LA PILA DE PROTOCOLOS TCP/IP

Metodología de diseño de una red

Consta de las siguientes etapas (St-Pierre y Stéphanos, 2005):

1.       Preparación de un plan de diseño

2.       Análisis de la red en el sitio

3.       Definición de nuevas exigencias

4.       Estudios de viabilidad

5.       Determinación del tamaño de la red

6.       Cálculo del tráfico de la red

7.       Elaboración de un sistema de seguridad y control

8.       Configuración de la red

9.       Evaluación del costo

10.   Implantación

11.   Administración

Pila de protocolos TCP\IP

la suite de protocolos TCP/IP es un conjunto de protocolos interconectados que definen un método para comunicar dispostivos a través de una red. Su denominación provienen de sus dos protocolos más populares TCP e IP, y se está utilizando desde hace muchos años, demostrando su efectividad a gran escala.

En 1963, la agencia de proyectos de investigación avanzada (ARPA) perteneciente al Departamento de defensa de los EEUU, financión el proyecto de establecer una red de conmutación de paquetes de computadoras conectadas mediante líneas punto a punto alquiladas denominada Rede de la agencia de proyectos de investigación avanzada (ARPANET) que proporcionó la base para las primeras investigaciones en interconexión de redes. Las convenciones desarrolladas por ARPA para especificar la forma en la que las computadoras individuales podían comunicarse a través de la red se convirtió en TCP\IP.
TCP\IP y el concepto de interconexión de redes se han desarrollado juntos, cada uno dando forma al crecimiento del otro. Antes de entrar en detalle e nlos protocolos, sin embargo, es necesario comprender cómo se realciona TCP\IP con la capa física de clauquier inter-red a la que sirve.

Una inter-red bajo TCP\IP opera como una única red que conecta muchas computadoras de cualquier tamaño y forma. Internamente una itner-red es una interconexión de redes físicas independientes (como LAN) conectadas juntas por dispositivos de interconexión de redes. TCP\IP considera a todas las redes físicas interconectadas como una enorme red. Considera que todas las estaciones están conectadas a esta gran red lógica en lugar de a sus respectivas redes físicas.

FUNCIÓN PRINCIPAL DE LA IP

El protocolo IP es parte de la capa de Internet del conjunto de protocolos TCP/IP. Es uno de los protocolos de Internet más importantes, ya que permite el desarrollo y transporte de datagramas de IP (paquetes de datos), aunque sin garantizar su entrega. En realidad, el protocolo IP procesa datagramas de IP de manera independiente al definir su representación, ruta y envío.

TCP (que significa Protocolo de Control de Transmisión) es uno de los principales protocolos de la capa de transporte del modelo TCP/IP. En el nivel de aplicación, posibilita la administración de datos que vienen del nivel más bajo del modelo, o van hacia él, (es decir, el protocolo IP).

Tipos de direcciones IP

Existen tipos de direcciones IP públicas y privadas. A continuación vemos las características de unas y otras.

Dirección de IP pública

Se trata de aquellas IP que son visibles desde todo Internet y que se utilizan para identificarte como usuario en la gran red.

Se asignan a los servidores que sirven información 24 horas y podemos contratar tantas como necesitemos.

Suele proporcionarla a un router o módem el proveedor de telecomunicaciones para crear así una red privada

En definitiva, son un número que identifica la interfaz de un dispositivo dentro de una red y un punto de enlace con internet.

Existen dos tipos, IPs fijas o dinámicas

Direcciones de IP privadas

Por el contrario, se encuentran las IPs privadas, que son el número que se asigna a cada dispositivo dentro de una red privada para poder identificarlos. Es decir, para identificar por ejemplo tu móvil, laptop, tablet, etc. dentro de una misma red WiFi en tu hogar, o para identificar las que utilizan las empresas.

Por lo general, todos los dispositivos de una misma red comparten la misma IP pública.

Existen 3 tipos de direcciones IP privadas:

Clase A: de 10.0.0.0 a 10.255.255.255. Utilizadas por grandes redes privadas, como podría ser una multinacional.

Clase B: de 172.16.0.0 a 172.31.255.255. Utilizadas por redes medianas, como podría ser una PYME o un centro de estudios.

Clase C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255. Utilizadas por redes medianas, como podría ser hogar.

PROTOCOLOS CORE

Los NetWare Core Protocols (o protocolos NCPs) son un conjunto de llamadas primitivas a servicios que se encargan de convertir las operaciones de alto nivel que realiza el usuario en peticiones que se envían por la red a través de los protocolos de capas inferiores.

ORIGEN

Todos los protocolos de la arquitectura de Novell anteriores se encargaban principalmente de proveer acceso a la red y comunicación con otras estaciones y servidores. Además de esta función, se hizo necesario un mecanismo que tradujese las órdenes de las aplicaciones de usuario en solicitudes y respuestas a servidores y estaciones.

CLASIFICACION

Los NCPs se dividen en varias categorías, dependiendo de la función que realicen. Algunos de los más importantes son los siguientes:

• NCPs AFP: permiten crear, modificar y eliminar directorios y archivos de formato Apple Macintosh en un servidor Novell NetWare.

•  NCPs Bindery: se utilizan para gestionar los objetos relacionados con la administración de seguridad y permisos Novell.

•  NCPs de conexión: permiten crear, mantener y liberar conexiones entre estaciones cliente y servidores.

• NCPs de migración de datos: se utilizan para colocar archivos desde o hacia dispositivos de almacenamiento masivo (CD-ROM, cintas, etc.) con el fin de reducir el espacio ocupado en los volúmenes de los servidores.

• NCPs del sistema de archivos: se utilizan para manipular (crear, modificar, etc.) y obtener información (nombre, permisos de acceso, tamaño, etc.) sobre ficheros, directorios y volúmenes.

• NCPs de mensaje: sirven para enviar mensajes de difusión por la red, con el objetivo de obtener estaciones y servidores conectados, servicios ofrecidos, etc.

• ·NCPs de impresión: permiten la utilización de los servidores de impresión en Novell.

Cada rutina del conjunto de NCPs se conoce como un NCP individual, y se identifica con un número comprendido entre "01" y "131", aunque existen determinados números de servicios NCP que tiene también subdivisiones.

RTP: El protocolo de transporte en tiempo real o RTP (por sus siglas en inglés, Real-time Transport Protocol), es un protocolo de nivel de aplicación utilizado para la transmisión de información en tiempo real, como por ejemplo audio y vídeo en una videoconferencia.

RTCP El protocolo de control en tiempo real es un protocolo de comunicación que proporciona información de control que está asociado con un flujo de datos para una aplicación multimedia. Trabaja junto con RTP en el transporte y empaquetado de datos multimedia, pero no transporta ningún dato por sí mismo.

RTSP El protocolo de transmisión en tiempo real establece y controla uno o muchos flujos sincronizados de datos, ya sean de audio o de video. El RTSP actúa como un mando a distancia mediante la red para servidores multimedia.

Domain Name System o DNS

 En español: sistema de nombres de dominio es un sistema de nomenclatura jerárquica para computadoras, servicios o cualquier recurso conectado a Internet o a una red privada. Este sistema asocia información variada con nombres de dominios asignado a cada uno de los participantes. Su función más importante, es traducir (resolver) nombres inteligibles para los humanos en identificadores binarios asociados con los equipos conectados a la red, esto con el propósito de poder localizar y direccionar estos equipos mundialmente.

El servidor DNS utiliza una base de datos distribuida y jerárquica que almacena información asociada a nombres de dominio en redes como Internet. Aunque como base de datos el DNS es capaz de asociar diferentes tipos de información a cada nombre, los usos más comunes son la asignación de nombres de dominio a direcciones IP y la localización de los servidores de correo electrónico de cada dominio.

La asignación de nombres a direcciones IP es ciertamente la función más conocida de los protocolos DNS. Por ejemplo, si la dirección IP del sitio FTP de prox.mx es 200.64.128.4, la mayoría de la gente llega a este equipo especificando ftp.prox.mx y no la dirección IP. Además de ser más fácil de recordar, el nombre es más fiable. La dirección numérica podría cambiar por muchas razones, sin que tenga que cambiar el nombre.

QUÉ ES EL DHCP

El DHCP es una extensión del protocolo Bootstrap (BOOTP) desarrollado en 1985 para conectar dispositivos como terminales y estaciones de trabajo sin disco duro con un Bootserver, del cual reciben su sistema operativo. El DHCP se desarrolló como solución para redes de gran envergadura y ordenadores portátiles y por ello complementa a BOOTP, entre otras cosas, por su capacidad para asignar automáticamente direcciones de red reutilizables y por la existencia de posibilidades de configuración adicionales.

La asignación de direcciones con DHCP se basa en un modelo cliente-servidor: el terminal que quiere conectarse solicita la configuración IP a un servidor DHCP que, por su parte, recurre a una base de datos que contiene los parámetros de red asignables. Este servidor, componente de cualquier router ADSL moderno, puede asignar los siguientes parámetros al cliente con ayuda de la información de su base de datos:

·         Dirección IP única

·         Máscara de subred

·         Puerta de enlace estándar

·         Servidores DNS

·         Configuración proxy por WPAD (Web Proxy Auto-Discovery Protocol)

TIPOS DE REDES 

1. RED DE ÁREA PERSONAL (PAN)

Hablamos de una red informática de pocos metros, algo parecido a la distancia que necesita el Bluetooth del móvil para intercambiar datos. Son las más básicas y sirven para espacios reducidos, por ejemplo si trabajas en un local de una sola planta con un par de ordenadores.

Las redes PAN pueden serte útiles si vas a conectar pocos dispositivos que no estén muy lejos entre sí. La opción más habitual, sin embargo, para aumentar el radio de cobertura y para evitar la instalación de cablea estructurado, suele ser la compra de un router y la instalación de una red de área local inalámbrica.

2. RED DE ÁREA LOCAL (LAN).

Es la que todos conocemos y la que suele instalarse en la mayoría de las empresas, tanto si se trata de un edificio completo como de un local. Permite conectar ordenadores, impresoras, escáneres, fotocopiadoras y otros muchos periféricos entre sí para que puedas intercambiar datos y órdenes desde los diferentes nodos de la oficina.

Las redes LAN pueden abarcar desde los 200 metros hasta 1 kilómetro de cobertura.

3. RED DE ÁREA DE CAMPUS (CAN).

Vale, supongamos que tenemos varios edificios en los que queremos montar una red inalámbrica. ¿Qué pasa si el área de cobertura debe ser mayor a los 1000 metros cuadrados? Y no lo digo sólo por las universidades; las instalaciones de los parques tecnológicos, recintos feriales y naves comerciales pueden superar perfectamente esa superficie.

En tal caso, tenemos las redes CAN. Habría varias redes de área local instaladas en áreas específicas, pero a su vez todas ellas estarían interconectadas, para que se puedan intercambiar datos entre sí de manera rápida, o pueda haber conexión a Internet en todo el campus.

4. RED DE ÁREA METROPOLITANA (MAN)

Mucho más amplias que las anteriores, abarcan espacios metropolitanos mucho más grandes. Son las que suelen utilizarse cuando las administraciones públicas deciden crear zonas Wifi en grandes espacios. También es toda la infraestructura de cables de un operador de telecomunicaciones para el despliegue de redes de fibra óptica. Una red MAN suele conectar las diversas LAN que hay en un espacio de unos 50 kilómetros.

5. RED DE ÁREA AMPLIA (WAN)

Son las que suelen desplegar las empresas proveedoras de Internet para cubrir las tipos de casino necesidades de conexión de redes de una zona muy amplia, como una ciudad o país.

6. RED DE ÁREA DE ALMACENAMIENTO (SAN)

Es una red propia para las empresas que trabajan con servidores y no quieren perder rendimiento en el tráfico de usuario, ya que manejan una enorme cantidad de datos. Suelen utilizarlo mucho las empresas tecnológicas.

7. RED DE ÁREA LOCAL VIRTUAL (VLAN)

Las redes de las que hablamos normalmente se conectan de forma física. Las redes VLAN se encadenan de forma lógica (mediante protocolos, puertos, etc.), reduciendo el tráfico de red y mejorando la seguridad. Si una empresa tiene varios departamentos y quieres que funcionen con una red separada, la red VLAN.

DISPOSITIVOS DE RED

SWITCH
Un switch (en castellano “conmutador”) es un dispositivo electrónico de interconexión de redes de ordenadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI (Open Systems Interconnection). Un conmutador interconecta dos o más segmentos de red, funcionando de manera similar a los puentes (bridges), pasando datos de un segmento a otro, de acuerdo con la dirección MAC de destino de los datagramas en la red.

MODEMUn módem es un equipo que sirve para modular y demodular (en amplitud, frecuencia, fase u otro sistema) una señal llamada portadora mediante otra señal de entrada llamada moduladora. Se han usado modems desde los años 60 o antes del siglo XX, principalmente debido a que la transmisión directa de la señales electrónicas inteligibles, a largas distancias, no es eficiente. Por ejemplo, para transmitir señales de audio por el aire, se requerirían antenas de gran tamaño (del orden de cientos de metros) para su correcta recepción.

ROUTER

Un rúter,​ enrutador,​ (del inglés router) o encaminador,​ es un dispositivo que permite interconectar computadoras que funcionan en el marco de una red. Su función: se encarga de establecer la ruta que destinará a cada paquete de datos dentro de una red informática

SERVIDOR
Un servidor en informática o computación es:
Una aplicación informática o programa que realiza algunas tareas en beneficio de otras aplicaciones llamadas clientes. Algunos servicios habituales son los servicios de archivos, que permiten a los usuarios almacenar y acceder a los archivos de una computadora y los servicios de aplicaciones, que realizan tareas en beneficio directo del usuario final. Este es el significado original del término. Es posible que un ordenador cumpla simultáneamente las funciones de cliente y de servidor.

FIREWALL
Un cortafuegos (o firewall en inglés), es un elemento de hardware o software utilizado en una red de computadoras para controlar las comunicaciones, permitiéndolas o prohibiéndolas según las políticas de red que haya definido la organización responsable de la red.

HUB
En informática un hub o concentrador es un equipo de redes que permite conectar entre sí otros equipos y retransmite los paquetes que recibe desde cualquiera de ellos a todos los demás. Los hubs han dejado de ser utilizados, debido al gran nivel de colisiones y tráfico de red que propician.



CUESTIONARIO

1.    ¿Qué es una red MAN?

a.    Red de área Metropolitana.

b.    Red de área local.

c.    Red de área personal.

d.    Red de área amplia o extensa.

2.    Las IP privadas son aquellas que:

a.    Son visibles en todo Internet.

b.    Son visibles únicamente por computadoras de su red.

c.    Son visibles únicamente en aquellas computadoras con software de reconocimiento de IP

d.    Son visibles únicamente en una red WAN

3.    Es el cable que permite conectar computadoras o dispositivos que cubre extensiones territoriales muy grandes.

a.     Microondas.

b.    Cable UTP.

c.    Fibra óptica.

d.    Cable coaxial.

4.    ¿Qué es una red WAN?

a.    Red de área local.

b.    Red de área amplia o extensa.

c.    Red de área personal.

d.    Red de área metropolitana.

5.    En qué año fueron desarrollados los protocolos TCP/IP

a.    1953

b.    1983

c.    1963

d.    1973

6.    Conjunto de redes interconectadas que utilizan el protocolo Internet (IP), que les permite funcionar como una única y gran red virtual.

a.    WAN

b.    Intranet

c.    Internet

d.    Red de Área Local

7.    Es un dispositivo de comunicación que permite interconectar dos o mas redes de tipo local, extense o metropolitana.

a.    Servidor.

b.    Router.

c.    Firewall.

d.    Acces point.

8.    Las tareas principales del protocolo IP son:

a.    Direccionamiento de los paquetes de datos en la red.

b.    Direccionamiento de los datagramas de información y la administración del proceso de fragmentación de dichos programas.

c.    Direccionamiento de los datagramas de información y la distribución de los paquetes de datos en la red.

d.    Ninguna de las anteriores.

9.    Es un dispositivo de comunicación inalámbrico.

a.    Acces point.

b.    Router

c.    Switch.

d.    Firewall.

10. Dirección IP clase C es:

a.    Sirven para redes de tamaño intermedio. (128.0.0.0 hasta191.255.0.0)

b.     Se usan con fines de multidifusión (224.0.0.0hasta 239.255.235.255)

c.    Corresponde a redes grandes con muchas máquinas. (0.2.0.0 hasta126.0.0.0)

d.    Tienen sólo 8 bits para la dirección local o anfitrión. (192.0.1.0 hasta (223.255.255.0)

e.    Se utiliza para propósitos experimentales (240.0.0.0 hasta 247.255.255.255)