Red doméstica

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Tipos de redes de computadoras por escala
Nanoescala Campo cercano (NFC) Cuerpo Personal (PAN) Cerca de mí Local (LAN) Almacenamiento (SAN) Inalámbrico (WLAN) Virtual (VLAN) Inicio (HAN) Edificio Campus (CAN) Columna vertebral Metropolitano (MAN) Red inalámbrica municipal (MWN) Amplia (WAN) Nube Internet Internet interplanetaria
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Una red doméstica o red de área doméstica ( HAN ) es un tipo de red informática que facilita la comunicación entre dispositivos que se encuentran en las inmediaciones de una casa . Los dispositivos capaces de participar en esta red, por ejemplo, dispositivos inteligentes como impresoras de red y computadoras portátiles, a menudo obtienen capacidades emergentes mejoradas a través de su capacidad de interactuar. Estas capacidades adicionales se pueden utilizar para aumentar la calidad de vida dentro del hogar de diversas maneras, como la automatización de tareas repetitivas, el aumento de la productividad personal, la seguridad mejorada del hogar y un acceso más fácil al entretenimiento.

El agotamiento de las direcciones IPv4 ha obligado a la mayoría de los proveedores de servicios de Internet a conceder una única dirección IP orientada a la WAN para cada cuenta residencial. Se proporciona acceso a Internet a varios dispositivos dentro de una residencia o una pequeña oficina mediante el establecimiento de una red de área local (LAN) para los dispositivos locales con direcciones IP reservadas para redes privadas . Se configura un enrutador de red con la dirección IP del proveedor en la interfaz WAN, que se comparte entre todos los dispositivos de la LAN mediante la traducción de direcciones de red .

Algunos dispositivos de una red doméstica se ocupan principalmente de habilitar o respaldar las comunicaciones de los tipos de dispositivos finales con los que los habitantes de las casas interactúan más directamente. A diferencia de sus contrapartes en los centros de datos , estos dispositivos de "red" son compactos y se enfrían de forma pasiva, con el objetivo de ser lo más discretos y no invasivos posible:

• Una puerta de enlace establece la conectividad de la capa de enlace de datos y física con una WAN a través de la infraestructura de telecomunicaciones nativa de un proveedor de servicios. Estos dispositivos suelen contener un módem de cable , DSL o óptico conectado a un controlador de interfaz de red para Ethernet . A menudo, estos dispositivos incorporan enrutadores para mayor comodidad.
• Un enrutador establece la conectividad de la capa de red entre una WAN y la red doméstica. También realiza la función clave de traducción de direcciones de red , que permite que dispositivos con direcciones independientes dentro de la misma red doméstica establezcan conexiones de capa de transporte a través de la WAN desde una única dirección IP de WAN orientada hacia el exterior. Estos dispositivos suelen venir con un punto de acceso inalámbrico integrado y un conmutador Ethernet de 4 puertos .
• Un conmutador de red se utiliza para permitir que los dispositivos de la red doméstica se comuniquen entre sí a través de Ethernet . Si bien las necesidades de la mayoría de las redes domésticas se satisfacen con las capacidades inalámbricas y/o de conmutación integradas de su enrutador, algunas situaciones requieren la adición de un conmutador independiente con capacidades avanzadas. Por ejemplo:
  • Un enrutador doméstico típico tiene de 4 a 6 puertos LAN Ethernet, por lo que la capacidad de conmutación del enrutador podría verse excedida.
  • Un dispositivo de red puede requerir una función de puerto no estándar, como alimentación a través de Ethernet (PoE). ( Cámaras IP y teléfonos IP )
• Se necesita un punto de acceso inalámbrico para conectar dispositivos inalámbricos a una red. Cuando un enrutador incluye este dispositivo, se lo denomina enrutador inalámbrico .
• Un controlador de automatización del hogar o de casa inteligente actúa como puerta de enlace y enrutador para redes inalámbricas de bajo consumo de dispositivos simples que no consumen muchos datos, como bombillas y cerraduras.
• Un puente de red une dos interfaces de red diferentes entre sí, a menudo para otorgarle a un dispositivo cableado acceso a un medio de red inalámbrica.

Las redes domésticas pueden utilizar tecnologías cableadas o inalámbricas para conectar los puntos finales. La tecnología inalámbrica es la opción predominante en los hogares debido a la facilidad de instalación, la falta de cables antiestéticos y las características de rendimiento de la red suficientes para las actividades residenciales.

Una de las formas más comunes de crear una red doméstica es mediante el uso de tecnología de señal de radio inalámbrica ; la red 802.11 certificada por el IEEE . La mayoría de los dispositivos residenciales con capacidad inalámbrica funcionan a una frecuencia de 2,4 GHz bajo 802.11b y 802.11g o 5 GHz bajo 802.11a. Algunos dispositivos de redes domésticas funcionan en ambas señales de banda de radio y se ajustan a los estándares 802.11n o 802.11ac. Wi-Fi es una certificación de marketing y cumplimiento para las tecnologías IEEE 802.11. ^[1] La Wi-Fi Alliance ha probado productos compatibles y los certifica para su interoperabilidad.

Las comunicaciones de bajo consumo y corto alcance basadas en los estándares IEEE 802.15 tienen una fuerte presencia en los hogares. Bluetooth sigue siendo la tecnología preferida para la mayoría de los accesorios inalámbricos, como teclados, ratones, auriculares y mandos de juegos. Estas conexiones suelen establecerse de forma transitoria y ad hoc, y no se consideran residentes permanentes de una red doméstica.

Se utilizó una versión de "baja velocidad" del protocolo WPAN original como base de Zigbee . A pesar de que originalmente se concibió como un estándar para la comunicación de máquina a máquina de bajo consumo en entornos industriales, se ha descubierto que la tecnología es muy adecuada para la integración en ofertas integradas de "hogares inteligentes" que se espera que funcionen con batería durante períodos prolongados. Zigbee utiliza redes en malla para superar las limitaciones de distancia asociadas con WPAN tradicional con el fin de establecer una única red de dispositivos direccionables distribuidos por todo el edificio. Z-Wave es un estándar adicional también basado en 802.15.4, que se desarrolló específicamente teniendo en cuenta las necesidades de los fabricantes de dispositivos de automatización del hogar .

La mayoría de las infraestructuras de redes cableadas que se encuentran en los hogares utilizan cableado de par trenzado de categoría 5 o categoría 6 con terminaciones compatibles con RJ45 . Este medio proporciona conectividad física entre las interfaces Ethernet presentes en una gran cantidad de dispositivos residenciales que reconocen IP. Según el tipo de cable y la calidad de la instalación, se admiten velocidades de hasta 10 Mbit/s, 100 Mbit/s, 1 Gbit/s o 10 Gbit/s.

Algunos vecindarios permiten la instalación de cables de fibra óptica que llegan directamente a los hogares. Esto permite a los proveedores de servicios ofrecer servicios de Internet con un ancho de banda mucho mayor y/o características de latencia más bajas asociadas con la señalización óptica de extremo a extremo.

• VDSL y VDSL2
• Soporte HomePNA hasta 160 Mbit/s

Los siguientes estándares permiten que los dispositivos se comuniquen a través de cables coaxiales, que frecuentemente se instalan para dar soporte a varios televisores en los hogares.

• DOCSIS
• El estándar Multimedia over Coax Alliance (MoCA) puede alcanzar hasta 1,5 Gbit/s ^{[ cita requerida ]}
• Onda C
• Soporte HomePNA hasta 320 Mbit/s

El estándar ITU-T G.hn y el estándar IEEE Powerline , que proporcionan redes de área local de alta velocidad (hasta 1 Gbit/s) sobre el cableado doméstico existente, son ejemplos de tecnología de redes domésticas diseñadas específicamente para la entrega de IPTV. ^[2] Recientemente, el IEEE aprobó la propuesta P1901 que sentó las bases de un estándar dentro del mercado para productos cableados producidos y vendidos por empresas que forman parte de la HomePlug Alliance . ^[3] El IEEE está trabajando continuamente para impulsar que P1901 sea completamente reconocido en todo el mundo como el único estándar para todos los productos futuros que se produzcan para redes domésticas.

• HomePlug y HomePNA son estándares asociados
• Asociación Universal de Líneas Eléctricas

Tradicionalmente, los equipos centrados en datos, como ordenadores y reproductores multimedia, han sido los principales inquilinos de una red doméstica. Sin embargo, debido a la reducción de los costes de la informática y a la omnipresencia del uso de teléfonos inteligentes, muchas categorías de equipos domésticos que tradicionalmente no estaban conectados en red ahora incluyen nuevas variantes capaces de controlarse o supervisarse de forma remota a través de una aplicación en un teléfono inteligente. Tanto las empresas emergentes más recientes como los fabricantes de equipos domésticos establecidos han comenzado a ofrecer estos productos como parte de una cartera de productos "inteligentes" o "hogares conectados". Se puede acceder a las interfaces de control y/o supervisión de estos productos a través de aplicaciones exclusivas para teléfonos inteligentes específicas de esa línea de productos.

• Computadoras personales como computadoras de escritorio , portátiles , netbooks y tabletas
• Se puede acceder fácilmente a un dispositivo de almacenamiento conectado a red (NAS) a través de los protocolos CIFS o NFS para almacenamiento general o para fines de respaldo.
• Se puede utilizar un servidor de impresión para compartir cualquier impresora conectada directamente con otras computadoras en la red.
• Teléfonos IP o teléfonos inteligentes (cuando se conectan a través de Wi-Fi ) que utilizan tecnologías VoIP

• Altavoces inteligentes
• Televisión: Algunos televisores y DVR nuevos incluyen conectividad WiFi integrada que permite al usuario acceder a servicios como Netflix y YouTube .
• Audio doméstico: los reproductores de audio digital y los sistemas estéreo con conectividad de red pueden permitir al usuario acceder fácilmente a su biblioteca de música, a menudo usando Bonjour para descubrir e interactuar con una instancia de iTunes que se ejecuta en una PC remota.
• Juegos: Las consolas de videojuegos dependen de la conectividad a la red doméstica para habilitar una parte importante de sus funciones generales, como el modo multijugador en los juegos, la integración con redes sociales, la posibilidad de comprar o probar nuevos juegos y recibir actualizaciones de software. Las consolas más recientes han comenzado a perseguir de manera más agresiva el papel de centro exclusivo de entretenimiento y medios del hogar.
• DLNA es un protocolo común utilizado para la interoperabilidad entre dispositivos multimedia en red en el hogar.

Es posible que algunos dispositivos de entretenimiento más antiguos no cuenten con las interfaces de red adecuadas que se requieren para la conectividad de red doméstica. En algunas situaciones, hay disponibles adaptadores USB y tarjetas de interfaz de red PCI como accesorios que permiten esta funcionalidad.

• Bombillas "conectadas" como Lifx , Philips Hue , Samsung Smart Bulb, GE Link
• Zigbee Light Link es el protocolo de estándares abiertos utilizado por los principales proveedores actuales de bombillas "conectadas"

• Control de acceso: Plume ^[4]
• Alarmas de seguridad: iSmartAlarm
• Abridores de puertas de garaje y portones: Liftmaster MyQ, GoGogate

• HVAC: Termostato inteligente Nest
• Detectores de humo y CO: Nest Protect

La comodidad, disponibilidad y fiabilidad de los recursos informáticos en la nube gestionados externamente sigue siendo una opción atractiva para muchos usuarios domésticos sin interés ni experiencia en TI. Estas personas suelen percibir las tarifas de suscripción y/o los riesgos de privacidad asociados a dichos servicios como de menor coste que tener que configurar y mantener instalaciones similares dentro de una red doméstica. En tales situaciones, los servicios locales, junto con los dispositivos que los mantienen, se sustituyen por los de un centro de datos externo y se hacen accesibles a los dispositivos informáticos del usuario doméstico a través de una conexión WAN.

El protocolo DHCP se utiliza para asignar direcciones IP internas a los miembros de una red doméstica. Normalmente, un servidor DHCP se ejecuta en el enrutador ^[5] y los dispositivos finales son sus clientes. El enrutador en sí es un cliente de los servidores DHCP externos propiedad del proveedor de servicios de Internet . Todos los clientes DHCP solicitan ajustes de configuración mediante el protocolo DHCP para obtener su dirección IP , una ruta predeterminada y una o más direcciones de servidor DNS . Una vez que el cliente implementa estos ajustes, podrá comunicarse en esa Internet . ^[6]

Los dispositivos de red doméstica integrados pequeños e independientes suelen requerir una configuración remota desde una PC en la misma red. Por ejemplo, los módems de banda ancha suelen configurarse a través de un navegador web que se ejecuta en una PC en la misma red. Estos dispositivos suelen utilizar una distribución Linux mínima con un servidor HTTP ligero que se ejecuta en segundo plano para permitir que el usuario modifique cómodamente las variables del sistema desde una interfaz gráfica de usuario que se muestra en su navegador. Estas páginas utilizan formularios HTML de forma extensiva e intentan ofrecer vistas estilizadas y visualmente atractivas que también sean descriptivas y fáciles de usar.

Los dispositivos de Apple apuntan a hacer que la red sea lo más oculta y automática posible, utilizando un protocolo de red de configuración cero llamado Bonjour, integrado en su línea de productos de software y hardware, que de otro modo serían de su propiedad.

Microsoft ofrece funciones de control de acceso simples integradas en su sistema operativo Windows. El grupo en el hogar es una función que permite el acceso compartido a discos , impresoras y escáneres entre todos los equipos y usuarios (normalmente miembros de la familia) de una casa, de forma similar a un pequeño grupo de trabajo de oficina , por ejemplo, mediante redes distribuidas de igual a igual (sin un servidor central). Además, se puede añadir un servidor doméstico para aumentar la funcionalidad. La función Grupo en el hogar de Windows se introdujo con Microsoft Windows 7 para simplificar el uso compartido de archivos en residencias. Todos los usuarios (normalmente todos los miembros de la familia), excepto las cuentas de invitados, pueden acceder a cualquier biblioteca compartida en cualquier equipo que esté conectado al grupo en el hogar. No se requieren contraseñas de los miembros de la familia durante el inicio de sesión. En cambio, es posible compartir archivos de forma segura mediante una contraseña temporal que se utiliza al añadir un equipo al Grupo en el hogar. ^[7]

Es posible que la intensidad de la señal inalámbrica del enrutador inalámbrico residencial estándar no sea lo suficientemente potente como para cubrir toda la casa o que no pueda llegar a todos los pisos de residencias de varios pisos. En tales situaciones, puede ser necesaria la instalación de uno o más repetidores inalámbricos .

El Wi-Fi suele extenderse más allá de los límites de una casa y puede crear cobertura donde menos se necesita, ofreciendo un canal a través del cual los no residentes podrían comprometer un sistema y recuperar datos personales. Para evitarlo, suele ser suficiente con imponer el uso de autenticación, cifrado o VPN que requiera una contraseña para la conectividad a la red. ^[8]

Sin embargo, los nuevos estándares Wi-Fi que funcionan a 60 GHz, como el 802.11ad , permiten confiar en que la LAN no traspasará barreras físicas, ya que en esas frecuencias una simple pared atenuaría considerablemente la señal.

En el caso de las redes domésticas que dependen de la tecnología de comunicación por línea eléctrica, el mayor desafío sigue siendo cómo lidiar con el ruido eléctrico que los electrodomésticos estándar inyectan en el sistema. Cada vez que se enciende o se apaga un electrodoméstico, se genera un ruido que podría interrumpir la transferencia de datos a través del cableado. Los productos IEEE que están certificados como compatibles con HomePlug 1.0 han sido diseñados para no interferir ni recibir interferencias de otros dispositivos conectados a la red eléctrica de la misma casa. ^[9]

La administración de la proliferación de dispositivos y software en las redes domésticas, y la creciente cantidad de datos privados, se está convirtiendo rápidamente en un problema en sí mismo. Mantener la visión general, aplicar sin demora actualizaciones de software y parches de seguridad, mantener el uso de Internet de los jóvenes dentro de límites seguros, estructurar los niveles de almacenamiento y acceso para archivos privados y otros datos, realizar copias de seguridad de datos , detectar y limpiar cualquier infección, operar redes privadas virtuales para acceder fácilmente a los recursos en la red doméstica cuando no se está, etc. Estas cosas son todas cuestiones que requieren atención y un trabajo cuidadoso y planificado para proporcionar una red doméstica segura, resistente y estable que sea fácil de usar para todos los miembros del hogar y sus invitados.

• Control de acceso
• Software de seguridad informática
• Copia de seguridad de datos
• Encriptación
• Cortafuegos (informática)
• Automatización del hogar
• Servidor doméstico
• Sistema de posicionamiento en interiores (IPS)
• Asunto
• Seguridad de la red
• Productos inteligentes y conectados
• Actualización de software
• Asistente virtual

• WikiLibros:Transferencia de datos entre módems de acceso telefónico estándar
• Grupo de trabajo sobre redes domésticas del IETF