Redes locales en SMR: modelo de capas, cableado, dispositivos y direccionamiento IP explicados para aprobar el módulo

Pregunta a cualquiera que haya hecho el ciclo de SMR qué módulo le costó más y la mayoría dirá lo mismo: Redes locales. No porque sea el más largo, sino porque mezcla cosas muy físicas —cables, conectores, armarios— con conceptos abstractos como las capas de red o las máscaras de subred, y exige entender los dos mundos a la vez.

En Aprueba con IA tenemos seis temas dedicados al módulo de Redes locales dentro del temario de SMR. Este artículo resume lo esencial: cómo se organiza una red por capas, qué cableado y dispositivos se usan, y cómo funciona el direccionamiento IP, con ejemplos de subredes resueltos paso a paso.

🌐 Qué es una red local

Una red local, o LAN, es un conjunto de equipos conectados entre sí en un área reducida —una vivienda, una oficina, un edificio— para compartir recursos como archivos, impresoras o la conexión a internet. Se diferencia de una red de área amplia (WAN), como internet, en su alcance, en quién la gestiona y en la velocidad que alcanza.

Una red local típica de oficina tiene equipos de usuario, uno o varios switches que los conectan, un router que da salida a internet, puntos de acceso inalámbrico para los portátiles y móviles, y a veces servidores con archivos o aplicaciones compartidas.

Topologías

La forma en que se conectan los equipos se llama topología. Hoy, casi todas las redes locales son en estrella: cada equipo se conecta con su propio cable a un switch central. Es fácil de ampliar y un fallo en un cable solo afecta a un equipo. Otras topologías (bus, anillo, malla) se estudian por su interés histórico o para casos concretos.

🧱 El modelo de capas: OSI y TCP/IP

Las redes se explican por capas: cada capa resuelve una parte del problema de comunicar dos equipos y se apoya en la de abajo. El modelo OSI tiene siete capas y es la referencia teórica; el modelo TCP/IP, con cuatro, es el que usa internet en la práctica. Saber en qué capa trabaja cada dispositivo y cada protocolo es la base para diagnosticar fallos.

Capa OSI	Qué hace	Ejemplos	TCP/IP
7. Aplicación	Servicios para el usuario	HTTP, DNS, correo	Aplicación
6. Presentación	Formato y cifrado de los datos	Cifrado, codificación
5. Sesión	Diálogo entre aplicaciones	Control de sesiones
4. Transporte	Comunicación extremo a extremo	TCP, UDP, puertos	Transporte
3. Red	Direccionamiento y encaminamiento	IP, router	Internet
2. Enlace	Comunicación dentro de la red local	Ethernet, MAC, switch	Acceso a la red
1. Física	Transmisión de bits por el medio	Cable, conectores, señales

Para qué sirve en la práctica

Para diagnosticar con orden. Si un equipo no accede a una web, se comprueba de abajo arriba: ¿hay enlace en el cable (capa 1)? ¿el switch ve el equipo (capa 2)? ¿tiene una dirección IP correcta y llega a la puerta de enlace (capa 3)? ¿resuelve el nombre de la web (aplicación)? Saltarse capas es la forma más rápida de perder una hora.

🔌 El cableado: par trenzado y fibra

En las redes locales se usa sobre todo cable de par trenzado con conectores RJ45, en categorías como la 5e o la 6, que admiten velocidades de hasta 1 Gbps o más en distancias de hasta unos 100 metros. La fibra óptica se reserva para distancias mayores o enlaces troncales entre armarios y edificios.

El par trenzado

Tiene cuatro pares de hilos trenzados entre sí para reducir las interferencias. Se distingue por su apantallamiento (UTP sin apantallar, y variantes apantalladas para entornos con interferencias) y por su categoría, que indica el ancho de banda que soporta.

Las normas de conexión

Los hilos se colocan en el conector RJ45 siguiendo las normas T568A o T568B. Si los dos extremos siguen la misma norma, el cable es directo, el habitual para conectar un equipo a un switch. Si cada extremo sigue una norma distinta, es cruzado, que antes se usaba para conectar dos equipos iguales entre sí; hoy la mayoría de dispositivos detecta y corrige el tipo de cable automáticamente.

El cableado estructurado

En un edificio, el cableado se organiza de forma ordenada: tomas de red en los puestos, cableado horizontal hasta un armario de planta, paneles de parcheo y switches en el armario, y cableado vertical o troncal entre armarios. Etiquetar cada toma y cada puerto es lo que permite mantener la red años después.

📦 Los dispositivos de red

Los dispositivos básicos de una red local son el switch, que conecta equipos dentro de una misma red y trabaja con direcciones MAC (capa 2); el router, que conecta redes distintas y trabaja con direcciones IP (capa 3); y el punto de acceso inalámbrico, que conecta dispositivos wifi a la red cableada.

Dispositivo	Capa	Qué hace
Switch	2 (Enlace)	Reenvía tramas a la boca correcta según la dirección MAC de destino
Router	3 (Red)	Encamina paquetes entre redes según la dirección IP
Punto de acceso	2 (Enlace)	Conecta dispositivos inalámbricos a la red cableada
Hub (obsoleto)	1 (Física)	Repetía la señal por todas las bocas, sin distinguir destinos

El router de casa

El aparato que da internet en casa suele ser varios dispositivos en uno: router, switch de unas pocas bocas, punto de acceso wifi y servidor DHCP que reparte direcciones. En una oficina, estas funciones suelen estar separadas en equipos distintos, lo que permite redes más grandes y mejor gestionadas.

🔢 Direcciones IPv4 y máscaras

Una dirección IPv4 tiene 32 bits, escritos como cuatro números decimales de 0 a 255 separados por puntos (por ejemplo, 192.168.1.10). La máscara de subred indica qué parte de la dirección identifica la red y qué parte identifica al equipo dentro de ella. Dos equipos solo se comunican directamente si están en la misma red.

La máscara se puede escribir en decimal (255.255.255.0) o en notación CIDR, con el número de bits de red tras una barra (/24). En una red 192.168.1.0/24, los tres primeros números identifican la red y el último, el equipo.

Direcciones especiales de cada red

• Dirección de red: la primera (todos los bits de equipo a 0). En 192.168.1.0/24, es 192.168.1.0.
• Dirección de broadcast: la última (todos los bits de equipo a 1). En el ejemplo, 192.168.1.255.
• Direcciones útiles: las de en medio, de 192.168.1.1 a 192.168.1.254, es decir, 254 equipos.

Direcciones privadas

Hay tres rangos reservados para redes privadas, que no se usan en internet: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 y 192.168.0.0/16. Los equipos de una red local usan estas direcciones y salen a internet a través del router, que traduce sus direcciones privadas a una pública (NAT).

La puerta de enlace

Es la dirección del router dentro de la red local. Cuando un equipo quiere comunicarse con otro que no está en su red, envía el paquete a la puerta de enlace. Un equipo con la puerta de enlace mal configurada se comunica con su red pero no sale a internet: es una de las averías más típicas.

Te ahorrará horas: las herramientas para estudiar.

✂️ Subredes, paso a paso

Dividir una red en subredes consiste en tomar bits de la parte de equipo para usarlos como parte de red. Cada bit prestado duplica el número de subredes y reduce a la mitad los equipos de cada una. Es el ejercicio que más se pregunta en el módulo de Redes locales y el que más se olvida si no se practica.

Un ejemplo resuelto

Tenemos la red 192.168.10.0/24 y necesitamos cuatro subredes iguales.

1. ¿Cuántos bits prestamos? Para 4 subredes hacen falta 2 bits (2² = 4). La nueva máscara es /26 (24 + 2), es decir, 255.255.255.192.
2. ¿Cuántos equipos por subred? Quedan 6 bits de equipo: 2⁶ = 64 direcciones, de las que 62 son útiles (se restan la de red y la de broadcast).
3. ¿Cuáles son las subredes? Van de 64 en 64:

Subred	Dirección de red	Rango útil	Broadcast
1	192.168.10.0/26	.1 a .62	192.168.10.63
2	192.168.10.64/26	.65 a .126	192.168.10.127
3	192.168.10.128/26	.129 a .190	192.168.10.191
4	192.168.10.192/26	.193 a .254	192.168.10.255

El truco del salto

El tamaño de cada subred es 256 menos el último número de la máscara: con 255.255.255.192, el salto es 256 − 192 = 64. Con ese número se escriben todas las subredes sin hacer cálculos binarios, una vez entendido de dónde sale. Practícalo con varias máscaras distintas (/25, /26, /27, /28) hasta que te salga de memoria. Es el cálculo que más rápido te hará ganar puntos en los exámenes del módulo.

📏 Subredes de distinto tamaño (VLSM)

En la práctica, no todas las subredes necesitan el mismo tamaño. Con VLSM (máscaras de longitud variable) se asigna a cada subred la máscara justa para sus equipos, empezando siempre por la más grande. Así se aprovechan mejor las direcciones disponibles.

Ejemplo: con la red 192.168.20.0/24 hay que crear tres subredes, para 100, 50 y 20 equipos.

1. 100 equipos: hacen falta 7 bits de equipo (2⁷ − 2 = 126). Máscara /25. Subred: 192.168.20.0/25, útiles de .1 a .126.
2. 50 equipos: 6 bits (2⁶ − 2 = 62). Máscara /26. Siguiente bloque libre: 192.168.20.128/26, útiles de .129 a .190.
3. 20 equipos: 5 bits (2⁵ − 2 = 30). Máscara /27. Siguiente bloque: 192.168.20.192/27, útiles de .193 a .222.

Queda libre el bloque 192.168.20.224/27 para el futuro. La regla de oro: ordenar de mayor a menor y empezar cada subred justo donde acaba la anterior.

6️⃣ IPv6 en pocas palabras

IPv6 es la versión del protocolo IP pensada para sustituir a IPv4, cuyas direcciones se agotaron. Sus direcciones tienen 128 bits, se escriben en hexadecimal en ocho grupos separados por dos puntos y admiten abreviaturas. En el módulo se estudian su formato, los tipos de dirección y cómo convive con IPv4.

• Formato: por ejemplo, 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001, que se abrevia como 2001:db8::1 (se quitan los ceros a la izquierda y un único bloque de ceros seguidos se sustituye por ::).
• Dirección de enlace local: empieza por fe80 y la tiene cada interfaz automáticamente, para comunicarse dentro de su red.
• Sin broadcast: IPv6 no usa difusión; utiliza multidifusión (multicast).
• Autoconfiguración: un equipo puede generar su propia dirección a partir de la información que anuncia el router.

En las redes locales de hoy suelen convivir las dos versiones, así que conviene reconocer una dirección IPv6 y saber leerla, aunque la mayoría de los ejercicios del módulo sigan siendo de IPv4.

📶 Redes inalámbricas

Las redes inalámbricas locales siguen los estándares IEEE 802.11, conocidos comercialmente como wifi, y funcionan principalmente en las bandas de 2,4 GHz y 5 GHz (y en las más recientes, también 6 GHz). La de 2,4 GHz llega más lejos y atraviesa mejor las paredes; la de 5 GHz ofrece más velocidad y menos interferencias, pero menos alcance.

Lo que hay que saber configurar

• El nombre de la red (SSID) y si se difunde o no.
• La seguridad: WPA2 o, mejor, WPA3, con una contraseña robusta. Los métodos antiguos, como WEP, se consideran inseguros.
• El canal: en 2,4 GHz conviene elegir canales que no se solapen con los de las redes vecinas.
• Una red de invitados separada de la red interna, para que las visitas no accedan a los equipos de la empresa.

🗂️ VLAN: separar redes sin cambiar el cableado

Una VLAN (red local virtual) permite dividir un mismo switch, o un conjunto de switches, en varias redes lógicas separadas. Los equipos de una VLAN no se ven con los de otra salvo que un router o un switch de capa 3 los conecte. Es la forma habitual de separar, por ejemplo, la red de administración, la de alumnos y la de invitados en un centro educativo.

La ventaja es que no hace falta tender cables distintos para cada red: se asigna cada boca del switch a una VLAN y, entre switches, se usan enlaces troncales que transportan varias VLAN etiquetadas a la vez. En el módulo se estudia su configuración básica y por qué mejoran la seguridad y el rendimiento de la red: menos tráfico de difusión en cada segmento y la posibilidad de aplicar reglas distintas a cada grupo de usuarios.

Lo siguiente, si vas en serio: el arcade para repasar jugando.

🛠️ Diagnóstico de una red: las herramientas básicas

Para diagnosticar una red local se usan unas pocas herramientas de línea de comandos: ver la configuración IP del equipo, comprobar si otro equipo responde, seguir la ruta de los paquetes y comprobar la resolución de nombres. Con ellas, y siguiendo el modelo de capas, se localiza la mayoría de las averías.

Herramienta	Para qué sirve
ipconfig (Windows) / ip a (Linux)	Ver la dirección IP, la máscara y la puerta de enlace del equipo
ping	Comprobar si otro equipo responde
tracert (Windows) / traceroute (Linux)	Ver por qué routers pasan los paquetes
nslookup	Comprobar la resolución de nombres (DNS)

Un diagnóstico típico

Un equipo no navega. Primero, ipconfig: si tiene una dirección que empieza por 169.254, no ha recibido dirección del servidor DHCP (problema de cable, switch o DHCP). Si la dirección es correcta, ping a la puerta de enlace: si no responde, el problema está en la red local. Si responde, ping a una dirección de internet: si responde pero las webs no cargan por nombre, el problema es el DNS.

⚠️ Los errores más comunes en el módulo

Los errores más frecuentes en el módulo de Redes locales son confundir switch y router, equivocarse al calcular la dirección de broadcast o el número de equipos útiles de una subred, olvidar restar las dos direcciones reservadas y saltarse capas al diagnosticar un fallo.

• Switch frente a router: el switch une equipos de una red; el router une redes distintas.
• Equipos útiles: siempre 2ⁿ − 2, donde n son los bits de equipo.
• Máscaras: un /26 no es 255.255.255.26, sino 255.255.255.192.
• Puerta de enlace: tiene que estar dentro de la misma red que el equipo.
• Diagnosticar sin orden: empieza siempre por la capa física.

📚 Cómo estudiar el módulo

El módulo de Redes locales se aprueba con práctica: hacer subredes a mano hasta que salgan sin pensar, montar redes en un simulador o en máquinas virtuales y diagnosticar averías provocadas a propósito. Es un módulo en el que la teoría solo se entiende de verdad cuando se aplica.

• Cada día: un ejercicio de subredes distinto, cambiando la red y el número de subredes.
• Cada semana: una práctica en simulador o laboratorio: configurar direcciones, comprobar con ping, provocar un fallo y diagnosticarlo.
• Repaso: el modelo de capas con un ejemplo por capa, hasta que puedas explicarlo de memoria.

En Aprueba con IA el módulo de Redes locales tiene seis temas dentro del temario de SMR, con ejemplos resueltos, esquemas, flashcards y 50 preguntas de test por tema con la corrección explicada. El primer tema del temario está en abierto, sin registro.

¿Qué parte de redes te cuesta más: las subredes, el modelo de capas o el diagnóstico? Cuéntanoslo y lo tendremos en cuenta en los próximos artículos.

Fuentes: Real Decreto 1691/2007, título de Técnico en Sistemas Microinformáticos y Redes (BOE) · Orden EDU/2187/2009, currículo del ciclo (BOE).

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