Protocolo de Red: ¿Qué es, para qué sirve y qué importancia tiene en informática?

En las comunicaciones entre ordenadores, existe lo que se conoce como redes informáticas. Estos son los que permiten que cada uno de los procesos dentro de una red se ejecutan ordenada, pudiendo hacer posible el intercambio de información entre sistemas informáticos.

El mundo de los protocolos de red es verdaderamente interesante, ya que aprender de él implica ensuciarse las manos con los conceptos más esenciales de la comunicación digital a nivel técnico claro está.

En este artículo vamos a enseñarte lo más importante sobre los protocolos de red, para que lo utilices para estudiar para tu examen del instituto, o simplemente para que amplíes tus conocimientos al respecto. Así que presta atención y ve guardando esta entrada entre tus favoritos.

¿Qué es un protocolo de red y para qué sirve en un sistema de computadoras?

Un protocolo de red es un conjunto de normas establecidas en un sistema de ordenadores que dictamina los lineamientos que se deben cumplir, para conseguir una comunicación efectiva entre los nodos que conforman dicho sistema. Es en cierto modo como las normas de tránsito de la información que fluye en forma de bites de un equipo a otro.

Esto es muy importante, ya que sin ellos, la información que se transmite no sería verificada, lo que haría que nada garantice que esta llegue sin errores. Entonces, esta se convierte en algo así como un medio de comunicación; lleno de información especulativa y de dudosa providencia. Pero lo más importante, es que las órdenes que esta contiene serían mal aplicadas, haciendo que las aplicaciones que las ejecutan colapsen por completo.

En cierto modo, los protocolos son como supervisores: un filtro de control de calidad de los datos que se transmiten en la red. Gracias a ellos, se puede conseguir una perfecta armonía en todo el sistema de ordenadores, en el que todo funciona como debe ser.

¿Cuáles son los principales protocolos de red que existen en informática?

En una misma red de ordenadores existen una cantidad de protocolos tremenda, nombrarlos a todos nos llevaría aquí mucho más que un artículo. Pero los más importantes y conocidos te serán nombrados a continuación:

Internet Protocol

Posiblemente el más conocido. Este es un protocolo de transporte de datos de manera no fiable. Lo que hace es enviar paquetes de datos (datagramas) de un punto de origen a otro de destino, limitándose a esto y no a garantizar que los paquetes sean entregados.

Este concepto tan elemental es la base de las comuniacaciones de Internet. Ya que establece una dirección a tu ordenador (dirección IP) y le da la habilidad de enviar datos (cargar) y recibirlos (descargar). De este protocolo existen dos versiones conocidas, el IPv4 y el IPv6 y la diferencia principal entre uno y otro es la cantidad de direcciones que puede asignar.

ARP

Menos conocido pero muy importante. Trabaja en conjunto con el protocolo de Internet versión 4, y es el que se encarga de asignar las direcciones IPv4 a los equipos correspondientes. Es una tarea sencilla, pero que facilita mucho las cosas. Sus iniciales corresponden a Address Resolution Protocol o protocolo de resolución de direcciones.

Sin embargo, una de sus debilidades es que no verifica que las direcciones que asigna sean correcta, lo que da cabida a errores.

ND Protocol

Este protocolo tiene exactamente la misma función que el anterior, pero en este caso se encarga de asignar las direcciones IPv6. De este modo permite que un equipo se integre a la red local, siendo un enlace para que los datagramas lleguen a este.

ICMP

Este es otro protocolo que funciona en conjunto con el protocolo de Internet. Se conoce como protocolo de control de mensajes de Internet o Internet Control Message Protocol, y este se encarga de enviar notificaciones y mensajes de error, informando escenarios como que el host es imposible de localizar o que un servicio ya no está disponible al momento de su solicitud.

TCP

Este protocolo se monta sobre la IP, lo que hace que muchas veces se conozca a ambos con el nombre TCP/IP. Este tiene exactamente la misma función, ya que lo que se encarga es de transportar datos de un punto a otro, con la diferencia de que en cada dato agrega un checksum o suma de verificación para garantizar la fiabilidad de los datos transmitidos.

Sus iniciales corresponden a Transmission Control Protocol o protocolo de control de transmisiones.

UDP

Este es un protocolo muy similar al anterior, pero se encarga de la transmisión de datos en redes locales de un mismo usuario, sin depender de conexión a Internet. Al igual que la IP, no garantiza que los datos serán recibidos, pero esto a su vez agiliza las comunicaciones en la red.

¿Qué es la clasificación OSI? ¿Cuáles son todas las capas que conforman este protocolo de comunicaciones?

En el mundo de los protocolos de red, existe un modelo de referencia conocido como clasificación OSI, que es un estándar creado por la Organización Mundial de Normalización (ISO) en los años 80, que determina un esquema básico sobre el que deben regirse los diferentes protocolos que existen. Este no es el único que existe, IBM también creó su propio System Network Architectura (SNA), pero el OSI sigue siendo el más popular.

Este modelo consta de 7 capas con funciones diferentes que permiten que la comunicación en una red sea efectiva al 100%. El usuario solo interactúa con 2 de ellas: la primera y la última respectivamente, ya que las demás ocurren a nivel de sistema.

A continuación te presentamos cada una de ellas:

Capa 1 (Nivel físico)

La capa física es aquella que valga la redundancia, es compuesta con todos los elementos físicos de la red, desde las máquinas u ordenadores, hasta los cables y enrutadores. Esta también engloba el concepto de topología de red, que no es más que la manera en la que es estructurada una red para facilitar las comunicaciones en ella.

Esta es la capa con la que más interacción tiene el usuario, e incluso se dice que es la única ya que la séptima capa, la de aplicación, no es ejecutada por este sino por softwares que este utiliza en esta primera capa física.

Capa 2 (Nivel de enlace)

Conocida como la capa de enlace de datos. Esta trabaja entre los componentes físicos y la red (capa 3). Se encarga de procesar, verificar y confirmar los datos emitidos en el nivel 1 del modelo OSI, para posteriormente enviarlos al nivel 3, que es donde realmente comienza el proceso de enviar y recibir información entre ordenadores.

Esta capa es esencial, ya que es un filtro para asegurarnos de que los datos que entran en la red son correctos, pues los protocolos de la capa de red, en la mayoría de los casos no podrán hacerlo porque le restaría fluidez al transporte de los mismos.

Capa 3 (Nivel de red)

En esta capa es en donde conviven la mayoría de los protocolos que mencionamos anteriormente. Se encarga de hacer llegar los datos desde un origen hacia su destino, sin importar si ambos puntos donde están conectados directamente o si hay un dispositivo "intermediario" entre ambos.

El elemento más importante de esta es el Internet Protocol (IP) que ya te explicamos en el punto anterior, y trabaja en conjunto con otros cientos de protocolos.

Capa 4 (Nivel de transporte)

Suele confundirse con la anterior, ya que tiene casi la misma función al transportar los datos de una dirección IP a otra dentro de una red con o sin conexión a Internet. Para ello se vale de los protocolos TCP (con conexión) y el UDP (sin conexión), los cuales trabajan sobre el protocolo de Internet o IP. Lo que hace este es que independiza los datos de la capa de red, para hacer que su transmisión de origen a destino sea mucho más veloz.

Capa 5 (Nivel de sesión)

Cada vez que se inicia un intercambio de información entre ordenadores, se abre lo que se conoce como una "sesión". Este nivel lo que se encarga es de mantener dicha sesión abierta mientras que el intercambio de datos se realiza, de lo contrario este no podría completarse y la comunicación en la red sería completamente imposible.

Esta también es capaz de reanudar una sesión en caso de que ocurra una interrupción inesperada, retomándola desde el punto exacto en que se interrumpió.

Capa 6 (Nivel de presentación)

Esta es una de las capas más importantes. Todos los datos o datagramas que viajan en una red, son simples números binarios, imposibles de entender para una persona normal. Lo que se hace en este nivel es que se interpretan esos datos y son reescritos para que las aplicaciones y usuarios puedan entenderlas.

Básicamente, es la que permite que mientras navegas en Internet veas una imagen que descargas, a pesar de que para la red era un puñado de ceros y unos. En esencia, se trata de un traductor de datos.

Capa 7 (Nivel de aplicación)

Por último, está el nivel de aplicación, que es el que permite a los programas utilizar la información generada en la red para su posterior ejecución.