Red de área extensa (WAN): definición, ejemplos y tecnologías

¿Qué es una red de área extensa (WAN)?

WAN son las siglas en inglés de Wide Area Network (red de área extensa). Podemos definir una WAN como cualquier conexión de dos o más LAN, o redes de área local. Las WAN se utilizan para conectar redes locales en diferentes áreas geográficas, como grandes empresas que conectan oficinas en distintos países. Un proveedor de WAN (como un proveedor de servicios de internet) permite que las diferentes redes se comuniquen entre sí.

La definición de WAN incluye redes conectadas por líneas de abonado digital (DSL), conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS), WAN inalámbrica (WWAN), internet por cable e internet por fibra.

Una WAN o red de área extensa es lo que permite que las LAN separadas actúen como un solo sistema. Pero, ¿qué es una WAN en comparación con una LAN?

WAN y LAN: ¿en qué se diferencian?

Una LAN representa dos o más dispositivos conectados entre sí, mientras que una WAN representa dos o más LAN conectadas entre sí. Una LAN conecta dos o más dispositivos entre sí mediante un dispositivo llamado conmutador, mientras que una WAN conecta dos o más LAN entre sí mediante un router. Las LAN envían información de forma privada a distancias cortas, mientras que las WAN envían información externamente a largas distancias.

Una LAN conecta dispositivos dentro de un área local, mientras que una WAN vincula múltiples ubicaciones a través de distancias más amplias.

Cada dispositivo tiene una dirección IP privada, como una dirección particular, para recibir información a través de una red. El conmutador de red permite que un dispositivo envíe información a otro a distancias cortas (una LAN), pero no puede gestionar largas distancias. Para eso, se necesita un router. Cuando conectamos dos LAN a través de un router, estas se convierten en una WAN.

Una WAN necesita un proveedor externo para conectar las diferentes redes. Así que otra diferencia importante entre una WAN y una LAN es que la red WAN la proporciona y controla otra persona, mientras que tú eres el propietario y operador de la red LAN.

Tanto las WAN como las LAN utilizan puertos para conectarse a sus respectivos dispositivos (un router en el caso de una WAN y un conmutador en el caso de una LAN). La diferencia entre un puerto WAN y un puerto LAN es que los puertos WAN envían información externamente a un ISP (proveedor de servicios de internet), mientras que un puerto LAN envía información internamente dentro de una red local. La mayoría de los routers hoy en día tienen conmutadores integrados, por lo que puedes cambiar entre una red LAN y una red WAN según desees.

Ejemplos de WAN

Cualquier red de dos o más LAN se considera un «área extensa» para una red de área extensa (WAN). Internet es un excelente ejemplo de una WAN, y es el área más extensa que una «red de área extensa» puede ser, porque vincula redes en todo el mundo. Otro ejemplo de red de área extensa es un banco, con sucursales y cajeros automáticos en todo un país conectados entre sí.

Otros ejemplos de WAN:

• Oficinas que conectan a teletrabajadores

• Bases de datos de investigación conectadas en una red a través de un país o continente

• Universidades conectadas en una red a campus en diferentes ciudades

• Corporaciones multinacionales que se conectan con diferentes sucursales

• Redes de atención sanitaria que conectan a proveedores, médicos, hospitales y pacientes

• Minoristas que conectan tiendas físicas, almacenes y sedes centrales

¿Por qué se utilizan las redes de área extensa?

Las redes de área extensa se utilizan para conectar dos o más redes locales juntas. Las redes necesitan mantener cierta información privada, pero también necesitan comunicarse y compartir datos con otras redes más lejanas. La función principal de las redes de área extensa es permitir que las redes envíen información a largas distancias de forma segura y eficaz.

Algunos usos de las redes de área extensa son:

• Conectarse a servicios basados en la nube

• Compartir carpetas, archivos y aplicaciones

• Comunicarse a través de diversas tecnologías de voz y vídeo

• Acceder a datos clave y servicios de almacenamiento de copias de seguridad

• Conectarse a satélites, como cuando viajas y te conectas a Google Maps

El tipo de red WAN permite el acceso a la nube, el uso compartido de archivos, la sincronización de dispositivos, la comunicación a larga distancia y los servicios de ubicación a través de redes distribuidas.

¿Cómo funciona una WAN?

Los routers crean una WAN al vincular dos o más LAN previamente desconectadas y permitirles enviarse y recibir paquetes de datos entre sí. Sin un router, los paquetes de datos solo pueden enviarse a otros dispositivos vinculados localmente en áreas pequeñas. Con un router, los paquetes de datos se pueden enviar externamente a través de una red de área extensa.

Los paquetes de datos, o paquetes de red, son como cartas con la dirección IP del remitente, la dirección IP del receptor y el mensaje dentro. Los routers son como trabajadores postales que clasifican las cartas buscando direcciones IP en una tabla de enrutamiento y luego envían los paquetes de datos a la dirección IP correcta.

Los terceros proporcionan redes WAN utilizando diversas tecnologías. Entre las diversas tecnologías WAN se incluyen:

• Línea arrendada: una conexión de red directa arrendada a un proveedor de servicios de internet.

• Red privada virtual (VPN): Las VPN son una tecnología que cifra los datos en un túnel entre dos o más LAN utilizando la red de internet pública.

• Línea de abonado digital (DSL): una conexión a internet que utiliza las líneas telefónicas existentes para transmitir datos con un coste mínimo.

• Cable: un tipo de conexión a internet que utiliza cables coaxiales destinados originalmente para la televisión. El cable ofrece un ancho de banda y una velocidad más fiables que la línea DSL.

• Fibra: una conexión a internet que utiliza cables de fibra óptica para transmitir datos a velocidades mucho más altas.

Las conexiones WAN pueden ser por cable o inalámbricas. Las conexiones WAN por cable utilizan servicios de internet de banda ancha facilitados por un proveedor de servicios de internet, generalmente con conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) para enviar tráfico de manera eficiente a través de rutas predeterminadas. Las conexiones WAN inalámbricas generalmente consisten en redes 4G, 5G o LTE (Long-Term Evolution) para enviar información mediante ondas de radio.

Las WAN también utilizan una superposición digital sobre la red física para proporcionar más flexibilidad y reenviar el tráfico a donde necesita ir. La superposición digital es una capa virtual sobre la infraestructura física que facilita la manipulación de los paquetes de datos y es solo una de las muchas capas en las redes de área extensa.

Infraestructura de las redes WAN

Las WAN se basan en el modelo de interconexión de sistemas abiertos (OSI), que sustenta todas las telecomunicaciones. El OSI proporciona un marco conceptual estándar para la forma en que los datos viajan a través de las redes.

El modelo OSI se compone de siete capas:

• Capa 1: la capa física que se ocupa de la transmisión en bruto de bits a través de medios físicos, como cables.

• Capa 2: la capa de enlace de datos que aplica formato a los datos en la red para una transferencia fiable entre nodos de red.

• Capa 3: la capa de red que elige dónde enrutar los paquetes de datos entre redes.

• Capa 4: la capa de transporte que transmite datos de manera ordenada utilizando protocolos como los TCP (Protocolo de transmisión de datos) y UDP (Protocolo de datagramas de usuario).

• Capa 5: la capa de sesión que establece, mantiene y finaliza las sesiones de comunicación.

• Capa 6: la capa de presentación que cifra, comprime y presenta los datos en un formato utilizable.

• Capa 7: la capa de aplicación que permite a los usuarios interactuar con los servicios de red a través de interfaces de software.

Protocolos de WAN

Además del modelo OSI, se siguen protocolos específicos para diferentes tipos de transmisión de datos a través de una WAN. Antes de que se transmitan o reciban datos, dos dispositivos deben acordar cómo se estructura esa información. Los protocolos definen las reglas sobre cómo se envían y aceptan los datos.

Los protocolos comunes de WAN son los siguientes:

• TCP/IP (Protocolo de transmisión de datos/Protocolo de internet): el conjunto de protocolos fundamental para internet y la mayoría de las redes modernas. El protocolo TCP garantiza la fiabilidad al realizar comprobaciones de errores, reenviar paquetes perdidos y reordenar paquetes fuera de secuencia. El protocolo IP gestiona el direccionamiento y el enrutamiento asignando direcciones IP mediante IPv4 o IPv6, dirigiendo así los paquetes a través de las redes. La combinación TCP/IP se utiliza cuando se requiere la entrega completa y precisa de todos los datos, como en las transferencias de archivos y la comunicación web.

• UDP (protocolo de datagramas de usuario): el UDP opera dentro del mismo conjunto de protocolos TCP/IP, pero es menos fiable porque no realiza comprobaciones de errores, retransmisión de paquetes perdidos ni garantiza el orden de los paquetes. Sin embargo, es más rápido. El UDP se utiliza para aplicaciones en tiempo real donde se prioriza la velocidad sobre la precisión perfecta, como las llamadas de tipo VoIP, el streaming de vídeo o juegos en línea.

• ATM (Modo de transferencia asíncrona): este protocolo transfiere datos en celdas fijas de 53 bytes con ancho de banda reservado para un funcionamiento continuo y predecible. Admite la transmisión de alta velocidad de voz, vídeo y datos con garantías de calidad de servicio. Aunque en su día se utilizó mucho, ha sido reemplazado en gran medida por tecnologías modernas como el MPLS.

• MPLS (Conmutación de etiquetas multiprotocolo): el MPLS asigna etiquetas a los paquetes de datos, que crean rutas predeterminadas a través de una red. A diferencia del enrutamiento mediante IP, que toma decisiones en cada salto, el MPLS solo toma una decisión de reenvío una vez. Esto permite un flujo de tráfico rápido y predecible.

• Frame Relay: un protocolo de conmutación de paquetes que utiliza circuitos virtuales permanentes (PVC), que son conexiones punto a punto establecidas de antemano. Es conocido por ser rentable y rápido, aunque carece de un proceso de corrección de errores.

• PoS (Packet sobre SONET/SDH): transporta paquetes IP directamente sobre redes de fibra óptica. Ofrece transmisión de alta velocidad y baja latencia.

¿Qué son las WAN definidas por software (SD-WAN)?

SD-WAN son las siglas de WAN definida por software, y la parte «definida por software» da una gran pista sobre su función. Las SD-WAN especifican que cierto software tiene prioridad en la red, por lo que se pueden asignar más datos al software que el usuario defina como importante. En lugar de asignar ancho de banda de forma general a categorías como vídeo y voz, las SD-WAN asignan datos a servicios específicos, como YouTube o Zoom.

Las redes WAN tradicionales envían tráfico entre redes utilizando el ancho de banda disponible. Si el ancho de banda es la autopista, los paquetes de datos son los coches. Las WAN tienen una cantidad limitada de ancho de banda para enviar tráfico de datos. Las SD-WAN utilizan software inteligente para dar a los usuarios más control sobre cómo se distribuye el ancho de banda, esencialmente abriendo un «carril prioritario» para las aplicaciones que más importan al usuario.

¿Qué es la optimización de las WAN?

La optimización de las WAN se refiere a técnicas que mejoran la calidad y el rendimiento de la transferencia de datos a través de redes de área extensa. La optimización de las WAN se centra en reducir la latencia, superar las limitaciones de ancho de banda y minimizar la pérdida de paquetes.

Algunas técnicas de optimización de las WAN son:

• Gestión del flujo de tráfico: se da prioridad al tráfico crítico para aplicaciones importantes como las de VoIP o streaming de vídeo. La gestión del flujo de tráfico modifica la configuración de los protocolos TCP/IP en consecuencia para reducir la congestión, disminuir los retrasos y aumentar las velocidades para aplicaciones donde el tiempo importa.

• Almacenamiento en caché de información en servidores locales: el almacenamiento en caché de datos a los que se accede con frecuencia libera ancho de banda para procesos más dinámicos. Los datos almacenados en caché pueden ser contenido de vídeo o imagen almacenado en un sitio web para reducir la velocidad de descarga, copias de archivos abiertos con frecuencia o resultados de dominio guardados para acelerar las solicitudes web.

• Deduplicación: la deduplicación permite identificar y eliminar la transferencia de datos redundantes. Solo se envía una copia única de los datos, y cualquier duplicado se reemplaza con punteros que hacen referencia a esa copia original.

• Compresión de datos: la compresión de datos reduce el tamaño de los datos para una transmisión más rápida. Ayuda a mejorar la velocidad y la eficiencia sin requerir ancho de banda adicional.

Protección en una WAN

Las WAN pueden presentar mayores riesgos de seguridad, especialmente cuando atraviesan redes públicas o no seguras. Sin las protecciones adecuadas, los datos en tránsito pueden ser vulnerables a la intercepción, la manipulación y el acceso no autorizado. Además, los terminales conectados a la WAN pueden estar expuestos a riesgos como ransomware u otro malware y ataques de phishing.

Sin embargo, la seguridad de la WAN depende en gran medida de la implementación. Tecnologías como el cifrado, los firewalls, los sistemas de detección de intrusiones y los protocolos de comunicación segura pueden reducir significativamente estos riesgos.

Para protegerte en una WAN:

• Mantén tu sistema operativo actualizado para disfrutar de los últimos parches y acabar con cualquier exploit de seguridad informática conocido.

• Analiza el sistema en busca de virus y malware e implementa un firewall.

• Utiliza apps de mensajería privada con cifrado de extremo a extremo, como Signal o WhatsApp.

• Obtén una VPN de confianza para mantener tus datos mejor protegidos contra los fisgones.

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