El medio

El medio que transporta fisicamente el mensaje puede cambiar varias veces entre el emisor y el receptor. Las conexiones de red pueden ser cableadas o inalámbricas.
En las conexiones cableadas, el medio puede ser de cobre (transporta señales eléctricas) o de fibra óptica (transporta señales luminosas).
En las conexiones inalámbricas, el medio es la atmósfera de la Tierra, o espacio, y las señales son las microondas.

Los dispositivos

Varios dispositivos, como los switches y los routers, trabajan para que el mensaje sea dirigido adecuadamente desde el origen, o dispositivo de origen, hasta el dispositivo de destino. En la red de destino puede haber mas switches, cable o quizás un router inalámbrico que entregará el mensaje instantáneo al receptor.
Computadora de escritorio: Computadora típica que se utiliza en el hogar o en la oficina. Portatil: Computadora portatil Servidor: Computadora dedicada a proporcionar servicios de aplicación a los usuarios finales en una red. (Ofrece servicios: DHCP, DNS, ficheros, carpetas compartidas, HTTP, FTP etc.) Teléfono IP: Teléfono digital. ( Normal: conector RJ11, Digital: conector RJ45). Medio LAN: Medio de red de área local, normalmente un cable de cobre. Medio Inalámbrico: Describe el acceso inalámbrico a una red de área local. Switch: el dispositivo más utilizado para interconectar redes de área local. Conmutador. Firewall: proporciona seguridad a las redes. Router: ayuda a direccionar mensajes mientras viajan a través de una red.
Router inalámbrico: un tipo específico de router que generalmente se encuentra en redes domésticas.
Nube: se utiliza para resumir un grupo de dispositivos de red, sus detalles pueden no ser importantes en este análisis.
Medio WAN: una forma de interconexión WAN (Red de área extensa), representada por la línea en forma de rayo.

La estandarización de los distintos elementos de la red permite que cualquier equipo o dispositivo pueda trabajar conjuntamente.

Reglas

Para que todo funcione correctamente, los procesos de red deben controlarse de forma precisa. Las reglas gobiernan cada paso del proceso. Estas reglas se conocen con el nombre de protocolos.
Los protocolos más comunes son IP (Protocolo Internet) y TCP (Protocolo para el control de la transmisión). Estos protocolos trabajan juntos y suelen denominarse TCP/IP. TCP/IP trabaja junto con otros protocolos, como por ejemplo, XMPP.

Servicio World Wide Web usa el protocolo HTTP (Protocolo de transferencia de hipertexto).
Servicio E-mail usan el protocolo SMTP (Protocolo simple de trasporte de correo) y POP (Protocolo de oficina de correos).
Servicio Mensaje instantáneo usa el protocolo XMPP (Protocolo extensible de mensajería y presencia) y OSCAR (Sistema abierto para la comunicación en tiempo real).
Servicio Telefonía IP usa el protocolo SIP (Protocolo de inicio de sesión.

A continuación se explica cómo los elementos de las redes son conectados mediante reglas:
1 Un usuario final escribe en un PC un mensaje instantáneo a un amigo utilizando una aplicación.
2 El mensaje instantáneo es convertido a un formato que puede ser transmitió a través de la red.
3 La tarjeta de interfaz de red (NIC) genera señales eléctricas (bits) y los coloca en el medio para que sean transportados.
4 Los bits pasan de un dispositivo a otro en la red local.
5 Si los bits tienen que abandonar la red local, salen a través de un router que conecta con una red diferente.
6 Cuando los bits se encuentran cerca de su destino, vuelven a atravesar dispositivos locales.
7 Finalmente, la NIC del dispositivo de destino acepta los bits y los convierte de nuevo en un mensaje de texto legible.

Convergencia de redes

La integración de tecnologías en una plataforma digital es lo que se denomina convergencia.
La convergencia se produce cuando los elementos de las comunicaciones utilizan las mismas reglas, dispositivos y medios para transportar sus mensajes.
La convergencia de los distintos tipos de redes de comunicaciones en una plataforma representa la primera fase de la construcción de la red de información inteligente. Actualmente estamos en esta fase de la evolución de la red. La siguiente fase será consolidar no sólo los distintos tipos de mensajes en una sola red, sino también consolidar en dispositivos de red integrando las aplicaciones que generan, transmiten y aseguran los mensajes.
Internet es el primer ejemplo de la convergencia de tecnologías.

La arquitectura de Internet

La arquitectura de red se refiere a los esquemas conceptuales sobre los que se construye una red física. Los arquitectos de las redes deben diseñar Internet para que se adapte a las necesidades de la Web y de sus usuarios.

La Arquitectura de red

El diseño de internet satisface cuatro expectativas fundamentales: tolerancia a fallos, escalabilidad, calidad de servicio (QoS) y seguridad.
La tolerancia a fallos significa que Internet seguirá funcionando con normalidad incluso aunque fallen algunos de los componentes de la red. La redundancia, o la duplicación de equipos y medios, es un factor clave en la tolerancia a fallos. Por ejemplo, si falla un servidor, un servidor redundante que realiza las mismas funciones debe ser capaz de retomar el trabajo hasta que el servidor sea reparado.
La escalabilidad describe la capacidad de la red para crecer y reaccionar a cambios futuros. Una red escalable puede aceptar usuarios y equipos nuevos sin tener que empezar con otro diseño. Una red escalable será capaz de crecer interna y externamente, fusionando otras redes para formar una internetwork que puede crecer para seguir el ritmo marcado por las demandas de los usuarios.
La QoS indica el nivel de rendimiento de los servicios ofrecidos a través de la red. Los servicios como el vídeo o la voz en directo pueden requerir más recursos que los servicios como el correo electrónico. La configuración de los dispositivos para priorizar unos tipos de datos u otros es un ejemplo de QoS.
La seguridad de las redes es esencial para que el público tenga confianza en usar internet. Los que utilizan Internet para hacer negocios demandan seguridad para sus transacciones financieras y las empresas que requieren información personal deben proporcionar la protección de la privacidad de sus clientes. Los mensajes encriptados y el uso de dispositivos de seguridad en la entrada de una red local son métodos de implementación de seguridad.
Sin embargo, la encriptación y los firewalls no son necesariamente suficientes para proteger una red. En consecuencia, se está dedicando mucho esfuerzo en esta área de investigación y desarrollo.

Arquitectura de red tolerante a fallos

Los arquitectos de Internet empezaron sus diseños con la tolerancia a fallos como prioridad máxima.
Redes de conmutación de circuitos y orientadas a la conexión
La infraestructura existente era la de una red de conmutación de circuitos y orientada a la conexión. La tecnología era orientada a la conexión por que cualquier problema en el servicio o por una desconexión física entre dos usuarios interrumpía la llamada.
El diseño de circuito conmutado proporcionó un nuevo servicio a los clientes, pero también tenía sus errores. Por ejemplo, cada circuito sólo podía estar ocupado por una llamada.