Protocolos de Red
Los protocolos de red son conjuntos de reglas y estándares que definen cómo los dispositivos se comunican a través de una red. Cada protocolo tiene funciones específicas y opera en diferentes capas del modelo OSI.
¿Qué son los Protocolos de Red?
Un protocolo de red es un conjunto de reglas formales que especifican cómo los datos se transmiten, reciben y procesan entre dispositivos de red. Los protocolos aseguran que la comunicación sea confiable, eficiente y segura.
Clasificación de Protocolos
Por Capa OSI
Capa de Aplicación
- HTTP: Hypertext Transfer Protocol
- HTTPS: HTTP Secure
- FTP: File Transfer Protocol
- SMTP: Simple Mail Transfer Protocol
- DNS: Domain Name System
- SSH: Secure Shell
- Telnet: Terminal Network
Capa de Transporte
- TCP: Transmission Control Protocol
- UDP: User Datagram Protocol
- SCTP: Stream Control Transmission Protocol
Capa de Red
- IP: Internet Protocol
- ICMP: Internet Control Message Protocol
- OSPF: Open Shortest Path First
- BGP: Border Gateway Protocol
Capa de Enlace
- Ethernet: Protocolo de red local
- PPP: Point-to-Point Protocol
- WiFi: IEEE 802.11
Por Funcionalidad
Protocolos de Comunicación
- TCP/IP: Suite principal de Internet
- UDP: Comunicación rápida sin garantías
- HTTP: Comunicación web
Protocolos de Enrutamiento
- OSPF: Enrutamiento interno
- BGP: Enrutamiento externo
- RIP: Protocolo de información de rutas
Protocolos de Seguridad
- SSL/TLS: Cifrado de comunicaciones
- IPSec: Seguridad a nivel IP
- SSH: Terminal seguro
Protocolos Principales
TCP (Transmission Control Protocol)
Características:
- Confiabilidad: Garantiza entrega de datos
- Control de flujo: Regula velocidad de transmisión
- Control de errores: Detecta y corrige errores
- Conexión: Establece conexión antes de transmitir
Puertos comunes:
- 80: HTTP
- 443: HTTPS
- 21: FTP
- 22: SSH
- 25: SMTP
- 53: DNS
Formato de segmento TCP:
UDP (User Datagram Protocol)
Características:
- Sin conexión: No establece conexión previa
- Rápido: Menor overhead que TCP
- Sin garantías: No garantiza entrega
- Simple: Estructura simple
Puertos comunes:
- 53: DNS
- 67/68: DHCP
- 69: TFTP
- 123: NTP
- 161: SNMP
Formato de datagrama UDP:
IP (Internet Protocol)
Características:
- Direccionamiento: Asigna direcciones IP
- Enrutamiento: Determina rutas de paquetes
- Fragmentación: Divide paquetes grandes
- Sin conexión: No mantiene estado
Versiones:
- IPv4: 32 bits (4.3 mil millones de direcciones)
- IPv6: 128 bits (340 sextillones de direcciones)
Formato de paquete IPv4:
HTTP (Hypertext Transfer Protocol)
Características:
- Sin estado: No mantiene información entre peticiones
- Texto: Protocolo basado en texto
- Métodos: GET, POST, PUT, DELETE
- Códigos: Respuestas numéricas
Métodos HTTP:
- GET: Obtener recursos
- POST: Enviar datos
- PUT: Actualizar recursos
- DELETE: Eliminar recursos
- HEAD: Obtener headers
- OPTIONS: Obtener opciones
Códigos de estado:
- 1xx: Informativo
- 2xx: Éxito (200 OK)
- 3xx: Redirección (301, 302)
- 4xx: Error del cliente (404, 403)
- 5xx: Error del servidor (500, 502)
DNS (Domain Name System)
Características:
- Resolución: Convierte nombres a IP
- Distribuido: Base de datos distribuida
- Jerárquico: Estructura de árbol
- Caché: Almacena consultas recientes
Tipos de registros:
- A: Dirección IPv4
- AAAA: Dirección IPv6
- CNAME: Alias
- MX: Servidor de correo
- NS: Servidor de nombres
- PTR: Puntero (reverse DNS)
- TXT: Texto
FTP (File Transfer Protocol)
Características:
- Dos conexiones: Control y datos
- Modos: Activo y pasivo
- Autenticación: Usuario y contraseña
- Comandos: SET de comandos específicos
Puertos:
- 21: Control (siempre)
- 20: Datos (modo activo)
- Variable: Datos (modo pasivo)
Comandos FTP:
- USER: Nombre de usuario
- PASS: Contraseña
- LIST: Listar archivos
- RETR: Descargar archivo
- STOR: Subir archivo
- QUIT: Cerrar conexión
Protocolos de Enrutamiento
OSPF (Open Shortest Path First)
Características:
- Estado de enlace: Conoce topología completa
- Áreas: Divide redes en áreas
- Métricas: Basado en costo
- Convergencia: Rápida convergencia
Tipos de áreas:
- Backbone: Área 0
- Stub: Área sin rutas externas
- NSSA: Not So Stubby Area
- Transit: Área de tránsito
BGP (Border Gateway Protocol)
Características:
- Path vector: Protocolo de vector de rutas
- AS: Autonomous Systems
- Políticas: Basado en políticas
- Estable: Muy estable
Tipos de sesiones:
- eBGP: Entre AS diferentes
- iBGP: Dentro del mismo AS
Protocolos de Seguridad
SSL/TLS (Secure Sockets Layer / Transport Layer Security)
Características:
- Cifrado: Datos cifrados en tránsito
- Autenticación: Verificación de identidad
- Integridad: Detección de modificaciones
- Certificados: Certificados digitales
Versiones:
- SSL 1.0: No publicado
- SSL 2.0: Vulnerable
- SSL 3.0: Vulnerable (POODLE)
- TLS 1.0: Reemplaza SSL 3.0
- TLS 1.1: Mejoras menores
- TLS 1.2: Ampliamente usado
- TLS 1.3: Más rápido y seguro
SSH (Secure Shell)
Características:
- Cifrado: Conexión cifrada
- Autenticación: Múltiples métodos
- Túneles: Port forwarding
- SFTP: Transferencia segura de archivos
Versiones:
- SSH-1: Versión original (vulnerable)
- SSH-2: Versión actual (segura)
Herramientas de Análisis de Protocolos
Wireshark
- Captura: Captura de paquetes
- Análisis: Análisis detallado
- Filtros: Filtrado por protocolo
- Estadísticas: Estadísticas de tráfico
tcpdump
- Línea de comandos: Herramienta CLI
- Filtros: Filtros BPF
- Captura: Captura básica
- Análisis: Análisis básico
netstat
- Conexiones: Conexiones activas
- Puertos: Puertos en uso
- Estadísticas: Estadísticas de protocolos
- Rutas: Tablas de rutas
Mejores Prácticas
Selección de Protocolos
- Evaluar requisitos: Confiabilidad vs velocidad
- Considerar seguridad: Cifrado y autenticación
- Optimizar rendimiento: Overhead mínimo
- Planificar escalabilidad: Crecimiento futuro
Configuración
- Puertos: Usar puertos estándar
- Timeouts: Configurar timeouts apropiados
- Buffers: Ajustar buffers de red
- Monitoreo: Implementar monitoreo
Seguridad
- Cifrado: Usar protocolos cifrados
- Autenticación: Implementar autenticación fuerte
- Firewalls: Filtrar tráfico por protocolo
- Actualizaciones: Mantener protocolos actualizados
Troubleshooting de Protocolos
Problemas Comunes
- Timeouts: Configuración de timeouts
- Puertos bloqueados: Firewalls
- Versiones incompatibles: Versiones de protocolo
- Configuración incorrecta: Parámetros mal configurados
Herramientas de Diagnóstico
- ping: Prueba de conectividad
- telnet: Prueba de puertos
- nslookup: Resolución DNS
- traceroute: Ruta de paquetes
Conceptos Relacionados
- Modelo OSI - Capas donde operan los protocolos
- Networking - Conceptos generales de red
- Direcciones IP - Direccionamiento IP
- DNS - Sistema de nombres de dominio
- TLS/SSL - Seguridad en comunicaciones
- Firewall - Filtrado de protocolos
Referencias
Glosario
- PDU: Protocol Data Unit
- SDU: Service Data Unit
- MTU: Maximum Transmission Unit
- MSS: Maximum Segment Size
- RTT: Round Trip Time
- RTO: Retransmission Timeout
- CWND: Congestion Window
- RWND: Receive Window