Redes de computadoras: del cliente-servidor al DHCP

Modelos de Red

Cliente-Servidor

Modelo Cliente-Servidor: El cliente envía una petición a un proceso servidor y espera la respuesta.

Cliente: Envía la petición al servidor.

Servidor: Proceso que escucha y atiende las peticiones de los clientes.

P2P (Peer-to-Peer)

Modelo P2P: Todos los nodos son responsables de la comunicación, actuando como clientes y servidores simultáneamente.

Híbrido

Modelo Híbrido: Combina los modelos anteriores, permitiendo la comunicación directa entre clientes en algunos casos.

Protocolos y Servicios de Red

Servicio de Red: Función ofrecida por las aplicaciones y protocolos a los usuarios.

Protocolos: Normas que detallan cómo se produce la comunicación entre sistemas.

Direccionamiento IP

Direccionamiento IP: El protocolo IP proporciona conectividad extremo a extremo.

Formato de Direcciones IP: Número binario de 32 bits (2^32 direcciones posibles).

Máscara de Red: Diferencia el prefijo de red del identificador de host en una dirección IP.

Clases de Direcciones IP

• Clase A: 1 bit para la identificación de red y 31 para la identificación del host.
• Clase B: 2 bits para la red y 30 para el host.
• Clase C: 3 bits para la red y 29 para el host.
• Clase D: Se emplea para multicast.
• Clase E: Reservada para investigación.

Tipos de Direcciones IP

• Dirección de Red: Identifica un conjunto de dispositivos en una red.
• Difusión Limitada (Broadcast): Envía un mensaje a todos los dispositivos de la red local.
• Difusión Dirigida: Envía un mensaje a un grupo específico de dispositivos en otra red.
• Dirección Bucle Local (Loopback): Referencia internamente a la propia interfaz de red.
• Direcciones Públicas: Identifican dispositivos en Internet.
• Direcciones Privadas: Reservadas para redes privadas (Intranet).

Enrutamiento IP

Enrutamiento IP: Proceso de llevar un datagrama desde el origen al destino.

Encaminadores (Routers): Dispositivos de nivel 3 que enlazan diferentes redes.

Tabla de Enrutamiento: Contiene información sobre destinos, máscaras de red, direcciones de salto e interfaces.

• Ruta de Red: Aplicable a toda una red.
• Ruta de Host: Aplicable a un host específico.
• Ruta por Defecto: Se utiliza cuando no hay una ruta más específica.

Tipos de Enrutamiento

• Enrutamiento Estático: Configuración manual de la tabla de enrutamiento.
• Enrutamiento Dinámico: Actualización automática mediante protocolos (ej. RIP).

Puertos y Protocolos de Transporte

Asignación Estática de Puertos (Well-known ports): Reservados para aplicaciones estándar.

Asignación Dinámica de Puertos: Se asigna un puerto a un proceso cuando lo necesita.

Protocolos de Transporte

• Protocolo UDP (User Datagram Protocol): No orientado a conexión.
• Protocolo TCP (Transmission Control Protocol): Orientado a conexión.

Conexiones TCP: Se establece una conexión antes de la comunicación.

NAT (Network Address Translation)

• NAT Básico: Modifica la dirección IP.
• NAPT (Network Address Port Translation): Modifica la dirección IP y los puertos.

Virtualización de Red

• Red Interna: Red virtual aislada de la red física.
• Adaptador Puente: Conecta la máquina virtual a la misma red física que el host.

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

Servidor DHCP: Asigna configuración de red a los clientes.

Cliente DHCP: Solicita configuración al servidor DHCP.

Protocolo DHCP: Define las reglas de comunicación entre cliente y servidor.

Agente de Retransmisión DHCP: Retransmite las peticiones DHCP a servidores en otras redes.

Ámbito: Agrupación administrativa de clientes DHCP.

Rango: Intervalo de direcciones IP disponibles para asignar.

Exclusiones: Direcciones IP excluidas del rango.

Reservas: Asignación de IP fija a un equipo.

Tiempo de Concesión: Duración de la asignación de IP a un cliente.

Tipos de Opciones DHCP:

• De Servidor: Enviadas a todos los clientes del servidor.
• De Ámbito: Enviadas a los clientes de un ámbito específico.
• De Clase: Enviadas a clientes de una clase específica.
• De Equipo: Definidas para un equipo concreto mediante una reserva.

DHCP Failover Protocol: Permite la redundancia de servidores DHCP.

BOOTP (Bootstrap Protocol): Precursor del DHCP.