El Protocolo TCP/IP

Conceptos Clave

Un protocolo de comunicación es el lenguaje que usan los ordenadores para compartir información y recursos en una red. TCP/IP, acrónimo de Transmission Control Protocol/Internet Protocol, es el protocolo de Internet más utilizado. Es la base de la mayoría de las redes, incluyendo LAN (Redes de Área Local).

TCP/IP se compone de dos protocolos principales:

• IP (Internet Protocol): Trabaja a nivel de red, identificando cada nodo (host) con una dirección IP única.
• TCP (Transmission Control Protocol): Opera a nivel de transporte, gestionando la transmisión fiable de datos.

Una dirección IP se representa mediante cuatro cifras decimales (de 0 a 255) separadas por puntos. Las máscaras de red se utilizan para diferenciar subredes.

Clases de Direcciones IP

Existen tres clases principales de direcciones IP:

• Clase A: Generalmente asignadas a servidores de Internet.
• Clase B: Usadas por medianas y grandes empresas con ordenadores distribuidos globalmente.
• Clase C: Comúnmente empleadas en redes LAN e intranets.

En algunas configuraciones, un solo equipo (ej. un router) tiene una dirección IP pública (asignada por el ICANN), actuando como puerta de enlace para otros equipos de la red.

Enrutamiento y NAT

Cuando una LAN se conecta a Internet, el ISP (Proveedor de Servicios de Internet) asigna una dirección IP, generalmente de clase A, que puede ser dinámica o fija. El router o un PC que actúa como pasarela (gateway) gestiona esta conexión. Estos dispositivos poseen dos direcciones IP: una para la LAN y otra para Internet.

Si se utiliza un PC como pasarela, se necesita un software NAT (Network Address Translation), a menudo un servidor proxy, que ofrece mayor seguridad que un router. El ISP suele actuar también como servidor DNS.

DHCP

El DHCP (Protocolo de Configuración de Host Dinámico) permite a los nodos obtener automáticamente sus parámetros de configuración IP.

Sockets y Encapsulamiento

Múltiples aplicaciones TCP/IP pueden ejecutarse simultáneamente. Cada aplicación utiliza un socket, una combinación única de dirección IP y puerto. En la conexión con la red telefónica, se produce un encapsulamiento de los datagramas TCP/IP.

Tipos de Redes Informáticas

Según su Extensión

Las redes se clasifican según su alcance:

• PAN (Personal Area Network): Conecta dispositivos en un entorno cercano.
• LAN (Local Area Network): Cubre un edificio o área limitada.
• MAN (Metropolitan Area Network): Abarca una ciudad.
• WAN (Wide Area Network): Se extiende a través de ciudades y países.

Según su Propiedad

Según su acceso:

• Redes públicas: Acceso abierto.
• Redes privadas: Acceso restringido. Las intranets utilizan tecnologías de Internet dentro de una organización. Las extranets conectan varias intranets a través de Internet.

Según el Medio Físico

Según el medio de transmisión:

• Alámbricas: Utilizan cables.
• Inalámbricas: Emplean ondas electromagnéticas.
• Mixtas: Combinan ambos tipos.

Según su Relación Funcional

Según la arquitectura:

• Cliente-servidor: Un servidor central gestiona recursos y los clientes acceden a ellos. Los servidores dedicados se encuentran en CPD (Centros de Procesamiento de Datos) o data centers.
• Punto a punto (Peer-to-peer): Todos los nodos actúan como clientes y servidores. Ofrecen intercambio directo de información y optimizan el ancho de banda.

Según su Topología

Según la estructura física:

• Bus: Sencilla, pero susceptible a fallos y congestión.
• Anillo: La información circula secuencialmente. Un fallo afecta a toda la red.
• Estrella: Cada nodo se conecta a un punto central. El fallo de un nodo no afecta a los demás.
• Árbol: Combinación de redes en estrella.
• Malla: Alta redundancia y resistencia a fallos.