Protocolos

networking

Un protocolo de red es un conjunto de reglas y estándares que definen cómo los dispositivos se comunican en una red de computadoras. Estas reglas aseguran que los datos se transmitan de manera eficiente y coherente entre diferentes dispositivos. En otras palabras, es la "lengua" que usan las computadoras para entenderse entre sí en una red.

Se estima que existen más de 300 protocolos de red conocidos, pero si sumamos variantes, extensiones y protocolos especializados, el número puede fácilmente superar los 500.

Tipos de protocolos de red

Protocolos de Infraestructura de Red

• IP (ipv4 e ipv6)

• ICMP: el Protocolo de Mensajes de Control de Internet (Internet Control Message Protocol), es un protocolo de red el cual opera dentro de IP encapsulando los mensajes en datagramas IP. ICMP es utilizado para enviar mensajes de diagnóstico y control entre dispositivos de red. Funciona en la capa de red del modelo TCP/IP y se utiliza principalmente para informar sobre errores de comunicación, verificar la conectividad, estado de los dispositivos en la red y para realizar pruebas de red. permite que los dispositivos notifiquen a otros sobre problemas en la transmisión de datos, como paquetes perdidos, errores de ruta o destinos inalcanzables.

Un datagrama IP es la unidad básica de datos que se envía a través de las redes IP. Es como un paquete de información que contiene la dirección del origen y destino, permitiendo que los datos viajen de forma independiente de un dispositivo a otro a través de internet. Se diferencia de otros métodos de transmisión por su naturaleza sin conexión (no establecen una conexión persistente entre los dispositivos de origen y destino), lo que significa que cada datagrama se maneja de forma individual, sin necesidad de establecer una conexión previa.

• IGMP: El Protocolo de gestión de grupos de Internet (Internet Group Management Protocol) es un protocolo de red utilizado para gestionar la pertenencia a grupos de multidifusión (multicast) en redes IPv4. Permite que los dispositivos (nodos) notifiquen a los enrutadores sobre su interés en recibir tráfico de multidifusión específico. En esencia, IGMP facilita la comunicación eficiente entre un emisor y un grupo de receptores en una red, evitando enviar datos individuales a cada receptor y optimizando el uso del ancho de banda. Los enrutadores de multidifusión (llamados consultores IGMP) preguntan periódicamente a los dispositivos conectados a la red si están interesados en recibir datos de un grupo de multidifusión específico (a comparación de broadcast que lo envia a todos o uno solo como unicast), Los dispositivos interesados en recibir los datos se unen a un grupo multicast específico, identificados por una dirección IP multicast. proceso de multicast:

  • Unirse a un grupo: Un host envía un mensaje IGMP Membership Report al router para unirse, por ejemplo, al grupo 224.0.0.1.

  • Consulta periódica: El router envía IGMP General Query para preguntar: “¿Alguien sigue interesado en este grupo?”

  • Respuesta: Solo un host (aleatoriamente) responde para no saturar la red.

  • Salir de un grupo (IGMPv2 y v3): El host manda un Leave Group, y el router verifica si aún hay otros interesados.

como ejemplo, Si tienes un servidor de video transmitiendo por 224.1.1.1, cualquier PC en la red puede hacer join al grupo IGMP para ver el stream, y los switches solo enviarán los paquetes a esos dispositivos. En resumen, IGMP permite que los dispositivos (hosts) de una red local indiquen si quieren unirse o salir de un grupo multicast específico, utilizando mensajes como el IGMP Membership Report. Los routers o switches con IGMP snooping consultan periódicamente a los dispositivos con IGMP Query para saber si aún están interesados en esos grupos.

El ancho de banda, en el contexto de redes, se refiere a la cantidad de datos que pueden transmitirse a través de una conexión en un período de tiempo determinado. Es una medida de la capacidad de transferencia de datos de una red, como la cantidad de información que puede viajar por internet en un instante dado. Se suele medir en bits por segundo (bps), o múltiplos como megabits por segundo (Mbps) o gigabits por segundo (Gbps).

Multicast es un método de comunicación en redes donde un emisor envía datos a un grupo específico de receptores, en lugar de a todos los dispositivos en la red (como en la difusión) o a un solo receptor (como en la unidifusión). Es una forma eficiente de enviar información a múltiples destinos simultáneamente, ideal para aplicaciones como streaming de video, videoconferencias o juegos en línea.

• ARP: El Protocolo de Resolución de Direcciones, es un protocolo de red que se encarga de asociar una dirección IP con una dirección MAC dentro de una misma subred. Básicamente, traduce la dirección lógica (IP) de un dispositivo en la dirección física (MAC) para que los dispositivos puedan comunicarse entre sí en una red local.

  proceso de ARP:

  • Consulta en la red: Cuando un dispositivo necesita comunicarse con otro en la misma red, pero solo conoce su dirección IP, envía una solicitud ARP (ARP request) a toda la red (broadcast).

  • Respuesta de la red: El dispositivo con la dirección IP solicitada responde a la solicitud, enviando su dirección MAC al dispositivo que la solicitó.

  • Guardado en tablas ARP: El dispositivo que realizó la solicitud guarda la asociación entre la dirección IP y la dirección MAC en su tabla ARP (o caché).

  • Comunicación: A partir de ese momento, el dispositivo puede comunicarse directamente con el otro utilizando su dirección MAC hasta que algo cambie.

  en resumen, ARP se usa para obtener una dirección MAC a partir de una dirección IP dentro de una red local (LAN). para hacer la viceversa de lo que hace ARP (osea que en vez de solicitar la MAC de una IP solicitar)