Componentes y Protocolos de Redes: Guía Completa
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Componentes de Red
Hub
Reúne todas las conexiones de modo que el fallo de una de ellas no afecta a toda la red. Hay dos tipos de conexiones: las que permiten conectar estaciones y las que permiten conectar con otro hub. Actúan en el nivel físico de OSI. No analizan información, no dividen el tráfico, difunden la información.
Bridge
Dispositivo que interconecta redes con diferentes topologías y protocolos en el nivel de subred (Enlace de OSI). Cuenta con dos conectores, uno por cada red que interconecta. Hay puentes transparentes (interconectan redes sin modificaciones) y no transparentes (requieren modificaciones en las redes). Pueden ser locales o remotos (permiten la conexión de redes alejadas físicamente).
Switch
Está en el nivel 2 (Enlace de datos) de OSI. Conecta ordenadores por redes. El rendimiento es superior al de los puentes en la conexión de redes y superior al de los hubs en la conexión de ordenadores. Se usa en la segmentación de las redes para aumentar sus prestaciones y para diseñar redes privadas virtuales.
Router
Dispositivo (hardware o software) que permite encaminar paquetes entre sus puertos de red. Actúa en el nivel 3. Tiene varias IP, una por cada red que une. Funciona como:
- Elemento de seguridad (firewall) filtrando paquetes.
- Integrador de tecnologías físicas, permitiendo la conexión de distintos tipos de redes.
- Elemento que permite la escalabilidad de la red.
La ruta por defecto se utiliza cuando ninguna de las conocidas satisface el encaminamiento.
Gateway
Dispositivo que permite interconectar redes que utilizan arquitecturas diferentes. Actúa en el nivel 4 de OSI. Resuelve incompatibilidades en el control de errores, en el tipo de conexión y en el tamaño del mensaje.
VLAN (Virtual LAN)
Grupo de nodos conectado a switches y se gestiona como un router. Permite la separación lógica entre usuarios que comparten el mismo medio. Ventajas: Incremento en la velocidad de red, del ancho de banda y en la seguridad. Se establecen por direcciones MAC, por puertos o por direccionamiento virtual. Estándar 802.1q.
Redes Inalámbricas
Aquellas en las que la transmisión de la señal se hace por el aire. Menor ancho de banda y seguridad. Estándar IEEE 802.11 (Wi-Fi) con topología sin organización. Redes WiMAX (IEEE 802.16) sirven como redes metropolitanas, permitiendo la interconexión de redes Wi-Fi.
Protocolos de Red
Protocolo
Conjunto de normas que han de cumplir las dos partes de la comunicación para entenderse. Estructurada por capas.
Modelo OSI
Define una arquitectura de red moderna y estructurada. Siete capas divididas en tres bloques:
- Aplicación (Aplicación, Presentación, Sesión)
- Transporte (Transporte)
- Transmisión (Red, Enlace, Física)
Capa de Aplicación
Acoge las peticiones de red de todas las aplicaciones (ej. DNS, FTP) y las pasa a la capa de presentación.
Capa de Presentación
Se ocupa del formato de los datos: comprimirlos, codificarlos.
Capa de Sesión
Permite establecer y detener sesiones entre los extremos de una comunicación.
Capa de Transporte
Controla el flujo de datos entre los extremos de la comunicación (ej. TCP, UDP).
Capa de Red
Encauza los datos hacia su lugar de destino. Determina prioridades, elige la mejor ruta (ej. protocolo IP).
Capa de Enlace
Controla el flujo de datos entre nodos contiguos de una comunicación, su velocidad y el control de errores.
Capa Física
Convierte bytes al medio físico y viceversa. Opera con señales.
Protocolos TCP/IP
Permite la comunicación transparente con cualquier dispositivo sin importar sus características físicas o lógicas. Es un estándar de facto. Cuatro capas.
Protocolos Auxiliares
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo de resolución de direcciones, pasa desapercibido al usuario.
RARP (Reverse Address Resolution Protocol)
Obtiene la dirección IP a partir de la MAC. Obsoleto por DHCP.
ICMP (Internet Control Message Protocol)
Protocolo de mensajes de control entre redes, solo informa, no corrige errores.
Protocolo IP (Internet Protocol)
Encargado de la comunicación de datos a través de una red de paquetes conmutados sin conexión previa. No orientado a la conexión. Utiliza el datagrama como unidad básica de transferencia (hasta 64kb). Versión actual: IPv6, extendida IPv4.
Protocolo TCP (Transmission Control Protocol)
Protocolo de control de la transferencia. Aporta seguridad proporcionando un servicio fiable y orientado a la conexión.
Protocolo UDP (User Datagram Protocol)
Protocolo de datagrama de usuario (nivel de transporte). No es fiable ni orientado a la conexión. Se utiliza para mayor velocidad en la comunicación.
Direcciones IP y Máscaras de Red
Dirección IP
Identificador de cada equipo dentro de su red o a nivel global en Internet. Públicas o privadas. Estáticas o dinámicas. Rangos privadas:
- Clase A: 10.0.0.0
- Clase B: 172.16.0.0 - 172.31.0.0
- Clase C: 192.168.0.0 - 192.168.255.0
Máscara de Red
Define cuántos bits de una IP se utilizan para la red y cuántos para el host. Los de red se identifican por 1, los de host por 0 (no intercalados).
- Clase A: 255.0.0.0
- Clase B: 255.255.0.0
- Clase C: 255.255.255.0
Comandos de Red
PING
Diagnostica la conexión entre la red y una IP remota.
TRACERT
Muestra las direcciones IP intermedias por las que pasa un paquete.
IPCONFIG
Muestra o actualiza la configuración de red TCP/IP.
NETSTAT
Muestra el estado de la pila TCP/IP en el equipo local.
ROUTE
Muestra o modifica la tabla de enrutamiento.
ARP
Resolución de direcciones IP a MAC.
NBTSTAT
Actualización del caché del archivo Lmhosts. Muestra estadísticas del protocolo NBT (NetBIOS sobre TCP/IP).
TELNET
Permite acceder en modo terminal a un host remoto.
HOSTNAME
Muestra el nombre del equipo.
FTP
Cliente de descarga de ficheros.
Tabla de Enrutamiento
Todo nodo de la red tiene una. La ruta por defecto se usa si las demás no responden. Comando route
con parámetros add
, delete
y print
. Se compone de dos columnas: destino y siguiente salto. En destino: IP, de red o ruta por defecto. En siguiente salto: 0.0.0.0 (difusión) o IP del router.
Atenuación: Efecto que debilita la señal debido a la distancia o características del medio. Las interferencias son alteraciones aleatorias de las señales.