Fundamentos de Redes: Direccionamiento IP, Capas y Protocolos Esenciales

Introducción a los Fundamentos de Redes

Direccionamiento en Redes: Conceptos Clave

El primer identificador, la dirección física del host, aparece en el encabezado de la PDU de Capa 2, conocida como trama. La Capa 2 está relacionada con la entrega de los mensajes en una red local única (dirección MAC). Los protocolos de Capa 3 mueven datos entre redes locales (dirección IP). En la Capa 4, lo que se identifica es el proceso o servicio específico.

Direccionamiento IPv4: NAT y Loopback

• La Traducción de Direcciones de Red (NAT) permite a los hosts de la red "pedir prestada" una dirección pública para comunicarse con redes externas.
• La dirección Loopback (127.0.0.1) es una dirección especial que los hosts utilizan para dirigir el tráfico hacia sí mismos.

Tipos de Direcciones IP

• Dirección de red: La dirección que identifica a la red en sí.
• Dirección de broadcast: Una dirección especial utilizada para enviar datos a todos los hosts de una red.
• Direcciones de host: Las direcciones asignadas a los dispositivos finales (hosts) de la red.

Capas Físicas y de Enlace (Capas 1 y 2)

La Capa de Enlace (Capa 2) intercambia las tramas entre equipos. Los protocolos clave incluyen:

• Ethernet (802.3) y Wi-Fi (802.11 para dispositivos inalámbricos) utilizan la dirección de la Capa de Enlace (MAC) para identificar los nodos de origen y destino.
• Para obtener la dirección MAC y ver la tabla ARP, se utilizan comandos como:
  • ipconfig /all (en sistemas Windows)
  • ifconfig (en sistemas Linux/macOS)
  • arp -a (para ver la tabla con los equipos conectados)

Capa de Aplicación (Capa 7): Servicios y Protocolos Esenciales

La Capa de Aplicación (Capa 7) proporciona la interfaz entre las aplicaciones de usuario y la red. Algunos de los protocolos más importantes son:

• El Servicio de Nombres de Dominio (DNS) se utiliza para resolver nombres de dominio (ej. www.ejemplo.com) en direcciones IP.
• El Protocolo de Transferencia de Hipertexto (HTTP) se utiliza para transferir los archivos que componen las páginas web.
• El Protocolo Simple de Transferencia de Correo (SMTP) se utiliza para la transferencia de mensajes de correo electrónico y sus adjuntos.
• Telnet, un protocolo de emulación de terminal, se utiliza para proporcionar acceso remoto a servidores y dispositivos de red.
• El Protocolo de Transferencia de Archivos (FTP) se utiliza para la transferencia interactiva de archivos entre sistemas.

Dentro de la Capa de Aplicación, existen dos categorías principales de procesos o programas de software que proporcionan acceso a la red: aplicaciones y servicios:

• Aplicaciones: Son los programas de software que los usuarios finales utilizan para interactuar y comunicarse a través de la red.
• Servicios: Son los programas que se comunican directamente con la red y preparan los datos para su transferencia.

Modelos de Comunicación en Red

Modelo Cliente-Servidor

Cualquier dispositivo que responde a una solicitud de una aplicación cliente funciona como un servidor. Un servidor es, generalmente, una computadora que contiene información o recursos para ser compartidos con múltiples sistemas cliente.

Modelo Punto a Punto (P2P)

Una aplicación punto a punto (P2P) permite a un dispositivo actuar tanto como cliente como servidor dentro de la misma comunicación. En este modelo, cada participante puede ser simultáneamente un cliente y un servidor.