Fundamentos de Redes Informáticas: Comunicación, OSI y TCP/IP

Introducción a la Comunicación y Redes

El proceso de comunicación está compuesto por: emisor, mensaje, canal y receptor. Para que este proceso sea efectivo en redes, es fundamental el uso de protocolos como los de la suite TCP/IP.

Una red de ordenadores es un conjunto de equipos informáticos conectados entre sí mediante dispositivos que permiten enviar y recibir datos. Su principal finalidad es compartir información, recursos y ofrecer servicios a distancia. La interconexión de redes facilita la disponibilidad y el acceso a los recursos desde cualquier lugar y momento.

El Modelo OSI: Capas de Comunicación

El modelo OSI se divide en siete capas, cada una con funciones específicas para la comunicación en red:

1. Capa física: Define las especificaciones para realizar la conexión física entre sistemas finales (ej. cable de red).
2. Enlace de datos: Controla el flujo de datos y los distribuye de forma ordenada (ej. switch).
3. Red: Selecciona la ruta por la cual se enviarán los datos por la red entre dos sistemas (ej. router).
4. Transporte: Segmenta los datos del emisor y los vuelve a ensamblar en el receptor.
5. Sesión: Establece, administra y finaliza las sesiones de comunicación entre los equipos.
6. Presentación: Traduce los datos a un formato de representación común para hacerlos accesibles y legibles.
7. Aplicación: Suministra servicios de red a las aplicaciones de usuarios (ej. WhatsApp).

Protocolos TCP/IP y Direccionamiento

Fundamentos de TCP/IP

TCP/IP es la familia de protocolos que permite la transmisión de datos entre ordenadores.

Conmutación de Paquetes

Las redes IP utilizan la tecnología de conmutación de paquetes, que consiste en enviar la información dividida en bloques (paquetes) a la dirección IP. Estos paquetes viajan de forma independiente y se reensamblan al llegar a su destino.

Conceptos Clave de Redes IP

• Direcciones IPv4: Formadas por 4 bytes, se escriben con cuatro números comprendidos entre 0 y 255, separados por puntos.
• Direcciones IPv6: Formadas por 16 bytes. Están diseñadas para reemplazar a IPv4 debido a la creciente cantidad de dispositivos conectados a Internet.
• IP estática: Los equipos se configuran con una dirección IP fija, con la que siempre acceden a la red.
• IP dinámica: Es asignada al equipo cada vez que se conecta a la red, siendo variable en cada sesión.
• Dirección pública: Permite que cada dispositivo conectado a Internet pueda ser identificado globalmente.
• Direcciones privadas: Conjunto de direcciones reservadas para su uso en redes locales. Cada equipo en una red local tiene una dirección IP privada diferente.
• Subredes: Se utilizan para gestionar la seguridad, compartir recursos y mejorar el tráfico de datos dentro de una red.
• Puerta de enlace (Gateway): Permite interconectar redes con arquitecturas y protocolos diferentes.
• DNS (Sistema de Nombres de Dominio): Es una base de datos distribuida globalmente que convierte las direcciones IP en nombres de dominio y viceversa.
• Direcciones MAC (Media Access Control): Identificador único de 6 bytes asignado por los fabricantes a las tarjetas y dispositivos de red.