Las redes informáticas funcionan bajo un conjunto de reglas denominadas protocolos de red, que son las que establecen cómo y en qué contexto pueden comunicarse entre sí los dispositivos conectados a ellas. Estos protocolos de una red definen los estándares para la transmisión de datos, por lo que son los encargados de garantizar que la información enviada por un dispositivo sea comprendida correctamente por el receptor.
Sin estos protocolos de las redes cada usuario podría utilizar métodos diferentes para enviar y recibir información, algo que sería caótico y muy poco fiable. Por eso vamos a contarte qué es un protocolo en informática y qué necesitas saber sobre redes y protocolos para que no tengas ningún tipo de problema con ellos.
Qué son los protocolos de red
La capacidad de intercambiar paquetes de datos forma parte de la rutina de los protocolos de red entre ordenadores, regulando la dirección de envío, qué camino van a recorrer esos datos y el control de los posibles fallos que se produzcan en el proceso. Para que dos ordenadores se puedan comunicar entre sí deben estar en la misma sintonía, es decir, estar conectados al mismo protocolo.
Sin embargo, como en todo, hay matices. No todas las conexiones de datos son iguales, y tampoco es igual conectar dos ordenadores a una misma red doméstica que conectar un ordenador a Internet para enviar datos a varios destinatarios. En este sentido, se han desarrollado con el paso de los años distintos protocolos de red para cada una de las formas de comunicación, diferenciados por entre otras las siguientes características:
- Número de participantes en la comunicación
- Modo de transmisión de los datos
- Jerarquía de los participantes
- Sincronización de la comunicación
- Tipo de conexión
¿Cómo funcionan los protocolos de red?
Ahora que ha quedado claro qué es un protocolo de red, toca comprender por qué actúa como un lenguaje común que permite la interacción entre dispositivos emisores y receptores.
Cuando un dispositivo desea enviar datos, los protocolos en informática definen el modo en el que deben estructurarse los datos, cómo se establecerá la conexión y cómo se gestionarán los posibles errores que puedan darse durante la transmisión. En cuanto al dispositivo receptor, utiliza el mismo protocolo con el objetivo de interpretar la información recibida correctamente, garantizando todo este proceso una comunicación coherente y eficiente.
En este contexto, el modelo OSI (Open Systems Interconnection) es una referencia fundamental, ya que divide el proceso de comunicación en siete capas, cada una con funciones muy concretas.
- Capa física: Gestiona la transmisión de bits a través de medios físicos.
- Capa de enlace de datos: Se encarga de garantizar una transferencia de datos libre de errores entre dos nodos conectados.
- Capa de red: Determina qué ruta seguirán los datos para llegar al destino correcto.
- Capa de transporte: Asegura la entrega de datos de extremo a extremo.
- Capa de sesión: Gestiona y controla las conexiones entre aplicaciones.
- Capa de presentación: Traduce los datos entre el formato de la red y el formato que las aplicaciones pueden procesar.
- Capa de aplicación: Proporciona servicios de red directamente a las aplicaciones del usuario.
Cada capa de este modelo OSI interactúa con las capas adyacentes, permitiendo que los protocolos de cada nivel trabajen en conjunto para facilitar una comunicación lo más efectiva posible en todo momento.
Por ejemplo, el protocolo TCP (Transmission Control Protocol) funciona en la capa de transporte con el fin de garantizar que los datos se entreguen de manera fiable, mientras que el protocolo IP (Internet Protocol), uno de los protocolos de internet más básicos, funciona en la capa de red, encargándose de direccionar y enrutar los paquetes de datos hacia su destino.
Esta estructura en capas, que puede parecer todo un jaleo, es la que permite que los protocolos se desarrollen y actualicen de forma independiente, mejorando la flexibilidad y escalabilidad de las redes informáticas.
Características clave de los protocolos de red
Si has llegado hasta aquí buscando ‘qué es protocolos de red’ en Google y cuáles son sus características, presta atención a algunas de las más importantes.
- Estandarización: Permite que dispositivos de diferentes fabricantes puedan comunicarse entre sí sin problema al asegurar que todos sigan las mismas reglas de comunicación.
- Segmentación de funciones: Dividen el proceso de comunicación en tareas concretas, facilitando la gestión y resolución de problemas.
- Adaptabilidad: Se ajustan a diferentes tipos de redes y tecnologías, permitiendo su aplicación en multitud de entornos diferentes.
Organizaciones como el IETF (Internet Engineering Task Force) y la ISO (International Organization for Standardization) son responsables de definir y mantener estos estándares.
- El IETF desarrolla y promueve estándares de internet, como el Protocolo de Internet (IP)
- La ISO establece normas internacionales que facilitan la compatibilidad y calidad en las comunicaciones.
En cuanto a las funciones básicas de un protocolo en redes, estas son algunas de las más destacables:
- Asigna identificadores únicos a cada dispositivo en la red, lo que permite que puedan enviar y recibir datos correctamente.
- Establece cómo se envían y reciben los datos, garantizando su integridad y una secuenciación correcta.
- Detecta y corrige errores que puedan darse durante la transmisión, lo que asegura la fiabilidad de la comunicación.
Además, es importante que quede claro que existen diferencias entre un protocolo de la red abierto y uno propietario.
- Los protocolos abiertos son públicos y pueden ser implementados por cualquier desarrollador, fomentando la interoperabilidad y la innovación.
- Los protocolos propietarios son desarrollados y controlados por una entidad específica, lo que puede limitar su uso y compatibilidad con sistemas de otros fabricantes. Suelen estar sujetos a licencias y restricciones de uso, lo que puede afectar a su flexibilidad en entornos de red heterogéneos.
Principales protocolos de red en la actualidad
Son muchos, pero a partir de ahora vamos a hablar sobre los más importantes y los que más relevancia tienen para que el día a día de todos los internautas del mundo no sea vea alterado en lo más mínimo.
Protocolos de la capa de acceso al medio
En este caso hablamos del protocolo ARP (Address Resolution Protocol), fundamental para el funcionamiento de Internet y de las redes locales. Junto con el protocolo IP, crea direcciones MAC que actúan para identificar las interfaces de red de los dispositivos conectados. Sobre este protocolo y los peligros que pueden darse al usarlo hemos hablado en este artículo sobre ARP spoofing.
Protocolos de la capa de red
Por un lado, los protocolos de Internet (IP) son varias reglas que dictan cómo se transmiten los datos a través de la red y especifica la forma en que deben funcionar los dispositivos conectados en base al direccionamiento (que solo se use una IP única en el envío de datos) y el routing (marcar el camino a recorrer por los paquetes de datos). Tienes más información sobre el IP spoofing como problema de seguridad en este artículo.
Por otro, nos encontramos con el protocolo Internet Control Message Protocol (ICMP), usado por los routers para enviar cualquier mensaje de errores o información relacionada a las operaciones que se producen en el intercambio de datos, por ejemplo si el servicio solicitado no se encuentra disponible o que no hay forma de localizar la existencia del router deseado
Protocolos de la capa de transporte
Aquí tratamos con dos protocolos muy conocidos como son el Transmission Control Protocol (TCP) y el User Datagram Protocol (UDP). Mediante el TCP, tenemos asegurado que los datos enviados lleguen a su destino con plena confianza, ya que se encarga de que no se pierdan los paquetes de datos, ejercer control sobre posibles saturaciones del sistema y previene que se creen copias de los datos enviados.
Mientras, UDP es un protocolo menos completo para la transferencia de datos ya que si se pierden datos por el camino, el archivo completo quedará corrupto al no haber podido recibir todas sus partes correctamente, debiendo reiniciar la transferencia.
Sin embargo, es útil para juegos online multijugador o sesiones de streaming en vídeo por su rapidez de ejecución, fundamental en este tipo de actividades.
Protocolos de la capa de aplicación
En esta categoría de protocolos vamos a hablar de tres que seguramente conocemos casi todos, al menos por sus siglas (HTTP, DNS y FTP):
- Hypertext Transfer Protocol (HTTP): Archiconocido por los usuarios de Internet, es el encargado de que los navegadores instalados en nuestros ordenadores soliciten la descarga de archivos HTML con todo el contenido que los usuarios ven como resultado final (imágenes, música, vídeo, texto, etc). Este protocolo está basado en el protocolo TCP para establecer la conexión cliente-servidor que permite la descarga de los archivos. En nuestro blog tenemos un artículo sobre la diferencia entre HTTP y HTTPS que puede interesarte.
- Domain Name System (DNS): o el encargado de que una dirección IP específica se convierta en el nombre de dominio de una página web. Los dominios usan caracteres alfabéticos, sin duda mucho más fáciles de recordar de memoria para el usuario medio que una colección de números alineados. En resumen, cuando escribes godaddy.com en la barra de direcciones, lo que sucede es que el servicio DNS recibe esa información para interpretarla y permitirte ver la web en tu navegador.
- File Transfer Protocol (FTP): Este protocolo, usado sobre todo para transferir archivos desde un ordenador local hacia un servidor remoto que tenga ese mismo protocolo activado..
Protocolos de aplicación en correo electrónico
Para finalizar este artículo, hablaremos de tres métodos de trabajo con el correo electrónico, para recibir y enviar mensajes en nuestra bandeja de entrada. En primer lugar mencionaremos el Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), por el cual una persona que quiera enviar un email establece una conexión TCP al servidor SMTP para enviar el mensaje a través de dicha conexión. Si tiene éxito la operación, es posible enviar el correo electrónico.
En segundo lugar, ponemos en el mismo orden a los protocolos Post-Office Protocol Version 3 (POP3) y Internet Message Access Protocol (IMAP), dado que aunque son antagónicos en su funcionamiento, en su día publicamos en este blog este artículo con el que vimos cómo funciona cada uno de ellos, las principales ventajas e inconvenientes que tienen cada uno de ellos e hicimos un pequeño resumen final sobre cuál creemos que es más interesante de utilizar en el día a día.
