Configuración de Red y Direccionamiento IP

Direccionamiento Estático

En una red con pocos hosts, un administrador de red configura manualmente cada dispositivo con una dirección correcta y única dentro de la red.

Se deben configurar los siguientes parámetros:

• Dirección IP: Identifica la PC en la red.
• Máscara de Subred: Identifica la red en la PC.
• Gateway Predeterminado: Identifica el dispositivo usado por la PC para acceder a Internet.
• Valores opcionales: DNS Preferida y DNS Alternativa.

Este método lleva mucho tiempo y es probable cometer errores.

Direccionamiento Dinámico (DHCP)

Un servidor DHCP (Protocolo de Configuración Dinámica de Host) asigna de manera automática las direcciones IP. Es necesario que el host identifique al servidor en una red local.

Si la PC no puede conectarse con el servidor DHCP, el Sistema Operativo (SO) de Windows asigna una IP privada automática (APIPA), que comenzará por 169.254.x.x.

El servidor DHCP puede asignar automáticamente la IP, la máscara, el gateway y los valores opcionales (DNS).

Protocolos de Diagnóstico y Control

ICMP (Protocolo de Mensajes de Control de Internet)

Lo utilizan los hosts en una red para enviar mensajes de control y de errores a las PC y los servidores. Anuncia errores de red y congestión de red, y ayuda a resolver problemas.

Ping

Se utiliza para probar la conectividad entre PCs. Permite determinar si es posible acceder a una IP concreta. El host que recibe envía una respuesta de eco ICMP para confirmar la conectividad, enviando pequeños paquetes de datos. También se puede hacer ping a sitios web.

Capa de Transporte

Traslada los datos entre aplicaciones en dispositivos de la red. Actúa como enlace entre la capa de aplicación y las capas inferiores. Garantiza que, aunque se ejecuten varias aplicaciones, todas reciban los datos correctos.

Los datos transmitidos entre dos aplicaciones se denominan conversación. Una PC puede mantener varias conversaciones a la vez gracias a tres funciones clave:

1. Seguimiento de la conversación individual entre aplicaciones.
2. Segmentación de los datos (emisor) y el reensamblaje de segmentos (receptor).
3. Identificación de aplicaciones para transmitir los datos a la aplicación correcta mediante los números de puerto.

Protocolos de la Capa de Transporte: TCP y UDP

TCP (Protocolo de Control de Transmisión)

Es un protocolo confiable, completo y lento, con mayor sobrecarga. Reconoce los datos, reenvía los datos perdidos y entrega los datos en orden secuencial.

Ejemplos de aplicaciones que usan TCP: Correo (SMTP), HTTP, FTP y DNS (en ciertas consultas).

Sus tres operaciones básicas de confiabilidad son:

• Numeración y seguimiento de segmentos.
• Reconocimiento de datos recibidos.
• Retransmisión de los datos sin reconocimiento después de un tiempo determinado.

UDP (Protocolo de Datagramas de Usuario)

Es un protocolo poco confiable, simple y rápido, con baja sobrecarga. No requiere reconocimiento, no reenvía datos perdidos y entrega los datos según llegan.

Ejemplos de aplicaciones que usan UDP: Telefonía IP, video en vivo, TFTP y DNS (en consultas estándar).

UDP proporciona las funciones básicas para entregar segmentos de datos entre aplicaciones con muy poca sobrecarga. Es el protocolo de entrega de máximo esfuerzo y es poco confiable, ya que no hay reconocimiento que indique que los datos llegan.

Puertos de Origen y Destino

UDP y TCP utilizan números de puertos de origen y de destino para mantener un registro de las conversaciones. Estos puertos están asociados con la aplicación que origina o es destino. El puerto de origen es generado de manera dinámica por el dispositivo emisor, lo que permite establecer varias conversaciones a la vez para la misma aplicación.

Puertos Comunes (TCP/UDP)

• 21 (TCP): FTP (Protocolo de Transferencia de Archivos)
• 25 (TCP): SMTP (Protocolo Simple de Transferencia de Correo)
• 53 (UDP, TCP): DNS (Sistema de Nombres de Dominio)
• 69 (UDP): TFTP (Protocolo Trivial de Transferencia de Archivos)
• 80 (TCP): HTTP (Protocolo de Transferencia de Hipertexto)
• 110 (TCP): POP3 (Protocolo de Oficina de Correo, Versión 3)
• 143 (TCP): IMAP (Protocolo de Acceso a Mensajes de Internet)
• 443 (TCP): HTTPS (HTTP Seguro)

Componentes de Red y Adaptadores (NIC)

Dispositivos de Red según el Tamaño de la Empresa

• Empresa Pequeña: Dispositivo multipropósito (router inalámbrico).
• Empresa Grande: Puntos de Acceso (AP), dispositivos de Firewall, routers y Switches dedicados.

Tarjetas de Interfaz de Red (NIC)

Las NIC (Network Interface Card) pueden ser:

• NIC Ethernet: Integradas en la placa madre, conectadas a ranuras de expansión (PCI/PCIe) o USB.
• NIC Inalámbricas: Para conectarse a redes inalámbricas 802.11 (estándares N, A, C).

Tipos de cableado: Fast Ethernet o Gigabit Ethernet. Tipos de ranura de expansión: PCI o PCIe, o conexión USB.

Instalación y Configuración de la NIC

La instalación requiere:

• Instalación física en ranura de expansión.
• Orientar la antena (en caso de NIC inalámbrica).
• Actualizar el controlador (quitando temporalmente el antivirus si es necesario).

Una vez instalado el controlador, se debe asignar la configuración IP (manualmente o dinámicamente).

Funciones Avanzadas de la NIC

• Velocidad y Dúplex: Deben coincidir en ambos extremos. Si no coinciden, se reducirá la velocidad de transmisión de datos.
• Wake on LAN (WoL): Configuración para reactivar una PC conectada a la red que se encuentra en estado de bajo consumo. Requiere fuente de alimentación compatible con ATX y compatibilidad con WoL.
• Calidad de Servicio (QoS) (Estándar 802.1q): Técnicas que controlan el flujo del tráfico de red, mejoran las velocidades de transmisión y optimizan el tráfico de las comunicaciones en tiempo real.

Perfiles de Red y Compartición de Recursos

Configuración de Ubicación de Red (Perfiles de Windows)

• Red Doméstica: Detección de redes activada. Permite ver los demás dispositivos y PC en la red. Permite crear o unirse a un Grupo en el Hogar.
• Red de Trabajo (Oficina pequeña u otro lugar de trabajo): Detección de redes activada. No puede crearse un Grupo en el Hogar ni unirse a uno.
• Red Pública (Aeropuertos, cafeterías): Detección de redes desactivada (mayor protección). Se selecciona si la conexión va directamente a Internet sin un router o si posee conexión de banda ancha móvil. No permite Grupo del Hogar.
• Red de Dominio: Red bajo el control de un administrador de red.

Para compartir recursos, los dispositivos deben ser miembros del mismo grupo de trabajo. Las PC de red doméstica también pueden pertenecer a un Grupo en el Hogar, que proporciona un método fácil para compartir archivos e impresoras.

Comandos de Conectividad en la CLI de Windows

Los siguientes comandos son esenciales para el diagnóstico de red:

• ipconfig: Muestra la información de configuración básica de los adaptadores de red (IP, máscara, gateway).
• ping: Prueba la conectividad básica entre dispositivos, la conexión a Internet o a sitios web (usando DNS).
• tracert: Muestra la ruta de los paquetes desde la PC hasta el host de destino. Este comando muestra dónde se detienen los paquetes. Si la detención ocurre después del Gateway Predeterminado, el problema suele ser del ISP, Internet o el servidor de destino.
• nslookup: Se utiliza para probar y resolver problemas de servidores DNS. Solicita al servidor DNS que devuelva direcciones IP o nombres de host y muestra el resultado.