Direcciones MAC e IP y Dispositivos de Interconexión de Redes: Funcionamiento y Tipos

Direcciones MAC

La dirección MAC (Media Access Control) es un identificador único de 48 bits (6 octetos) asignado a cada tarjeta de red. Esta dirección permite identificar de manera exclusiva cada dispositivo en una red.

• Cada dispositivo posee su propia dirección MAC.
• Los primeros 24 bits son configurados por el fabricante.
• Los últimos 24 bits son asignados por el IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).
• Cada MAC es única.
• Se utiliza, entre otras, en Ethernet 802.3 CSMA/CD.
• Opera en la segunda capa del modelo OSI.

Elementos Básicos de Interconexión

Una red de comunicaciones se compone de varios elementos, entre los que destacan:

• Cableado.
• Dispositivos de conmutación o interconexión.

Conectar equipos directamente entre sí puede ser problemático, ya que todos deben estar en funcionamiento constantemente. Además, en caso de errores, es necesario revisar cada conexión individualmente. Para evitar estos inconvenientes, las redes modernas emplean dispositivos de interconexión dedicados.

Repetidores y Amplificadores

Los repetidores y amplificadores regeneran la señal a su estado original, permitiendo que el receptor la reciba en óptimas condiciones.

Limitaciones: Los cables tienen limitaciones físicas y la señal no puede atravesar un número infinito de amplificadores.

Concentradores de Cableado (Hubs)

También conocidos como repetidores multipuerto, los concentradores centralizan las conexiones de los equipos en un único dispositivo. Si este dispositivo falla, la red deja de funcionar.

• Los concentradores tienen un número limitado de puertos.
• Tipos de concentradores:
  • Activos: Interconectan la red y regeneran las señales recibidas.
  • Pasivos: Simplemente interconectan la red sin regenerar la señal.

Puentes (Bridges)

Un puente, o bridge, es un dispositivo que permite interconectar redes con diferentes topologías y protocolos a nivel MAC y de enlace.

Tipos de puentes:

• Puentes 802.x.
• Puentes transparentes.
• Puentes remotos.

Encaminadores (Routers)

Los encaminadores, o routers, interconectan redes que pueden estar en la misma capa o en capas diferentes. Funcionan a nivel de red.

Pasarelas (Gateways)

Una pasarela, gateway o puerta de acceso, permite interconectar redes que utilizan arquitecturas diferentes.

Tipos de pasarelas:

• Pasarelas a nivel de transporte.
• Pasarelas a nivel de aplicación.

Conmutadores (Switches)

Los conmutadores, o switches, son esenciales en la configuración de redes locales modernas. Interconectan redes a nivel de enlace de datos. A diferencia de los puentes, solo permiten conectar redes LAN que usen los mismos protocolos (a nivel físico y de enlace). Su función principal es segmentar la red para mejorar su rendimiento.

Direccionamiento a Nivel de Enlace

Las redes de área extensa (WAN) utilizan enlaces punto a punto para comunicar sus nodos, formando topologías generalmente irregulares. Estos enlaces comunican solo dos equipos. Sin embargo, la mayoría de las redes locales (LAN) usan un medio compartido para la transmisión.

• Se consideran direcciones de la subcapa MAC, formadas por números binarios.
• Los estándares Ethernet, Bluetooth y Token Ring utilizan direcciones MAC.
• Las direcciones MAC son números binarios de 48 dígitos, divididos en 6 grupos de 8 bits.

Direccionamiento a Nivel de Red

El direccionamiento a nivel de red permite la localización de un destinatario en la red y la búsqueda del mejor camino para llegar a él. Se utiliza para distinguir a los equipos conectados al mismo medio.

Direcciones IP

Para garantizar el correcto envío de paquetes a través de redes heterogéneas, se diseñaron varios protocolos a nivel de red. El más importante es IP (Internet Protocol), que establece el direccionamiento a nivel de red y define el formato de los paquetes transmitidos.

IP no es un protocolo fiable, por lo que se complementa con otros protocolos como TCP para el control de errores y el establecimiento de conexiones.

Las direcciones IP identifican a los encaminadores y equipos en la red.