Fundamentos de Redes: Arquitectura, Protocolos y Direccionamiento IP

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Fundamentos de la Infraestructura de Redes

Definición de Internet

Internet: Conjunto de ordenadores, o servidores, conectados en una red de redes mundial, que comparten un mismo protocolo de comunicación, y que prestan servicio a los ordenadores que se conectan a esa red.

Esquema de Interconexión

El Esquema de la Internet permite que cada organización elija el número y tipo de redes, el número de routers usados para interconectarse y la topología exacta de interconexión.

Modelo de Capas de Protocolo

La estructura de comunicación en Internet se organiza mediante capas:

  • Capa 1 - Física: Corresponde al hardware base de red (similar a la capa 1 del modelo OSI).
  • Capa 2 - Interfase de Red: Protocolo que especifica cómo se organizan los datos en un cuadro y cómo se transmiten los cuadros por la red.
  • Capa 3 - Internet: Protocolo que especifica el formato de los paquetes y los mecanismos usados para dirigir los paquetes desde un computador y a través de uno o más routers al destino final.
  • Capa 4 - Transporte: Protocolo que especifica cómo se asegura una transferencia confiable.
  • Capa 5 - Aplicación: Protocolo que especifica cómo una aplicación usa la Internet.

Direccionamiento IP

Dirección IP

Una dirección IP es un único número binario de 32 bits asignado a un host y usado para todas las comunicaciones con otros hosts.

Clasificación de Direcciones IP

Las direcciones IP se clasifican tradicionalmente en las siguientes clases, basadas en el rango de su primer octeto:

Rangos y Prefijos Binarios

ClaseRango DecimalPrefijo Binario
Clase A0 - 1270111
Clase B128 - 1911011
Clase C192 - 2231101
Clase D224 - 2391110
Clase E240 - 2551111

Componentes de la Dirección IP

La máscara de red indica qué parte de la IP corresponde al prefijo (identificador de red) y cuál al sufijo (identificador de host).

Tipos Especiales de Direcciones

Dirección de Red

Se usa para identificar prefijos en una red determinada. Esta IP reserva el cero (0) y lo usa para identificar la red misma.

Direcciones Broadcast

  • Broadcast Directas: Se usan para enviar paquetes hacia una red determinada y, una vez identificada, se distribuye masivamente a todos los hosts de esa red.
  • Broadcast Limitadas: Se usan para enviar paquetes hacia los hosts de la red física local. La usa el computador al iniciarse cuando desconoce la dirección de la red.

Otras Direcciones Reservadas

  • Direcciones de Computador: Se usan para reconocer su propia dirección al momento en que el computador se inicia (a menudo asociado a DHCP o resolución inicial).
  • Direcciones Loopback: Se usan para testear aplicaciones de red. Se deben usar programas específicos tanto emisores como receptores para los testeos (ejemplo: 127.0.0.1).
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