Componentes de la red

Host: equipo conectado a una red, como un ordenador.

Protocolo: conjunto de reglas que permite que los dispositivos se comuniquen.

Paquete: bloque de datos que se transmite por la red.

Enlace: medio por el que se transmiten los datos, como Wi-Fi.

Router: dispositivo que conecta redes y decide hacia dónde enviar los paquetes según la IP destino. La ruta de ida y la de vuelta no tienen por qué ser la misma.

IETF: organización que desarrolla estándares y protocolos de Internet.

RFC: documentos que describen protocolos, especificaciones, procedimientos y otras cuestiones técnicas de Internet.

Modelo OSI (7 capas)

• Aplicación: servicios de red utilizados por las aplicaciones (ej.: HTTP, DNS, SSH).
• Presentación: representación, formato y transformación de los datos.
• Sesión: establecimiento y gestión de sesiones de comunicación.
• Transporte: comunicación entre aplicaciones (TCP y UDP).
• Red: direccionamiento IP y encaminamiento de paquetes.
• Enlace de datos: comunicación dentro del enlace local (tramas).
• Física: transmisión de señales y bits.

Diferencias entre TCP/IP y OSI

El modelo OSI tiene 7 capas, mientras que el modelo TCP/IP tiene 4 capas: aplicación, transporte, Internet y acceso a red.

Direccionamiento y comunicación

Dirección IP: identifica el equipo al que se dirige la comunicación.

Puerto: identifica una aplicación o servicio dentro del equipo.

Socket: combina IP, protocolo de transporte y puerto.

Encapsulación

Proceso en el que cada capa añade información de control a los datos antes de transmitirlos: la aplicación genera los datos, la capa de transporte añade su cabecera TCP o UDP, la capa de Internet añade la cabecera IP, la capa de acceso a red incorpora la información de Ethernet o Wi-Fi, y la capa física transmite los bits.

Protocolos de transporte: TCP y UDP

TCP: establece una conexión y proporciona un flujo de bytes fiable. Usos: transferencia de archivos, SSH, correo electrónico.

UDP: envía datagramas sin establecer una conexión ni proporcionar garantías de entrega. Tiene menos sobrecarga. Usos: aplicaciones en tiempo real, videollamadas.

Three-way handshake de TCP: SYN → SYN-ACK → ACK.

Protocolos de aplicación

• DNS: traduce nombres de dominio a direcciones IP.
• TLD: dominio de nivel superior, como «.com» o «.es».
• HTTP: protocolo de la capa de aplicación utilizado para la comunicación entre cliente y servidor web.
• HTTPS: HTTP protegido por TLS. Sus propiedades son la confidencialidad, la integridad y la autenticación del servidor.
• DHCP: asigna IP y otros parámetros, como DNS o puerta de enlace, configurando la red automáticamente.
• FTP: permite enviar y recibir archivos entre cliente y servidor. No cifra los datos.
• SSH: permite ejecutar tareas en un equipo remoto con comunicación cifrada.
• RDP: protocolo de Microsoft para interactuar de forma remota con un escritorio Windows.

ICMP, ping y traceroute

ICMP: se usa para comunicar errores y comprobar aspectos de conectividad.

Ping: utiliza mensajes ICMP para comprobar si un destino responde y medir los tiempos de ida y vuelta. Si un servidor no responde al ping, podría estar funcionando pero no responder a mensajes ICMP.

Traceroute: identifica los saltos de red por los que pasa el tráfico hacia un destino.

Seguridad

CA (Autoridad de Certificación): emite o firma certificados digitales conforme a sus procedimientos de validación.

CIA: confidencialidad, integridad y disponibilidad (availability).

Qué ocurre al escribir una dirección HTTPS en el navegador

Cuando un usuario introduce una URL, el navegador necesita conocer la dirección IP del servidor, por lo que consulta DNS para resolver el nombre de dominio. A continuación, establece la comunicación con el servidor utilizando la dirección IP y el puerto correspondiente. En una conexión HTTPS tradicional sobre TCP se realiza el three-way handshake: SYN, SYN-ACK y ACK. Después se establece la comunicación TLS, que protege los datos y permite verificar el certificado del servidor. El navegador envía una petición HTTP y el servidor devuelve una respuesta con el contenido solicitado. Durante todo el proceso, los routers encaminan los paquetes a través de las redes; los datos se encapsulan al salir del equipo y se desencapsulan al llegar al destino.

Comparación entre TCP y UDP

TCP y UDP son protocolos de transporte que funcionan sobre IP, pero tienen características diferentes. TCP establece una conexión y proporciona un flujo de bytes fiable y ordenado mediante mecanismos como los ACK, la detección de pérdidas y la retransmisión. Por ello, se utiliza cuando es importante recibir todos los datos correctamente, por ejemplo, al transferir archivos o administrar servidores mediante SSH. UDP, en cambio, no establece una conexión TCP ni garantiza por sí mismo la entrega ni el orden de los datagramas. Tiene menos sobrecarga y resulta útil cuando importa reducir la latencia, como en videojuegos y comunicaciones en tiempo real. La elección depende de si es más perjudicial perder información o esperar a que llegue.

Modelo OSI, TCP/IP y encapsulación

El modelo OSI organiza la comunicación en siete capas: aplicación, presentación, sesión, transporte, red, enlace de datos y física. El modelo TCP/IP utiliza cuatro capas: aplicación, transporte, Internet y acceso a red. La capa de aplicación de TCP/IP agrupa las tres capas superiores de OSI; la de transporte se corresponde con la de transporte; la de Internet, con la de red; y la de acceso a red, con las de enlace de datos y física.

Cuando un equipo envía información, los datos de aplicación reciben las cabeceras correspondientes de transporte, IP y enlace de red. Este proceso se llama encapsulación. En el receptor se eliminan las cabeceras en orden inverso, proceso denominado desencapsulación. La arquitectura por capas permite separar responsabilidades y facilitar la comunicación entre sistemas.