Las redes informáticas son infraestructuras fundamentales para la comunicación de datos. Su funcionamiento se rige por modelos de capas (OSI y TCP/IP) y dispositivos especializados que garantizan la seguridad, el enrutamiento y la distribución de recursos.

Modelo OSI

Modelo de referencia de 7 capas que estandariza la comunicación en redes.
Capas: Física (1), Enlace de datos (2), Red (3), Transporte (4), Sesión (5), Presentación (6), Aplicación (7).
Cada capa proporciona servicios a la superior y utiliza los de la inferior.
Facilita el diagnóstico de problemas al identificar en qué nivel ocurren.

Modelo TCP/IP

Modelo práctico de 4 capas: Acceso a red, Internet, Transporte y Aplicación.
Más simplificado que OSI y es el utilizado en Internet.
Protocolos clave: TCP (conexión), UDP (sin conexión), IP (enrutamiento), HTTP/HTTPS, DNS, SMTP.
Actualmente es el estándar de facto en redes modernas.

Dispositivos de Red

Hub (concentrador): Repite señales a todos los puertos; sin inteligencia; obsoleto.
Switch (conmutador): Conecta dispositivos en la misma red local (LAN); opera en capa 2 (enlace); aprende direcciones MAC.
Router (encaminador): Conecta redes diferentes; opera en capa 3 (red); utiliza direcciones IP; fundamental en Internet.
Firewall (cortafuegos): Filtra tráfico según reglas de seguridad; puede ser hardware o software; protege contra accesos no autorizados.
Servidor DHCP: Asigna direcciones IP dinámicamente a dispositivos en la red.
Servidor DNS: Traduce nombres de dominio (ej: www.ejemplo.es) a direcciones IP.
Servidor Proxy: Intermediario entre cliente e Internet; cachea contenido; filtra y controla acceso.

Direccionamiento IPv4

Formato: 4 octetos separados por puntos (ej: 192.168.1.1).
Clases: A (1-126), B (128-191), C (192-223), D (224-239 multicast), E (240-255 reservada).
Máscara de subred: define qué parte es red y qué parte es host.
Direcciones especiales: 127.0.0.1 (loopback), 255.255.255.255 (broadcast).

Direccionamiento IPv6

Formato: 8 grupos de 4 dígitos hexadecimales (ej: 2001:0db8::1).
Creado para solucionar el agotamiento de direcciones IPv4.
Mayor espacio de direcciones y mejor seguridad integrada.
Coexiste con IPv4 en transición gradual.

Conceptos Clave de Seguridad

Cortafuegos: Primera línea de defensa; filtra paquetes según origen, destino y puerto.
Autenticación: Verificación de identidad mediante credenciales.
Cifrado: Protege datos en tránsito mediante algoritmos criptográficos.
Auditoría: Registro de accesos y actividades para detección de anomalías.