¿Qué es la infraestructura de red?

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Autores

Mesh Flinders

Staff Writer

IBM Think

Ian Smalley

Staff Editor

IBM Think

¿Qué es la infraestructura de red?

La infraestructura de red es la combinación de componentes de hardware y software que hacen posibles las redes informáticas modernas. Las empresas dependen de la infraestructura de red y de la conectividad que proporciona para la comunicación entre usuarios, aplicaciones y dispositivos que sustentan la mayoría de los procesos empresariales actuales.

Para ayudar a garantizar la disponibilidad de la red, la mayoría de las empresas incluyen algún tipo de gestión de infraestructura de red en su planificación. Esto incluye herramientas de monitoreo de red, mantenimiento y administración de redes y soluciones de seguridad que ayudan a optimizar el rendimiento de la red.

Debido a su papel en las operaciones principales, la infraestructura de red se ha convertido en una parte crítica de la transformación digital, y el mercado global de infraestructura de red empresarial es grande y está creciendo. Muchas empresas lo ven como una oportunidad para utilizar tecnologías emergentes, como la inteligencia artificial (IA) y la computación en la nube.

Con una valoración de casi 60 000 millones de dólares hace solo 2 años, se espera que el mercado global de infraestructura de red crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 4.9 % en los próximos 5 años1.

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Características y componentes de la infraestructura de red

Las redes modernas dependen de una combinación de componentes de hardware y software, prácticas, procesos y sistemas para funcionar. A continuación, se ofrece una breve descripción general de algunos de los componentes y servicios más utilizados y cómo permiten que la infraestructura de red funcione de manera eficaz.

Nodos y direcciones IP

Un nodo es un punto de una red, conectado a un dispositivo, como una computadora, una impresora o un módem, que puede recibir, enviar, crear o almacenar datos. Los dispositivos de red, como computadoras, enrutadores y conmutadores, deben poder reconocer, procesar y transmitir información para que la infraestructura de red funcione. En consecuencia, cada nodo se identifica por su dirección (conocida como dirección IP) y se le otorga acceso a la red.

Una dirección de Internet Protocol (IP) es un número que se ha asignado a un nodo que está conectado a una red de computadoras. Cada dirección IP identifica el dispositivo y la red a la que está conectado y su ubicación específica en la red. Cuando un dispositivo envía datos a otro, los datos incluyen las direcciones IP de ambos dispositivos. Los datos se envían a través de una red, entre nodos, mediante enrutadores y conmutadores.

Enrutadores y conmutadores

Un enrutador es un dispositivo que envía paquetes de datos (pequeñas unidades de información que han sido formateadas para su transmisión a través de una red) entre redes. Los enrutadores analizan los datos para determinar la mejor ruta por la que deben enviarse, confiando en sofisticados algoritmos de enrutamiento para reenviarlos de manera eficiente a su nodo de destino.

Un conmutador es un dispositivo que conecta dispositivos de red y gestiona la comunicación de nodo a nodo a través de una red, asegurándose de que los paquetes de datos lleguen a su destino previsto. A diferencia de los enrutadores, que envían información entre redes, los conmutadores envían información a través de redes, entre nodos conectados. 

Puntos de acceso inalámbricos (WAP)

Un punto de acceso inalámbrico (WAP) es un componente que permite que dispositivos como teléfonos inteligentes y computadoras portátiles que dependen de conexiones wifi se conecten a través de una red. Los WAP permiten que una amplia gama de dispositivos accedan a Internet actuando como intermediarios entre una red cableada (una red donde los nodos están conectados por cables, como Ethernet) y una red inalámbrica (una red que depende de una señal inalámbrica, como 5G).

Los WAP son críticos para la infraestructura de red porque ayudan a cerrar la brecha para los dispositivos que necesitan acceder a ambos tipos de redes, cableadas e inalámbricas, y permiten una conectividad perfecta para los usuarios y las aplicaciones que dependen de ellos.

Redes definidas por software (SDN)

Las redes definidas por software (SDN) son un enfoque controlado por software para la infraestructura de red diseñada para interfaces de programación de aplicaciones (API) que son centrales para muchas operaciones de actividad principal. Las SDN ayudan a las empresas a maximizar una plataforma centralizada para comunicarse con su infraestructura de red y guiar el tráfico de red. Debido a su creciente popularidad, el mercado de SDN alcanzó una valoración de 28.2 mil millones de dólares el año pasado y se espera que crezca a una CAGR del 17 % en los próximos 7 años2.

En la gestión de redes, un enfoque centralizado conocido como redes de área amplia definidas por software (SD-WAN) proporciona una vista de toda la red que permite a los administradores recopilar información de enrutamiento, optimizar los recursos de la red, aumentar el rendimiento de la red, automatizar tareas simples, mejorar el equilibrio de carga y reducir la latencia y las interrupciones. Las soluciones SDN-WAN también ayudan a agregar seguridad a la infraestructura de red mediante la incorporación de características como cortafuegos y sistemas de intrusión/detección/prevención (IDS/IPS). 

Redes cableadas frente a redes inalámbricas

Además de sus diferencias arquitectónicas, las redes cableadas e inalámbricas desempeñan diferentes roles en la infraestructura de red moderna. Las redes cableadas, donde los datos se transmiten entre nodos, conmutadores y enrutadores a través de cables, son críticas para procesar las cargas de trabajo donde el ancho de banda alto, la conectividad de red y la seguridad son primordiales, como las grandes transferencias de datos. 

Sin embargo, las redes inalámbricas dependen de ondas de radio para transmitir datos y son más ideales para situaciones en las que el ancho de banda, la confiabilidad y la seguridad no son tan críticos. Por ejemplo, el Internet doméstico a menudo depende de conexiones inalámbricas, al igual que los dispositivos conectados al Internet de las cosas (IoT), que van desde refrigeradores y televisores inteligentes hasta automóviles autónomos. Si bien no es tan segura como las tecnologías cableadas, cada generación de redes inalámbricas es más segura y confiable que la anterior. Por ejemplo, las conexiones 5G de hoy en día tienen una característica mejorada de cifrado y autenticación que su predecesor, 4G.

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Beneficios empresariales de una infraestructura de red sólida

Las tecnologías digitales desempeñan un papel fundamental en la mayoría de los procesos empresariales modernos, por lo que es esencial que las organizaciones inviertan en una infraestructura de red sólida. Las redes bien diseñadas sustentan nuevas soluciones tecnológicas, aumentan la productividad y ayudan a las empresas a recopilar y procesar grandes cantidades de datos de manera más eficaz. 

Sin embargo, una infraestructura de red deficiente puede manifestarse de varias maneras, lo que resulta en fallas de seguridad, velocidades lentas de transferencia de datos, interrupciones en los flujos de trabajo de empleados y usuarios, bajo rendimiento de las aplicaciones y más.

Las organizaciones dependen de la infraestructura de red para potenciar las capacidades como el trabajo remoto y la computación en la nube que se han vuelto esenciales para el éxito. Las infraestructuras de TI sólidas y bien diseñadas ayudan a garantizar una colaboración fluida y en tiempo real para los usuarios, un acceso a Internet desinhibido y menos interrupciones en el trabajo.

Estos son algunos de los beneficios más populares de construir y mantener una infraestructura de red sólida:

  • Mayor escalabilidad: la infraestructura de red moderna puede ser altamente escalable de acuerdo con las necesidades específicas de una empresa o industria. Las infraestructuras de red construidas con las últimas tecnologías se amplían o reducen fácilmente, incluidos recursos importantes, como ancho de banda, almacenamiento y potencia informática. A medida que cambian las cargas de trabajo y las necesidades empresariales, una infraestructura de red bien construida puede reducirse o crecer según sea necesario.
  • Resiliencia mejorada: las arquitecturas de infraestructura de red modernas están diseñadas con capacidades integradas de equilibrio de carga que distribuyen el tráfico de red de manera efectiva, incluso durante los momentos de mayor uso. Cuando fallan componentes específicos, la infraestructura de red moderna puede redistribuir las cargas de trabajo de forma rápida y eficaz para evitar el tiempo de inactividad.
  • Fuerte seguridad: a medida que las amenazas cibernéticas continúan evolucionando, mantener la seguridad de la red es primordial para muchas organizaciones. La infraestructura de red moderna ayuda a prevenir costosas filtraciones de datos, como malware, ciberataques y acceso no autorizado a datos confidenciales. Desde cortafuegos robustos y redes privadas virtuales (VPN) hasta control de acceso, segmentación de red y actualizaciones periódicas de software, las soluciones modernas de seguridad de infraestructura de red son amplias y altamente efectivas.
  • Fuerte retorno de la inversión (ROI): el costo de construir una infraestructura de red moderna y escalable es pequeño para empezar y puede acumularse con el tiempo a medida que crecen las necesidades del negocio. Este enfoque seguro y rentable permite a las empresas de todos los tamaños invertir en infraestructura de red a su propio ritmo, ver qué servicios y recursos utilizan y ajustar según sea necesario.
  • Mejor experiencia de usuario: una infraestructura de red moderna que utilice las tecnologías digitales más recientes y relevantes puede crear una mejor experiencia de usuario para los empleados. El diseño sólido de la red permite una conectividad fluida, confiable y rápida; ayuda a garantizar que los procesos de negocio prosperen; y también ayuda a ofrecer una mejor experiencia de usuario a los clientes.   

Casos de uso de infraestructura de red moderna

A medida que la infraestructura de red moderna evoluciona para adaptarse a las nuevas tecnologías y a las cambiantes necesidades empresariales, abundan sus casos de uso. Estos son algunos de los más populares.

Redes de área personal (PAN)

Sencillas y confiables, las redes de área personal (PAN) conectan dispositivos que están a solo unos metros de distancia mediante el uso de tecnología infrarroja. Bluetooth es uno de los ejemplos más populares de una red PAN, que permite a los usuarios conectar altavoces y televisores en su hogar con su teléfono inteligente o computadora portátil.

Las PAN suelen ser inalámbricas, lo que permite que una amplia gama de dispositivos se conecten en un área pequeña. También pueden proporcionar Internet mediante el establecimiento de pequeñas redes que solo pueden ser utilizadas por dispositivos autenticados, por ejemplo, mediante el uso de un teléfono inteligente para crear un "punto de acceso" a Internet en un café. Si bien las PAN se consideran seguras, en gran parte debido a su alcance limitado, se recomienda el uso de contraseñas seguras y cifrado para evitar el acceso no autorizado.

Redes de área local (LAN)

Las redes de área local (LAN) son sistemas que conectan computadoras y otros tipos de dispositivos en una sola ubicación. Las LAN pueden usar conexiones tanto por cable como inalámbricas, y su alcance depende de su topología de red (la cantidad de dispositivos que están conectando y la proximidad física de los dispositivos entre sí). A diferencia de las PAN, las conexiones LAN comienzan a unos pocos pies y pueden extenderse a cientos de pies en un entorno de oficina grande.

Las LAN se utilizan ampliamente en entornos empresariales, donde muchos usuarios y computadoras necesitan intercambiar datos en un área geográfica limitada. Cuando se configuran correctamente, las LAN pueden ser muy seguras. Sin embargo, aún requieren que se tomen medidas activas, como la instalación de cortafuegos y controles de acceso, o de lo contrario los nodos que conectan pueden ser víctimas de ciberataques, filtraciones de datos y otras amenazas.

Redes de área amplia (WAN)

Las redes de área amplia (WAN) son redes informáticas a gran escala, normalmente utilizadas por empresas que necesitan conectar oficinas en diferentes ubicaciones físicas. El ejemplo más conocido de una WAN es Internet, una red que conecta miles de millones de usuarios y dispositivos en ubicaciones físicamente separadas en todo el mundo. Otro ejemplo es la red financiera que brinda servicio de cajeros automáticos a usuarios de bancos en diferentes ciudades y países.

Las WAN se extienden mucho más allá que las PAN o las LAN (aunque, técnicamente, están compuestas por muchas PAN y LAN más pequeñas y conectadas) y requieren diferentes enfoques de seguridad. Además de los cortafuegos y las soluciones de cifrado, las WAN utilizan tecnologías más nuevas, como la conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS), para ayudar a garantizar la seguridad de los datos que viajan entre regiones e incluso en todo el mundo.

Redes de área metropolitana (MAN)

Al igual que las WANS, las redes de área metropolitana (MAN) se componen de LAN y PAN interconectadas dispersas en un área física. Las MAN vinculan empresas locales, edificios en un campus, edificios de gobierno y otros tipos de redes más pequeñas conectadas pero físicamente separadas. Al igual que otras redes, las MAN dependen de una combinación de conectividad por cable e inalámbrica, que incluye fibra óptica, ethernet y 5G.

Las MAN son más pequeñas que las WAN y son más eficientes porque no cubren un área física tan grande. Si bien las MAN están formadas por redes más pequeñas e interconectadas, la seguridad y la administración de MANS están controladas por una sola organización.

Redes en la nube

Las redes en la nube son una infraestructura de red virtual que consta de servidores, máquinas virtuales (VM), aplicaciones y otros sistemas. Los proveedores de servicios en la nube (CSP) se especializan en computación en la nube y ofrecen una amplia gama de soluciones en la nube que se ejecutan en redes en la nube. A diferencia de otros tipos de redes, las redes en la nube son completamente virtuales, lo que significa que se ejecutan y alojan en una arquitectura de red proporcionada por un CSP, no por el usuario. 

Los CSP proporcionan el software y el hardware virtualizados necesarios para que las organizaciones ejecuten una amplia gama de soluciones y servicios en la nube y escalen sus recursos dinámicamente según sea necesario. Los servicios en la nube han crecido en popularidad recientemente, con más del 90 % de las organizaciones que utilizan la nube de alguna manera3. Para acceder a la infraestructura de red en la nube y a todos sus beneficios, todo lo que una organización necesita es un dispositivo con acceso a Internet. 

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Notas de pie de página
  1. Global Enterprise Network Infrastructure Outlook, (enlace externo a ibm.com), Grandview Research, 2023
  2. Software defined networking market size (enlace externo a ibm.com), Global Market Insights, febrero de 2024
  3. How many companies use cloud computing in 2024? (enlace externo a ibm.com), Edge Delta, mayo de 2024