Redes informáticas: TCP/IP, máscara de subred e Internet

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En la era digital actual, las redes informáticas son muy importantes en la vida diaria. Casi todos los aspectos de la vida moderna, como la comunicación, la educación y los negocios, dependen de las redes para conectar dispositivos, compartir información y respaldar diversas actividades en línea.

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Este artículo de Bardimin tiene como objetivo ayudarlo a comprender los conceptos básicos de las redes informáticas y sus aplicaciones, que van desde los protocolos TCP / IP y DNS, hasta diferentes tipos de conexiones a Internet como Wi-Fi y conexiones por cable. Al comprender estas cosas básicas, se espera que los lectores puedan familiarizarse más con el funcionamiento de las redes y maximizar su uso en las necesidades diarias.

Basic Computer Network Concepts

¿Cómo funciona Internet?

Internet es una red global que conecta millones de dispositivos en todo el mundo, lo que permite el intercambio rápido y eficiente de información. Esta tecnología envía datos en forma de pequeños paquetes a través de varios canales de comunicación a la dirección prevista. Internet utiliza un protocolo de comunicación conocido como TCP/IP para regular la transmisión y recepción de datos entre dispositivos conectados.

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En este sistema, TCP (Protocolo de control de transmisión) divide los datos en pequeños paquetes para su transmisión, mientras que IP (Protocolo de Internet) garantiza que cada paquete llegue a la dirección correcta. Además, el DNS (Sistema de Nombres de Dominio) desempeña un papel importante al traducir los nombres de dominio, como contoh.com, en direcciones IP que son necesarias para que los dispositivos se comuniquen entre sí para que los usuarios puedan acceder a sitios web sin tener que recordar direcciones IP complicadas.

Hay varias formas principales de conectar su dispositivo a Internet, cada una con sus ventajas. Dial-up utiliza líneas telefónicas para acceder a Internet, aunque su velocidad es limitada, todavía se utilizan en las zonas rurales. Las conexiones por cable son más rápidas y estables, por lo general se usan en hogares pequeños u oficinas. DSL también utiliza líneas telefónicas, lo que permite el uso del teléfono cuando está conectado a Internet, con mejores velocidades que el acceso telefónico. Por último, Wi-Fi permite conexiones inalámbricas siempre que estén dentro del alcance de la señal.

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Términos técnicos de Internet

TCP/IP

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) es un conjunto de reglas que rigen cómo se conectan y comunican dispositivos como computadoras, enrutadores y módems. Este protocolo divide los datos en pequeños paquetes para su entrega, de modo que los datos puedan enviarse a través de varias rutas hasta el destino final.

Cada paquete tiene una dirección de origen y destino, por lo que cuando llegan los paquetes, se pueden reorganizar en el orden correcto. De esta manera, TCP/IP garantiza que la comunicación entre dispositivos se realice de manera eficiente y precisa. Este protocolo también incluye otros protocolos, como UDP, PPP y FTP, que admiten diferentes tipos de comunicación en Internet.

Subnet Mask

A Subnet Mask es el número utilizado para configurar el host en la división de la red en subredes más pequeñas. Esto ayuda a administrar el tráfico de datos de manera más eficiente.

Por ejemplo, en una red de clase C, la máscara de subred más utilizada es 255.255.255.0, lo que permite dividir la red en varias subredes sin necesidad de enrutadores físicos adicionales. en un entorno empresarial, las máscaras de subred ayudan a separar el tráfico de datos en redes físicamente aisladas para mejorar el rendimiento y la seguridad del acceso a los dispositivos y servidores locales.

DNS (Sistema de Nombres de Dominio)

DNS (Sistema de nombres de dominio) funciona para convertir un nombre de dominio memorable en una dirección IP que los dispositivos utilizan para comunicarse en la red. Cuando alguien escribe un nombre de dominio como “bardimin.com” en un navegador, esa solicitud se envía al servidor DNS para buscar la dirección IP adecuada.

DNS realiza búsquedas en cascada para encontrar direcciones IP mediante una lista de nombres de dominio registrados. Si el servidor DNS local no encuentra la dirección IP que está buscando, buscará en el servidor DNS superior hasta que encuentre la entrada correcta. Este proceso facilita a los usuarios el acceso a sitios web sin tener que recordar las direcciones IP.

Protocolos de red en TCP/IP

UDP (User Datagram Protocol)

UDP es un protocolo que funciona sobre IP en el sistema TCP/IP. A diferencia de TCP, que garantiza que los datos se envíen y ordenen, UDP no ofrece esta garantía. Esto hace que UDP sea más rápido y eficiente para aplicaciones que no requieren alta confiabilidad, como transmisión de video, juegos en línea y aplicaciones de voz. Sin el proceso de configurar una conexión, UDP es ideal para la comunicación en tiempo real donde la velocidad es más importante que la precisión.

PPP (Point-to-Point Protocol)

PPP es un protocolo utilizado para conectar dos puntos en una red, a menudo utilizado en conexiones de acceso telefónico y DSL. PPP proporciona una forma de autenticación, cifrado y compresión de datos. Este protocolo permite que los dispositivos se comuniquen de forma segura y eficiente y es compatible con diferentes tipos de redes, como Ethernet y serie. Con PPP, los usuarios pueden conectarse a Internet de forma más segura a través del proceso de autenticación.

SLIP (Serial Line Internet Protocol)

SLIP es un protocolo más simple que PPP y se utiliza para conectar computadoras a Internet a través de canales en serie. SLIP no tiene ninguna función de autenticación o compresión de datos, lo que lo hace menos seguro y eficiente que PPP. Aunque SLIP ha sido reemplazado en gran medida por PPP en el uso moderno, algunas aplicaciones todavía usan SLIP para conexiones simples sin carga adicional.

VoIP (Voice over Internet Protocol)

VoIP es una tecnología que permite enviar sonido a través de una red IP. Con VoIP, podemos hacer llamadas telefónicas a través de Internet en lugar de a través de una red telefónica normal. Esto hace que los costos de comunicación sean más baratos, especialmente para llamadas largas. VoIP utiliza una variedad de protocolos para administrar llamadas de voz, como SIP (Protocolo de inicio de sesión) y RTP (Protocolo de transporte en tiempo real). Las ventajas de VoIP son la flexibilidad en el uso del dispositivo y la posibilidad de añadir otros servicios, como las videoconferencias.

FTP (File Transfer Protocol)

FTP es un protocolo que se utiliza para mover archivos entre ordenadores de una red. FTP permite a los usuarios cargar o descargar archivos desde un servidor con dos canales: uno para comandos y otro para datos. Este protocolo es muy útil para compartir archivos grandes o realizar copias de seguridad de datos. FTP también admite la autenticación de usuarios con un nombre de usuario y contraseña, aunque existen versiones más seguras como SFTP (SSH File Transfer Protocol) para mejorar la seguridad de las transferencias de datos.

Plan de servicio de Internet

Factores a tener en cuenta a la hora de elegir un servicio de Internet

1. Precio

El precio es un factor importante a la hora de elegir un servicio de Internet. Los usuarios deben tener en cuenta el presupuesto y comparar diferentes planes del proveedor de servicios de Internet (ISP). Algunos ISP pueden ofrecer precios más bajos para ciertas velocidades, pero es importante tener en cuenta los costos adicionales, como las tarifas de instalación o alquiler de dispositivos.

2. Velocidad de Internet

La velocidad de Internet indica la velocidad con la que se pueden descargar y cargar los datos, generalmente medido en megabits por segundo (Mbps). Los usuarios deben elegir una velocidad que se adapte a sus necesidades, como ver videos, jugar juegos en línea o trabajar desde casa. Las velocidades más altas proporcionarán una mejor experiencia, especialmente para actividades que requieren un gran ancho de banda.

3. Dispositivos proporcionados por el ISP

Muchos ISP proporcionan dispositivos como módems y enrutadores en sus planes de servicio. Es importante saber si este dispositivo está incluido en la cuota mensual o si hay una cuota adicional para alquilarlo. Además, los usuarios deben prestar atención a la calidad y las capacidades del dispositivo dado, ya que esto puede afectar el rendimiento de la red.

4. Servicio de atención al cliente

El servicio de atención al cliente es otro factor importante a la hora de elegir un ISP. Los usuarios deben asegurarse de que el ISP brinde soporte técnico rápido y efectivo, especialmente si hay problemas con la conexión a Internet. Tener acceso al servicio de atención al cliente a través de varios medios, como el teléfono, el correo electrónico o el chat en vivo, contribuye en gran medida a resolver los problemas rápidamente.

Método de conexión a Internet

1. Conexión de acceso telefónico

Una conexión de acceso telefónico hace uso de una línea telefónica regular para conectar una computadora a Internet. Aunque su velocidad es muy limitada y se considera anticuada, los dial-ups todavía se usan en algunas áreas remotas debido a su menor costo. Los usuarios necesitan un módem de acceso telefónico conectado a un puerto telefónico para acceder a Internet. El principal inconveniente de esta conexión es la baja velocidad y no poder usar el teléfono al mismo tiempo mientras está en línea.

2. Conexión de cable

Una conexión por cable es una de las formas más comunes de acceder a Internet, especialmente en las ciudades. Utilizando el mismo cable coaxial que se utiliza para los televisores, los usuarios pueden conectar un módem de cable a la red doméstica. Estas conexiones ofrecen velocidades altas y estables y, a menudo, están disponibles en paquetes junto con los servicios de televisión y teléfono. Las ventajas de las conexiones por cable son la facilidad de instalación y la mejor velocidad en comparación con el acceso telefónico.

3. Conexión DSL (línea de suscriptor digital)

DSL utiliza las mismas líneas telefónicas que el acceso telefónico, pero ofrece velocidades mucho más altas. Una de las principales ventajas de DSL es que los usuarios pueden seguir utilizando el teléfono cuando están conectados a Internet, ya que los datos se envían a través de frecuencias más altas. Las conexiones DSL también proporcionan acceso las 24 horas del día, por lo que los usuarios no tienen que preocuparse por los tiempos de conexión como en las conexiones telefónicas.

4. Conexión inalámbrica (Wi-Fi)

Las conexiones inalámbricas permiten que los dispositivos se conecten a Internet sin el uso de cables, mediante la utilización de señales de radio. Para usar Wi-Fi, los usuarios necesitan un enrutador inalámbrico conectado a un módem y un dispositivo habilitado para Wi-Fi. Las ventajas de las conexiones inalámbricas son su flexibilidad y comodidad, lo que permite que varios dispositivos se conecten simultáneamente dentro de la cobertura de la red. Sin embargo, la calidad de la señal puede verse afectada por la distancia desde el router y las barreras físicas, como las paredes.

Network Address Translation (NAT)

Network Address Translation (NAT) es un método utilizado para ocultar direcciones IP internas de dispositivos conectados a redes locales. La función principal de NAT es permitir que varios dispositivos en una red privada usen una sola dirección IP pública cuando estén conectados a Internet.

Cuando un dispositivo de una red local, como un ordenador o un teléfono móvil, envía una solicitud de datos a Internet, NAT sustituye la dirección IP privada del dispositivo por la dirección IP pública del router o la puerta de enlace. Este proceso no solo oculta la dirección IP interna, sino que también mejora la seguridad de la red al reducir la posibilidad de acceso directo a los dispositivos de la red local desde el exterior.

NAT funciona registrando información sobre las conexiones en curso para que cuando los datos regresen de Internet, NAT pueda redirigir esos paquetes de datos a los dispositivos apropiados en la red local. De esta manera, NAT sirve como enlace entre la red local e Internet, manteniendo la comunicación segura y organizada.

Ejemplos de uso de NAT en redes domésticas

Redes domésticas, NAT se utiliza a menudo para conectar varios dispositivos a Internet a través de una única conexión de banda ancha. Por ejemplo, si tiene varios dispositivos en su hogar, como computadoras portátiles, teléfonos inteligentes y tabletas conectadas a un enrutador inalámbrico, cada dispositivo tendrá una dirección IP privada diferente (por ejemplo, 192.168.1.2, 192.168.1.3, etc.).

Cuando uno de los dispositivos accede a un sitio web como Google.com, se envía una solicitud de datos al enrutador. El router utilizará NAT para reemplazar la dirección IP privada del dispositivo por su dirección IP pública (por ejemplo, 203.0.113.5) y enviará una solicitud a Google.com.

Después de que Google.com envíe los datos de vuelta, el router utilizará la información pregrabada para redirigir esos datos al dispositivo apropiado en la red doméstica (por ejemplo, una computadora portátil con una dirección IP privada de 192.168.1.2). Este proceso permite que todos los dispositivos del hogar utilicen una única conexión a Internet sin dejar de mantener la seguridad y privacidad de sus direcciones IP internas.

Red Privada

Una red privada es una red que se crea para su uso por parte de un individuo o grupo específico, generalmente en un lugar limitado, como un hogar, una oficina o una institución. Esta red permite que los dispositivos se conecten y compartan de forma segura recursos como archivos, impresoras y acceso a Internet.

Las principales características de una red privada incluyen:

  • Seguridad: Las redes privadas suelen venir con medidas de seguridad más estrictas, como el uso de contraseñas y cifrado, para proteger los datos de accesos no deseados.
  • control de acceso: Los usuarios tienen control total sobre quién puede conectarse a la red y a qué recursos pueden acceder.
  • Rendimiento: Dado que estas redes suelen estar limitadas a un número limitado de dispositivos, pueden tener un mejor rendimiento en comparación con las redes públicas que tienen muchos usuarios.
  • Flexibilidad: Los usuarios pueden agregar o eliminar fácilmente dispositivos de la red según sea necesario.

Dirección IP privada y su función

Una dirección IP privada es una dirección que se utiliza en una red privada y a la que no se puede acceder directamente desde Internet. Estas direcciones están diseñadas para redes locales y ayudan a ahorrar en el uso de direcciones IP públicas. Algunos de los rangos de direcciones IP privadas más utilizados son:

  • De 10.0.0.0 a 10.255.255.255
  • De 172.16.0.0 a 172.31.255.255
  • De 192.168.0.0 a 192.168.255.255

El uso de una dirección IP privada tiene varias ventajas:

  • Seguridad: Las direcciones IP privadas hacen que los dispositivos de la red sean inaccesibles desde el exterior, lo que reduce el riesgo de ataques desde Internet.
  • Ahorro de direcciones IP públicas: Con una dirección IP privada, varios dispositivos en una red local pueden compartir una sola dirección IP pública cuando se conectan a Internet a través de NAT (traducción de direcciones de red).
  • Administración de red más sencilla: Las direcciones IP privadas facilitan la administración de dispositivos dentro de una red local sin necesidad de configuraciones complicadas.

Conclusión

En este artículo se analizan los conceptos básicos de la tecnología de Internet y las formas de conectarse. TCP/IP es un protocolo que regula la comunicación entre dispositivos dividiendo los datos en pequeños paquetes. Subnet mask sirve para dividir la red en subredes, mientras que DNS traduce los nombres de dominio en direcciones IP que pueden ser entendidas por el dispositivo.

Al elegir un servicio de Internet, es importante prestar atención al precio, la velocidad, los dispositivos proporcionados por el ISP y el soporte de servicio al cliente. Los métodos de conexión existentes incluyen acceso telefónico, cable, DSL e inalámbrico (Wi-Fi), cada uno con sus ventajas y desventajas.

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