Protocolos de Red: ARP, RARP, ICMP, DHCP y Enrutamiento

Enviado por Comunidad Xuletas y clasificado en Informática y Telecomunicaciones

Escrito el en español con un tamaño de 4,89 KB

Protocolos Fundamentales en Redes IP

ARP (Address Resolution Protocol)

El protocolo ARP permite a los ordenadores encontrar la correspondencia entre una determinada dirección IP y la dirección MAC de la tarjeta de red asociada a esa IP. En comunicaciones en redes locales, es un mecanismo esencial para obtener la dirección MAC de un equipo a partir de su dirección IP.

  • En redes locales, los ordenadores se identifican principalmente por sus direcciones MAC.
  • Las direcciones IP se utilizan cuando hay varias redes conectadas.
  • Una máquina origen, para comunicarse, necesita encapsular el paquete IP en una trama Ethernet, incluyendo la MAC origen y la MAC destino.
  • Para obtener la MAC del ordenador destino, se realiza una petición en broadcast.
  • Se envía una trama con una petición ARP a la dirección MAC de destino FF:FF:FF:FF:FF:FF.
  • Todos los ordenadores de la red reciben la petición, pero solo el ordenador cuya IP está incluida en la petición ARP contestará.
  • La asociación entre IP y MAC puede cambiar, lo que hace necesario este mecanismo.

RARP (Reverse Address Resolution Protocol)

El protocolo RARP permite conocer la dirección IP correspondiente a una dirección MAC.

  • Requiere un servidor RARP en la red local.
  • Necesita que exista una asignación estática entre MAC e IP.

ICMP (Internet Control Message Protocol)

ICMP es un protocolo de control que utiliza mensajes encapsulados en datagramas IP.

Comandos basados en ICMP

  • Ping: El comando ping utiliza una petición de eco del protocolo ICMP para verificar la conectividad con un host.
  • Traceroute: El comando traceroute permite visualizar los "saltos" (routers) que ha realizado un paquete para llegar a su destino. Utiliza respuestas ICMP variando el campo TTL (Time To Live) de los paquetes.

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

El protocolo DHCP se utiliza cuando el número de máquinas en una red varía con frecuencia. Permite a los clientes "alquilar" una dirección IP al servidor DHCP por un tiempo determinado, que se negocia durante la conexión y puede variar desde pocos minutos hasta ser indefinido.

  • Se necesita un servidor DHCP que gestione la asignación de IPs.
  • DHCP opera como un protocolo de la capa de aplicación y está relacionado con la gestión de direcciones IP.

Tipos de Asignación DHCP

  • Asignación manual o estática: Asigna una dirección IP específica a una máquina determinada.
  • Asignación automática: Cada PC, al arrancar, solicita una dirección IP.
  • Asignación dinámica: Cuando el tiempo de "alquiler" de una IP expira, esta vuelve a estar disponible para ser asignada.

Proceso de Asignación DHCP

  1. El PC cliente se activa sin una dirección IP y sin conocer la existencia o IP de un servidor DHCP.
  2. Envía un mensaje DISCOVER en broadcast.
  3. Todos los servidores DHCP que reciben el mensaje responden con un OFFER.
  4. El cliente envía un mensaje REQUEST solicitando la IP ofrecida.
  5. El servidor responde con un ACK (acknowledgement).

Un servidor DHCP tiene asignado un rango de direcciones IP y una máscara de subred. Puede contener información adicional como la puerta de enlace (gateway) de la red o las direcciones de los servidores DNS.

Encaminamiento (Routing)

El encaminamiento determina la ruta que toman los paquetes a través de las redes.

Tipos de Encaminamiento

  • Estático: Un administrador configura manualmente los routers para dirigir el tráfico hacia destinos específicos.
  • Dinámico: Los routers intercambian información entre sí para determinar las mejores rutas hacia otras redes. Se utilizan protocolos como RIP, OSPF o EIGRP.

Funcionamiento del Encaminamiento

  • Los routers examinan la dirección IP de los paquetes que reciben.
  • Buscan la IP en una tabla de enrutamiento para decidir hacia dónde reenviar el datagrama.
  • Una tabla de enrutamiento contiene información sobre cómo llegar a un destino, pero no necesariamente sobre cómo regresar. Por lo tanto, los paquetes pueden transmitirse a un destino siguiendo una ruta y volver por otra diferente.

TTL (Time To Live)

El campo TTL en un datagrama IP limita el tiempo de vida de un paquete en la red.

  • Por cada "salto" (cada router que el paquete atraviesa), se resta 1 al valor del campo TTL del datagrama IP.
  • Si el campo TTL llega a 0, el router desecha el paquete.
  • Esto evita que los paquetes circulen indefinidamente en la red, previniendo bucles de enrutamiento.