4. Dirección IP

Uno de los elementos clave a la hora de trabajar con redes de datos y
telecomunicaciones es el concepto de IP.

Esa dirección IP, al contrario que la dirección MAC, no es específica
del dispositivo, darse el caso de que una entidad reciba direcciones IP
diferentes en un determinado momento en la red, en función de qué
papel tome en la misma.

4.1. Las versiones del protocolo IP

De todas las versiones del protocolo IP, las dos más características son

las que veremos a continuación.

Protocolo IPv4

la primera que se implantó a gran escala. Hace uso de 32 bits separados 

por puntos en bloques de un byte. Sigue esta estructura: 

Así, existen 232 direcciones posibles (más de cuatro millones), que se

estructuran inicialmente en cinco clases:

Como vemos, en el formato decimal, la dirección IPv4 va desde 0.0.0.0

hasta 255.255.255.255.

El continuo crecimiento de Internet, ha hecho de que se ponga otro protocolo llamado IPv6.

Protocolo IPv6

Viene a cubrir las necesidades del protocolo IPv4. Emplea 128 bits en

lugar de 32, por lo que ofrece un total de 2128 direcciones IP diferentes

(unos 340 sextillones).

Las direcciones IPv6 se representan como 8 grupos de 2 bytes, separa-

dos por dos puntos («:»).

- La notación permite abreviar los bloques de la siguiente manera:

- Los ceros a la izquierda pueden descartarse. Por ejemplo, es lo mismo

003E que 3E.

- El bloque 0000 puede reducirse a 0.

- Si hay dos o más grupos consecutivos con valor 0, puede reducirse a

::

Las direcciones IPv6 permiten adaptar direcciones IPv4 a su notación.

Esto es lo que se conoce como dirección IPv4 compatible.

Por ejemplo, la dirección IPv4 192.168.0.1 podría escribirse en notación

de IPv6 como 0:0:192.168.0.1, o también como ::192.168.0.1.

3.3. Protocolos de comunicación

Existe una gama bastante amplia de protocolos de comunicación.

Protocolos de capa 1

Hacen alusión al tipo de medio que se utilizará para establecer la cone-

xión, mediante cableado o inalámbrica 

- Cable coaxial: utilizado en las primeras redes. Ahora este cable se

utiliza en algunos tramos de distribuciones de redes extensas.

- Cable UTP:  es el cable más utilizado en redes de área local.

- Fibra óptica:  Empleado mayormente en redes de gran longitud.

Es el medio que resulta más veloz para transmitir.

- Ondas:  infrarrojas, microondas, de radio, etc.

Protocolos de capa 2

Aquí destacamos los protocolos específicos de la interfaz que se utili-

za para conectar la entidad a la red de comunicaciones.

Ethernet: Orientado a redes de área local. Permite operar hasta a 10

Mbps.

Fast Ethernet: Es una mejora de Ethernet, donde la velocidad puede

llegar hasta los 100 Mbps.

Gigabit Ethernet: Mejora de Fast Ethernet hasta 1 000 Mbps.

10-Gigabit Ethernet: Revisión del estándar Gigabit Ethernet que prevé una mejora en la velocidad de hasta 10 Gbps.

 

Protocolos de capa 3

El protocolo más característico de esta capa es el protocolo IP. 

Este protocolo es una de las bases del funcionamiento de las redes y lo

trataremos con detalle más adelante.

Protocolos de capa 4

Los principales protocolos en esta capa son:

UDP: Se basa en el envío de paquetes al destino sin necesi-

dad de una conexión previa con este.  

TCP:   Al contrario que UDP, TCP establece una conexión entre emisor y receptor, garantizando que los datos que se transmiten llegan en el mismo orden en que se transmiten

y sin errores.

Protocolos de capa 5

RPC: Este protocolo, hoy en día, es la base para la asistencia remota,

 así como para la ejecución de remota de aplicaciones y de los 

denominados servicios web.

SSL y TLS: Este protocolo se utiliza en capas superiores para dar 

seguridad a otros protocolos, como puedan ser los de correo 

electrónico o los de interpretación de página web.

Protocolos de capa 6

No hay protocolos para destacar

Protocolos de capa 7

HTTP:  Se encarga de publicar e interpretar páginas web. 

La versión de HTTP con SSL/TLS se llama HTTPS.

SMTP:  Empleado para remitir correo electrónico.

POP3 e IMAP: Protocolos empleados para recibir el correo electrónico.

IMAP es una mejora de POP3.

FTP: protocolo orientado a la transferencia de archivos.

Como en HTTP, la versión segura de FTP se denomina FTPS.

3.2. El modelo TCP/IP

El modelo TCP/IP es anterior al modelo OSI.

A diferencia del modelo de referencia OSI, el modelo TCP/IP no tiene

una división clara de sus capas.

Las capas en las que se podría organizar el modelo TCP/IP son las que

a continuación se detallan.

Capa 1. Acceso a red

Se corresponde con las capas 1 y 2 del modelo OSI.

Capa 2. Internet

Se corresponde con la capa 3 del modelo OSI.

Capa 3. Transporte

Se corresponde con las capas 4, 5 y 6 del modelo OSI.

Capa 4. Aplicación

Se corresponde con la capa 7 del modelo OSI.

Capa 5. Sesión

Capa 5. Sesión

Tiene como misión el controlar el enlace que se a establecido en la
capa anterior entre las dos entidades que se comunican

Capa 6. Presentación

En esta capa empieza a prestarse más atención a la información que

se transmite que al proceso de comunicación de esta en sí.

Capa 7. Aplicación

Se encarga de proporcionar el acceso a los servicios propios de cada una

de las capas anteriores, así como de establecer los diferentes protocolos

que se utilizarán para intercambiar información. 

¿Cómo funciona el modelo OSI?

Mediante este proceso, todo lo que concierne a una capa se encapsula,
ofreciendo a las capas colindantes solo la información que necesitan
para comunicarse.

Cuando llega a la capa 1, se produce el enlace físico con el receptor y,

en ese momento, la información se recibe en la capa 1 de la entidad

receptora, siguiendo el proceso inverso: va ascendiendo por las capas,

liberando las trazas correspondientes en cada una. Finalmente llegará

a la capa más alta y el receptor dará por recibida la información que se

transmitió.

En realidad las comunicaciones también pueden hacerse entre capas

del mismo nivel a partir de la capa 3, gracias al uso de protocolos espe-

cíficos de capa.

3. REDES DE COMUNICACIONES.

Podemos considerar una red de comunicaciones la compuesta por dos
o más entidades cuya finalidad es intercambiar información.

A continuación vamos a tratar con detalle dos de los modelos más ca-
racterísticos y utilizados en redes de datos y telecomunicaciones.

3.1. EL MODELO DE REFERENCIA OSI.

Este modelo divide las funciones de la comunicación en siete capas,
de manera que cada una se comunica con la anterior y con la siguiente.

Capa 1. Física

Define las especificaciones eléctricas, mecánicas y funcionales de todos

los equipos que intervienen en el proceso de comunicación.

Capa 2. Enlace a datos

Se ocupa de la transferencia de las cadenas de datos de una entidad a otra, 

así como de detectar y corregir errores.  Aquí tiene importancia el código 

que identifica a la interfaz de comunicación del equipo (dirección MAC).

Capa 3. Red

Su misión es enrutar las cadenas de datos (llamados paquetes)  entre enti-

dades de la misma red incluso de distintas redes, estén o no éstas conectadas 

directamente. Aquí se le asigna un código lógico llamado IP.

Capa 4. Transporte

Se encarga de segmentar las cadenas de datos a transmitir.

TRADUCTOR DEL SISTEMA BINARIO AL DECIMAL

Para convertir una cadena binaria al sistema decimal seguimos el siguiente procedimiento:

2.2. Medida de la información

La información que se almacena en los equipos informáticos ocupa un

espacio. Ese espacio se mide en bits y, como recordarás, un bit es la

unidad mínima de información.

REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN.

En cualquier medio de comunicación la información que forma parte
del mensaje debe ser representada de forma que el receptor pueda
posteriormente interpretarla.

No siempre el emisor y el receptor utilizan el mismo código. Cuando
eso ocurre, hay un elemento intermediario que se encarga de traducir
los lenguajes de ambos, de forma que recibe la información de uno, la
interpreta y se la representa al otro en el lenguaje que entiende

2.1. Los sistemas de codificación

Para codificar un mensaje es necesario emplear un sistema de codificación.

Un mensaje estará formado por una cadena de símbolos, colocados de

acuerdo a las normas del sistema de codificación.

Sistema decimal

D={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}

Este sistema es el que utilizamos normalmente las personas para inter-
pretar números

Sistema binario

B={0,1}

Los ordenadores actuales utilizan como base un sistema de codificación

diferente al nuestro, llamado sistema binario. El sistema binario tiene

exclusivamente dos elementos: el cero y el uno. El cero representa que

no pasa la corriente y el uno que sí.

Traducción del sistema decimal al binario

El procedimiento para convertir una cadena de sistema decimal al sis-
tema binario es el siguiente:

ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN.

Entendemos por comunicación el proceso mediante el cual una entidad
transmite información a otra con el objeto de ponerla en su conocimiento.

En este proceso intervienen los siguientes elementos:

■ Emisor: es la entidad que transmite la información.
■ Receptor: es la entidad que recibe la información.
■ Mensaje: es la información que el emisor transmite al receptor.
■ Canal: es el medio por el que se transmite el mensaje.
■Código: es el conjunto de signos, reglas y normas (lenguaje) que se
   emplean para construir el mensaje.

En el proceso de comunicación, además de estos elementos, habitual-
mente interviene un factor adicional denominado ruido. Se considera
ruido cualquier interferencia que contamine tanto el mensaje como el
canal o el código. Por ejemplo, cuando hablamos con otra persona, el
sonido ambiental (coches, televisión, música, conversaciones de otras
personas, etc.) es el ruido de la comunicación.

Todo proceso de comunicación debe estar regido por una serie de normas:

■Cómo se debe iniciar y finalizar la comunicación.

■Qué nivel de lenguaje se va a utilizar o, si se permiten varios, cuáles

   son y cómo pueden emplearse.

■La tolerancia al ruido y a los fallos en la comunicación.

■Cómo actuar en el caso de que la comunicación se interrumpa de

   forma involuntaria o de que no haya podido llevarse a cabo adecuadamente.