajas que ofrece la creación de estos puntos de conexión inalámbricos WI-Fi o "hotspots" es importante siempre tener en cuenta el aspecto de seguridad.

• Wired Equivalency Privacy (Medida de seguridad WEP) fue una vez el estándar de seguridad WAN (Wide Area Network) la idea detrás de WEP fue crear una plataforma de seguridad inalámbrica que haría cualquier red inalámbrica tan segura como una red cableada tradicional. Pero los "hackers" descubrieron vulnerabilidades en el WEP, y hoy es fácil encontrar aplicaciones y programas que pueden comprometer la seguridad de una red  (Network) que ejecuta la medida de seguridad WEP. La WEP fue sucedida por la primera versión de Wi-Fi Protected Access (WPA), que utiliza un cifrado llamado "Temporal Key Integrity Protocol encryption" (TKIP) que esta un paso adelante de la seguridad WEP, pero tampoco se considera seguro ya.

Por lo que para mantener su red privada, se sugiere utilizar uno o ambos de los siguientes métodos:

• "Wi-Fi Protected Access version 2" (WPA2) es el sucesor de WEP y WPA y ahora es el estándar para las redes WiFi de seguridad recomendada. Utiliza cifrado TKIP o "Advanced Encryption Standard" (AES), dependiendo de lo que quiera en la configuración. AES es considerada la más segura. Como con WEP y WPA inicial, la seguridad WPA2  implica firmar con una contraseña. Sin embargo es recomendable crear buenas contraseñas y cambiar las mismas periódicamente para disminuir las probabilidades de sufrir violaciones a la seguridad de la red.

• Media Access Control (Filtrado de direcciones MAC) es un poco diferente de WEP, WPA o WPA2. No utiliza una contraseña para autenticar usuarios utiliza "hardware" físico de una computadora. Cada equipo tiene su propia dirección MAC única. Filtrado de direcciones MAC permite sólo máquinas con direcciones MAC específicas para acceder a la red. Debe especificar qué direcciones están permitidas cuando se configure el "router".

¿Qué es un MIFI?

Foto  toddmundt

Las siglas MIFI se refieren a un "router" móvil que funciona como un "hotspot" y al que se hace referencia como "My WI-FI". El MIFI es un dispositivo compacto inalámbico que se conecta tanto a la red de telefonía móvil (3G o 4G) y proporciona acceso a Internet vía WI-FI a dispositivos cercanos. Esto permite compartir el acceso móvil a Internet con varios equipos. Este tipo de dispositivo puede proporciona acceso a Internet a 4 o 5 usuarios y tiene un alcance aproximado de 10 metros (32 pies). 

La conexión establecida es de banda ancha de alta velocidad. La banda ancha móvil MIFi proporciona velocidades de conexión 3G estándar de hasta 21Mb máximo, dependiendo de la ubicación y servicio de la red a la que este conectado. Como con cualquier tipo de conexión, los usuarios normalmente experimentarán una desaceleración en la velocidad de conexión cuando la señal está siendo compartida. 

Los dispositivos MiFi también ofrecen la posibilidad de almacenar archivos en ellos. Cuentan con espacio de almacenamiento interno y tambien su capacidad de almacenamiento puede ser ampliada con tarjetas de memoria. Típicamente son compatibles con tarjetas microSD, que pueden ser insertadas en el MiFi para aumentar el espacio de almacenamiento disponible.

Entre los dispositivos WI-Fi que se pueden usar con un MIFI están las PC, o computadoras de escritorio, las Pc's portátiles, las "Tablets", consolas de vídeo juegos, reproductores MP3, cámaras IP y otros. 

¿Qué es NFC? (Near Field Communication)

Foto USA Today

"Near Field Communication" o NFC y es una tecnología de comunicación inalámbrica (wireless) parecida al WI-FI o "Bluetooth" . Pero esta tecnología tiene la diferencia de que opera a baja velocidad y es de muy corto alcance, su alcance generalmente es limitado a 4 pulgadas (10 cm). Esta tecnología esta obteniendo gran auge y se encuentra cada vez, mas comúnmente en teléfonos inteligentes, (Smartphones) computadoras portátiles como laptops, tablets y otros dispositivos móviles. El NFC permite establecer comunicación en ambas direcciones. Los dispositivos equipados con esta tecnología pueden intercambiar información entre ellos simplemente con mover o agitar los dispositivos levemente uno cerca del otro. 

Esta tecnología se esta utilizando para hacer pagos en comercios usando los teléfonos móviles. Por esa razón ha surgido el termino de "Movil Wallet" o billetera móvil  que es la idea de que el teléfono móvil reemplace el dinero en efectivo y se convierta en una especie de tarjeta de crédito virtual para pagar por las compras. A pesar que esta tecnología esta disponible desde el 2004, su adopción ha sido algo lenta. Sin embargo posee un gran potencial que le ha ganado popularidad al punto que Google a creado "Google Wallet" en conjunto con la compañía "Master Card" para realizar compras. 

Otros posibles usos para esta tecnologías son los siguientes:

1. Compartir videos, canciones y aplicaciones.
2. Pagar los metros de estacionamiento (Parkimetros)(parking meters)
3. Abrir puertas 
4. Compra de boletos

Cuando se trata de las frecuencias de radio, siempre existe un riesgo de seguridad potencial. ¿Podría ser posible para una persona escuchar comunicaciones entre dispositivos NFC? La respuesta es un rotundo sí. Con la antena, el "hardware" y el "software", adecuados es posible husmear en transacciones ajenas. A pesar de que las transmisiones de NFC deben a corta distancia )4 pulgadas o 10 centímetros es la distancia máxima, en la mayoría de los casos se requieren distancias aún más cortas) es posible captar las transmisiones desde distancias mayores. ¿Desde cuán lejos?. Eso depende de varios factores, incluyendo si la información se envía en modo activo o pasivo, el tipo de antena y receptor y cuánta energía usa el componente activo durante la transmisión etc. Pero en terminos generales sí cabe la posibilidad de que alguien pueda conseguir una señal desde tan lejos como 10 metros.