Redes de Computadoras: Componentes y Funcionamiento

UNIVERSIDAD MARIANO GÁLVEZ DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS
CENTRO REGIONAL GUASTATOYA, EL PROGRESO
INGENIERO ANTONIO VALIENTE
REDES DE COMPUTADORAS

INVESTIGACIÓN REDES DE COMPUTADORAS
CRISTIAN JOSUÉ JIMÉNEZ FAJARDO ---1890-03-8118

EL PROGRESO, SEPTIEMBRE 2012.

INDICE

Introducción I

Red de Computadoras 1

Protocolos de comunicación de Red 6

Creación y evolución del protocolo TCP/IP 9

Versión IPv6 12

Dirección IP 14

Diagramas 19

Conclusiones 20

Bibliografía 21

I

INTRODUCCION

La comunicación por redes hoy por hoy ha superado la expectativa que algún día
jamás imagino, cada dispositivo digital – electrónico inteligente necesita de una red para
poder interactuar, e intercambiar información, es por ello que para una persona involucrada
al área de sistemas o ingeniería es necesario conocer aspectos de los componentes básicos
de una red, conocer su estructura y funcionamiento, a continuación un resumen de los
componentes de una Red.

1
Universidad Mariano Gálvez de Guatemala
Centro Universitario Guastatoya, El Progreso
Facultad de Ingeniería en Sistemas

RED DE COMPUTADORAS

Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores, red de
comunicaciones de datos o red informática, es un conjunto de equipos informáticos y
software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben
impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de
datos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.

Como en todo proceso de comunicación se requiere de un emisor, un mensaje, un
medio y un receptor. La finalidad principal para la creación de una red de computadoras es
compartir los recursos y la información en la distancia, asegurar la confiabilidad y la
disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión de los datos y
reducir el costo general de estas acciones.2 Un ejemplo es Internet, la cual es una gran red
de millones de computadoras ubicadas en distintos puntos del planeta interconectadas
básicamente para compartir información y recursos.

La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales están
definidos en varios estándares, siendo el más importante y extendido de todos ellos el
modelo TCP/IP basado en el modelo de referencia OSI. Este último, estructura cada red en
siete capas con funciones concretas pero relacionadas entre sí; en TCP/IP se reducen a
cuatro capas. Existen multitud de protocolos repartidos por cada capa, los cuales también
están regidos por sus respectivos estándares.

HISTORIA

El primer indicio de redes de comunicación fue de tecnología telefónica y
telegráfica. En 1940 se transmitieron datos desde la Universidad de Darmouth, en Nuevo
Hampshire, a Nueva York. A finales de la década de 1960 y en los posteriores 70 fueron
creadas las minicomputadoras. En 1976, Apple introduce el Apple I, uno de los primeros
ordenadores personales. En 1981, IBM introduce su primera PC. A mitad de la década de
1980 las PC comienzan a usar los módems para compartir archivos con otras computadoras,
en un rango de velocidades que comenzó en 1200 bps y llegó a los 56 kbps (comunicación
punto a punto o dial-up), cuando empezaron a ser sustituidos por sistema de mayor
velocidad, especialmente ADSL.

COMPONENTES BÁSICOS DE LAS REDES

Para poder formar una red se requieren elementos: hardware, software y protocolos.
Los elementos físicos se clasifican en dos grandes grupos: dispositivos de usuario final
(hosts) y dispositivos de red. Los dispositivos de usuario final incluyen los computadores,
impresoras, escáneres, y demás elementos que brindan servicios directamente al usuario y
los segundos son todos aquellos que conectan entre sí a los dispositivos de usuario final,
posibilitando su intercomunicación.

Redes de Computadoras

2

El fin de una red es la de interconectar los componentes hardware de una red , y por
tanto, principalmente, las computadoras individuales, también denominados hosts, a los
equipos que ponen los servicios en la red, los servidores, utilizando el cableado o
tecnología inalámbrica soportada por la electrónica de red y unidos por cableado o
radiofrecuencia. En todos los casos la tarjeta de red se puede considerar el elemento
primordial, sea ésta parte de un ordenador, de un conmutador, de una impresora, etc. y sea
de la tecnología que sea (ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, etc.)

Software

Sistema operativo de red: permite la interconexión de ordenadores para poder
acceder a los servicios y recursos. Al igual que un equipo no puede trabajar sin un sistema
operativo, una red de equipos no puede funcionar sin un sistema operativo de red. En
muchos casos el sistema operativo de red es parte del sistema operativo de los servidores y
de los clientes, por ejemplo en Linux y Microsoft Windows.

Software de aplicación: en última instancia, todos los elementos se utilizan para que
el usuario de cada estación, pueda utilizar sus programas y archivos específicos. Este
software puede ser tan amplio como se necesite ya que puede incluir procesadores de texto,
paquetes integrados, sistemas administrativos de contabilidad y áreas afines, sistemas
especializados, correos electrónicos, etc. El software adecuado en el sistema operativo de
red elegido y con los protocolos necesarios permite crear servidores para aquellos servicios
que se necesiten.

Hardware

Tarjeta de red

Para lograr el enlace entre las computadoras y los medios de transmisión (cables de
red o medios físicos para redes alámbricas e infrarrojos o radiofrecuencias para redes
inalámbricas), es necesaria la intervención de una tarjeta de red, o NIC (Network Card
Interface), con la cual se puedan enviar y recibir paquetes de datos desde y hacia otras
computadoras, empleando un protocolo para su comunicación y convirtiendo a esos datos a
un formato que pueda ser transmitido por el medio (bits, ceros y unos). Cabe señalar que a
cada tarjeta de red le es asignado un identificador único por su fabricante, conocido como
dirección MAC (Media Access Control), que consta de 48 bits (6 bytes). Dicho
identificador permite direccionar el tráfico de datos de la red del emisor al receptor
adecuado.

El trabajo del adaptador de red es el de convertir las señales eléctricas que viajan
por el cable (ej: red Ethernet) o las ondas de radio (ej: red Wi-Fi) en una señal que pueda
interpretar el ordenador.


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Estos adaptadores son unas tarjetas PCI que se conectan en las ranuras de expansión
del ordenador. En el caso de ordenadores portátiles, estas tarjetas vienen en formato
PCMCIA o similares. En los ordenadores del siglo XXI, tanto de sobremesa como
portátiles, estas tarjetas ya vienen integradas en la placa base.

Adaptador de red es el nombre genérico que reciben los dispositivos encargados de
realizar dicha conversión. Esto significa que estos adaptadores pueden ser tanto Ethernet,
como wireless, así como de otros tipos como fibra óptica, coaxial, etc. También las
velocidades disponibles varían según el tipo de adaptador; éstas pueden ser, en Ethernet, de
10, 100, 1000 Mbps o 10000, y en los inalámbricos, principalmente, de 11, 54, 300 Mbps.

Dispositivos de usuario final

Computadoras personales: son los puestos de trabajo habituales de las redes. Dentro
de la categoría de computadoras, y más concretamente computadoras personales, se
engloban todos los que se utilizan para distintas funciones, según el trabajo que realizan. Se
incluyen desde las potentes estaciones de trabajo para la edición de vídeo, por ejemplo,
hasta los ligeros equipos portátiles, conocidos como netbooks, cuya función principal es la
de navegar por Internet. Las tabletas se popularizaron al final de la primera década del siglo
XXI, especialmente por el éxito del iPad de Apple.

Terminal: muchas redes utilizan este tipo de equipo en lugar de puestos de trabajo
para la entrada de datos. En estos sólo se exhiben datos o se introducen. Este tipo de
terminales, trabajan unido a un servidor, que es quien realmente procesa los datos y envía
pantallas de datos a los terminales.

Electrónica del hogar: las tarjetas de red empezaron a integrarse, de forma habitual,
desde la primera década del siglo XXI, en muchos elementos habituales de los hogares:
televisores, equipos multimedia, proyectores, videoconsolas, teléfonos celulares, libros
electrónicos, etc. e incluso en electrodomésticos, como frigoríficos, convirtiéndolos en
partes de las redes junto a los tradiciones ordenadores.

Impresoras: muchos de estos dispositivos son capaces de actuar como parte de una
red de ordenadores sin ningún otro elemento, tal como un print server, actuando como
intermediario entre la impresora y el dispositivo que está solicitando un trabajo de
impresión de ser terminado. Los medios de conectividad de estos dispositivos pueden ser
alámbricos o inalámbricos, dentro de este último puede ser mediante: ethernet, Wi-Fi,
infrarrojo o bluetooth. En algunos casos se integran dentro de la impresora y en otros por
medio de convertidores externos.

Otros elementos: escáneres, lectores de CD-ROM.


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Servidores
Son los equipos que ponen a disposición de los clientes los distintos servicios. En la
siguiente lista hay algunos tipos comunes de servidores y sus propósitos:

Servidor de archivos: almacena varios tipos de archivo y los distribuye a otros
clientes en la red. Pueden ser servidos en distinto formato según el servicio que presten y el
medio: FTP, SMB, etc.

Servidor de impresión: controla una o más impresoras y acepta trabajos de
impresión de otros clientes de la red, poniendo en cola los trabajos de impresión (aunque
también puede cambiar la prioridad de las diferentes impresiones), y realizando la mayoría
o todas las otras funciones que en un sitio de trabajo se realizaría para lograr una tarea de
impresión si la impresora fuera conectada directamente con el puerto de impresora del sitio
de trabajo.

Servidor de correo: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras operaciones
relacionadas con el e-mail para los clientes de la red.

Servidor de fax: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras funciones necesarias
para la transmisión, la recepción y la distribución apropiadas de los fax, con origen y/o
destino una computadora o un dispositivo físico de telefax.

Servidor de telefonía: realiza funciones relacionadas con la telefonía, como es la
de contestador automático, realizando las funciones de un sistema interactivo para la
respuesta de la voz, almacenando los mensajes de voz, encaminando las llamadas y
controlando también la red o Internet, etc. Pueden operan con telefonía IP o analógica.

Servidor proxy: realiza un cierto tipo de funciones en nombre de otros clientes en
la red para aumentar el funcionamiento de ciertas operaciones (p. ej., prefetching y
depositar documentos u otros datos que se soliciten muy frecuentemente). También «sirve»
seguridad; esto es, tiene un firewall (cortafuegos). Permite administrar el acceso a Internet
en una red de computadoras permitiendo o negando el acceso a diferentes sitios web,
basándose en contenidos, origen/destino, usuario, horario, etc.

Servidor de acceso remoto(RAS, del inglés Remote Access Service): controla las
líneas de módems u otros canales de comunicación de la red para que las peticiones
conecten una posición remota con la red, responden las llamadas telefónicas entrantes o
reconocen la petición de la red y realizan los chequeos necesarios de seguridad y otros
procedimientos necesarios para registrar a un usuario en la red. Gestionan las entradas para
establecer las redes virtuales privadas, VPN.


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Servidor web: almacena documentos HTML, imágenes, archivos de texto,
escrituras, y demás material web compuesto por datos (conocidos normalmente como
contenido), y distribuye este contenido a clientes que la piden en la red.

Servidor de streaming: servidores que distribuyen multimedia de forma continua
evitando al usuario esperar a la descarga completa del fichero. De esta forma se pueden
distribuir contenidos tipo radio, vídeo, etc. en tiempo real y sin demoras.

Servidor de reserva, o standby server: tiene el software de reserva de la red
instalado y tiene cantidades grandes de almacenamiento de la red en discos duros u otras
formas del almacenamiento disponibles para que se utilice con el fin de asegurarse de que
la pérdida de un servidor principal no afecte a la red. El servidor de reserva lo puede ser de
cualquiera de los otros tipos de servidor, siendo muy habituales en los servidores de
aplicaciones y bases de datos.

Servidor de autenticación: es el encargado de verificar que un usuario pueda
conectarse a la red en cualquier punto de acceso, ya sea inalámbrico o por cable, basándose
en el estándar 802.1x y puede ser un servidor de tipo RADIUS.

Servidores para los servicios de red: estos equipos gestionan aquellos servicios
necesarios propios de la red y sin los cuales no se podrían interconectar, al menos de forma
sencilla. Algunos de esos servicios son: servicio de directorio para la gestión d elos
usuarios y los recursos compartidos, Dynamic Host ConfigurationProtocol (DHCP) para la
asignación de las direcciones IP en redes TCP/IP, DomainNameSystem (DNS) para poder
nombrar los equipos sin tener que recurrir a su dirección IP numérica, etc.

Servidor de base de datos: permite almacenar la información que utilizan las
aplicaciones de todo tipo, guardándola ordenada y clasificada y que puede ser recuperada
en cualquier momento y en base a una consulta concreta. Estos servidores suelen utilizar
lenguajes estandarizados para hacer más fácil y reutilizable la programación de
aplicaciones, uno de los más populares es SQL.

Servidor de aplicaciones: ejecuta ciertas aplicaciones. Usualmente se trata de un
dispositivo de software que proporciona servicios de aplicación a las computadoras cliente.
Un servidor de aplicaciones gestiona la mayor parte (o la totalidad) de las funciones de
lógica de negocio y de acceso a los datos de la aplicación. Los principales beneficios de la
aplicación de la tecnología de servidores de aplicación son la centralización y la
disminución de la complejidad en el desarrollo de aplicaciones.

Servidores de monitorización y gestión: ayudan a simplificar las tareas de control,
monitorización, búsqueda de averías, resolución de incidencias, etc. Permiten, por ejemplo,
centralizar la recepción de mensajes de aviso, alarma e información que emiten los distintos


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elementos de red (no solo los propios servidores). El SNMP es un de los protocolos más
difundidos y que permite comunicar elementos de distintos fabricantes y de distinta
naturaleza.

Y otros muchos dedicados a múltiples tareas, desde muy generales a aquellos de una
especificidad enorme.

PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN DE RED

Un protocolo de red, designa el conjunto de reglas que rigen el intercambio de
información a través de una red de ordenadores.

El modelo OSI de capas establece una pila de protocolos especializados que debe
ser idéntica en emisor y receptor. La mencionada pila OSI está ordenada desde el modelo
físico de la red hasta niveles abstractos como el de aplicación o de presentación.

Ésta es una lista incompleta de los protocolos de red individuales, categorizada por
sus capas más cercanas del modelo de OSI.

ISDN: Servicios integrados de red digital.
PDH: Jerarquía de Plesiochronous Digital.
a) E-portador (E1, E3, etc.)
b) T-portador (T1, T3, etc.)
RS-232, una línea interfaz serial desarrollado originalmente para conectar los módems y las
terminales
SDH Jerarquía síncrona Digital
SONET Establecimiento de una red óptico síncrono

Protocolos de la capa 2 (capa de transmisión de datos) arcnet.

CDP: Protocolo de descubrimiento de Cisco.
DCAP: Protocolo de acceso del cliente de la conmutación de la transmisión de datos.
Econet.
Ethernet.
FDDI: Interfaz de distribución de datos en fibra.
FrameRelay.
HDLC
LocalTalk.
L2F: Protocolo de la expedición de la capa 2.
L2TP: Protocolo de túnel capa 2.
LAPD: Procedimientos de acceso de acoplamiento en el canal D.
LLDP: Protocolo del descubrimiento de la capa de acoplamiento.


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LLDP-MED: Protocolo del descubrimiento de la capa de acoplamiento- Descubrimiento
del punto final de los medios.
PPP: Protocolo Punto a Punto.
PPTP: Protocolo túnel punto a punto.

SLIP: Protocolo de internet de Línea serial (obsoleto).
StarLan.
STP: Protocolo del árbol esparcido.
Token ring.

VTP VLAN: Trunking virtual para LAN virtual.

Protocolos de la capa 2+3

ATM Modo de Transferencia Asincrona.
Capítulo el relais, una versión simplificada de X.25.
MPLS Conmutación Multi-protocol de la etiqueta.
Señalando el sistema 7, también llamado SS7, C7 y CCIS7; un común PSTN control
protocolo.
X.25

Protocolos de la capa 3 (capa de red)

AppleTalk
ARP Protocolo de resoluciòn de Direcciones
BGP protocolo de frontera de entrada
EGP exterior de entrada de protocolo
ICMP Internet de control del protocolo del mensaje
IGMP Protocolo de la gerencia del grupo de Internet
IPv4Protocolo de interenet versión 4
IPv6 Protocolo de internet versión 6
IPX Red interna del intercambio del paquete
IS-IS Sistema intermedio a sistema intermedio
MPLS MultiProtocolo de conmutaciòn de eiquetas
OSPF Abrir la trayectoria más corta primero
RARP Protocolo de resoluciòn de direcciones inverso

Protocolos de la capa 3+4

Servicios de red de Xerox (XNS)


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Protocolos de la capa 4 (capa de transporte)

IL Convertido originalmente como capa de transporte para 9P
SPX Intercambio ordenado del paquete
SCTP Protocolo de la transmisión del control de la corriente
TCP Protocolo de la transmisión del control
UDP Usuario del protocolo del datagrama

Sinec H1 para el telecontrol

Protocolos de la capa 5 (capa de sesión)

9P distribuyó el protocolo del sistema de ficheros desarrollado originalmente como parte
del plan 9

NCP Protocolo de la base de NetWare
NFS Red de sistema de ficheros
SMB Bloque del mensaje del servidor (Internet común FileSystem del aka CIFS)

Protocolos de la capa 7 (capa de uso)

AFP Apple que archiva protocolo
BACnet Automatización del edificio y protocolo de red del control
BitTorrent, un archivo del par-a-par que comparte protocolo
BOOTP Protocolo del elástico de bota
El DIÁMETRO, una autentificación, la autorización y la contabilidad protocolo
DICT Protocolo del diccionario
DNS Servicio del DomainName
DHCP Protocolo dinámico de la configuración del anfitrión
FTP Archivo del protocolo de la transferencia
Información del perfil de usuario
Gnutella, un protocolo de archivo-intercambio del par-a-par
Gopher, un precursor de los motores de búsqueda de la tela
HTTP Protocolo de transferencia de hipertexto, usado en el World Wide Web
IMAP Protocolo de acceso de mensaje de Internet
IRC Protocolo de Internet de charlas de relais
LDAP directorio de ligero acceso al protocolo
MIME Extensiones multipropósito del correo del Internet
NNTP Protocolo de la transferencia de la red de las noticias
NTP Red protocolo de tiempo
POP3 Versión 3 del Post Office Protocol
El RADIO, una autentificación, la autorización y la contabilidad protocolo


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Rlogin, un protocolo del remotelogin del UNIX rsync, una transferencia de archivo
Protocolo para las reservas, copiando y reflejando
RTP Protocolo en tiempo real del transporte
RTSP Protocolo que fluye del transporte en tiempo real
SSH Asegurar Shell
SIP Protocolo de la iniciación de la sesión, un protocolo que señala
SMTP Protocolo Simple de mail de la transferencia
SNMP Protocolo simple de administracion
SOAP Protocolo simple del acceso del objeto

Telnet, un protocolo del acceso del Terminal alejado
TFTP protocolo Trivial de un archivo transferencia a un simple archivo
El ser autor distribuido Web y Versioning de WebDAV
RIP Protocolo de encaminamiento de la información
XMPP, un protocolo de la inmediato-mensajería

CREACIÓN Y EVOLUCIÓN DEL PROTOCOLO TCP/IP

La familia de protocolos de Internet es un conjunto de protocolos de red en los que
se basa Internet y que permiten la transmisión de datos entre computadoras. En ocasiones
se le denomina conjunto de protocolos TCP/IP, en referencia a los dos protocolos más
importantes que la componen: Protocolo de Control de Transmisión (TCP) y Protocolo de
Internet (IP), que fueron dos de los primeros en definirse, y que son los más utilizados de la
familia. Existen tantos protocolos en este conjunto que llegan a ser más de 100 diferentes,
entre ellos se encuentra el popular HTTP (HyperText Transfer Protocol), que es el que se
utiliza para acceder a las páginas web, además de otros como el ARP
(AddressResolutionProtocol) para la resolución de direcciones, el FTP (File Transfer
Protocol) para transferencia de archivos, y el SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) y el
POP (Post Office Protocol) para correo electrónico, TELNET para acceder a equipos
remotos, entre otros.

El TCP/IP es la base de Internet, y sirve para enlazar computadoras que utilizan
diferentes sistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y computadoras centrales
sobre redes de área local (LAN) y área extensa (WAN).

TCP/IP fue desarrollado y demostrado por primera vez en 1972 por el
Departamento de Defensa de los Estados Unidos, ejecutándolo en ARPANET, una red de
área extensa de dicho departamento.

La familia de protocolos de Internet puede describirse por analogía con el modelo
OSI (Open SystemInterconnection), que describe los niveles o capas de la pila de


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protocolos, aunque en la práctica no corresponde exactamente con el modelo en Internet.
En una pila de protocolos, cada nivel resuelve una serie de tareas relacionadas con la
transmisión de datos, y proporciona un servicio bien definido a los niveles más altos. Los
niveles superiores son los más cercanos al usuario y tratan con datos más abstractos,
dejando a los niveles más bajos la labor de traducir los datos de forma que sean físicamente
manipulables.

El modelo de Internet fue diseñado como la solución a un problema práctico de
ingeniería.El modelo OSI, en cambio, fue propuesto como una aproximación teórica y
también como una primera fase en la evolución de las redes de ordenadores. Por lo tanto, el
modelo OSI es más fácil de entender, pero el modelo TCP/IP es el que realmente se usa.

Sirve de ayuda entender el modelo OSI antes de conocer TCP/IP, ya que se aplican
los mismos principios, pero son más fáciles de entender en el modelo OSI.

El protocolo TCP/IP es el sucesor del NCP, con el que inició la operación de
ARPANET, y fue presentado por primera vez con los RFCs 791,1 7922 y 7933 en
septiembre de 1981. Para noviembre del mismo año se presentó el plan definitivo de
transición en el RFC 8014 , y se marcó el 1 de enero de 1983 como el Día Bandera para
completar la migración.

HISTORIA DEL PROTOCOLO TCP/IP

La Familia de Protocolos de Internet fue el resultado del trabajo llevado a cabo por
la Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados de Defensa (DARPA por sus siglas en
inglés) a principios de los 70. Después de la construcción de la pionera ARPANET en 1969
DARPA comenzó a trabajar en un gran número de tecnologías de transmisión de datos. En
1972, Robert E. Kahn fue contratado por la Oficina de Técnicas de Procesamiento de
Información de DARPA, donde trabajó en la comunicación de paquetes por satélite y por
ondas de radio, reconoció el importante valor de la comunicación de estas dos formas. En la
primavera de 1973, VintCerf, desarrollador del protocolo de ARPANET, Network Control
Program(NPC) se unió a Kahn con el objetivo de crear una arquitectura abierta de
interconexión y diseñar así la nueva generación de protocolos de ARPANET.

Para el verano de 1973, Kahn y Cerf habían conseguido una remodelación
fundamental, donde las diferencias entre los protocolos de red se ocultaban usando un
Protocolo de comunicaciones y además, la red dejaba de ser responsable de la fiabilidad de
la comunicación, como pasaba en ARPANET, era el host el responsable. Cerf reconoció el
mérito de HubertZimmerman y Louis Pouzin, creadores de la red CYCLADES, ya que su
trabajo estuvo muy influenciado por el diseño de esta red.


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Con el papel que realizaban las redes en el proceso de comunicación reducido al
mínimo, se convirtió en una posibilidad real comunicar redes diferentes, sin importar las
características que éstas tuvieran. Hay un dicho popular sobre el protocolo TCP/IP, que fue
el producto final desarrollado por Cerf y Kahn, que dice que este protocolo acabará
funcionando incluso entre "dos latas unidas por un cordón". De hecho hay hasta una
implementación usando palomas mensajeras, IP sobre palomas mensajeras, que está
documentado en RFC 1149.

Un ordenador denominado router (un nombre que fue después cambiado a gateway,
puerta de enlace, para evitar confusiones con otros tipos de Puerta de enlace) está dotado
con una interfaz para cada red, y envía Datagramas de ida y vuelta entre ellos. Los
requisitos para estos routers están definidos en el RFC 1812.

Esta idea fue llevada a la práctica de una forma más detallada por el grupo de
investigación que Cerf tenía en Stanford durante el periodo de 1973 a 1974, dando como
resultado la primera especificación TCP (RequestforComments 675,) Entonces DARPA fue
contratada por BBN Technologies, la Universidad de Stanford, y la UniversityCollege de
Londres para desarrollar versiones operacionales del protocolo en diferentes plataformas de
hardware. Se desarrollaron así cuatro versiones diferentes: TCP v1, TCP v2, una tercera
dividida en dos TCP v3 y IP v3 en la primavera de 1978, y después se estabilizó la versión
TCP/IP v4 — el protocolo estándar que todavía se emplea en Internet.

En 1975, se realizó la primera prueba de comunicación entre dos redes con
protocolos TCP/IP entre la Universidad de Stanford y la UniversityCollege de Londres
(UCL). En 1977, se realizó otra prueba de comunicación con un protocolo TCP/IP entre
tres redes distintas con ubicaciones en Estados Unidos, Reino Unido y Noruega. Varios
prototipos diferentes de protocolos TCP/IP se desarrollaron en múltiples centros de
investigación entre los años 1978 y 1983. La migración completa de la red ARPANET al
protocolo TCP/IP concluyó oficialmente el día 1 de enero de 1983 cuando los protocolos
fueron activados permanentemente.

En marzo de 1982, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos declaró al
protocolo TCP/IP el estándar para las comunicaciones entre redes militares. En 1985, el
Centro de Administración de Internet (Internet ArchitectureBoard IAB por sus siglas en
inglés) organizó un Taller de Trabajo de tres días de duración, al que asistieron 250
comerciales promocionando así el protocolo lo que contribuyó a un incremento de su uso
comercial.

Kahn y Cerf fueron premiados con la Medalla Presidencial de la Libertad el 10 de
noviembre de 2005 por su contribución a la cultura Americana.


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Ventajas e inconvenientes

El conjunto TCP/IP está diseñado para enrutar y tiene un grado muy elevado de
fiabilidad, es adecuado para redes grandes y medianas, así como en redes empresariales. Se
utiliza a nivel mundial para conectarse a Internet y a los servidores web. Es compatible con
las herramientas estándar para analizar el funcionamiento de la red.

Un inconveniente de TCP/IP es que es más difícil de configurar y de mantener que
NetBEUI o IPX/SPX; además es algo más lento en redes con un volumen de tráfico
mediobajo. Sin embargo, puede ser más rápido en redes con un volumen de tráfico grande
donde haya que enrutar un gran número de tramas.

El conjunto TCP/IP se utiliza tanto en campus universitarios como en complejos
empresariales, en donde utilizan muchos enrutadores y conexiones a mainframe o a
ordenadores UNIX, así como también en redes pequeñas o domésticas, en teléfonos
móviles y en domótica.

VERSIÓN IPv6

El Internet Protocolversion 6 (IPv6) (en español: Protocolo de Internet versión 6) es
una versión del protocolo Internet Protocol (IP), definida en el RFC 2460 y diseñada para
reemplazar a Internet Protocolversion 4 (IPv4) RFC 791, que actualmente está
implementado en la gran mayoría de dispositivos que acceden a Internet.

Diseñado por Steve Deering de Xerox PARC y Craig Mudge, IPv6 está destinado a
sustituir a IPv4, cuyo límite en el número de direcciones de red admisibles está empezando
a restringir el crecimiento de Internet y su uso, especialmente en China, India, y otros
países asiáticos densamente poblados. El nuevo estándar mejorará el servicio globalmente;
por ejemplo, proporcionará a futuras celdas telefónicas y dispositivos móviles sus
direcciones propias y permanentes.

A principios de 2010, quedaban menos del 10% de IPs sin asignar.1 En la semana
del 3 de febrero del 2011, la IANA (Agencia Internacional de Asignación de Números de
Internet, por sus siglas en inglés) entregó el último bloque de direcciones disponibles (33
millones) a la organización encargada de asignar IPs en Asia, un mercado que está en auge
y no tardará en consumirlas todas.

IPv4 posibilita 4.294.967.296 (232) direcciones de red diferentes, un número
inadecuado para dar una dirección a cada persona del planeta, y mucho menos a cada
vehículo, teléfono, PDA, etcétera. En cambio, IPv6 admite
340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (2128 o 340 sextillones de
direcciones) —cerca de 6,7 × 1017 (670 mil billones) de direcciones por cada milímetro
cuadrado de la superficie de La Tierra.


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Otra vía para la popularización del protocolo es la adopción de este por parte de
instituciones. El gobierno de los Estados Unidos ordenó el despliegue de IPv6 por todas sus
agencias federales en el año 2008.

Motivación y orígenes de los IP

Durante la primera década de operación de Internet basado en TCP/IP, a fines de los
80s, se hizo aparente que se necesitaba desarrollar métodos para conservar el espacio de
direcciones. A principios de los 90s, incluso después de la introducción del rediseño de
redes sin clase, se hizo claro que no sería suficiente para prevenir el agotamiento de las
direcciones IPv4 y que se necesitaban cambios adicionales. A comienzos de 1992,
circulaban varias propuestas de sistemas y a finales de 1992, la IETF anunció el llamado
para whitepapers (RFC 1550) y la creación de los grupos de trabajo de "IP de próxima
generación" ("IP NextGeneration") o (IPng).

IPng fue propuesto por el Internet EngineeringTaskForce (IETF) el 25 de julio de
1994, con la formación de varios grupos de trabajo IPng. Hasta 1996, se publicaron varios
RFCs definiendo IPv6, empezando con el RFC 2460.

La discusión técnica, el desarrollo e introducción de IPv6 no fue sin controversia.
Incluso el diseño ha sido criticado por la falta de interoperabilidad con IPv4 y otros
aspectos, por ejemplo por el científico de computación D. J. Bernstein.3
Incidentalmente, IPng (IP NextGeneration) no pudo usar la versión número 5 (IPv5) como
sucesor de IPv4, ya que ésta había sido asignada a un protocolo experimental orientado al
flujo de streaming que intentaba soportar voz, video y audio.

Se espera ampliamente que IPv6 sea soportado en conjunto con IPv4 en el futuro
cercano. Los nodos solo-IPv4 no son capaces de comunicarse directamente con los nodos
IPv6, y necesitarán ayuda de un intermediario.

Cambios y nuevas características

En muchos aspectos, IPv6 es una extensión conservadora de IPv4. La mayoría de
los protocolos de transporte -y aplicación- necesitan pocos o ningún cambio para operar
sobre IPv6; las excepciones son los protocolos de aplicación que integran direcciones de
capa de red, como FTP o NTPv3, NTPv4.

IPv6 especifica un nuevo formato de paquete, diseñado para minimizar el
procesamiento del encabezado de paquetes. Debido a que las cabeceras de los paquetes
IPv4 e IPv6 son significativamente distintas, los dos protocolos no son interoperables.

Algunos de los cambios de IPv4 a IPv6 más relevantes son:


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Capacidad extendida de direccionamiento

Una ilustración de una dirección IP (versión 6), en hexadecimal y binario.

El interés de los diseñadores era que direcciones más largas permiten una entrega
jerárquica, sistemática y en definitiva mejor de las direcciones y una eficiente agregación
de rutas. Con IPv4, se desplegaron complejas técnicas de ClasslessInterdomainRouting
(CIDR) para utilizar de mejor manera el pequeño espacio de direcciones. El esfuerzo
requerido para reasignar la numeración de una red existente con prefijos de rutas distintos
es muy grande, como se discute en RFC 2071 y RFC 2072. Sin embargo, con IPv6,
cambiando el prefijo anunciado por unos pocos routers es posible en principio reasignar la
numeración de toda la red, ya que los identificadores de nodos (los 64 bits menos
significativos de la dirección) pueden ser auto-configurados independientemente por un
nodo.

El tamaño de una subred en IPv6 es de 264 (máscara de subred de 64-bit), el
cuadrado del tamaño de la Internet IPv4 entera. Así, las tasas de utilización del espacio de
direcciones será probablemente menor en IPv6, pero la administración de las redes y el
ruteo serán más eficientes debido a las decisiones de diseño inherentes al mayor tamaño de
las subredes y la agregación jerárquica de rutas.

DIRECCIÓN IP

Los equipos comunican a través de Internet mediante el protocolo IP (Protocolo de
Internet). Este protocolo utiliza direcciones numéricas denominadas direcciones IP
compuestas por cuatro números enteros (4 bytes) entre 0 y 255, y escritos en el formato
xxx.xxx.xxx.xxx. Por ejemplo, 194.153.205.26 es una dirección IP en formato técnico.

Los equipos de una red utilizan estas direcciones para comunicarse, de manera que
cada equipo de la red tiene una dirección IP exclusiva.

El organismo a cargo de asignar direcciones públicas de IP, es decir, direcciones IP
para los equipos conectados directamente a la red pública de Internet, es el ICANN
(Internet CorporationforAssignedNames and Numbers) que remplaza el IANA desde 1998
(Internet AssignedNumbers Agency).

Cómo descifrar una dirección IP

Una dirección IP es una dirección de 32 bits, escrita generalmente con el formato de
4 números enteros separados por puntos. Una dirección IP tiene dos partes diferenciadas:

Los números de la izquierda indican la red y se les denomina netID (identificador de red).


15

Los números de la derecha indican los equipos dentro de esta red y se les denomina host-ID
(identificador de host).

Veamos el siguiente ejemplo:

Observe la red, a la izquierda 194.28.12.0. Contiene los siguientes equipos:
194.28.12.1 a 194.28.12.4

Observe la red de la derecha 178.12.0.0. Incluye los siguientes equipos:
178.12.77.1 a 178.12.77.6

En el caso anterior, las redes se escriben 194.28.12 y 178.12.77, y cada equipo
dentro de la red se numera de forma incremental.

Tomemos una red escrita 58.0.0.0. Los equipos de esta red podrían tener direcciones
IP que van desde 58.0.0.1 a 58.255.255.254. Por lo tanto, se trata de asignar los números de
forma que haya una estructura en la jerarquía de los equipos y los servidores.

Cuanto menor sea el número de bits reservados en la red, mayor será el número de
equipos que puede contener.

De hecho, una red escrita 102.0.0.0 puede contener equipos cuyas direcciones IP
varían entre 102.0.0.1 y 102.255.255.254 (256*256*256-2=16.777.214 posibilidades),
mientras que una red escrita 194.24 puede contener solamente equipos con direcciones IP
entre 194.26.0.1 y 194.26.255.254 (256*256-2=65.534 posibilidades); ésta es el concepto
de clases de direcciones IP.

Direcciones especiales

Cuando se cancela el identificador de host, es decir, cuando los bits reservados para
los equipos de la red se remplazan por ceros (por ejemplo, 194.28.12.0), se obtiene lo que
se llama dirección de red. Esta dirección no se puede asignar a ninguno de los equipos de la
red.

Cuando se cancela el identificador de red, es decir, cuando los bits reservados para
la red se remplazan por ceros, se obtiene una dirección del equipo. Esta dirección
representa el equipo especificado por el identificador de host y que se encuentra en la red
actual.

Cuando todos los bits del identificador de host están en 1, la dirección que se
obtiene es la denominada dirección de difusión. Es una dirección específica que permite
enviar un mensaje a todos los equipos de la red especificados por el netID.


16

A la inversa, cuando todos los bits del identificador de red están en 1, la dirección
que se obtiene se denomina dirección de multidifusión.

Por último, la dirección 127.0.0.1 se denomina dirección de bucle de retorno porque
indica el host local.

CLASES DE REDES IP

Las direcciones de IP se dividen en clases, de acuerdo a la cantidad de bytes que
representan a la red.

Clase A

En una dirección IP de clase A, el primer byte representa la red.

El bit más importante (el primer bit a la izquierda) está en cero, lo que significa que
hay 2 7 (00000000 a 01111111) posibilidades de red, que son 128 posibilidades. Sin
embargo, la red 0 (bits con valores 00000000) no existe y el número 127 está reservado
para indicar su equipo.

Las redes disponibles de clase A son, por lo tanto, redes que van desde 1.0.0.0 a
126.0.0.0 (los últimos bytes son ceros que indican que se trata seguramente de una red y no
de equipos).

Los tres bytes de la izquierda representan los equipos de la red. Por lo tanto, la red
puede contener una cantidad de equipos igual a:
224-2 = 16.777.214 equipos.

En binario, una dirección IP de clase A luce así:

0 Xxxxxxx Xxxxxxxx Xxxxxxxx Xxxxxxxx

Red Equipos

Clase B

En una dirección IP de clase B, los primeros dos bytes representan la red.

Los primeros dos bits son 1 y 0; esto significa que existen 214 (10 000000
00000000 a 10 111111 11111111) posibilidades de red, es decir, 16.384 redes posibles. Las
redes disponibles de la clase B son, por lo tanto, redes que van de 128.0.0.0 a 191.255.0.0.


17

Los dos bytes de la izquierda representan los equipos de la red. La red puede
entonces contener una cantidad de equipos equivalente a: Por lo tanto, la red puede
contener una cantidad de equipos igual a:

216-21 = 65.534 equipos.

En binario, una dirección IP de clase B luce así:

10 Xxxxxx Xxxxxxxx Xxxxxxxx Xxxxxxxx
Red Ordenadores

Clase C

En una dirección IP de clase C, los primeros tres bytes representan la red. Los
primeros tres bits son 1,1 y 0; esto significa que hay 221 posibilidades de red, es decir,
2.097.152. Las redes disponibles de la clases C son, por lo tanto, redes que van desde
192.0.0.0 a 223.255.255.0.

El byte de la derecha representa los equipos de la red, por lo que la red puede
contener:
28-21 = 254 equipos.

En binario, una dirección IP de clase C luce así:

110 Xxxxx Xxxxxxxx Xxxxxxxx Xxxxxxxx
Red Ordenadores

Asignación de direcciones IP

El objetivo de dividir las direcciones IP en tres clases A, B y C es facilitar la
búsqueda de un equipo en la red. De hecho, con esta notación es posible buscar primero la
red a la que uno desea tener acceso y luego buscar el equipo dentro de esta red. Por lo tanto,
la asignación de una dirección de IP se realiza de acuerdo al tamaño de la red.

Clase Cantidad de redes posibles Cantidad máxima de equipos en cada una

A 126 16777214
B 16384 65534

C 2097152 254


18

Las direcciones de clase A se utilizan en redes muy amplias, mientras que las
direcciones de clase C se asignan, por ejemplo, a las pequeñas redes de empresas.

Direcciones IP reservadas

Es habitual que en una empresa u organización un solo equipo tenga conexión a
Internet y los otros equipos de la red acceden a Internet a través de aquél (por lo general,
nos referimos a un proxy o pasarela).

En ese caso, solo el equipo conectado a la red necesita reservar una dirección de IP
con el ICANN. Sin embargo, los otros equipos necesitarán una dirección IP para
comunicarse entre ellos.

Por lo tanto, el ICANN ha reservado una cantidad de 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 red de redes. Estas direcciones son las
siguientes:

Direcciones IP privadas de clase A: 10.0.0.1 a 10.255.255.254; hacen posible la creación de
grandes redes privadas que incluyen miles de equipos.

Direcciones IP privadas de clase B: 172.16.0.1 a 172.31.255.254; hacen posible la creación
de redes privadas de tamaño medio.

Direcciones IP privadas de clase C: 192.168.0.1 a 192.168.0.254; para establecer pequeñas
redes privadas.


19

DIAGRAMA DE RED


20

CONCLUSIONES

1.- Llegamos a la conclusión que una Red de Computadoras es un grupo de
dispositivos informáticos, que requiere de recursos software, estos deben conectarse
entre si y por medio de ondas eléctricas comparten información, para disponer de
servicios y ofrecerlos a quien los necesite. Como en todo tipo de comunicación es
necesario un emisor, un receptor, una vía de comunicación y por ende un mensaje
en este caso la información emitida y recibida.

2.- Así también concluimos que para que pueda existir una Red es necesario cierto
tipos de reglas llamadas Protocolos que permiten definir estándares por medio de
códigos, estos a su vez, se dividen en protocolos de capa 2, 2-3, 3, 3-4 entre otros.

3.- Las Direcciones IP son conjuntos de números que en reunidos forman los llamados
Protocolos de Internet estos sirven para que los dispositivos puedan comunicarse a
través de una red.


21

BIBLIOGRAFÍA

Sistema de Procesamiento de Transacciones. Consultado el 07 de
Septiembre 2012. Página Web:
http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_computadoras
http://es.wikipedia.org/wiki/Protocolo_TCP/IP
http://es.wikipedia.org/wiki/IPv6
http://www.info-ip.net/ip/Clases-de-direcciones-IP.php
http://es.kioskea.net/contents/internet/ip.php3


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