Fundamentos de Redes — Modelos, Direccionamiento y Transporte

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📚 Esta sección repasa los fundamentos de redes y cómo funcionan los protocolos estándar que vemos al capturar tráfico.

Sin entender cómo fluye el tráfico y qué puertos/protocolos se usan, no podemos analizar correctamente ningún paquete.

🧩 Modelos de Red: OSI vs TCP/IP

🏗️ Modelo	Capas	Características
OSI	7 capas	Más teórico, estructurado y segmentado
TCP/IP	4 capas	Más práctico, flexible y basado en protocolos reales

📘 Relación entre modelos:

Capas 5–7 del OSI → Capa 4 (Aplicación) del TCP/IP
Capa 4 (Transporte) → igual en ambos
Capa 3 (Red) → Capa 2 (Internet) en TCP/IP
Capas 1–2 (Física y Enlace de datos) → Capa 1 (Link) en TCP/IP

💡 PDU (Protocol Data Unit):
Cada capa añade su propio encabezado al encapsular datos.
Por ejemplo:

Capa 7–5: Datos
Capa 4: Segmento (TCP) o Datagram (UDP)
Capa 3: Paquete (IP)
Capa 2: Trama (Frame)
Capa 1: Bits

🔁 En Wireshark, los PDUs se muestran al revés (de abajo hacia arriba, según fueron desencapsulados).

🧭 Direccionamiento (Addressing)

🧱 MAC Address (Capa 2)

48 bits (6 octetos) en hexadecimal 🧮
Identifica de forma única cada interfaz de red.
Se usa dentro del dominio de broadcast local.
Si necesita salir del dominio → el router reemplaza la cabecera MAC para enviarlo al siguiente salto. 🚀

🌍 IP Address (Capa 3)

Protocolo IP (Internet Protocol) → permite enviar datos entre redes diferentes.
Es sin conexión (no garantiza entrega), por eso depende de TCP para fiabilidad.

🔹 IPv4

32 bits → 4 octetos (ej: 192.168.1.10)
Rango de cada octeto: 0–255.
Base del enrutamiento actual. 🌐

🔸 IPv6

128 bits → 16 octetos (hexadecimal).
Ejemplo: 2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334
Ventajas:
- Más espacio de direcciones 📈
- Mejor soporte para multicast
- Seguridad integrada con IPSec 🔒
- Cabeceras simplificadas

Tipos de direcciones:

Tipo	Descripción
🧍 Unicast	Comunicación uno a uno
👥 Anycast	Uno a varios (solo uno responde, útil en balanceo)
📡 Multicast	Uno a muchos (todos reciben)
🚫 Broadcast	No existe (reemplazado por multicast)

🌍 Adopción actual: alrededor del 40 % mundial (según Google).

🚦 Capa de Transporte (TCP / UDP)

⚙️ Función

Controla cómo se envían los datos:

Divide, encapsula, envía 📤
Recibe, reordena, reensambla 📥

⚔️ TCP vs UDP

Característica	TCP	UDP
Conexión	Orientado a conexión 🔄	Sin conexión 🚀
Entrega	Fiable (ACK + control de errores)	No fiable (fire & forget)
Velocidad	Más lento ⚙️	Más rápido ⚡
Uso común	SSH, HTTP, SMTP, FTP	DNS, streaming, VoIP, videojuegos 🎮

💡 Ejemplo:

TCP → Ideal para comandos remotos (SSH).
Si se pierde un fragmento, reenvía y asegura integridad.
UDP → Ideal para video streaming o DNS, donde perder un paquete no afecta tanto.

🤝 TCP: Three-Way Handshake (Establecer conexión)

🧍 Cliente → SYN → Servidor
- Solicita iniciar conexión y sincroniza números de secuencia.
🖥️ Servidor → SYN + ACK → Cliente
- Acepta y responde al número inicial.
🔁 Cliente → ACK → Servidor
- Confirma el acuerdo y comienza la sesión.