Fundamentos de Redes: DHCP, NAT y Protocolos de Transporte

1. Asignación de Direcciones IP: El Protocolo DHCP

Las direcciones IP pueden asignarse de manera estática o dinámica. El protocolo que permite asignar automáticamente la dirección IP se denomina DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

Proceso de configuración automática

Cuando un host cliente se configura para obtener una dirección IP automáticamente, ocurre lo siguiente:

• Solicitud (Discover): El cliente envía un mensaje de broadcast con dirección MAC de destino FF.FF.FF.FF.FF.FF y dirección IP de destino 255.255.255.255.
• Oferta (Offer): Todos los hosts de la red reciben el mensaje, pero solo el servidor DHCP responde con una oferta, sugiriendo una dirección IP para el cliente.
• Solicitud (Request): El host envía una solicitud DHCP al servidor pidiendo autorización para utilizar la IP sugerida.
• Confirmación (Acknowledge): El servidor responde con la confirmación final.

2. Traducción de Direcciones de Red (NAT)

El proceso utilizado para convertir direcciones privadas en direcciones enrutables para Internet se denomina NAT (Network Address Translation).

¿En qué consiste?

Con NAT, una dirección de origen privada se traduce a una dirección pública. En el caso de los paquetes entrantes, el proceso es inverso. Mediante NAT, el router integrado puede traducir muchas direcciones IP internas a una misma dirección IP pública.

Solo es necesario traducir los paquetes destinados a otras redes. Estos paquetes deben pasar por el Gateway, donde el router integrado reemplaza la dirección IP privada del host de origen con su propia dirección IP pública.

3. Protocolos de la Capa de Transporte

Los dos protocolos principales de la capa de transporte son:

• TCP (Transmission Control Protocol - Protocolo de Control de Transmisión).
• UDP (User Datagram Protocol - Protocolo de Datagrama de Usuario).

Funcionamiento de TCP

1. Segmentación: Divide el mensaje en partes pequeñas conocidas como segmentos. Estos se enumeran en secuencia y se pasan al proceso IP para armarse en paquetes.
2. Control y fiabilidad: Realiza un seguimiento del número de segmentos enviados a un host específico desde una aplicación concreta. Si el emisor no recibe un acuse de recibo antes de un periodo determinado, supone que los segmentos se perdieron y los vuelve a transmitir. Solo se reenvía la parte perdida, no todo el mensaje.
3. Reensamblaje: En el host receptor, TCP se encarga de rearmar los segmentos del mensaje y pasarlos a la aplicación correspondiente.

Funcionamiento de UDP

UDP es un sistema de entrega de mejor esfuerzo que no requiere acuse de recibo, priorizando la velocidad sobre la fiabilidad de la entrega.