··Redes: Definición de DHCP··

El protocolo de configuración dinámica de host (DHCP) es una utilidad de software que se utiliza para asignar las direcciones IP a los dispositivos de red de modo dinámico. El proceso dinámico elimina la necesidad de asignar las direcciones IP manualmente. Se puede instalar un servidor de DHCP y se pueden configurar los hosts de manera que obtengan una dirección IP automáticamente. Cuando un ordenador está configurada para obtener una dirección IP automáticamente, todas las demás casillas de configuración de dirección IP aparecen atenuadas. El servidor conserva una lista de las direcciones IP para asignar y administra el proceso de manera que todos los dispositivos de la red reciban una dirección IP exclusiva. Cada dirección se guarda durante un plazo predeterminado. Cuando transcurre dicho plazo, el servidor de DHCP puede utilizar esta dirección para cualquier ordenador que se incorpore a la red.

A continuación, se presenta la información de dirección IP que un servidor de DHCP puede asignar a los hosts:

• Dirección IP
• Máscara de subred
• Gateway por defecto
• Valores opcionales, como una dirección de servidor del sistema de nombres de dominios (DNS)

El servidor de DHCP recibe una solicitud de un host. A continuación, el servidor selecciona la información de dirección IP de un conjunto de direcciones por defecto que se almacenan en una base de datos. Una vez seleccionada la información de dirección IP, el servidor de DHCP ofrece estos valores al host que realiza la solicitud en la red. Si el host acepta el ofrecimiento, el servidor de DHCP arrienda la dirección IP por un período de tiempo determinado.
El uso de un servidor de DHCP simplifica la administración de una red, ya que el software hace un seguimiento de las direcciones IP. La configuración automática de TCP/IP también reduce la posibilidad de asignar direcciones IP duplicadas o no válidas. Antes de que un ordenador en la red pueda aprovechar los servicios del servidor de DHCP, el ordenador debe poder identificar el servidor en la red local. Se puede configurar un ordenador para que acepte una dirección IP de un servidor de DHCP al hacer clic en la opción Obtener dirección IP automáticamente de la ventana de configuración de NIC.

Si el ordenador no se puede comunicar con el servidor de DHCP para obtener una dirección IP, el sistema operativo Windows asignará automáticamente una dirección IP privada. Si se asigna una dirección IP a su ordenador en el intervalo de 169.254.0.0 a 169.254.255.255, su ordenador sólo podrá comunicarse con otros ordenadores que se encuentren en el mismo intervalo. Estas direcciones privadas pueden ser útiles, por ejemplo, en una práctica de laboratorio en la que se desee evitar el acceso fuera de la red. Esta función del sistema operativo se denomina direccionamiento IP privado automático (APIPA). APIPA solicitará continuamente una dirección IP de un servidor de DHCP para su ordenador.

··Redes: Descripción de direccionamiento IP··

Una dirección IP es un número que se utiliza para identificar un dispositivo en la red. Cada dispositivo conectado en una red debe tener una dirección IP exclusiva para poder comunicarse con otros dispositivos de la red. Como se observó anteriormente, un host es un dispositivo que envía o recibe información en la red. Los dispositivos de red son dispositivos que trasladan datos en la red, incluso hubs, switches y routers. En una LAN, cada uno de los host y de los dispositivos de red debe tener una dirección IP dentro de la misma red para poder comunicarse entre sí.

En un host, la dirección de control de acceso al medio (MAC), que se explica más adelante, se asigna a la NIC del host y se denomina dirección física. La dirección física es siempre la misma, independientemente del lugar donde se ubique el host en la red, del mismo modo que las huellas digitales son siempre iguales para la persona, aunque ésta se mude. Una dirección IP consiste en una serie de 32 bits binarios (unos y ceros). Resulta muy difícil para las personas leer una dirección IP binaria. Por ello, los 32 bits se agrupan en cuatro bytes de 8 bits, denominados octetos. Una dirección IP, incluso en este formato agrupado, es difícil de leer, escribir y recordar; por lo tanto, cada octeto se presenta como su valor decimal, separado por un punto. Este formato se denomina notación decimal punteada. Cuando se configura un host con una dirección IP, se escribe como un número decimal punteado, por ejemplo: 192.168.1.5. Suponga que tuviera que escribir el equivalente binario de 32 bits de: 11000000101010000000000100000101. Si se escribiera mal sólo un bit, la dirección sería diferente y el host no podría comunicarse en la red.

La dirección IP lógica de 32 bits es jerárquica y está compuesta por dos partes. La primera parte identifica la red, y la segunda identifica un host en dicha red. Ambas partes son necesarias en una dirección IP. Por ejemplo, si un host tiene la dirección IP 192.168.18.57, los primeros tres octetos, 192.168.18, identifican la porción de red de la dirección; y el último octeto, 57, identifica el host. Esto se denomina direccionamiento jerárquico, porque la porción de red indica la red en la cual se ubica cada dirección exclusiva de host. Los routers sólo deben saber cómo llegar a cada red y no la ubicación de cada host individual.

Las direcciones IP se clasifican en cinco grupos:

• Clase A: Grandes redes, implementadas por grandes empresas y algunos países.
• Clase B: Redes medianas, implementadas por universidades.
• Clase C: Pequeñas redes, implementadas por ISP para las suscripciones de clientes.
• Clase D: Uso especial para multicasting.
• Clase E: Utilizada para pruebas experimentales.

-Máscara de subred-

La máscara de subred se utiliza para indicar la porción de la red de una dirección IP. Al igual que la dirección IP, la máscara de subred es un número decimal punteado. Por lo general, todos los hosts de una LAN utilizan la misma máscara de subred. La Figura 1 muestra las máscaras de subred por defecto para las direcciones IP utilizables que se asignan a las primeras tres clases de direcciones IP:

• 255.0.0.0: Clase A, que indica que el primer octeto de la dirección IP es la porción de la red.
• 255.255.0.0: Clase B, que indica que los primeros dos octetos de la dirección IP es la porción de la red.
• 255.255.255.0: Clase C, que indica que los primeros tres octetos de la dirección IP es la porción de la red.

-Configuración manual-

En una red con pocos hosts, la configuración manual de cada dispositivo con la dirección IP correspondiente es fácil de realizar. Un administrador de red que comprende el direccionamiento IP debe asignar las direcciones y debe saber cómo elegir una dirección válida para una red específica. La dirección IP que se especifica es exclusiva para cada host dentro de la misma red o subred. Para especificar manualmente una dirección IP en un host, vaya a la opciones de TCP/IP en la ventana Propiedades correspondiente a la tarjeta de interfaz de red (NIC). La tarjeta NIC es el hardware que permite que una computadora se conecte a una red. Tiene una dirección denominada dirección de control de acceso al medio (MAC). Mientras que la dirección IP es una dirección lógica que define el administrador de la red, una dirección MAC está "grabada" o programada de manera permanente en la NIC en el momento de su fabricación. La dirección IP de una NIC se puede modificar, pero la dirección MAC nunca se modifica. 

La diferencia principal entre una dirección IP y una dirección MAC reside en que la dirección MAC se utiliza para entregar tramas en la LAN, mientras que una dirección IP se utiliza para transportar tramas fuera de la LAN. Una trama es un paquete de datos con la información de dirección agregada al comienzo y al final del paquete antes de la transmisión por la red. Una vez que una trama se entrega a la LAN de destino, la dirección MAC se utiliza para entregar la trama al host final en dicha LAN.

··Redes: Explicación del ancho de banda y la transmisión de datos··

El ancho de banda es la cantidad de datos que se pueden transmitir en un período de tiempo determinado. Cuando se envían datos en una red, se dividen en pequeñas porciones denominadas paquetes. Cada paquete contiene encabezados. Un encabezado constituye información que se agrega en cada paquete que contiene el origen y el destino del paquete. Un encabezado también contiene información que describe cómo volver a integrar los paquetes en el destino. El tamaño del ancho de banda determina la cantidad de información que puede transmitirse.

-Unidades de medida:

1. bps: bits por segundo
2. Kbps: kilobits por segundo
3. Mbps: megabits por segundo

(Un byte equivale a 8 bits y se abrevia con B mayúscula. Un MBps equivale a aproximadamente 8 Mbps.)

-Los datos que se transmiten en la red pueden circular en uno de tres modos: simplex, half-duplex o full-duplex.

• Simplex: El modo simplex, también denominado unidireccional, es una transmisión única, de una sola dirección.
• Half-Duplex: Cuando los datos circulan en una sola dirección por vez, la transmisión se denomina half-duplex. En la transmisión half-duplex, el canal de comunicaciones permite alternar la transmisión en dos direcciones, pero no en ambas direcciones simultáneamente. Las radios bidireccionales, como las radios móviles de comunicación de emergencias o de la policía, funcionan con transmisiones half-duplex. Cuando presiona el botón del micrófono para transmitir, no puede oír a la persona que se encuentra en el otro extremo. Si las personas en ambos extremos intentan hablar al mismo tiempo, no se establece ninguna de las transmisiones.
• Full-Duplex: Cuando los datos circulan en ambas direcciones a la vez, la transmisión se denomina full-duplex. A pesar de que los datos circulan en ambas direcciones, el ancho de banda se mide en una sola dirección. Un cable de red con 100 Mbps en modo full-duplex tiene un ancho de banda de 100 Mbps.

··Redes: Explicación de las redes cliente/servidor··

En una red cliente/servidor, el cliente solicita información o servicios del servidor. El servidor proporciona al cliente la información o los servicios solicitados. Los servidores en una red cliente/servidor suelen realizar parte del trabajo de procesamiento para los equipos cliente; por ejemplo, la clasificación dentro de una base de datos antes de proporcionar sólo los registros que solicita el cliente. En un modelo cliente/servidor, los administradores de red realizan el mantenimiento de los servidores. El administrador de red implementa las medidas de seguridad y las copias de seguridad de los datos. Asimismo, el administrador de red controla el acceso de los usuarios a los recursos de la red. Todos los datos que se encuentran en la red se almacenan en un servidor de archivo centralizado. Un servidor de impresión centralizado administra las impresoras compartidas de la red. Los usuarios de red con los permisos correspondientes pueden acceder a los datos y a las impresoras compartidas. Cada usuario debe proporcionar un nombre de usuario autorizado y una contraseña para poder acceder a los recursos de red para los cuales tiene autorización.

··Redes: Explicación de redes Peer to peer··

En una red peer-to-peer, los dispositivos están conectados directamente entre sí, sin necesidad de contar con ningún dispositivo de red entre ellos. En este tipo de red, cada dispositivo tiene funciones y tareas equivalentes. Los usuarios individuales son responsables de sus propios recursos y pueden decidir qué datos y dispositivos desean compartir. Las redes peer-to-peer funcionan mejor en entornos con diez computadoras o menos. Dado que los usuarios individuales controlan sus propias computadoras, no se necesita contratar un administrador de red dedicado

-Desventajas:

• No existe una administración de red centralizada, lo que dificulta determinar quién controla los recursos de la red.
• No hay seguridad centralizada. Cada computadora debe utilizar medidas de seguridad individuales para la protección de los datos.
• La red resulta más compleja y difícil de administrar a medida que aumenta la cantidad de ordenadores en la red.
• Es posible que no haya un almacenamiento centralizado de los datos. Se deben conservar individualmente copias de seguridad de los datos. Esta responsabilidad recae en los usuarios individuales.

En la actualidad, aún existen redes peer-to-peer dentro de redes más grandes. Incluso en una red cliente grande, los usuarios pueden compartir recursos directamente con otros usuarios, sin usar un servidor de red.

··Redes: Descripción de una WLAN··

En una red LAN tradicional, los dispositivos se conectan entre sí mediante cables de cobre. En

algunos entornos, es posible que la instalación de cables de cobre resulte poco práctica, no deseable o incluso imposible. En estos casos, se utilizan dispositivos inalámbricos para transmitir y recibir datos mediante ondas de radio. Estas redes se denominan redes LAN inalámbricas o WLAN. Al igual que en las redes LAN, en una WLAN es posible compartir recursos, como archivos e impresoras, y acceder a Internet.
En una WLAN, los dispositivos inalámbricos se conectan a puntos de acceso dentro de una área determinada. Por lo general, los puntos de acceso se conectan a la red mediante un cableado de cobre. En lugar de proporcionar cableado de cobre a todos los hosts de red, sólo el punto de acceso inalámbrico se conecta a la red con cables de cobre.

··Redes: Descripción de WAN··

Las redes de área extensa (WAN) constituyen redes que conectan redes LAN en ubicaciones que se encuentran geográficamente separadas. Internet es el ejemplo más común de una WAN. Internet es una red WAN grande que se compone de millones de redes LAN interconectadas. Se utilizan proveedores de servicios de telecomunicaciones (TSP) para interconectar estas redes LAN en ubicaciones diferentes.