Redes Informáticas: Conceptos Clave, Protocolos y Componentes Esenciales
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Conceptos Fundamentales de Redes Informáticas
Redes Públicas y Privadas
Una red privada se define como aquella a la que solo pueden acceder personas autorizadas, generalmente configurada con una clave de acceso personal.
Una red pública, por otro lado, es accesible para cualquier persona y no requiere claves de acceso personal. Se trata de una red de computadoras interconectadas, capaz de compartir información y que permite la comunicación entre usuarios sin importar su ubicación geográfica.
Direcciones IP Públicas vs. Privadas
Ciertos rangos de direcciones IP fueron reservados por la IANA (Internet Assigned Numbers Authority) para uso exclusivo en redes privadas empresariales. El resto se destinó al uso público en Internet. La principal diferencia radica en que las direcciones IP públicas son únicas a nivel global en Internet, mientras que las direcciones IP privadas pueden repetirse en diferentes redes locales sin generar conflictos.
Los rangos de direcciones IP reservados para uso privado (RFC 1918) son:
10.0.0.0/8
(10.X.X.X)172.16.0.0/12
(172.16.X.X a 172.31.X.X)192.168.0.0/16
(192.168.X.X)
Otros rangos reservados incluyen 127.0.0.0/8
(para loopback o localhost) o 169.254.0.0/16
(para direcciones APIPA, asignación automática de IP privada). Cualquier dirección IP que no se encuentre dentro de estos rangos reservados es considerada de dominio público y es enrutable en Internet.
Tipos de Comunicación en Red
Unicast
Se refiere a protocolos o dispositivos que transmiten paquetes de datos desde una dirección IP de origen a una única dirección IP de destino. Es, por tanto, un mensaje enviado a un solo receptor en la red.
Broadcast
Un broadcast es un paquete de datos enviado a todos los nodos de una red o subred específica. Los mensajes de broadcast se identifican mediante una dirección de broadcast especial y son útiles para el descubrimiento de servicios o dispositivos.
Multicast
Los multicast son paquetes únicos que son copiados por la red y enviados a un subconjunto específico de direcciones de red (un grupo de receptores). Estas direcciones se especifican en el campo de direcciones de destino del paquete, permitiendo una comunicación eficiente a múltiples destinos interesados sin saturar toda la red.
Componentes Físicos y Lógicos de Red
Patch Panel
Un patch panel (o panel de parcheo) es un componente pasivo utilizado en redes informáticas donde convergen y terminan todos los cables de red estructurados. Se define como un panel que alberga múltiples puertos de red (generalmente RJ45), montado habitualmente en un bastidor o rack de telecomunicaciones. Todas las líneas de entrada y salida de los equipos de red (servidores, switches, etc.) se conectan a uno de estos paneles.
Los patch panels facilitan la realización de cambios de configuración de forma rápida y sencilla, permitiendo conectar y desconectar cables de parcheo (patch cords) en su parte frontal. La parte trasera del panel aloja las conexiones más permanentes de los cables que se dirigen directamente a los equipos centrales o a las tomas de pared.
Rack
Un rack es un bastidor estandarizado diseñado específicamente para alojar y organizar equipamiento electrónico, informático y de comunicaciones, como servidores, switches, routers, y patch panels. Sus medidas están normalizadas (por ejemplo, en unidades de rack o 'U', donde 1U equivale a 1.75 pulgadas de altura) para asegurar la compatibilidad universal con equipos de cualquier fabricante, optimizando el espacio y la gestión del cableado en centros de datos y salas de servidores.
Protocolos y Servicios de Red
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
El Protocolo de Configuración Dinámica de Host (DHCP, por sus siglas en inglés) funciona mediante un servidor central que asigna automáticamente direcciones IP y otra información de configuración de red (como máscara de subred, puerta de enlace predeterminada y servidores DNS) a los dispositivos clientes conectados. Este protocolo puede distribuir información IP tanto en una Red de Área Local (LAN) como entre varias Redes de Área Local Virtuales (VLAN).
Esta tecnología reduce significativamente la carga de trabajo de un administrador de red, quien de otra manera tendría que configurar manualmente cada dispositivo. Un servidor DHCP es un equipo o servicio en una red que ejecuta el servicio DHCP. Dicho servicio permanece a la escucha de peticiones de broadcast DHCP. Cuando recibe una de estas peticiones, el servidor responde con una dirección IP disponible y la información de configuración adicional necesaria para que el cliente pueda comunicarse en la red.
Ámbito DHCP
En el contexto de DHCP, un ámbito (o scope) es un agrupamiento administrativo de direcciones IP y opciones de configuración que un servidor DHCP puede asignar a los clientes dentro de una subred específica. Define el rango de direcciones IP disponibles para asignación, las exclusiones, las reservas y las opciones de configuración (como DNS, puerta de enlace) para un segmento de red determinado.