Los protocolos de red son reglas y convenciones que permiten la comunicación entre dispositivos en una red. Estos protocolos definen cómo se transmiten los datos, cómo se direccionan y cómo se gestionan los errores. En este tema, exploraremos los protocolos de red más importantes, sus funciones y cómo se implementan en las redes modernas.

1. Dirección IP: Identificador único asignado a cada dispositivo en una red.
2. Subred: Segmento de una red más grande, que facilita la gestión y el enrutamiento de datos.
3. Enrutamiento: Proceso de determinar el camino que seguirán los datos desde el origen hasta el destino.
4. Protocolo: Conjunto de reglas que definen cómo se comunican los dispositivos en una red.

El Protocolo de Internet (IP) es el protocolo principal en la capa de red del modelo OSI y TCP/IP. Su función principal es direccionar y enrutar paquetes de datos desde el origen hasta el destino.

Versiones de IP

• IPv4: Utiliza direcciones de 32 bits, permitiendo aproximadamente 4.3 mil millones de direcciones únicas.
• IPv6: Utiliza direcciones de 128 bits, permitiendo un número prácticamente ilimitado de direcciones.

Formato de un Paquete IP

El ICMP se utiliza para enviar mensajes de error y operativos, como "host inalcanzable" o "tiempo de vida excedido". Es fundamental para herramientas de diagnóstico como ping y traceroute.

Ejemplo de Uso: Ping

El comando ping envía paquetes ICMP Echo Request a un destino y espera ICMP Echo Reply, midiendo el tiempo de ida y vuelta.

El ARP se utiliza para mapear direcciones IP a direcciones MAC en una red local. Es esencial para la comunicación dentro de una subred.

Ejemplo de Uso: Resolución de Dirección

Cuando un dispositivo quiere comunicarse con otro en la misma red local, utiliza ARP para encontrar la dirección MAC correspondiente a la dirección IP de destino.

El DHCP asigna dinámicamente direcciones IP a dispositivos en una red, simplificando la gestión de direcciones IP.

Ejemplo de Flujo DHCP

1. Discover: El cliente envía un mensaje DHCP Discover para encontrar servidores DHCP.
2. Offer: Los servidores DHCP responden con un mensaje DHCP Offer, ofreciendo una dirección IP.
3. Request: El cliente solicita una dirección IP específica con un mensaje DHCP Request.
4. Acknowledge: El servidor DHCP confirma la asignación con un mensaje DHCP Acknowledge.

Protocolo de Información de Enrutamiento (RIP)

RIP es un protocolo de enrutamiento de vector de distancia que utiliza el número de saltos como métrica para determinar la mejor ruta.

Open Shortest Path First (OSPF)

OSPF es un protocolo de enrutamiento de estado de enlace que utiliza el algoritmo de Dijkstra para encontrar la ruta más corta.

Configura una dirección IP estática en un sistema operativo de tu elección.

Solución

1. Windows:

   • Abre el Panel de Control.
   • Ve a "Centro de redes y recursos compartidos".
   • Haz clic en "Cambiar configuración del adaptador".
   • Haz clic derecho en tu conexión de red y selecciona "Propiedades".
   • Selecciona "Protocolo de Internet versión 4 (TCP/IPv4)" y haz clic en "Propiedades".
   • Selecciona "Usar la siguiente dirección IP" e ingresa la dirección IP, máscara de subred y puerta de enlace predeterminada.

2. Linux:

   • Edita el archivo de configuración de red, por ejemplo, /etc/network/interfaces en Debian/Ubuntu.
   • Añade la configuración de IP estática:

     iface eth0 inet static
         address 192.168.1.100
         netmask 255.255.255.0
         gateway 192.168.1.1
     

   • Reinicia el servicio de red:

     sudo systemctl restart networking
     

Utiliza el comando ping para verificar la conectividad con un servidor remoto y analiza los resultados.

Solución

1. Abre una terminal.
2. Ejecuta el comando ping:

   ping www.google.com
   

3. Observa los resultados, que mostrarán el tiempo de ida y vuelta y la pérdida de paquetes, si la hay.

Visualiza la tabla ARP en tu dispositivo para ver las direcciones IP y MAC mapeadas.

Solución

1. Windows:

   • Abre una terminal (cmd).
   • Ejecuta el comando:

     arp -a
     

2. Linux:

   • Abre una terminal.
   • Ejecuta el comando:

     arp -a
     

En esta sección, hemos explorado los principales protocolos de red, incluyendo IP, ICMP, ARP, DHCP y los protocolos de enrutamiento como RIP y OSPF. Estos protocolos son fundamentales para la comunicación y gestión de redes. Asegúrate de practicar los ejercicios proporcionados para consolidar tu comprensión de estos conceptos. En el próximo módulo, profundizaremos en el modelo OSI y sus capas.