🌐 TEMA 61: LA ARQUITECTURA TCP/IP
📋 Protocolos, Direccionamiento IP, Sistema de Nombres de Dominio y Encaminamiento
Guía completa para la preparación de oposiciones TFA-STI del Servicio Andaluz de Salud
📚 Índice de Contenidos
🎯 1. CONTEXTUALIZACIÓN
La arquitectura TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) constituye el fundamento tecnológico sobre el que se ha construido Internet y la mayoría de las redes de comunicaciones modernas. Este modelo, desarrollado inicialmente por el Departamento de Defensa de Estados Unidos a través de su agencia DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) durante la década de 1970, surgió como respuesta a la necesidad de establecer un estándar de comunicaciones que permitiera la interoperabilidad entre diferentes sistemas informáticos.
El conjunto de protocolos TCP/IP se ha convertido en el estándar de facto para las comunicaciones en redes, siendo adoptado por la comunidad internacional y respaldado por organismos como el IETF (Internet Engineering Task Force), que supervisa su evolución mediante los documentos RFC (Request for Comments).
El dominio de los fundamentos TCP/IP es esencial para los profesionales TIC del Servicio Andaluz de Salud, ya que constituye la base tecnológica sobre la que operan sistemas críticos como Diraya, InterSAS, BPS y BI Corporativo. La comprensión profunda de estos protocolos permite optimizar el rendimiento, garantizar la seguridad y resolver incidencias en la infraestructura de comunicaciones que sostiene la asistencia sanitaria andaluza.
En España, la implementación y gestión de aspectos críticos de esta arquitectura, como el Sistema de Nombres de Dominio (DNS), está regulada por normativas específicas y supervisada por entidades como Red.es, dependiente del Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital.
🚀 2. INTRODUCCIÓN
La arquitectura TCP/IP representa el pilar tecnológico de Internet y las redes de comunicaciones modernas, constituyendo un marco estructurado de protocolos que permite la interconexión de dispositivos heterogéneos a nivel global. Esta arquitectura, concebida con un enfoque pragmático orientado a la interoperabilidad, se caracteriza por su flexibilidad, escalabilidad y robustez.
Modelo TCP/IP vs Modelo OSI
TCP/IP (4 capas)
OSI (7 capas)
A diferencia del modelo teórico OSI (Open Systems Interconnection) de siete capas, TCP/IP utiliza un enfoque más práctico basado en cuatro o cinco capas funcionales según la interpretación. Estas capas integran protocolos específicos que trabajan de manera coordinada para garantizar la comunicación extremo a extremo, desde la transmisión física de datos hasta la interacción con aplicaciones de usuario final.
Independencia de la tecnología de red subyacente: TCP/IP puede operar sobre diferentes tecnologías de red física, desde Ethernet hasta Wi-Fi o redes celulares.
Conectividad universal: Permite la comunicación entre cualquier par de dispositivos conectados a la red, independientemente de su ubicación geográfica o tecnología subyacente.
Comunicación extremo a extremo: La inteligencia de la red reside en los nodos finales, no en los intermedios, siguiendo el principio de «red tonta, terminales inteligentes».
Encapsulamiento de datos: Cada capa añade su propia información de control (cabeceras) a los datos recibidos de la capa superior, creando un sistema de capas anidadas.
🏗️ 3. EL MODELO TCP/IP: ESTRUCTURA DE CAPAS
3.1. Descripción de las Capas del Modelo TCP/IP
🔗 Capa de Acceso a Red (Capa Física y de Enlace)
Esta capa define cómo los datos se transmiten físicamente a través del medio de red y incluye los protocolos que operan sobre el hardware de red. Se encarga de la transmisión de tramas entre dispositivos conectados directamente, implementando mecanismos de detección y corrección de errores a nivel de enlace.
Ethernet (IEEE 802.3): Estándar para redes de área local cableadas, con velocidades desde 10 Mbps hasta 400 Gbps.
Wi-Fi (IEEE 802.11): Familia de estándares para redes inalámbricas locales, incluyendo 802.11n, 802.11ac y 802.11ax (Wi-Fi 6).
PPP (Point-to-Point Protocol): Protocolo para conexiones punto a punto sobre enlaces serie.
SLIP (Serial Line Internet Protocol): Protocolo básico para transmitir IP sobre líneas serie.
🌐 Capa de Internet (Capa de Red)
Responsable del direccionamiento de los paquetes y su encaminamiento entre redes diferentes. Proporciona un servicio de entrega de datagramas no orientado a conexión, lo que significa que cada paquete se trata de forma independiente y puede seguir rutas diferentes para llegar al mismo destino.
| Protocolo | Función Principal | Características |
|---|---|---|
| IP (Internet Protocol) | Direccionamiento y encaminamiento | Servicio no fiable, sin conexión |
| ICMP | Mensajes de control y error | Diagnóstico de red (ping, traceroute) |
| ARP | Resolución de direcciones | Traduce IP a direcciones MAC |
| IGMP | Gestión de grupos multicast | Permite transmisión uno-a-muchos |
🚚 Capa de Transporte
Proporciona comunicación extremo a extremo entre aplicaciones, ofreciendo servicios de segmentación, control de flujo y corrección de errores. Esta capa determina si la comunicación será fiable (TCP) o rápida pero sin garantías (UDP).
TCP (Transmission Control Protocol): Orientado a conexión, fiable, con control de flujo y congestión. Ideal para aplicaciones que requieren integridad de datos como navegación web, correo electrónico o transferencia de archivos.
UDP (User Datagram Protocol): Sin conexión, rápido, sin garantías de entrega. Perfecto para aplicaciones en tiempo real como streaming de video, juegos online o consultas DNS.
💻 Capa de Aplicación
Contiene los protocolos de alto nivel utilizados directamente por las aplicaciones de usuario. Esta capa incluye la funcionalidad de las capas de Sesión y Presentación del modelo OSI, proporcionando servicios como cifrado, compresión y gestión de sesiones.
| Protocolo | Puerto | Función | Transporte |
|---|---|---|---|
| HTTP/HTTPS | 80/443 | Navegación web | TCP |
| FTP | 20/21 | Transferencia de archivos | TCP |
| SMTP | 25/587 | Envío de correo | TCP |
| DNS | 53 | Resolución de nombres | UDP/TCP |
| SSH | 22 | Acceso remoto seguro | TCP |
| SNMP | 161/162 | Gestión de red | UDP |
📡 4. PROTOCOLOS FUNDAMENTALES DE TCP/IP
4.1. Internet Protocol (IP)
IPv4 (Internet Protocol versión 4)
IPv4 utiliza direcciones de 32 bits (4 bytes), expresadas en formato decimal con puntos. La estructura del datagrama IPv4 incluye una cabecera de tamaño variable (20-60 bytes) que contiene información esencial para el encaminamiento y procesamiento del paquete.
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|Version| IHL |Type of Service| Total Length |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Identification |Flags| Fragment Offset |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Time to Live | Protocol | Header Checksum |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Source Address |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Destination Address |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Options | Padding |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
IPv6 (Internet Protocol versión 6)
Desarrollado para abordar el agotamiento del espacio de direcciones IPv4, IPv6 utiliza direcciones de 128 bits expresadas en notación hexadecimal. La cabecera IPv6 es más simple y eficiente, con un tamaño fijo de 40 bytes.
Espacio de direcciones ampliado: 2^128 direcciones frente a 2^32 de IPv4, eliminando la necesidad de NAT.
Cabecera simplificada: Procesamiento más eficiente en routers intermedios.
Autoconfiguración: Los dispositivos pueden configurar automáticamente sus direcciones mediante SLAAC.
Seguridad integrada: IPsec es obligatorio en IPv6, proporcionando autenticación y cifrado nativo.
Calidad de servicio mejorada: Mejor soporte para aplicaciones en tiempo real mediante etiquetas de flujo.
4.2. Transmission Control Protocol (TCP)
TCP es un protocolo orientado a conexión que garantiza la entrega fiable, ordenada y sin duplicados de los datos entre aplicaciones. Implementa mecanismos sofisticados de control de flujo, control de congestión y recuperación de errores.
Establecimiento de Conexión (Three-way Handshake)
Proceso de Establecimiento de Conexión TCP
1. Cliente → Servidor: SYN (seq=x)
2. Servidor → Cliente: SYN-ACK (seq=y, ack=x+1)
3. Cliente → Servidor: ACK (seq=x+1, ack=y+1)
Este proceso garantiza que ambos extremos estén preparados para la comunicación y sincroniza los números de secuencia iniciales que se utilizarán para garantizar la entrega ordenada de los datos.
Control de Flujo y Congestión
TCP implementa varios algoritmos para optimizar la transmisión y evitar la congestión de la red:
Slow Start: Incremento exponencial del tamaño de ventana hasta detectar congestión.
Congestion Avoidance: Incremento lineal después de superar el umbral de slow start.
Fast Retransmit: Retransmisión inmediata ante tres ACKs duplicados.
Fast Recovery: Evita volver a slow start después de Fast Retransmit.
4.3. User Datagram Protocol (UDP)
UDP proporciona un servicio de transporte simple y eficiente para aplicaciones que no requieren la fiabilidad de TCP. Su cabecera mínima de 8 bytes lo hace ideal para aplicaciones sensibles a la latencia.
0 7 8 15 16 23 24 31
+——–+——–+——–+——–+
| Source | Destination |
| Port | Port |
+——–+——–+——–+——–+
| | |
| Length | Checksum |
+——–+——–+——–+——–+
|
| data octets …
+—————- …
Usar TCP cuando: Se requiere integridad de datos, orden de entrega, control de flujo. Ejemplos: navegación web, correo electrónico, transferencia de archivos, bases de datos.
Usar UDP cuando: Se prioriza velocidad sobre fiabilidad, comunicación en tiempo real, aplicaciones tolerantes a pérdidas. Ejemplos: streaming multimedia, juegos online, DNS, SNMP.
🔢 5. DIRECCIONAMIENTO IP
5.1. Direccionamiento IPv4
IPv4 utiliza direcciones de 32 bits que proporcionan aproximadamente 4.3 mil millones de direcciones únicas. Estas direcciones se representan en notación decimal con puntos, dividiendo los 32 bits en cuatro octetos.
Clases de Direcciones IPv4 (Sistema Clásico)
| Clase | Rango | Prefijo Red | Hosts por Red | Uso Típico |
|---|---|---|---|---|
| A | 1.0.0.0 – 126.255.255.255 | /8 | 16,777,214 | Redes muy grandes |
| B | 128.0.0.0 – 191.255.255.255 | /16 | 65,534 | Redes medianas |
| C | 192.0.0.0 – 223.255.255.255 | /24 | 254 | Redes pequeñas |
| D | 224.0.0.0 – 239.255.255.255 | N/A | N/A | Multicast |
| E | 240.0.0.0 – 255.255.255.255 | N/A | N/A | Experimental |
CIDR (Classless Inter-Domain Routing)
CIDR revolucionó el direccionamiento IP al eliminar las limitaciones del sistema de clases, permitiendo una asignación más eficiente del espacio de direcciones mediante prefijos de longitud variable.
192.168.1.0/24: Red con 256 direcciones (254 utilizables)
10.0.0.0/8: Red con 16,777,216 direcciones
172.16.0.0/12: Red con 1,048,576 direcciones
Cálculo de hosts: 2^(32-prefijo) – 2 (se restan red y broadcast)
Direcciones Especiales IPv4
| Tipo | Rango | Uso |
|---|---|---|
| Privadas RFC 1918 | 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16 | Redes internas, no enrutables en Internet |
| Loopback | 127.0.0.0/8 | Comunicación local (127.0.0.1) |
| Link-Local | 169.254.0.0/16 | Autoconfiguración sin DHCP (APIPA) |
| Multicast | 224.0.0.0/4 | Comunicación uno-a-muchos |
| Documentación | 192.0.2.0/24, 198.51.100.0/24, 203.0.113.0/24 | Ejemplos en documentación técnica |
NAT (Network Address Translation)
NAT permite a múltiples dispositivos en una red privada compartir una o varias direcciones IP públicas, conservando el escaso espacio de direcciones IPv4.
Funcionamiento de NAT
Red Interna: 192.168.1.0/24
Gateway NAT: 203.0.113.1 (pública)
Proceso:
1. PC interno (192.168.1.10:1234) → Internet
2. NAT traduce a (203.0.113.1:5678) → Internet
3. Respuesta: Internet → (203.0.113.1:5678)
4. NAT traduce a → (192.168.1.10:1234)
5.2. Direccionamiento IPv6
IPv6 utiliza direcciones de 128 bits, proporcionando un espacio de direcciones prácticamente ilimitado (aproximadamente 3.4×10³⁸ direcciones). Esto elimina la necesidad de NAT y permite que cada dispositivo tenga una dirección globalmente única.
Representación y Simplificación
Completa: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
Sin ceros iniciales: 2001:db8:85a3:0:0:8a2e:370:7334
Con compresión de ceros: 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334
Reglas de simplificación:
1. Omitir ceros iniciales en cada grupo
2. Reemplazar grupos consecutivos de ceros con :: (solo una vez)
Tipos de Direcciones IPv6
| Tipo | Prefijo | Alcance | Función |
|---|---|---|---|
| Global Unicast | 2000::/3 | Global | Direcciones públicas enrutables |
| Link-Local | fe80::/10 | Enlace local | Comunicación en el mismo enlace |
| Unique Local | fc00::/7 | Organización | Direcciones privadas (similar RFC 1918) |
| Multicast | ff00::/8 | Variable | Comunicación uno-a-muchos |
| Loopback | ::1/128 | Local | Comunicación local (como 127.0.0.1) |
Autoconfiguración en IPv6
IPv6 soporta dos métodos principales de configuración automática:
1. Generación de link-local: El host crea una dirección fe80:: usando su MAC o un valor aleatorio
2. DAD (Duplicate Address Detection): Verifica que la dirección no esté en uso
3. Router Discovery: Envía Router Solicitation para obtener información de red
4. Configuración global: Combina el prefijo del router con su identificador de interfaz
DHCPv6 Stateful: Similar a DHCP IPv4, el servidor mantiene estado de las asignaciones
DHCPv6 Stateless: Solo proporciona información adicional (DNS, NTP), no direcciones
SLAAC: Configuración automática sin servidor, usando Router Advertisements
🌐 6. SISTEMA DE NOMBRES DE DOMINIO (DNS)
6.1. Arquitectura y Funcionamiento del DNS
El DNS es un sistema jerárquico y distribuido que traduce nombres de dominio legibles por humanos en direcciones IP y otra información asociada. Su arquitectura distribuida garantiza alta disponibilidad y escalabilidad global.
Estructura Jerárquica del DNS
Jerarquía de Nombres de Dominio
Tipos de Registros DNS
| Registro | Función | Ejemplo |
|---|---|---|
| A | Mapeo nombre → IPv4 | www.ejemplo.com → 192.0.2.1 |
| AAAA | Mapeo nombre → IPv6 | www.ejemplo.com → 2001:db8::1 |
| CNAME | Alias canónico | ftp.ejemplo.com → www.ejemplo.com |
| MX | Servidor de correo | ejemplo.com → mail.ejemplo.com (prioridad 10) |
| NS | Servidor de nombres | ejemplo.com → ns1.ejemplo.com |
| PTR | Resolución inversa | 1.2.0.192.in-addr.arpa → www.ejemplo.com |
| SOA | Inicio de autoridad | Parámetros de la zona DNS |
| TXT | Información textual | SPF, DKIM, DMARC, verificaciones |
| SRV | Localización de servicios | _sip._tcp.ejemplo.com → servidor:puerto |
Proceso de Resolución DNS
1. Consulta inicial: Cliente consulta a su resolver local (ej: 8.8.8.8)
2. Consulta raíz: Resolver pregunta a servidor raíz por .com
3. Consulta TLD: Consulta a servidor .com por ejemplo.com
4. Consulta autoritativa: Consulta a servidor autoritativo de ejemplo.com
5. Respuesta: El registro A para www.ejemplo.com se devuelve al cliente
6. Caché: La respuesta se almacena según el TTL configurado
6.2. Gestión del DNS en España
Marco Regulatorio
La gestión del Sistema de Nombres de Dominio en España se basa en un sólido marco legal que garantiza el correcto funcionamiento del dominio de primer nivel «.es» y su integración en el ecosistema global de Internet.
Ley 9/2014, de 9 de mayo, General de Telecomunicaciones: Marco legal general para recursos de Internet
Orden ETU/1306/2022, de 15 de diciembre: Plan Nacional de Nombres de Dominio «.es» actualizado
Real Decreto 164/2002, de 8 de febrero: Estatuto de Red.es como autoridad de asignación
Red.es: Autoridad de Asignación
Red.es es la entidad pública empresarial designada como autoridad de asignación de nombres de dominio bajo el código de país «.es». Sus principales funciones incluyen:
Gestión del Registro: Mantiene la base de datos autoritativa de dominios .es
Acreditación de Agentes: Autoriza y supervisa a los registradores de dominios
Políticas y Procedimientos: Define las normas de asignación y gestión
Representación Internacional: Participa en ICANN, ccNSO y otros organismos
Resolución de Disputas: Gestiona conflictos sobre nombres de dominio
Estructura de Dominios .es
| Tipo | Formato | Requisitos | Uso |
|---|---|---|---|
| SLD | ejemplo.es | Interés o vínculo con España | General |
| .com.es | empresa.com.es | Entidades comerciales | Comercial |
| .nom.es | persona.nom.es | Personas físicas | Personal |
| .org.es | ong.org.es | Organizaciones sin ánimo de lucro | Organizativo |
| .gob.es | ministerio.gob.es | Administraciones Públicas | Gubernamental |
| .edu.es | universidad.edu.es | Entidades educativas | Educativo |
DNSSEC en España
La zona «.es» implementa DNSSEC (DNS Security Extensions) desde 2007, proporcionando autenticación e integridad a las respuestas DNS y protegiendo contra ataques de envenenamiento de caché.
ejemplo.es. IN DNSKEY 256 3 8 AwEAAa…
ejemplo.es. IN DNSKEY 257 3 8 AwEAAb…
ejemplo.es. IN RRSIG DNSKEY 8 2 86400…
www.ejemplo.es. IN A 192.0.2.1
www.ejemplo.es. IN RRSIG A 8 3 3600…
🔧 7. SERVICIOS BASADOS EN TCP/IP
7.1. Servicios Web
HTTP/HTTPS (Hypertext Transfer Protocol)
HTTP es el protocolo fundamental de la World Wide Web, evolucionando desde HTTP/1.0 hasta HTTP/3, cada versión mejorando rendimiento, seguridad y eficiencia.
| Versión | Características Principales | Transporte | Ventajas |
|---|---|---|---|
| HTTP/1.1 | Conexiones persistentes, pipelining | TCP | Reutilización de conexiones |
| HTTP/2 | Multiplexing, compresión cabeceras | TCP | Múltiples streams paralelos |
| HTTP/3 | QUIC, reducción latencia | UDP | Eliminación de head-of-line blocking |
Cifrado: TLS/SSL protege la comunicación mediante algoritmos criptográficos
Autenticación: Certificados digitales verifican la identidad del servidor
Integridad: Detecta modificaciones en los datos durante la transmisión
Certificados: Let’s Encrypt ha democratizado el uso de HTTPS gratuito
7.2. Servicios de Correo Electrónico
Arquitectura del Sistema de Correo
Componentes del Sistema de Correo
MUA (Mail User Agent): Cliente de correo del usuario
MSA (Mail Submission Agent): Acepta correo del MUA
MTA (Mail Transfer Agent): Enruta correo entre servidores
MDA (Mail Delivery Agent): Entrega final al buzón
Flujo: MUA → MSA → MTA → MTA → MDA → Buzón
Protocolos de Correo Electrónico
| Protocolo | Puerto | Función | Características |
|---|---|---|---|
| SMTP | 25/587/465 | Envío de correo | Relay entre servidores, STARTTLS |
| POP3 | 110/995 | Descarga de correo | Descarga y elimina del servidor |
| IMAP | 143/993 | Acceso a correo | Sincronización, gestión de carpetas |
Seguridad en Correo Electrónico
SPF (Sender Policy Framework): Especifica qué servidores pueden enviar correo por un dominio
DKIM (DomainKeys Identified Mail): Firma criptográfica que verifica la autenticidad del mensaje
DMARC (Domain-based Message Authentication): Política que especifica cómo tratar correos que fallan SPF/DKIM
7.3. Servicios de Transferencia de Archivos
| Protocolo | Seguridad | Características | Uso Típico |
|---|---|---|---|
| FTP | No cifrado | Dos canales (control/datos) | Transferencias básicas, legacy |
| FTPS | SSL/TLS | FTP sobre canal cifrado | FTP seguro con compatibilidad |
| SFTP | SSH | Un solo canal, más funciones | Transferencias seguras modernas |
| SCP | SSH | Simple, basado en SSH | Copia rápida entre sistemas Unix |
7.4. Servicios de Gestión y Monitorización
SNMP (Simple Network Management Protocol)
SNMP permite la gestión centralizada de dispositivos de red mediante un modelo agente-gestor, utilizando una base de datos jerárquica llamada MIB (Management Information Base).
Agente SNMP: Software en el dispositivo gestionado que responde a consultas
Gestor SNMP: Estación de gestión que consulta y configura dispositivos
MIB (Management Information Base): Base de datos que define los objetos gestionables
Operaciones: GET (consultar), SET (configurar), TRAP (notificación asíncrona)
Servicios de Tiempo
| Protocolo | Precisión | Uso | Características |
|---|---|---|---|
| NTP | Milisegundos | Sincronización general | Jerarquía de stratum, compensación deriva |
| PTP | Nanosegundos | Aplicaciones de alta precisión | Hardware especializado, IEEE 1588 |
🛣️ 8. ENCAMINAMIENTO: CONCEPTOS FUNDAMENTALES Y PROTOCOLOS
8.1. Conceptos Fundamentales
El encaminamiento es el proceso mediante el cual se determina la ruta óptima que deben seguir los paquetes de datos para llegar desde un origen a un destino a través de redes interconectadas.
Terminología Básica
Router: Dispositivo de capa 3 que toma decisiones de encaminamiento
Tabla de encaminamiento: Base de datos que contiene rutas conocidas
Métrica: Valor que indica el «costo» de una ruta (hops, ancho de banda, latencia)
Gateway: Dirección IP del siguiente salto hacia el destino
Convergencia: Estado donde todos los routers tienen información consistente
Tipos de Encaminamiento
| Tipo | Características | Ventajas | Desventajas |
|---|---|---|---|
| Estático | Configuración manual | Seguridad, previsibilidad | No se adapta a cambios |
| Dinámico | Aprendizaje automático | Adaptación, escalabilidad | Mayor complejidad |
8.2. Protocolos de Encaminamiento Interior (IGP)
RIP (Routing Information Protocol)
RIP es uno de los protocolos de encaminamiento más antiguos y simples, utilizando un algoritmo de vector distancia basado en el número de saltos.
Métrica: Número de saltos (máximo 15, 16 = inalcanzable)
Actualización: Cada 30 segundos, tabla completa
Prevención de loops: Split horizon, poison reverse, triggered updates
Versiones: RIPv1 (classful), RIPv2 (classless con VLSM), RIPng (IPv6)
OSPF (Open Shortest Path First)
OSPF es un protocolo de estado de enlace que construye un mapa completo de la topología de red y utiliza el algoritmo de Dijkstra para calcular rutas óptimas.
| Característica | OSPF | Ventaja |
|---|---|---|
| Algoritmo | Estado de enlace (Dijkstra) | Rutas libres de loops |
| Métrica | Costo (basado en ancho de banda) | Decisiones basadas en capacidad |
| Escalabilidad | Diseño jerárquico con áreas | Reducción de sobrecarga |
| Convergencia | Rápida (segundos) | Menor tiempo de inactividad |
| Autenticación | MD5, SHA | Seguridad mejorada |
Jerarquía de Áreas OSPF
EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)
EIGRP es un protocolo avanzado de vector distancia desarrollado por Cisco, que utiliza el algoritmo DUAL para garantizar rutas libres de loops.
Algoritmo: DUAL (Diffusing Update Algorithm)
Métrica compuesta: Ancho de banda, retardo, fiabilidad, carga, MTU
Actualizaciones: Solo cambios (triggered updates)
Balanceo de carga: Igual y desigual costo (variance)
Rápida convergencia: Rutas de respaldo precalculadas
8.3. Protocolos de Encaminamiento Exterior (EGP)
BGP (Border Gateway Protocol)
BGP es el protocolo de encaminamiento que interconecta los sistemas autónomos de Internet, utilizando un algoritmo de path vector para evitar loops entre ASes.
| Atributo BGP | Tipo | Función |
|---|---|---|
| AS_PATH | Well-known mandatory | Prevención de loops, distancia AS |
| NEXT_HOP | Well-known mandatory | Siguiente salto para alcanzar la red |
| LOCAL_PREF | Well-known discretionary | Preferencia local dentro del AS |
| MED | Optional non-transitive | Métrica sugerida para entrada al AS |
| COMMUNITY | Optional transitive | Etiquetado para políticas |
Proceso de Selección de Rutas BGP
1. Peso (Weight): Atributo local de Cisco
2. Preferencia Local (LOCAL_PREF): Preferencia dentro del AS
3. Origen Local: Rutas originadas localmente
4. AS_PATH: Camino más corto en número de ASes
5. ORIGIN: IGP > EGP > Incompleto
6. MED: Menor valor MED (si aplicable)
7. eBGP vs iBGP: Preferencia por rutas externas
8. IGP Metric: Menor métrica IGP al NEXT_HOP
8.4. Tecnologías Avanzadas de Encaminamiento
MPLS (Multiprotocol Label Switching)
MPLS es una tecnología que acelera el encaminamiento mediante etiquetas, proporcionando la base para servicios avanzados como VPNs y ingeniería de tráfico.
Funcionamiento de MPLS
LER (Label Edge Router): Añade/quita etiquetas
LSR (Label Switch Router): Conmuta basándose en etiquetas
LSP (Label Switched Path): Camino a través de la red MPLS
FEC (Forwarding Equivalence Class): Grupo de paquetes tratados igual
SDN (Software-Defined Networking)
SDN separa el plano de control del plano de datos, centralizando las decisiones de encaminamiento en un controlador software.
Centralización: Visión global de la red para optimización
Programabilidad: Políticas definidas por software
Agilidad: Cambios rápidos sin reconfiguración manual
Automatización: Respuesta automática a condiciones de red
Segment Routing
Segment Routing simplifica el encaminamiento permitiendo especificar el camino exacto que debe seguir un paquete mediante una lista de segmentos.
Simplicidad: No requiere señalización por salto (LDP, RSVP)
Escalabilidad: Reduce el estado mantenido en los routers
Flexibilidad: Ingeniería de tráfico granular
Compatibilidad: Funciona sobre MPLS o IPv6 nativo (SRv6)
🎯 9. CONCLUSIONES
La arquitectura TCP/IP constituye el fundamento tecnológico de Internet y las redes modernas, proporcionando un marco robusto, flexible y escalable para la comunicación entre sistemas heterogéneos. A lo largo de este tema, hemos analizado sus componentes clave, desde los protocolos fundamentales hasta las tecnologías avanzadas de encaminamiento que permiten su funcionamiento global.
Fundamentos sólidos: El dominio de TCP/IP es esencial para gestionar infraestructuras críticas como Diraya, InterSAS y sistemas corporativos del SAS
Evolución continua: La transición IPv4→IPv6, nuevos protocolos como HTTP/3, y tecnologías emergentes requieren actualización constante
Seguridad integrada: DNSSEC, HTTPS, IPsec y otros mecanismos son fundamentales en entornos sanitarios
Gestión especializada: El conocimiento del marco regulatorio español (Red.es, dominios .es) es crucial para el contexto nacional
El Sistema de Nombres de Dominio (DNS) representa un componente crítico de esta arquitectura, facilitando la identificación de recursos mediante nombres legibles para humanos. En España, su gestión está regulada y supervisada por entidades específicas como Red.es, garantizando su correcto funcionamiento dentro del marco normativo nacional.
Los protocolos de encaminamiento, tanto interiores (IGP) como exteriores (EGP), constituyen el «sistema nervioso» de Internet, permitiendo la determinación de rutas óptimas y la adaptación dinámica a cambios en la topología de red. La evolución desde protocolos simples como RIP hasta tecnologías avanzadas como MPLS, SDN y Segment Routing refleja la constante búsqueda de mayor eficiencia, escalabilidad y flexibilidad.
Automatización de redes: SDN, Intent-Based Networking, Zero-Touch Provisioning
Seguridad por diseño: Zero Trust, SASE, segmentación microsegmentación
Edge Computing: 5G, IoT, procesamiento distribuido
Sostenibilidad: Green IT, optimización energética en redes
El profesional de TI especializado en redes debe mantener un conocimiento actualizado de estos fundamentos, ya que constituyen la base sobre la que se construyen las infraestructuras de comunicaciones modernas. La comprensión profunda de TCP/IP, combinada con el conocimiento del marco regulatorio español y las tendencias tecnológicas emergentes, proporciona las competencias necesarias para gestionar eficazmente los sistemas de información del Servicio Andaluz de Salud.
💼 10. CASOS PRÁCTICOS
Caso Práctico 1: Diseño de Red para Centro de Salud
Un nuevo centro de salud en Andalucía necesita conectividad completa con la infraestructura del SAS, incluyendo acceso a Diraya, sistemas de laboratorio y comunicaciones con el hospital de referencia.
Requisitos Técnicos:
- Red local para 50 usuarios (médicos, enfermeras, administrativos)
- Conectividad segura con la Red Corporativa SAS
- Acceso a Internet para servicios no críticos
- Segmentación de red por tipos de usuario
- Redundancia para servicios críticos
Solución Propuesta:
Red Centro de Salud: 10.200.50.0/23
├── VLAN 10 (Médicos): 10.200.50.0/26 (62 hosts)
├── VLAN 20 (Administrativos): 10.200.50.64/26 (62 hosts)
├── VLAN 30 (Equipos médicos): 10.200.50.128/26 (62 hosts)
├── VLAN 40 (Invitados): 10.200.50.192/26 (62 hosts)
└── VLAN 99 (Gestión): 10.200.51.0/24 (254 hosts)
Configuración de Encaminamiento:
router ospf 1
area 20 authentication message-digest
network 10.200.50.0 0.0.1.255 area 20
network 172.16.100.0 0.0.0.3 area 0 ! Enlace a Red SAS
default-information originate always ! Ruta por defecto
Políticas de seguridad:
access-list 100 permit tcp 10.200.50.0 0.0.0.63 host 192.168.1.10 eq 443 ! Diraya HTTPS
access-list 100 permit udp any host 8.8.8.8 eq 53 ! DNS público
access-list 100 deny ip any any log ! Denegar resto y registrar
Caso Práctico 2: Migración DNS para Servicio SAS
El SAS necesita migrar su servicio DNS interno a una nueva infraestructura con soporte DNSSEC, alta disponibilidad y conformidad con las directrices de seguridad del CCN-CERT.
Implementación DNSSEC:
# Clave de firmado de zona (ZSK)
dnssec-keygen -a ECDSAP256SHA256 -n ZONE sas.es
# Clave de firmado de clave (KSK)
dnssec-keygen -a ECDSAP256SHA256 -n ZONE -f KSK sas.es
# Firma de la zona
dnssec-signzone -S -o sas.es sas.es.zone
Registro DS en zona padre (.es):
sas.es. IN DS 12345 8 2 [hash SHA-256 de la KSK]
Configuración de Alta Disponibilidad:
| Servidor | Rol | Ubicación | Dirección IP |
|---|---|---|---|
| ns1.sas.es | Primario | CPD Sevilla | 192.168.10.10 |
| ns2.sas.es | Secundario | CPD Granada | 192.168.20.10 |
| ns3.sas.es | Secundario | Cloud externo | 203.0.113.10 |
📝 11. CUESTIONARIO DE 25 PREGUNTAS
Pregunta 1
En el modelo TCP/IP, ¿qué protocolo de la capa de transporte proporciona entrega fiable, ordenada y con control de errores?
TCP es un protocolo orientado a conexión que garantiza la entrega fiable y ordenada de los datos, con mecanismos de control de errores y flujo. UDP es no fiable, IP es de capa de red, e ICMP es para control y diagnóstico.
Pregunta 2
En España, ¿qué entidad es la autoridad de asignación de nombres de dominio bajo el código de país «.es»?
Red.es es la entidad pública empresarial designada como autoridad de asignación de nombres de dominio «.es» según el Real Decreto 164/2002.
Pregunta 3
¿Cuál de los siguientes protocolos de encaminamiento utiliza un algoritmo de vector distancia con un límite máximo de 15 saltos?
RIP utiliza el número de saltos como métrica con un máximo de 15 (16 significa inalcanzable). OSPF e IS-IS son protocolos de estado de enlace, BGP es path vector.
Pregunta 4
En IPv6, las direcciones que comienzan con «fe80::» son:
Las direcciones fe80::/10 son link-local, válidas únicamente en el enlace local. Las globales comienzan con 2000::/3, multicast con ff00::/8.
Pregunta 5
¿Qué puerto utiliza por defecto el protocolo HTTPS?
HTTPS utiliza el puerto 443/TCP por defecto. HTTP utiliza 80/TCP, mientras que 8080 y 8443 son puertos alternativos no estándar.
Pregunta 6
En OSPF, ¿qué área debe estar presente obligatoriamente en cualquier implementación?
El Área 0 (Backbone) es obligatoria en OSPF y actúa como área de tránsito para comunicar las demás áreas entre sí.
Pregunta 7
¿Cuál es la principal diferencia entre TCP y UDP en términos de fiabilidad?
TCP es un protocolo fiable que garantiza entrega, orden y control de errores mediante ACK, retransmisiones y números de secuencia. UDP es no fiable y rápido.
Pregunta 8
¿Qué registro DNS se utiliza para especificar los servidores de correo de un dominio?
Los registros MX (Mail Exchange) especifican los servidores de correo para un dominio, incluyendo prioridades. Los A mapean a IPv4, CNAME son alias, NS especifican servidores DNS.
Pregunta 9
En la notación CIDR, ¿cuántas direcciones IP utilizables proporciona una red /26?
Una red /26 tiene 6 bits para hosts (32-26=6), proporcionando 2^6 = 64 direcciones totales. Restando dirección de red y broadcast: 64-2 = 62 utilizables.
Pregunta 10
¿Cuál de las siguientes direcciones IPv4 pertenece al rango de direcciones privadas definido en RFC 1918?
172.20.1.1 pertenece al rango privado 172.16.0.0/12. Las otras son: 169.254.x.x (link-local), 203.0.113.x (documentación), 224.x.x.x (multicast).
Pregunta 11
En el establecimiento de una conexión TCP (three-way handshake), ¿cuál es la secuencia correcta de flags?
El three-way handshake sigue la secuencia: 1) Cliente envía SYN, 2) Servidor responde SYN-ACK, 3) Cliente confirma con ACK.
Pregunta 12
¿Qué protocolo se utiliza para resolver direcciones IP a direcciones MAC en redes IPv4?
ARP traduce direcciones IP a direcciones MAC en redes locales. RARP hace lo contrario (MAC a IP), ICMP es para mensajes de control, DHCP para configuración automática.
Pregunta 13
¿Cuál es la principal ventaja de IPv6 sobre IPv4?
IPv6 utiliza direcciones de 128 bits frente a los 32 bits de IPv4, proporcionando aproximadamente 3.4×10³⁸ direcciones únicas, eliminando el problema de agotamiento de direcciones.
Pregunta 14
En BGP, ¿qué atributo se utiliza principalmente para prevenir loops de encaminamiento entre sistemas autónomos?
AS_PATH contiene la secuencia de sistemas autónomos por los que ha pasado una ruta. Si un AS ve su propio número en el AS_PATH, rechaza la ruta para evitar loops.
Pregunta 15
¿Qué protocolo utiliza el puerto 53 tanto en TCP como en UDP?
DNS utiliza UDP/53 para consultas normales (más rápido) y TCP/53 para transferencias de zona y respuestas que excedan 512 bytes.
Pregunta 16
En MPLS, ¿cómo se denominan los routers que añaden o quitan etiquetas en los bordes de la red?
Los LER (Label Edge Router) operan en el borde de la red MPLS y son responsables de añadir etiquetas al tráfico entrante y quitarlas al saliente.
Pregunta 17
¿Cuál de las siguientes características NO es propia del protocolo UDP?
UDP no implementa control de flujo, esta es una característica exclusiva de TCP. UDP es sin conexión, tiene baja sobrecarga y permite transmisión rápida.
Pregunta 18
¿Qué extensión de seguridad para DNS proporciona autenticación e integridad a las respuestas?
DNSSEC utiliza firmas digitales para garantizar la autenticidad e integridad de las respuestas DNS. DoT y DoH proporcionan cifrado en tránsito.
Pregunta 19
En IPv4, ¿cuál es la dirección de broadcast para la red 192.168.10.0/28?
Una red /28 tiene 4 bits para hosts (16 direcciones). La red 192.168.10.0/28 va de .0 a .15, siendo .15 la dirección de broadcast.
Pregunta 20
¿Qué algoritmo utiliza OSPF para calcular las rutas más cortas?
OSPF utiliza el algoritmo de Dijkstra (SPF – Shortest Path First) para calcular rutas óptimas. DUAL es usado por EIGRP, Bellman-Ford por RIP.
Pregunta 21
En el contexto de NAT, ¿qué significa PAT (Port Address Translation)?
PAT (también llamado NAPT) permite que múltiples dispositivos internos compartan una dirección IP pública diferenciándolos por el puerto TCP/UDP.
Pregunta 22
¿Cuál es la principal función del protocolo ICMP?
ICMP (Internet Control Message Protocol) se utiliza para enviar mensajes de error, control y diagnóstico de red. Ejemplos: ping (echo request/reply), traceroute, destination unreachable.
Pregunta 23
En IPv6, ¿qué mecanismo reemplaza a ARP para la resolución de direcciones?
Neighbor Discovery (ND) es parte de ICMPv6 y reemplaza a ARP en IPv6, proporcionando resolución de direcciones, detección de duplicados y descubrimiento de routers.
Pregunta 24
¿Qué orden ETU/1306/2022 actualiza en España?
La Orden ETU/1306/2022, de 15 de diciembre, modifica la Orden ITC/1542/2005 que aprueba el Plan Nacional de nombres de dominio de Internet bajo «.es».
Pregunta 25
En SDN (Software-Defined Networking), ¿cuál es la principal característica arquitectónica?
SDN separa el plano de control (decisiones de encaminamiento) del plano de datos (reenvío de paquetes), centralizando el control en un controlador software que gestiona toda la red.
🗺️ 12. MAPA CONCEPTUAL
TCP/IP: Arquitectura y Componentes Principales
🔄 MODELO DE CAPAS
• Aplicación (HTTP, DNS, SMTP)
• Transporte (TCP, UDP)
• Internet (IP, ICMP, ARP)
• Acceso a Red (Ethernet, Wi-Fi)
📡 PROTOCOLOS CORE
• IP (IPv4/IPv6)
• TCP (fiable)
• UDP (rápido)
• ICMP (control)
🔢 DIRECCIONAMIENTO
• IPv4 (32 bits, CIDR)
• IPv6 (128 bits)
• NAT/PAT
• Subnetting
🌐 DNS Y GESTIÓN
• Jerarquía (raíz, TLD, SLD)
• Registros (A, AAAA, MX, NS)
• Red.es (autoridad .es)
• DNSSEC (seguridad)
🛣️ ENCAMINAMIENTO
• IGP: RIP, OSPF, EIGRP
• EGP: BGP
• Tecnologías: MPLS, SDN
• Métricas y algoritmos
🔧 SERVICIOS TCP/IP
Web: HTTP/HTTPS, APIs REST • Correo: SMTP, POP3, IMAP • Archivos: FTP, SFTP • Gestión: SNMP, SSH • Tiempo: NTP, PTP
📚 13. REFERENCIAS NORMATIVAS Y BIBLIOGRÁFICAS
Estándares RFC Principales
Protocolos Fundamentales:
• RFC 791: Internet Protocol (IPv4)
• RFC 793: Transmission Control Protocol
• RFC 768: User Datagram Protocol
• RFC 8200: Internet Protocol Version 6 (IPv6)
DNS y Aplicaciones:
• RFC 1034/1035: Domain Name System
• RFC 4033-4035: DNS Security Extensions (DNSSEC)
• RFC 7540: HTTP/2
• RFC 9000: QUIC Protocol
Encaminamiento:
• RFC 2328: OSPF Version 2
• RFC 4271: Border Gateway Protocol 4
• RFC 2453: RIP Version 2
Legislación Española
Marco Legal DNS España:
• Ley 9/2014: General de Telecomunicaciones
• Orden ETU/1306/2022: Plan Nacional nombres dominio «.es»
• Real Decreto 164/2002: Estatuto Red.es
• Orden ITC/1542/2005: Asignación dominios «.es»
Recursos Técnicos Especializados
Organismos y Documentación:
• CCN-CERT: Guías de configuración segura
• Red.es: Manual de dominios «.es»
• RIPE NCC: Documentación IPv6
• IETF: Internet Engineering Task Force
🏷️ 14. PALABRAS CLAVE
🎓 PREPARACIÓN COMPLETA PARA OPOSICIONES TFA-STI
Tema 61 desarrollado según temario oficial del Servicio Andaluz de Salud
Actualizado para convocatoria 2025 • Incluye normativa española vigente • 25 preguntas tipo test
«El dominio de los fundamentos TCP/IP es esencial para la gestión de infraestructuras sanitarias críticas»
1. Introducción a la Arquitectura TCP/IP
La arquitectura TCP/IP es el modelo fundamental que permite la comunicación en redes modernas, incluyendo Internet. Desarrollado en la década de 1970 por el Departamento de Defensa de EE.UU., se diseñó para garantizar la interoperabilidad entre sistemas heterogéneos y permitir la comunicación eficiente entre dispositivos de diferentes fabricantes.
A diferencia del modelo OSI, que es teórico, el modelo TCP/IP es un modelo práctico y ampliamente adoptado. Se compone de 4 capas funcionales, cada una con protocolos específicos para la transmisión de datos a través de redes.
2. Capas del Modelo TCP/IP y sus Protocolos
📌 El modelo TCP/IP está estructurado en cuatro capas funcionales:
2.1. Capa de Acceso a la Red (Enlace o Física)
✅ Función: Se encarga de la transmisión de datos a nivel físico a través del medio de comunicación (cables, ondas de radio, fibra óptica).
✅ Tareas principales:
- Definir cómo los datos se transmiten a través del hardware de red.
- Manejar el acceso al medio de transmisión y la detección de colisiones.
✅ Protocolos y tecnologías: - Ethernet, Wi-Fi, Frame Relay, PPP (Point-to-Point Protocol).
✅ Dispositivos involucrados: - Switches, hubs, repetidores, puntos de acceso inalámbrico (APs).
2.2. Capa de Internet
✅ Función: Se encarga del direccionamiento y enrutamiento de paquetes para que los datos lleguen a su destino.
✅ Tareas principales:
- Asignación de direcciones IP a los dispositivos.
- Fragmentación y reensamblado de paquetes para adaptarlos a distintos tipos de redes.
- Determinación de la mejor ruta para el envío de paquetes.
✅ Protocolos principales: - IP (Internet Protocol): Define direcciones IP y fragmentación de paquetes.
- ICMP (Internet Control Message Protocol): Diagnóstico y notificación de errores en la red.
- ARP (Address Resolution Protocol): Traduce direcciones IP a direcciones MAC.
- NAT (Network Address Translation): Permite la conversión de direcciones privadas a públicas.
✅ Dispositivos involucrados: - Routers, gateways, cortafuegos (firewalls).
2.3. Capa de Transporte
✅ Función: Garantiza la entrega confiable de datos entre aplicaciones en diferentes dispositivos.
✅ Tareas principales:
- Controlar el flujo de datos para evitar congestión en la red.
- Segmentación y reensamblado de datos.
- Corrección de errores y retransmisión en caso de pérdida de datos.
✅ Protocolos principales: - TCP (Transmission Control Protocol):
- Orientado a conexión.
- Garantiza la entrega fiable de los datos en el orden correcto.
- UDP (User Datagram Protocol):
- No orientado a conexión.
- No garantiza la entrega de paquetes, pero es más rápido (usado en streaming y VoIP).
2.4. Capa de Aplicación
✅ Función: Proporciona servicios directamente al usuario y define los protocolos de comunicación para aplicaciones en red.
✅ Protocolos y servicios principales:
- HTTP/HTTPS: Navegación web.
- FTP/SFTP: Transferencia de archivos.
- SMTP, POP3, IMAP: Envío y recepción de correos electrónicos.
- DNS (Domain Name System): Traducción de nombres de dominio en direcciones IP.
3. Direccionamiento IP
El direccionamiento IP es el mecanismo que permite identificar y localizar dispositivos en una red. Existen dos versiones principales:
3.1. IPv4 (Internet Protocol versión 4)
✅ Características:
- Usa direcciones de 32 bits expresadas en notación decimal (ejemplo: 192.168.1.1).
- Clasificación en clases A, B, C, D y E.
- Problema de escasez de direcciones resuelto parcialmente con NAT.
3.2. IPv6 (Internet Protocol versión 6)
✅ Características:
- Usa direcciones de 128 bits expresadas en notación hexadecimal (ejemplo: 2001:db8::ff00:42:8329).
- Soporta autoconfiguración y mayor seguridad.
- Diseñado para el crecimiento exponencial de dispositivos conectados a Internet.
4. Sistema de Nombres de Dominio (DNS)
El DNS (Domain Name System) permite traducir nombres de dominio (ejemplo: www.google.com) en direcciones IP para facilitar el acceso a servidores en Internet.
4.1. Estructura jerárquica del DNS
✅ Componentes principales:
- Raíz (.) → Dominios de nivel superior (.com, .org, .es, .gov).
- Dominios secundarios (google.com, escapa.es).
- Subdominios (mail.google.com).
4.2. Gestión en España
✅ Dominios .es gestionados por la entidad pública Red.es.
✅ Facilita la regulación y asignación de nombres de dominio a nivel nacional.
5. Servicios Basados en TCP/IP
✅ Principales servicios:
- Navegación web (HTTP/HTTPS).
- Correo electrónico (SMTP, IMAP, POP3).
- Transferencia de archivos (FTP, SFTP).
- Streaming de video y audio (RTP, RTSP).
6. Encaminamiento (Routing)
📌 El encaminamiento es el proceso de seleccionar la mejor ruta para enviar paquetes de datos a través de una red.
6.1. Conceptos fundamentales
✅ Tablas de encaminamiento:
- Contienen información sobre rutas hacia otras redes.
✅ Encaminadores (routers): - Dispositivos que gestionan la mejor ruta para transmitir datos.
6.2. Protocolos de Encaminamiento
✅ Protocolos más utilizados:
- RIP (Routing Information Protocol):
- Usa el conteo de saltos como métrica.
- Adecuado para redes pequeñas.
- OSPF (Open Shortest Path First):
- Utiliza el algoritmo de Dijkstra para encontrar la mejor ruta.
- Escalable y eficiente.
- BGP (Border Gateway Protocol):
- Utilizado en Internet para el intercambio de rutas entre sistemas autónomos.
📌 Conclusión
📌 El modelo TCP/IP es la base de Internet y de la comunicación en redes modernas.
📌 Su estructura en capas permite la interoperabilidad y el desarrollo de servicios de red.
📌 El direccionamiento IP, el DNS y el encaminamiento son elementos esenciales para su funcionamiento.
📌 Cuestionario – Tema 61: La Arquitectura TCP/IP
1. ¿Qué función cumple la capa de Internet en la arquitectura TCP/IP?
a) Gestiona la comunicación directa con el usuario.
b) Proporciona la interfaz física entre dispositivos.
c) Garantiza la comunicación fiable entre aplicaciones.
d) Realiza el enrutamiento y direccionamiento lógico de los paquetes.
✅ Respuesta correcta: d) Realiza el enrutamiento y direccionamiento lógico de los paquetes.
📌 Explicación:
La capa de Internet se encarga del direccionamiento y enrutamiento de paquetes, asegurando que lleguen correctamente a su destino mediante protocolos como IP, ICMP y ARP.
2. ¿Cuál es una ventaja clave de IPv6 frente a IPv4?
a) Utiliza direcciones más cortas.
b) La integración de direcciones MAC.
c) La autoconfiguración y un espacio de direcciones mucho mayor.
d) Solo se usa en redes locales.
✅ Respuesta correcta: c) La autoconfiguración y un espacio de direcciones mucho mayor.
📌 Explicación:
IPv6 usa direcciones de 128 bits, lo que expande drásticamente el número de direcciones disponibles y permite autoconfiguración sin necesidad de DHCP.
3. ¿Qué protocolo permite la traducción de nombres de dominio en direcciones IP?
a) FTP
b) DNS
c) TCP
d) ARP
✅ Respuesta correcta: b) DNS.
📌 Explicación:
El DNS (Domain Name System) traduce nombres de dominio en direcciones IP, facilitando la navegación en Internet. ARP, en cambio, traduce direcciones IP en direcciones MAC dentro de una red local.
4. ¿Cuál es el principal protocolo de transporte orientado a conexión en TCP/IP?
a) UDP
b) IP
c) ICMP
d) TCP
✅ Respuesta correcta: d) TCP.
📌 Explicación:
TCP (Transmission Control Protocol) garantiza la entrega fiable de datos al establecer una conexión previa y controlar el flujo de información.
5. ¿Qué entidad gestiona los dominios .es en España?
a) ICANN
b) Red.es
c) ARIN
d) RIPE
✅ Respuesta correcta: b) Red.es.
📌 Explicación:
La gestión de los dominios .es en España está a cargo de Red.es, que regula su administración y asignación.
6. ¿Qué característica define al protocolo RIP?
a) Utiliza el algoritmo de Dijkstra.
b) Es adecuado para redes pequeñas y usa el conteo de saltos.
c) Funciona exclusivamente en redes de área local.
d) Se usa para intercambiar rutas entre sistemas autónomos.
✅ Respuesta correcta: b) Es adecuado para redes pequeñas y usa el conteo de saltos.
📌 Explicación:
RIP (Routing Information Protocol) es un protocolo de enrutamiento sencillo que utiliza el número de saltos como métrica. Sin embargo, no es escalable para redes grandes.
7. ¿Qué capa de TCP/IP utiliza el protocolo HTTP?
a) Transporte
b) Internet
c) Aplicación
d) Enlace
✅ Respuesta correcta: c) Aplicación.
📌 Explicación:
HTTP (Hypertext Transfer Protocol) pertenece a la Capa de Aplicación, ya que se usa para la comunicación entre servidores web y navegadores.
8. ¿Qué tipo de dirección IP permite la transmisión de paquetes a múltiples destinos específicos?
a) Unicast
b) Multicast
c) Broadcast
d) Anycast
✅ Respuesta correcta: b) Multicast.
📌 Explicación:
Multicast permite enviar paquetes a un grupo de dispositivos, optimizando el uso del ancho de banda y evitando la saturación de la red.
9. ¿Qué protocolo se utiliza para intercambiar rutas entre sistemas autónomos en Internet?
a) BGP
b) OSPF
c) RIP
d) DHCP
✅ Respuesta correcta: a) BGP.
📌 Explicación:
BGP (Border Gateway Protocol) es el protocolo esencial en Internet para el intercambio de rutas entre sistemas autónomos (AS).
10. ¿Qué servicio basado en TCP/IP se utiliza para la transferencia de correos electrónicos?
a) FTP
b) SMTP
c) HTTPS
d) DNS
✅ Respuesta correcta: b) SMTP.
📌 Explicación:
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) es el protocolo estándar para el envío de correos electrónicos en Internet.
11. ¿Qué protocolo se usa para asignar dinámicamente direcciones IP a dispositivos en una red?
a) DNS
b) DHCP
c) TCP
d) ICMP
✅ Respuesta correcta: b) DHCP.
📌 Explicación:
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) permite la asignación automática de direcciones IP a dispositivos dentro de una red, evitando la configuración manual.
12. ¿Cuál es una función principal del protocolo ICMP?
a) Garantizar la entrega fiable de datos.
b) Diagnosticar problemas en la red.
c) Resolver direcciones IP a direcciones MAC.
d) Transferir archivos entre dispositivos.
✅ Respuesta correcta: b) Diagnosticar problemas en la red.
📌 Explicación:
ICMP (Internet Control Message Protocol) se usa para diagnosticar problemas en la red, enviar mensajes de error y comprobar la conectividad con herramientas como ping.
13. ¿Qué característica principal diferencia IPv6 de IPv4?
a) El uso exclusivo de direcciones privadas.
b) La longitud de sus direcciones.
c) La eliminación de enrutadores en redes grandes.
d) La incompatibilidad con protocolos de capa de transporte.
✅ Respuesta correcta: b) La longitud de sus direcciones.
📌 Explicación:
IPv6 utiliza direcciones de 128 bits, mientras que IPv4 usa 32 bits, permitiendo una cantidad de direcciones mucho mayor.
14. ¿Qué protocolo de transporte es más adecuado para aplicaciones en tiempo real, como videollamadas?
a) TCP
b) UDP
c) ICMP
d) IP
✅ Respuesta correcta: b) UDP.
📌 Explicación:
UDP (User Datagram Protocol) es un protocolo sin control de errores, lo que reduce la latencia y lo hace ideal para streaming, videollamadas y VoIP.
15. ¿Qué nivel del modelo TCP/IP está encargado del direccionamiento lógico y el enrutamiento de datos?
a) Capa de enlace.
b) Capa de Internet.
c) Capa de transporte.
d) Capa de aplicación.
✅ Respuesta correcta: b) Capa de Internet.
📌 Explicación:
La Capa de Internet maneja el direccionamiento lógico y el enrutamiento de paquetes mediante protocolos como IP, ICMP y ARP.
16. ¿Qué protocolo permite la traducción de direcciones IP en direcciones MAC en una red local?
a) DHCP
b) ARP
c) ICMP
d) RIP
✅ Respuesta correcta: b) ARP.
📌 Explicación:
ARP (Address Resolution Protocol) permite a los dispositivos de una red local obtener la dirección MAC de otro dispositivo a partir de su dirección IP.
17. ¿Qué protocolo se usa para la navegación segura en Internet?
a) HTTP
b) HTTPS
c) FTP
d) DNS
✅ Respuesta correcta: b) HTTPS.
📌 Explicación:
HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) utiliza SSL/TLS para cifrar los datos y proporcionar seguridad en la navegación web.
18. ¿Qué tecnología se utiliza para compartir direcciones IP públicas entre varios dispositivos en una red privada?
a) DNS
b) NAT
c) DHCP
d) IPv6
✅ Respuesta correcta: b) NAT.
📌 Explicación:
NAT (Network Address Translation) permite que varios dispositivos dentro de una red privada compartan una única dirección IP pública para acceder a Internet.
19. ¿Qué protocolo de encaminamiento es adecuado para redes grandes como Internet?
a) RIP
b) OSPF
c) BGP
d) ARP
✅ Respuesta correcta: c) BGP.
📌 Explicación:
BGP (Border Gateway Protocol) es el protocolo de encaminamiento utilizado en Internet para el intercambio de rutas entre sistemas autónomos (AS).
20. ¿Qué dirección IP se usa para el loopback (autorreferencia) en IPv4?
a) 0.0.0.0
b) 127.0.0.1
c) 192.168.0.1
d) 255.255.255.255
✅ Respuesta correcta: b) 127.0.0.1.
📌 Explicación:
La dirección 127.0.0.1 es la dirección de loopback, usada para probar la conectividad en el propio dispositivo sin salir a la red.
21. ¿Cuál de los siguientes protocolos pertenece a la capa de transporte en el modelo TCP/IP?
a) IP
b) UDP
c) DNS
d) ICMP
✅ Respuesta correcta: b) UDP.
📌 Explicación:
UDP (User Datagram Protocol) es un protocolo de capa de transporte que no garantiza la entrega de los datos, pero ofrece menor latencia en aplicaciones en tiempo real.
22. ¿Qué dirección IP de red privada pertenece a la clase A en IPv4?
a) 192.168.1.1
b) 10.0.0.1
c) 172.16.0.1
d) 169.254.0.1
✅ Respuesta correcta: b) 10.0.0.1.
📌 Explicación:
Las direcciones privadas de clase A en IPv4 van desde 10.0.0.0 a 10.255.255.255, mientras que 192.168.x.x pertenece a clase C y 172.16.x.x – 172.31.x.x a clase B.
23. ¿Qué protocolo se encarga de gestionar la conversión de direcciones IPv4 a IPv6 en redes duales?
a) DHCP
b) NAT64
c) ARP
d) OSPF
✅ Respuesta correcta: b) NAT64.
📌 Explicación:
NAT64 permite que dispositivos IPv6 se comuniquen con redes basadas en IPv4 mediante la conversión de direcciones.
24. ¿Qué significa CIDR en el direccionamiento IP?
a) Un tipo de dirección IP privada
b) Un esquema de enrutamiento sin clases
c) Un protocolo de acceso remoto
d) Una técnica de seguridad en redes
✅ Respuesta correcta: b) Un esquema de enrutamiento sin clases.
📌 Explicación:
CIDR (Classless Inter-Domain Routing) es un método de asignación de direcciones IP que reemplaza el sistema de clases tradicional, permitiendo un uso más eficiente del espacio de direcciones.
25. ¿Cuál es la función principal de un gateway en una red TCP/IP?
a) Asignar direcciones IP dinámicas
b) Interconectar redes diferentes y actuar como puerta de enlace
c) Filtrar tráfico no autorizado
d) Convertir nombres de dominio en direcciones IP
✅ Respuesta correcta: b) Interconectar redes diferentes y actuar como puerta de enlace.
📌 Explicación:
Un gateway conecta redes con protocolos diferentes, permitiendo la comunicación entre ellas.
26. ¿Cuál es el rango de direcciones de red privadas de clase C en IPv4?
a) 192.168.0.0 – 192.168.255.255
b) 10.0.0.0 – 10.255.255.255
c) 172.16.0.0 – 172.31.255.255
d) 169.254.0.0 – 169.254.255.255
✅ Respuesta correcta: a) 192.168.0.0 – 192.168.255.255.
📌 Explicación:
Las redes privadas de clase C en IPv4 están dentro del rango 192.168.x.x, mientras que 10.x.x.x es clase A y 172.16.x.x – 172.31.x.x es clase B.
27. ¿Qué protocolo permite el envío de mensajes de error y control en una red IP?
a) DHCP
b) ICMP
c) OSPF
d) TCP
✅ Respuesta correcta: b) ICMP.
📌 Explicación:
ICMP (Internet Control Message Protocol) se usa para enviar mensajes de error, diagnóstico y control de red, como ocurre con ping.
28. ¿Qué dirección IPv4 representa una dirección de broadcast en una subred /24?
a) 192.168.1.0
b) 192.168.1.255
c) 192.168.1.1
d) 192.168.0.1
✅ Respuesta correcta: b) 192.168.1.255.
📌 Explicación:
En una subred /24 (255.255.255.0), la última dirección es broadcast, usada para enviar paquetes a todos los dispositivos de la red.
29. ¿Qué protocolo de enrutamiento es más eficiente en redes internas grandes?
a) RIP
b) BGP
c) OSPF
d) NAT
✅ Respuesta correcta: c) OSPF.
📌 Explicación:
OSPF (Open Shortest Path First) usa el algoritmo de Dijkstra para calcular la mejor ruta, lo que lo hace más eficiente que RIP en redes internas grandes.
30. ¿Qué tipo de direccionamiento permite que un paquete sea enviado a la mejor opción de múltiples destinos posibles?
a) Unicast
b) Broadcast
c) Multicast
d) Anycast
✅ Respuesta correcta: d) Anycast.
📌 Explicación:
En Anycast, el tráfico es dirigido a uno entre varios destinos posibles, seleccionando el más cercano o el más óptimo.
📌 Mapa Conceptual – Tema 61: La Arquitectura TCP/IP
🌍 Arquitectura TCP/IP
📌 Modelo práctico de comunicación en redes que permite la interoperabilidad entre dispositivos en Internet.
✅ Estructura de 4 capas funcionales:
1️⃣ Capa de Acceso a la Red (Enlace/Física)
- Responsable de la transmisión de datos a través del medio físico.
- Tecnologías: Ethernet, Wi-Fi, DSL, Frame Relay.
- Dispositivos: Switches, hubs, puntos de acceso.
2️⃣ Capa de Internet
- Encargada del direccionamiento y enrutamiento de paquetes entre redes.
- Protocolos clave:
- IP (Internet Protocol): Direccionamiento y fragmentación de paquetes.
- ICMP (Internet Control Message Protocol): Diagnóstico y control de errores.
- ARP (Address Resolution Protocol): Traducción de direcciones IP a MAC.
- Dispositivos: Routers, gateways, firewalls.
3️⃣ Capa de Transporte
- Gestiona la comunicación confiable entre aplicaciones.
- Protocolos clave:
- TCP (Transmission Control Protocol): Conexión fiable y control de errores.
- UDP (User Datagram Protocol): Comunicación rápida sin control de errores.
4️⃣ Capa de Aplicación
- Proporciona servicios de red al usuario final.
- Protocolos clave:
- HTTP/HTTPS: Navegación web.
- SMTP, POP3, IMAP: Correo electrónico.
- FTP/SFTP: Transferencia de archivos.
- DNS (Domain Name System): Traducción de nombres de dominio.
🌐 Direccionamiento IP
✅ Identificación única de dispositivos en la red.
📌 Versiones:
- IPv4:
- 32 bits (ejemplo: 192.168.1.1).
- Uso de subredes y NAT por la escasez de direcciones.
- IPv6:
- 128 bits (ejemplo: 2001:db8::ff00:42:8329).
- Mayor cantidad de direcciones y autoconfiguración.
📌 Tipos de Direccionamiento:
- Unicast: Envío a un solo destinatario.
- Multicast: Envío a un grupo de destinatarios.
- Broadcast: Envío a todos los dispositivos de una red.
- Anycast: Envío al destino más cercano de varios posibles.
🔎 Sistema de Nombres de Dominio (DNS)
✅ Convierte nombres de dominio en direcciones IP.
📌 Estructura:
- Raíz (.) → Dominios de nivel superior (.com, .org, .es).
- Dominios secundarios (google.com, escapa.es).
- Subdominios (mail.google.com).
📌 Gestión en España:
- Red.es gestiona los dominios .es a nivel nacional.
🚦 Encaminamiento (Routing)
✅ Selección de la mejor ruta para el envío de datos.
📌 Conceptos clave:
- Tablas de encaminamiento: Información sobre rutas hacia otras redes.
- Encaminadores (Routers): Dispositivos que gestionan rutas en la red.
📌 Protocolos de Encaminamiento:
- RIP (Routing Information Protocol):
- Basado en el conteo de saltos.
- Eficiente en redes pequeñas.
- OSPF (Open Shortest Path First):
- Usa el algoritmo de Dijkstra para encontrar la mejor ruta.
- Escalable y eficiente en redes grandes.
- BGP (Border Gateway Protocol):
- Protocolo de Internet para el intercambio de rutas entre sistemas autónomos (AS).
📌 Conclusión
📌 El modelo TCP/IP es la base de la comunicación en Internet.
📌 Su estructura en capas permite la interoperabilidad y desarrollo de servicios en red.
📌 El direccionamiento IP, el DNS y el encaminamiento son esenciales para su funcionamiento.