Fragmentación, checksum y opciones: La fragmentación se utiliza cuando un paquete IP es demasiado grande para ser transmitido en una red. El paquete se divide en fragmentos más pequeños, y el receptor los vuelve a ensamblar. El checksum de cabecera se utiliza para detectar errores en la cabecera del paquete IP. Las opciones permiten agregar información adicional a la cabecera del paquete, como la grabación de ruta, el tiempo de vida estricto, etc.
Protocolos complementarios: ARP, ICMP, DNS: ARP (Address Resolution Protocol) se utiliza para mapear direcciones IP a direcciones MAC en una red local. ICMP (Internet Control Message Protocol) se utiliza para enviar mensajes de control y error entre dispositivos IP. DNS (Domain Name System) es un sistema de nomenclatura jerárquica utilizado para traducir nombres de dominio legibles por humanos en direcciones IP numéricas.
Direcciones IP: Las direcciones IP son identificadores únicos asignados a cada dispositivo en una red IP. Se componen de cuatro números separados por puntos, como 192.168.0.1. Hay dos tipos de direcciones IP: IPv4 (versión 4) de 32 bits e IPv6 (versión 6) de 128 bits.
Direccionamiento con clases: El direccionamiento con clases es un método utilizado en IPv4 para asignar direcciones IP en diferentes clases (A, B, C, D y E). Cada clase tiene un rango de direcciones IP asignado. Por ejemplo, las direcciones de clase A tienen el primer octeto reservado para la red, mientras que las de clase B tienen los primeros dos octetos reservados para la red. Esto proporciona una estructura jerárquica en el direccionamiento IP.
Direccionamiento público y privado: El direccionamiento público se refiere a las direcciones IP únicas y accesibles en Internet. Estas direcciones son asignadas por organizaciones de asignación de números de Internet (IANA, por sus siglas en inglés) y se utilizan para comunicarse en la red global. Por otro lado, el direccionamiento privado se utiliza en redes locales y no es accesible directamente desde Internet. Las direcciones privadas se asignan según los rangos definidos en los estándares, como las direcciones IP en el rango de 192.168.0.0 a 192.168.255.255.
Concepto de subred: Una subred es una división lógica de una red IP en redes más pequeñas. Permite utilizar de manera más eficiente las direcciones IP asignadas. Al crear subredes, se reserva parte del espacio de direcciones para identificar la red y otra parte para identificar los dispositivos dentro de la subred. Esto facilita la gestión y el enrutamiento dentro de una red.
Máscara de longitud fija, máscara de longitud variable: La máscara de longitud fija es una máscara de subred que tiene un número fijo de bits utilizados para identificar la red y los dispositivos dentro de ella. Por ejemplo, en una máscara de longitud fija de 24 bits (notada como /24), los primeros 24 bits se utilizan para identificar la red y los últimos 8 bits para los dispositivos.
Por otro lado, la máscara de longitud variable (VLSM) permite utilizar máscaras de subred de diferentes longitudes en una red. Esto proporciona flexibilidad al asignar direcciones IP y permite una asignación más eficiente de direcciones en redes con requisitos variables.
CIDR (Classless Inter-Domain Routing) - Enrutamiento entre dominios sin clases: CIDR es una técnica de enrutamiento que reemplaza el direccionamiento con clases. Permite una asignación más flexible de direcciones IP al eliminar las restricciones de las clases A, B y C. En CIDR, las direcciones IP se representan con una notación de prefijo, donde se especifica el número de bits utilizados para identificar la red. Por ejemplo, una dirección IP con notación CIDR de 192.168.1.0/24 indica que los primeros 24 bits se utilizan para identificar la red.
Uso de NAT (Network Address Translation) y PAT (Port Address Translation): NAT y PAT son técnicas utilizadas para asignar direcciones IP en redes privadas y traducirlas a direcciones IP públicas para la comunicación en Internet. NAT permite a varios dispositivos en una red compartir una única dirección IP pública, mientras que PAT utiliza la dirección IP y el número de puerto para realizar la traducción, lo que permite un mayor número de conexiones simultáneas.
Enrutamiento en redes IP, Introducción: El enrutamiento es el proceso de enviar paquetes de datos a través de redes. En las redes IP, los routers se utilizan para dirigir los paquetes hacia su destino. El enrutamiento se basa en tablas de enrutamiento que contienen información sobre las redes y los enlaces disponibles.
Definición de Sistema Autónomo (AS): Un Sistema Autónomo (AS, por sus siglas en inglés) es un conjunto de redes y routers bajo un mismo control administrativo que utiliza un protocolo de enrutamiento común. Los AS se utilizan en enrutamiento interdominio, donde los routers intercambian información sobre rutas y toman decisiones de enrutamiento para enviar paquetes entre diferentes AS.
Enrutamiento estático: El enrutamiento estático implica la configuración manual de rutas en los routers. Las rutas estáticas se definen por el administrador de red y no cambian automáticamente.
Enrutamiento dinámico: El enrutamiento dinámico permite a los routers intercambiar información de enrutamiento y tomar decisiones de enrutamiento de forma automática. Los routers utilizan protocolos de enrutamiento dinámico para compartir información de red y calcular las mejores rutas. Algunos ejemplos de protocolos de enrutamiento dinámico son OSPF (Open Shortest Path First) y EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol).
Protocolos de compuerta interior (IGPs): Distance-Vector y Link-State: Los protocolos de enrutamiento interior (IGP) se utilizan dentro de un Sistema Autónomo (AS) para el enrutamiento interno. Los protocolos Distance-Vector, como RIP (Routing Information Protocol), se basan en el intercambio periódico de tablas de enrutamiento entre routers vecinos. Los protocolos Link-State, como OSPF (Open Shortest Path First), utilizan información sobre el estado de los enlaces de la red para calcular las mejores rutas.
Algoritmo de ruteo de tipo Distance Vector: El algoritmo de enrutamiento de tipo Distance Vector utiliza la información de distancia y dirección de los vecinos para determinar las mejores rutas. Cada router mantiene una tabla de enrutamiento que contiene información sobre las distancias a las redes vecinas. El router actualiza periódicamente esta información y la comparte con sus vecinos para que todos los routers converjan hacia las mejores rutas.