Administración de redes de área local (LAN)
Una red de área local (LAN) interconecta equipos dentro de un ámbito geográfico reducido (edificio, planta, oficina). La tecnología LAN cableada dominante es Ethernet (familia de estándares IEEE 802.3), cuyo propósito principal es permitir la transmisión de datos en una red local por medio de cables, definiendo el nivel físico y el control de acceso al medio (MAC). Cuando la red crece a escala metropolitana (MAN) se recurría a estándares como el IEEE 802.6, que especifica el bus doble de colas distribuidas (DQDB, Distributed Queue Dual Bus): dos buses unidireccionales contrapuestos con encolado distribuido, típico de las MAN (hoy retirado).
El entorno más pequeño de una LAN se conoce como red SOHO, siglas de Small Office, Home Office (“oficina pequeña / oficina doméstica”), que describe redes de pocos equipos en pequeñas empresas o el domicilio.
Control de acceso al medio
En una LAN varios equipos comparten un medio común, por lo que se necesita una técnica de control de acceso al medio (MAC). Se distinguen técnicas de contienda (p. ej. CSMA/CD de Ethernet, donde los nodos compiten) y técnicas de reserva o compartición ordenada, entre las que destaca el paso de testigo (token passing): solo el nodo que posee el testigo puede transmitir, evitando colisiones. El paso de testigo es, por tanto, una técnica de reserva para el acceso al medio.
Gestión del direccionamiento IP
Máscara de subred, subnetting y supernetting
La máscara de subred separa la parte de red de la parte de host de una dirección IP y, con ello, define el rango de direcciones disponibles en una red.
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El subnetting consiste en dividir la red en otras más pequeñas o subredes, tomando bits de la parte de host para crear porciones de red adicionales.
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El supernetting (agregación de rutas, base de CIDR) es la operación inversa: combinar dos o más redes o subredes que comparten un prefijo de encaminamiento común en un único bloque, reduciendo el tamaño de las tablas de rutas.
El número de direcciones de host asignables en una subred es 2^n − 2, donde n es el número de bits de host (se restan la dirección de red y la de difusión):
| Máscara | Prefijo | Bits de host | Hosts asignables |
|---|---|---|---|
| 255.255.255.128 | /25 | 7 | 126 |
| 255.255.255.192 | /26 | 6 | 62 |
| 255.255.255.252 | /30 | 2 | 2 |
La wildcard (máscara comodín) es el complemento a uno de la máscara de subred. Para un host con prefijo /30 (máscara 255.255.255.252), como 138.100.255.201/30, la wildcard es 0.0.0.3.
Direcciones privadas
Según RFC 1918, el espacio de direcciones IP privadas (no enrutables en Internet) comprende 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 y 192.168.0.0/16. Por ejemplo, 10.10.10.10 es una dirección privada.
IPv6: multicast
En IPv6, el prefijo FF00::/8 (los ocho bits iniciales a 1, 11111111) identifica las direcciones multicast (grupos de destino), según RFC 4291. IPv6 no usa direcciones de difusión (broadcast); su función se cubre con multicast.
Asignación automática de direcciones: DHCP, BOOTP y RARP
El protocolo más utilizado para la asignación automática de direcciones IP a equipos, teléfonos y demás dispositivos finales de una red empresarial es DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), definido en RFC 2131. DHCP se apoya en UDP (puertos 67 servidor y 68 cliente) y permite la asignación dinámica y reutilizable de direcciones, además de otros parámetros (máscara, puerta de enlace, DNS).
DHCP evolucionó a partir de BOOTP (Bootstrap Protocol), un protocolo de red sobre UDP que los clientes usan para obtener su dirección IP de forma automática pero que solo admite configuración estática de las direcciones (asignación fija por MAC, sin arrendamientos dinámicos). DHCP y BOOTP comparten formato de mensaje y puertos UDP.
El protocolo RARP (Reverse Address Resolution Protocol) está diseñado para resolver la dirección IP de un dispositivo a partir de su dirección MAC (es el inverso de ARP, que obtiene la MAC a partir de la IP).
Herramientas de administración en Windows
ipconfig
ipconfig muestra y gestiona la configuración TCP/IP del equipo. Es la herramienta que asiste en la administración y modificación de las rutinas DHCP de la interfaz. Si en Windows se ha configurado la obtención automática de IP para una LAN, la forma de conocer la IP concreta asignada es abrir la consola cmd y ejecutar ipconfig. Entre otros datos suministra dirección IP, máscara de subred y puerta de enlace (“todas las anteriores”).
Para liberar y renovar las direcciones IPv4 e IPv6 de una interfaz concreta se usa:
nslookup
nslookup sirve para realizar consultas DNS y diagnosticar problemas de resolución de nombres, comprobando la dirección IP que se resuelve para un nombre de dominio dado (o el nombre asociado a una IP).
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Opción
-t: especifica el tipo de registro DNS a consultar (A, MX, NS, etc.). -
En modo interactivo, el comando
servercambia el servidor DNS que se está utilizando. -
Con la sintaxis
nslookup <consulta> <servidor>, por ejemplonslookup 81.89.32.200 10.31.15.6, se realiza la resolución de81.89.32.200usando como servidor DNS10.31.15.6; devolvería el nombre correspondiente a esa IP tras consultar en dicho servidor (resolución inversa).
Servicios de nombres: DNS y WINS
En la resolución DNS, el solucionador recursivo consulta primero a un servidor de nombres raíz, que es el componente responsable de indicarle el servidor de dominio de nivel superior (TLD) al que debe dirigirse; desde el TLD se llega al servidor autoritativo del dominio. La caché DNS es un sistema de almacenamiento temporal de datos de resolución (asocia nombres a IP recientemente consultados) que acelera futuras peticiones.
En entornos Windows heredados, WINS (Windows Internet Name Service) resuelve nombres NetBIOS a IP; un proxy WINS es un proxy de resolución de nombres con WINS, que atiende peticiones de nombres en nombre de clientes que no pueden consultar directamente al servidor WINS.
Seguridad perimetral y redes especiales
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Una DMZ (zona desmilitarizada) es una red intermedia y aislada situada entre la red interna (privada) de la organización y la red externa (normalmente Internet), que permite ofrecer acceso controlado a ciertos servicios públicos sin exponer la red interna.
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La red TOR (The Onion Router) es una red anónima que permite acceder a contenido en Internet de forma privada, encaminando el tráfico por múltiples nodos cifrados.
Fuentes
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RFC 2131 — Dynamic Host Configuration Protocol (IETF): https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc2131
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RFC 4291 — IP Version 6 Addressing Architecture (IETF): https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc4291
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RFC 1918 — Address Allocation for Private Internets (IETF): https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc1918
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RFC 903 — A Reverse Address Resolution Protocol (IETF): https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc903
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RFC 4632 — Classless Inter-domain Routing (CIDR) (IETF): https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc4632
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IEEE Std 802.6-1990 — Distributed Queue Dual Bus (DQDB) Subnetwork of a MAN (IEEE): https://standards.ieee.org/standard/802_6-1990.html
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IEEE Std 802.3 — Ethernet (IEEE): https://standards.ieee.org/standard/802_3-2022.html
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Microsoft Learn — ipconfig: https://learn.microsoft.com/windows-server/administration/windows-commands/ipconfig
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Microsoft Learn — nslookup: https://learn.microsoft.com/windows-server/administration/windows-commands/nslookup