Conceptos esenciales del modelo cliente‑servidor y protocolos de red (DHCP, FTP, HTTP, DNS)

Modelo cliente‑servidor

Un cliente es la entidad que inicia un requerimiento de Servicio a través de redes LAN o WAN. Un servidor es cualquier recurso dedicado a responder al cliente (por ejemplo: servidor de archivos, base de datos, web, correo o de impresión).

El cliente y el servidor pueden actuar como una sola entidad o como entidades separadas realizando tareas independientes. Pueden estar en la misma plataforma o en plataformas separadas. Cada plataforma puede ser escalable de forma independiente; los cambios son transparentes para el usuario final. Un servidor da servicio a múltiples clientes de forma concurrente. Las funciones cliente/servidor pueden ser dinámicas.

Protocolos y servicios principales

A continuación se describen los servicios y protocolos más relevantes en el modelo cliente‑servidor:

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

• Descripción: Asigna direcciones IP de forma automática a los clientes.
• Transporte: Usa el protocolo UDP.
• Puertos: puerto 67 (servidor) y puerto 68 (cliente).
• Comunicación: Cliente y servidor se comunican mediante broadcast hasta que el cliente obtiene una dirección asignada.

FTP (File Transfer Protocol)

• Descripción: Protocolo sobre TCP/IP que realiza transferencias binarias o en ASCII de ficheros.
• Funciones: Almacena ficheros para su subida y descarga de forma rápida.
• Puertos: puerto 21 para el envío de comandos hacia el servidor; puerto 20 para la transferencia de datos (envío/recepción de ficheros).
• Acceso: Puede ser privado (usuario y contraseña) o público mediante la cuenta anonymous.

WEB (HTTP/HTTPS)

Descripción: El servidor web almacena páginas y las envía según son solicitadas por los clientes (navegadores). Normalmente utiliza HTTP (puerto 80) o HTTPS (puerto 443 sobre TLS) como protocolos de transporte.

DNS (Domain Name System)

• Descripción: Traduce un nombre de dominio a su dirección IP correspondiente.
• Puertos: usa el puerto 53.
• Transporte: UDP para consultas pequeñas (resolución de nombres) y TCP para transferencias grandes (por ejemplo, transferencia de zonas).

DNS y nombres de dominio

Los nombres de dominio conforman una base de datos distribuida almacenada en distintas máquinas de la red. Está basada en nombres jerárquicos: cada nombre es una rama en un árbol. Un nombre puede tener hasta 64 caracteres por etiqueta; el FQDN (Fully Qualified Domain Name) incluye todos los nombres desde la raíz (.) hasta la hoja, por ejemplo: www.google.es.

El TLD (Top Level Domain) son los dominios de primer nivel estandarizados, por ejemplo: .com, .es, .org.

Servidores de nombres

Los servidores de nombres son ordenadores que almacenan información sobre ciertas partes del árbol de nombres de dominio. Pueden manejar una o varias zonas; cada zona es un fichero de registros de recursos.

Tipos de servidores de nombres:

• Servidor autoritativo: aporta respuestas definitivas para las zonas que administra; normalmente necesita una dirección IP fija.
• Servidor raíz: (representado por .) son los servidores que indican la delegación a los TLD correspondientes.
• Servidor primario (maestro): mantiene la copia principal de una zona.
• Servidor secundario (esclavo): contiene una copia replicada de la zona (por ejemplo: google en el contexto de un ejemplo).

Resolver y tipos de consulta

Resolver: Situada en las máquinas clientes, es una librería con capacidad de caché. El resolver consulta a los servidores DNS utilizando el protocolo DNS para obtener el mapeo nombre→dirección IP y luego devuelve la información al programa que la solicitó.

Iteración y recursión

• Iteración: cada servidor de nombres devuelve la mejor respuesta que puede ofrecer (por ejemplo, la referencia al servidor siguiente a consultar).
• Recursión: el servidor de nombres se encarga de devolver la respuesta final al resolver, realizando las consultas necesarias a otros servidores si procede.

Diagrama / ilustración

La siguiente imagen ilustra los conceptos descritos:

Notas finales

Estos conceptos son la base del funcionamiento de redes y servicios comunes en entornos LAN/WAN y del diseño de infraestructuras escalables en las que clientes y servidores cooperan para proporcionar recursos y servicios a usuarios finales.