Educación técnica profesional · Electrónica Industrial
Redes industriales, cableado, IPv4 e IPv6
OSI y TCP/IP, LAN/WAN/WLAN, UTP/STP, binario, direcciones, subredes, ICMP e IPv6 para el taller y la planta.
ENCENDAMOS JUNTOS LA LUZOSI, TCP/IP y redes industriales
OSI tiene 7 capas (física → aplicación). TCP/IP tiene 4 (acceso a red, internet, transporte, aplicación). Se usan para hablar el mismo idioma entre fabricantes y para diagnosticar: si el ping funciona, la capa 3 vive; si no abre la página, mire DNS o HTTP.
| OSI | TCP/IP | Ejemplo en planta |
|---|---|---|
| 7 Aplicación | Aplicación | HTTP, Modbus TCP, OPC UA |
| 6 Presentación | Cifrado, formato | |
| 5 Sesión | Sesión del SCADA | |
| 4 Transporte | Transporte | TCP (confiable) / UDP (rápido) |
| 3 Red | Internet | IPv4/IPv6, router, ICMP |
| 2 Enlace | Acceso a red | Switch, MAC, VLAN |
| 1 Física | UTP, fibra, Wi-Fi, RJ45 |
LAN
Misma planta o aula. Switch. Baja latencia. Ethernet industrial.
WAN
Entre sitios (San José–Limón). Router, enlace del ISP o VPN.
WLAN
Radio (Wi-Fi). Útil en bodega; en tablero de potencia se prefiere cable por EMI.
Componentes: NIC, switch, router, AP, firewall, cable, panel de parcheo. Protocolos de planta además de IP: Modbus TCP, EtherNet/IP, PROFINET. Estándares de cableado: TIA/EIA-568, ISO/IEC 11801. Arquitecturas: bus, estrella, anillo (anillo en planta para no perder el PLC si un tramo se corta).
Video · OSI y TCP/IP
Cable UTP y STP por categoría
UTP (Unshielded Twisted Pair): sin malla. Barato, el del aula. STP (Shielded): malla; mejor ante motores y VFD. La malla se pone a tierra en un solo punto.
| Categoría | Ancho de banda | Uso típico |
|---|---|---|
| Cat 5 | 100 MHz | Hasta 100 Mb/s. Legado. |
| Cat 5e | 100 MHz | 1 Gb/s a 100 m. Aula y oficina. |
| Cat 6 | 250 MHz | 1 Gb/s; 10 Gb/s en tramos cortos. |
| Cat 6a | 500 MHz | 10 Gb/s a 100 m. |
| Cat 7 / 7a | 600 / 1000 MHz | Apantallado; 10 Gb/s y más. Conector distinto al RJ45 clásico en 7. |
| Cat 8 | ~2000 MHz | 25/40 Gb/s, ≤ 30 m. Centro de datos. |
Video · UTP, STP y categorías
Binario y estructura IPv4
IPv4 = 32 bits = 4 octetos. Cada octeto: 0 a 255. Pesos: 128 64 32 16 8 4 2 1.
La máscara separa red y host. /24 = 24 bits de red. /16 = 255.255.0.0.
Video · Binario, decimal y hex
Video · IPv4 generalidades
Unidifusión, difusión y multidifusión
| Tipo | Inglés | Qué hace |
|---|---|---|
| Unidifusión | unicast | Un origen → un destino. El ping normal. |
| Difusión | broadcast | Un origen → todos los de la subred. Host bits en 1 (p. ej. 192.168.1.255/24). |
| Multidifusión | multicast | Un origen → un grupo. 224.0.0.0 a 239.255.255.255. |
También: pública vs privada (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16), loopback 127.0.0.1, APIPA 169.254.0.0/16 (no hubo DHCP), clases A/B/C históricas.
Dividir una red IPv4 en subredes
Se toman bits prestados del host y se vuelven bits de subred. Cada subred tiene dirección de red, rango usable y broadcast. Segmentar aísla el taller del PLC, limita el broadcast y ordena el direccionamiento.
Subred 0: 192.168.10.0 – .63 (usable .1–.62, broadcast .63)
Subred 1: .64 – .127
Subred 2: .128 – .191
Subred 3: .192 – .255
Video · Subredes IPv4
Observar: cuántos bits se piden prestados y cómo sale el “salto” (256 − último octeto de la máscara).
Por qué existe y cómo se escribe
IPv4 se acabó (32 bits ≈ 4300 millones). IPv6 usa 128 bits: 8 grupos hexadecimales. Se pueden comprimir ceros: 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001 → 2001:db8::1.
Problemas que resuelve: agotamiento, NAT masivo, autoconfiguración. Retos: equipos viejos, capacitación, seguridad del ping IPv6 que a veces se filtra distinto.
| Tipo IPv6 | Cómo se reconoce |
|---|---|
| Unicast global (GUA) | Empieza por 2000::/3 (2000 o 2400…) |
| Link-local | fe80::/10. Obligatoria en cada interfaz. No sale del enlace. |
| ULA (privada) | fc00::/7 (en práctica fd00::/8) |
| Multicast | ff00::/8. No hay broadcast en IPv6: se usa multicast y anycast. |
Video · IPv6
ICMP y verificación de conectividad
ICMP (Internet Control Message Protocol) no lleva “la página”: lleva control. Ping = Echo Request + Echo Reply. Traceroute / tracert usa Time Exceeded. Destination Unreachable explica si falló la red, el host o el puerto.