Fundamentos de Redes Informáticas: TCP/UDP, Modelo OSI y Clasificación de Redes

Conceptos Clave de Redes: TCP y UDP

El entendimiento de los protocolos de transporte es fundamental en redes:

• UDP (User Datagram Protocol): Protocolo sin conexión. Ofrece una transmisión de datos rápida pero sin garantías de entrega ni orden.
• TCP (Transmission Control Protocol): Transmisión orientada a conexión. Asegura la entrega fiable, ordenada y con control de errores de los datos.

El Modelo OSI: Capas de Comunicación de Red

El Modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) es un marco conceptual que describe cómo las funciones de red interactúan en siete capas:

Capa 7: Aplicación

Facilita el intercambio de información entre dos procesos de aplicación. Algunos protocolos comunes incluyen:

• TELNET
• FTP (File Transfer Protocol)
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
• POP3 (Post Office Protocol version 3)
• DNS (Domain Name System)
• RTP (Real-time Transport Protocol)
• HTTP (Hypertext Transfer Protocol)

Capa 6: Presentación

Su función es homogeneizar los formatos de representación de los datos entre equipos de la red (textos, sonidos, imágenes, valores numéricos, instrucciones). Esta capa interpreta las estructuras de la información intercambiada para asegurar la compatibilidad.

Capa 5: Sesión

Cuando se realiza una transferencia entre dos ordenadores, se establece una sesión de comunicaciones entre ellos. Sus funciones principales son:

• Actuar como interfaz entre el usuario y la red, estableciendo conexiones entre procesos remotos.
• Establecer un diálogo entre dos equipos remotos.
• Identificar a los usuarios de procesos remotos.

Su objetivo es aumentar la fiabilidad de la comunicación proporcionada por las capas inferiores, controlando la comunicación entre aplicaciones al establecer, gestionar y cerrar sesiones o conexiones.

Capa 4: Transporte

Se encarga del transporte de la información, desde la fuente al destino, a través de la red. El objetivo es realizar un servicio de transporte eficiente y fiable entre procesos o usuarios finales.

Capa 3: Red

Se encarga de fragmentar los segmentos de datos que se transmiten entre dos equipos en unidades denominadas paquetes. También gestiona el enrutamiento de estos paquetes a través de la red.

Capa 2: Enlace de Datos

Descompone los mensajes recibidos del nivel superior en tramas o bloques de información, a los que añade una cabecera (DH) y mecanismos de control de errores para asegurar la integridad de los datos en el medio físico.

Capa 1: Física

En esta capa se especifican los parámetros mecánicos (grosor de los cables, tipo de conectores), eléctricos (temporización de las señales, niveles de tensión) y funcionales de las conexiones físicas. Define cómo se transmiten los bits a través del medio.

Clasificación de Redes por Alcance

Las redes informáticas se clasifican según su tamaño y el área geográfica que cubren:

1. Red de Área Personal (PAN)

Se refiere a una red informática de pocos metros, similar a la distancia de alcance de tecnologías como Bluetooth para el intercambio de datos entre dispositivos personales.

2. Red de Área Local (LAN)

Es la red más conocida y comúnmente instalada en la mayoría de las empresas. Las redes LAN pueden abarcar desde los 200 metros hasta 1 kilómetro de cobertura, conectando dispositivos dentro de un edificio o campus pequeño.

3. Red de Área de Campus (CAN)

Una CAN interconecta múltiples redes LAN dentro de un área geográfica limitada, como un campus universitario o un parque empresarial, proporcionando conexión a Internet y recursos compartidos en todo el campus.

4. Red de Área Metropolitana (MAN)

Mucho más amplias que las anteriores, las MAN abarcan espacios metropolitanos de gran tamaño, como una ciudad o una gran área urbana, conectando múltiples LANs.

5. Red de Área Amplia (WAN)

Son las redes que suelen desplegar las empresas proveedoras de Internet, cubriendo ciudades o países enteros. Las WANs conectan redes LAN y MAN a través de grandes distancias geográficas.

6. Red de Área de Almacenamiento (SAN)

Es una red dedicada para empresas que trabajan con servidores y buscan optimizar el rendimiento del almacenamiento. Permite que múltiples servidores accedan a dispositivos de almacenamiento compartidos como si fueran unidades locales.

7. Red de Área Local Virtual (VLAN)

Mientras que las redes tradicionales se conectan de forma física, las redes VLAN se configuran de forma lógica (mediante protocolos, puertos, etc.). Permiten segmentar una red física en múltiples redes lógicas, mejorando la seguridad y la gestión del tráfico.