Sistemas Operativos de Red (NOS)

A diferencia de los sistemas operativos de escritorio, los sistemas operativos de red (NOS) están diseñados para coordinar las funciones de todos los elementos de una red, como ordenadores, impresoras y otros dispositivos. Sus principales responsabilidades incluyen la interconexión de dispositivos y el control del acceso a los recursos compartidos. Los ejemplos más comunes son Windows Server y Linux Server.

Principales Sistemas Operativos de Servidor

• Novell NetWare: Fue uno de los sistemas operativos de red pioneros, muy popular en las décadas de 1980 y 1990.
• macOS Server: Originalmente un sistema operativo de servidor separado, Apple integró sus funcionalidades dentro de la versión de escritorio de macOS. Actualmente, no se ofrece como un producto independiente.
• Windows Server: Desarrollado por Microsoft, su versión más reciente es Windows Server 2025. Su origen se remonta a Windows NT y ofrece una compatibilidad total con los sistemas operativos de escritorio de Windows, facilitando su integración.
• Linux Server: Es un sistema operativo de código abierto y libre. Existe una gran variedad de distribuciones (como Ubuntu Server, CentOS, Red Hat Enterprise Linux) y es conocido por su robustez y su excelente soporte para el conjunto de protocolos TCP/IP.

Componentes Esenciales para la Conectividad de Red

Para que un sistema operativo pueda funcionar en red, requiere los siguientes componentes:

• Tarjeta de red (NIC) y controladores (drivers): El hardware (la tarjeta) necesita su software específico (el controlador o driver) para que el sistema operativo sepa cómo comunicarse con ella y gestionar el tráfico de red.
• Pila de protocolos: Es el conjunto de protocolos de red (como TCP/IP) instalado en el sistema. Permite que la tarjeta de red pueda interpretar, formatear y transmitir datos de acuerdo con las reglas de una familia de protocolos específica.
• Servicios de red: Son aplicaciones o procesos que se ejecutan en segundo plano (demonios o daemons) y que ofrecen funcionalidades a los clientes a través de la red, como compartir archivos, impresoras o alojar sitios web.

Gestión de Usuarios y Grupos

Una función clave de los sistemas operativos de red es la capacidad de permitir o denegar el acceso de los usuarios a los recursos y servicios de la red. Esto se logra mediante la gestión de cuentas de usuario y grupos.

Gestión de Usuarios

A cada persona se le crea una cuenta de usuario única. Esta cuenta se utiliza para autenticar su identidad y configurar sus permisos de acceso específicos a los recursos de la red.

Gestión de Grupos

Para simplificar la administración, los usuarios con necesidades similares se pueden agrupar. Al asignar permisos a un grupo, todos los usuarios que pertenecen a él heredan automáticamente dichos permisos.

Jerarquía de Permisos

Es importante destacar que, en caso de conflicto, los permisos asignados directamente a un usuario suelen tener prioridad sobre los permisos heredados de un grupo.

Monitorización y Registros (Logs)

Los sistemas operativos de red registran la actividad del sistema en archivos conocidos como logs. Estos registros son fundamentales para la monitorización, la detección de problemas y la seguridad, ya que guardan un historial de eventos importantes, como inicios de sesión, errores o accesos a recursos.

La Familia de Protocolos TCP/IP

Es el conjunto de protocolos de comunicación más extendido en el mundo, soportado por prácticamente cualquier dispositivo con conexión a red. Aunque se basa conceptualmente en el modelo OSI, simplifica su estructura en menos capas.

Protocolos Fundamentales

• Protocolo ARP (Address Resolution Protocol): Se encarga de encontrar la dirección física (MAC) de un dispositivo a partir de su dirección IP conocida dentro de una red local.
• Protocolo IP (Internet Protocol): Es el protocolo principal de la capa de red. Se encarga del direccionamiento y enrutamiento de paquetes de datos para que viajen desde un origen a un destino a través de diferentes redes.
• Protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol): Es un protocolo de control y notificación de errores. Se utiliza para que los dispositivos de red, como los routers, puedan comunicarse entre sí para reportar problemas en la transmisión de datos. Herramientas como ping y traceroute lo utilizan para diagnosticar el estado de la red.

Protocolos de Transporte

• Protocolo TCP (Transmission Control Protocol): Garantiza una transmisión de datos fiable y ordenada. Se asegura de que todos los paquetes lleguen sin errores y en el orden correcto. Aunque es más lento, es esencial para aplicaciones que requieren integridad de datos, como la navegación web (HTTP) o el correo electrónico (SMTP). Utiliza puertos para distinguir entre las diferentes aplicaciones que se ejecutan en una misma máquina.
• Protocolo UDP (User Datagram Protocol): Ofrece una transmisión de mensajes más rápida pero no fiable. No proporciona garantías de entrega, control de flujo ni corrección de errores. Es ideal para aplicaciones donde la velocidad es más importante que la precisión, como el streaming de vídeo o los juegos en línea.

Direccionamiento IP y Direcciones Reservadas

Existen rangos de direcciones IP que están reservadas para uso en redes privadas (LAN). Estas direcciones no son enrutables en la Internet pública y pueden ser utilizadas libremente dentro de una red local.

Rangos de IP Privadas

• Clase A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (Red 10.0.0.0/8)
• Clase B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (Redes 172.16.0.0/12)
• Clase C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (Redes 192.168.0.0/16)

Otras Direcciones Especiales

• Loopback: El rango 127.0.0.0 a 127.255.255.255 (comúnmente 127.0.0.1) se utiliza para que un dispositivo se comunique consigo mismo. Se conoce como localhost.
• APIPA: El rango 169.254.0.0 a 169.254.255.255 es utilizado por el sistema de Direccionamiento IP Privado Automático (APIPA) cuando un dispositivo no puede obtener una dirección de un servidor DHCP.

Direcciones Importantes en una Subred

• Dirección de Red: La primera dirección de un rango (p. ej., 192.168.1.0) no se asigna a ningún dispositivo, ya que identifica a la red en su conjunto.
• Dirección de Broadcast: La última dirección del rango (p. ej., 192.168.1.255) se utiliza para enviar un mensaje a todos los dispositivos de esa red simultáneamente.

Utilidades de Red Comunes

Existen diversas herramientas de línea de comandos que permiten diagnosticar y gestionar la configuración de red. Las más importantes son:

• ping: Verifica la conectividad con otro dispositivo en la red.
• arp: Muestra y modifica la tabla de correspondencias IP-MAC del protocolo ARP.
• ipconfig / ifconfig: Muestra la configuración de red del propio equipo (IP, máscara, puerta de enlace).
• netstat: Muestra las conexiones de red activas, tablas de enrutamiento y estadísticas.
• tracert / traceroute: Traza la ruta (los saltos) que siguen los paquetes hasta un destino.

Protocolos de Nivel de Aplicación

Estos protocolos operan en las capas más cercanas al usuario (equivalentes a las capas de Aplicación, Presentación y Sesión del modelo OSI) y proporcionan los servicios que las aplicaciones utilizan directamente.

Protocolos Generales

• FTP (File Transfer Protocol): Protocolo estándar para la transferencia de archivos entre un cliente y un servidor.
• HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Es la base de la World Wide Web. Permite la transferencia de documentos de hipertexto entre clientes y servidores web.
• SNMP (Simple Network Management Protocol): Se utiliza para la administración y supervisión de dispositivos en una red.
• DNS (Domain Name System): Traduce nombres de dominio legibles para los humanos (ej. www.ejemplo.com) en sus correspondientes direcciones IP. Funciona como una agenda telefónica de Internet.
• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Asigna automáticamente la configuración de red (dirección IP, máscara de subred, etc.) a los dispositivos que se conectan a la red.

Protocolos de Correo Electrónico

• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Es el protocolo estándar para el envío de correos electrónicos.
• POP3 (Post Office Protocol v3): Protocolo para la recepción de correo. Descarga los mensajes del servidor al dispositivo del cliente, eliminándolos generalmente del servidor. Los correos quedan atados a un único dispositivo.
• IMAP (Internet Message Access Protocol): Protocolo más moderno para la recepción de correo. Sincroniza los mensajes con el servidor, permitiendo el acceso desde múltiples dispositivos.