Cosas a saber para montar una red

Tiene más de un equipo y quiere montar una red? quizás compartir archivos e internet?. Bueno, en internet se pueden encontrar infinidad de tutoriales al respecto y múltiples explicaciones a muchas cosas pero no siempre está todo lo que uno debería saber o se dan por sabidas cosas «básicas» que cuando uno no tiene idea, hacen que algunos tutoriales parezcan escritos en japonés (salvo por quienes efectivamente saben japonés, obvio). El objetivo de este artículo no es decirle qué hacer o los pasos que debe dar, sino que explicar algunas cosas importantes sobre redes que le servirán para comprender lo que sucede en ellas, quizás como una lectura previa a un tutorial con pasos a seguir y ojalá no tan soporífero 😛

Primero lo básico

Internet, así como las redes domésticas funcionan usando el mismo mecanismo, todas ellas son redes de paquetes… Y bueno, se llaman así porque la información se envía dentro de pequeños bloques de datos llamados paquetes.

Gracias a la tecnología de punta de mi pizarra y mis pésimas habilidades de dibujo, se puede ver arriba una representación de un paquete de datos y tiene una particularidad, se parece a esas muñecas rusas que van una dentro de otra. Cada caja tiene su etiqueta que dice de dónde viene, hacia dónde va y otros datos más. En el dibujo faltó abrir la caja TCP que tiene más dentro pero hablar de ellas no viene al caso. La razón de esto es que estas etiquetas son vistas en distintos niveles o capas. Por ejemplo, la tarjeta de red envía un paquete Ethernet (en azul) hacia un dispositivo de red conectado físicamente a ella (mediante una red local) viendo sólo la etiqueta sin abrirlo, mientras a nuestro navegador no le importa la caja azul y quiere mandar una verde entre una dirección IP y otra que puede estar al lado o a miles de kilómetros sin saber de medios físicos, para ello arma la cajita verde y se la entrega al sistema operativo que arma la azul y la envía.

Hubs, Switchs y Routers

Simpáticas las cajitas, pero de qué sirve saber eso? Pues para entender esos aparatitos llenos de conectores que parecen indispensables para armar nuestra red pero que no son todos lo mismo.

En la imagen hay una caracterización de lo que es un HUB, un Switch y un Router. Como se puede ver, los HUB no son muy inteligentes mientras que Don Router es bastante inteligente y la razón es su función:

• HUB: Un HUB es simplemente un dispositivo repetidor con muchos conectores de red. Él no abre ningún paquete, símplemente lo que recibe se lo manda a todos y así logra que varias máquinas se comuniquen entre sí. Por ejemplo, si el PC N°1 quiere enviar algo al N°3 simplemente tiene que enviar un paquete dirigido a la dirección MAC (la del paquete Ethernet en azul) del PC N°3, entonces cuando lo envíe llegará al HUB, éste lo transmitirá por todas sus bocas y eventualmente le llegará al PC N°3 que se sentirá aludido cuando vea un paquete con su MAC y lo recibirá. Los demás obviamente lo ignorarán.
• Switch: Estos muchachos son un poco más inteligentes que los HUB, al principio operan de la misma manera repitiendo todo, pero a medida que hay tráfico van viendo qué direcciones MAC hay en los paquetes y las memorizan recordando por cuál de sus bocas o conectores es que se llega a ellas. No abren el paquete ethernet pero leen la etiqueta y usan esa información para redirigir los datos según corresponda. Bueno, es mi deber mencionar que estos muchachos pueden ser mucho más inteligentes, con sistema operativo, permitiendo VLANs y cosas que quedan fuera del alcance de este artículo.
• Router: Los amigos Router son definitivamente los que la llevan en la red. Son muy inteligentes y básicamente son los dispositivos que posibilitan que la red opere. Ellos abren los paquetes Ethernet, leen los IP, son capaces de modificar las etiquetas y lo hacen para ir dirigiendo el tráfico en la red.

Por fin una red

Bueno, aún no he hablado suficiente de los Router pero creo que es momento para presentar por fin una pequeña red doméstica con 3 computadores:

Lo primero a notar es que de ahora en adelante nos vamos a olvidar de la capa física, es decir, de los paquetes ethernet, las MAC y todo eso ya que tenemos un switch que se encarga de ello. Cada equipo tiene una IP que es su dirección en la red. Existe una red privada en la que hay 4 dispositivos: el router y 3 PCs. También el router tiene una salida a internet por una sola conexión con una IP pública.

La configuración IP de cada equipo tiene algunos números que me gustaría explicar:

• Dirección IP: Es sencillamente la dirección que tiene el equipo dentro de la red. Por ejemplo, en una red local puede ser del tipo 192.168.0.2. Los números usados no son invento, sino una convención para redes locales ya que si ponemos una dirección cualquiera en nuestra red local podría casualmente corresponder a una dirección IP pública de otro equipo en internet y no queremos tener ambiguedad en las direcciones.
• Máscara de Red: Es un número que sirve para marcar las IPs correspondientes a la red local y a las correspondientes a la red pública. Por ejemplo, para la red de la imagen es 255.255.255.0 y significa que todas las IPs de la forma 192.168.0.X son locales (esta es una combinación entre la IP propia y la máscara) y por lo tanto se envían directamente a su destinatario, mientras que las demás deben ser enviadas a través de la Puerta de Enlace ya que no son locales.
• Puerta de Enlace: Usualmente es un router (en el dibujo es 192.168.0.1) y hacia él se envían todos los paquetes que no son para la red local y éste los envía a Internet a través de su otra conexión (ver dibujo).
• Servidores DNS: Esto es algo más de aplicación, suelen ponerse direcciones IP de servidores DNS para que el computador pueda averiguar a través de ellos que, por ejemplo, tuonda.cl en realidad es la máquina 208.79.237.14 y así interactuemos como seres humanos con palabras en vez de números.

Si ya le está dando miedo montar una red, no pierda la calma, vamos a aterrizar un poco esto. Los routers domésticos generalmente tienen incorporado también un servidor DHCP, éste se encarga de asignarle IP a cada equipo que se conecte de forma automática. Así, todo eso de las IPs, puertas de enlace, máscaras y demases lo gestiona automáticamente el Router con los equipos que se conecten a la red local. También el router hace NAT, que es la traducción de los paquetes generados desde la red local a internet, porque en estricto rigor, en la red del dibujo los servidores web hablan con el router y éste es el que sabe cómo mandarlos al equipo correspondiente, el servidor web no sabe de la red local.

Finalizando

Con esto ya se puede comprender un poquito el funcionamiento de las redes y tener una idea de cómo montar una casera. Es muy probable que aún queden muchas interrogantes en el aire y dudas filosóficas. Sin duda se trata de un tema bastante espeso que probablemente necesita más de una vuelta para comprenderse si es que no se sabe nada. De todas formas vendrán más artículos con temas relacionados en el futuro :-).

Saludos!!

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