El protocolo de una red es el software necesario para que dos equipos de una red puedan comunicarse entre sí. Como ya sabes, los ordenadores deben hablar el mismo lenguaje para poder
compartir la información y los recursos de una red: este lenguaje es el protocolo de comunicación.
El protocolo se encuentra en el nivel superior o última capa del modelo OSI, pues corresponde al
estadio más lógico (software) de todos los definidos en este modelo.
Existen varios tipos de protocolos. Normalmente tienen que ver con el tipo de sistema operativo
que se esté utilizando en la red. El sistema operativo suele incluir uno o varios tipos de protocolos
que el usuario o el administrador de una red pueden utilizar para conseguir que la red funcione
adecuadamente. Por ejemplo, Microsoft creó un protocolo sencillo para manejar redes de Windows
llamado NetBEUI, mientras que para redes Novell se utilizó y se sigue utilizando el protocolo
IPX/SPX. Pero con la aparición y el uso extendido de Internet, el protocolo que se ha impuesto
sobre todos los demás es el TCP/IP.
El protocolo TCP/IP
El protocolo TCP/IP se ha convertido en el
protocolo preferido de comunicaciones. La práctica totalidad de la redes LAN lo usan y los sistemas
operativos más difundidos lo incorporan como
elemento fundamental de su estructura. El TCP/IP se ha convertido en el estándar de comunicación
más completo y aceptado. Gracias al TPC/IP, redes heterogéneas y con distintos sistemas operativos
pueden comunicarse. Asimismo, muchos componentes de hardware, como impresoras, routers, etc.,
incorporan en su firmware este protocolo para poder ser configurados dentro de la red.
Como indican sus siglas, el protocolo TCP/IP está formado por la unión de dos protocolos: IP y
TCP. El protocolo IP trabaja a nivel de red (nivel 3 del modelo OSI) y su función se mueve en el
ámbito del direccionamiento y los puertos. Para poder enviar un paquete a un nodo hay que
conocer, además de la dirección IP, el número de puerto donde recibirá la información. Cuando el nodo destinatario recibe la información, genera un paquete de
respuesta invirtiendo los números. El protocolo TCP trabaja a nivel de transporte y está orientado al control del flujo y la conexión. El transporte se realiza mediante
paquetes, denominados datagramas, que incluyen en la cabecera la dirección IP de origen y destino,
así como el puerto de origen y destino.
La dirección IP
Una vez instalado el protocolo TCP/IP, cada nodo o elemento de una red (host) debe estar
identificado mediante una dirección IP exclusiva. El número IP está formado por un conjunto de
cuatro cifras decimales de un byte separadas por puntos. Cada cifra decimal consta de un valor
comprendido entre O y 255. Por ejemplo, la siguiente sería una dirección IP: 195.235.165.34.
Cada dígito decimal se corresponde con un valor binario, que es el que realmente se transmite. Por
ejemplo, la dirección IP anterior quedaría en binario de la siguiente forma:
11000011.11101011.10100101.00100010.
La máscara de red
En una red pueden crearse distintas subredes. Para diferenciar los equipos que pertenecen a las
distintas subredes de una LAN se utilizan las máscaras de subred, que también se componen de
bits de red y bits de host
La dirección IP de una máquina se compone de dos partes cuya longitud puede variar: bits de red,
que definen la red a la que pertenece el equipo, y bits de host, que son los que distinguen a un
equipo de otro dentro de la red. Los bits de red siempre están a la izquierda, y los de host, a la
derecha. Por ejemplo, la dirección 195.10.20.4 con máscara 255.255.255.0 indica que hacemos
referencia a un nodo que está en la red 195.10.20 y que es el nodo 4.
Si embargo, la misma dirección 195.10.20.4, pero con máscara 255.255.0.0, hace referencia al nodo
4 de la subred 20, que a su vez está en la red 195.10. &
Clases de direcciones IP
La comunidad de Internet ha definido clases de.direcciones IP para dar cabida a redes de distintos
tamaños. Hay tres clases de direcciones IP que una organización puede recibir de parte de la
Internet Corporation for Assigned Ñames and Numbers (ICANN): clase A, clase B y clase C. En la
actualidad, la ICANN reserva las direcciones de clase A para los servidores de Internet (hosts de
Internet) y las direcciones de clase B para las medianas o grandes empresas que poseen ordenadores
por todo el mundo. Las direcciones de clase C se reservan para las redes LAN Intranets. Cada clase
de red permite una cantidad fija de equipos (hosts) y se distingue por el primer conjunto de dígitos
de su dirección:
Redes según la clase de IP
Clase Rango N° de redes N° de hosts Máscara de red
A 1.0.0.0-126.0.0.0 126 16.777.214 255.0.0.0
B 128.0.0.0-191.255.0.0 16.384 65.534 255.255.0.0
C 192.0.0.0-223.255.255.0 2.097.152 254 255.255.255.0
Ocurre con frecuencia, en muchas empresas y organizaciones, que un solo equipo tiene conexión
a Internet y el resto de los equipos acceden a Internet a través de aquél . En ese caso, sólo el equipo conectado a la red necesita
reservar una dirección IP con el ICANN. Sin embargo, los otros equipos seguirán necesitando una
dirección IP para comunicarse entre ellos. El ICANN ha reservado direcciones de cada clase para
habilitar la asignación de direcciones IP a los equipos de una red local conectada a Internet sin
riesgo de crear conflictos de direcciones IP en la propia red Internet. Estas direcciones se
denominan direcciones privadas. Los siguientes rangos de IP están reservados a las direcciones
privadas que se pueden emplear dentro de cada clase de red:
- Clase A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (8 bits de red, 24 bits de host)
- Clase B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (16 bits de red, 16 bits de host)
- Clase C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (24 bits de red, 8 bits de host)
Por eso, en la mayoría de las redes LAN que se instalan en la actualidad se usa un identificador de
red típico que no produce conflictos con Internet: 192.168.1.x o bien 192.168.0.x. Cada equipo
tendrá un identificador de host entre 1 y 255 en el lugar donde aparece la x. De esta forma podemos
tener las siguientes direcciones IP en distintas redes LAN: 192.168.1.56, 192.168.0.167,
192.168.1.200
Enrutamiento o puerta de enlace
Para que un ordenador se pueda comunicar con otro, ambos deben pertenecer a la misma red.
Cuando dos hosts no se encuentran en la misma red, se utilizan unas tablas de enrutamiento para
decidir a qué nodo se transmite la información. En este caso, el nodo al que se envía esta
información actúa como pasarela (gateway) y él se encarga a su vez de transmitir esa información a
la red de destino.
Como puedes comprobar, lo normal es que una LAN tenga direcciones de clase C, pero ¿cómo
pueden confluir las distintas LAN en Internet, donde los hosts suelen tener direcciones de clase A,
también llamadas IP públicas?
Cada vez que una LAN «sale» a Internet, el proveedor de Internet (ISP) asigna a esa LAN una
dirección IP dentro de su propia red. Esta dirección es una IP de clase A que puede obtenerse de
forma dinámica o fija . Al
ser una dirección pública, la red LAN actúa como cualquier otro host en Internet y puede obtener
los recursos necesarios de ella (WEB, FTP, POP3, etc.). El dispositivo que obtiene la dirección
pública es el router o un PC que hace de pasarela .
El router o la pasarela tienen dos direcciones IP. Una es para comunicarse con el resto de los
nodos de la red LAN y la otra es la dirección IP obtenida del ISP. En
la configuración de estas máquinas se las suele llamar IP LAN e IP WAN.
Para hacer coincidir una dirección IP pública con una dirección IP de red
privada interna, el router o la pasarela, según sea el caso, usan un sistema de traducción de
direcciones, denominado NAT, que realiza una modificación de la dirección en el paquete IP. El
NAT puede hacer coincidir una dirección IP privada con una dirección
IP pública si se aplica el método NAT estático. También se puede
compartir una dirección IP enrutable (o una cantidad reducida de direcciones IP enrutables) entre
varias máquinas con direcciones privadas. A esta última modalidad la llamamos NAT dinámico.
Los routers tienen integradas las funciones NAT de traducción de IP en su propio software
interno, que está almacenado en una memoria de tipo Flash que no se borra aunque se desenchufe.
Cuando se utiliza un PC como pasarela, es necesario configurar dentro de él un software que realice
el trabajo de NAT. A este software se lo suele denominar servidor proxy. La elección de un
ordenador proxy en lugar de un router también obedece a otras razones: filtrado de webs y
contenidos, ahorro de tráfico en peticiones ya realizadas, etc.
El servicio de resolución de nombres (DNS)
Conocer los distintos números IP de los servidores de Internet resulta demasiado complicado. El
DNS es un sistema parecido a la guía de teléfonos. En lugar de recordar
direcciones IP complicadas, podemos conectar con un host mediante su nombre DNS, mucho más
sencillo.
Este sistema tiene su aplicación más inmediata en Internet. Por ejemplo, podemos referirnos de la
misma forma a la dirección 147.96.1.15 que a la dirección http://www.ucm.es. Pero también es necesario
resolver los nombres DNS en redes más pequeñas, como las LAN, especialmente si los equipos de
éstas están integrados en un dominio.
El servicio de DNS lo ofrece un servidor DNS. Normalmente, el proveedor de Internet debe ser al
mismo tiempo el servidor DNS y tiene que interpretar los nombres que escribimos traduciéndolos a direcciones IP. En las redes clienté-servidor, el servidor hace las
funciones de resolución DNS para las direcciones internas y encamina hacia el servidor del ISP para
resolver las externas.
El servicio DHCP
El DHCP es un protocolo de red que permite a los nodos de una red obtener sus parámetros de configuración IP
automáticamente. Se trata de un protocolo típico de redes clienté-servidor en el que, generalmente,
el servidor posee una lista de direcciones IP dinámicas y las va asignando a los clientes conforme
éstos se van conectando. En las redes punto a punto que se conectan a Internet, el servidor DHCP
suele estar integrado en el router
Servicios TCP con puerto fijo
Diversos programas basados en TCP/IP pueden ejecutarse simultáneamente en Internet. Para facilitar este proceso, a cada una de estas
aplicaciones se le asigna una combinación denominada soccer; la dirección
IP sirve para identificar de manera única un equipo en la red y el número de puerto especifica la
aplicación a la que se dirigen los datos. Así, cuando el equipo recibe información que va dirigida a
un puerto, los datos se envían a la aplicación relacionada. Si se trata de una solicitud enviada a la
aplicación, la aplicación se denomina aplicación servidor. Si se trata de una respuesta, entonces
hablamos de una aplicación cliente.
Existen miles de puertos. Los
puertos más conocidos y utilizados son: 21 (FTP), 23 (Telnet), 25 (SMTP), 80 (HTTP), 110 (POP3),
etc. Por ejemplo, la dirección 192.168.1.100:21 indica que queremos conectar con un servidor FTP
(puerto 21) que se encuentra en el PC identificado mediante la IP 192.168.1.100





