Las redes son un conjunto de terminales interconectadas que pueden variar en tamaño, forma y función. Una red puede tener un nivel de complejidad alto, como los dispositivos finales que forman parte de Internet, o puede ser tan simple como un par de dispositivos conectados mediante un medio físico. También puede presentar un nivel de complejidad intermedio, dependiendo de las necesidades y el diseño.

Aunque todas las redes son diferentes, comparten tres elementos fundamentales:

Los orígenes de los mensajes: Son las personas o dispositivos electrónicos que generan y envían un mensaje a otros dispositivos o personas.
El destino del mensaje (receptor): Es el punto donde el mensaje es recibido e interpretado.
El canal: Está formado por los medios que permiten la transmisión del mensaje desde el origen hasta el destino.

Debido a esto, surgió la necesidad de establecer reglas que permitan una comunicación efectiva entre dispositivos en diferentes redes. Estas reglas, conocidas como protocolos, deben cumplir ciertos requisitos para garantizar que los dispositivos externos puedan interpretar los mensajes correctamente, así como otros aspectos esenciales para que la transmisión sea eficiente y sin errores.

Entrega de un mensaje comprensible por el receptor

Para que un mensaje sea correctamente recibido e interpretado, deben cumplirse los siguientes requisitos:

Identificación clara del emisor y receptor: Ambos extremos de la comunicación deben estar definidos para evitar ambigüedades.
Uso de un lenguaje y gramática común: El mensaje debe seguir un formato y estructura comprensible para ambas partes.
Sincronización y tiempo de entrega: Es crucial coordinar la velocidad y el momento de transmisión para evitar pérdida de datos o errores.
Confirmación de recepción: Se requiere un mecanismo que garantice que el mensaje ha llegado correctamente al destinatario.

Método de transmisión del mensaje a través de la red

Para que la comunicación sea eficiente, el mensaje debe cumplir con ciertos criterios técnicos:

Codificación adecuada: El mensaje debe representarse en un formato entendible por el receptor.
Formato y encapsulamiento: La estructura del mensaje debe permitir su correcta interpretación y reenvío dentro de la red.
Tamaño del mensaje: Debe respetar los límites establecidos por el protocolo para evitar fragmentaciones innecesarias.
Sincronización en la transmisión: Garantiza que los datos se envíen y reciban en el orden correcto.
Opciones de entrega: Define si el mensaje es enviado de forma unidireccional, bidireccional o con retransmisión en caso de error.

La comunicación efectiva entre dispositivos en una red requiere reglas bien definidas que permitan la correcta interpretación de los mensajes y garanticen su transmisión de manera segura, en tiempo y forma. Estas reglas se conocen como protocolos.

Un protocolo de red define un conjunto de normas para el intercambio de mensajes entre dispositivos. Dichos protocolos pueden ser implementados en terminales y dispositivos intermedios mediante software, hardware o ambos. Existen diversos protocolos de red, cada uno con una función específica, estableciendo su propio formato y reglas de comunicación.

Ejemplos de Protocolos de Red

Tipo de protocolo	Descripción
Protocolos de comunicación de red	Permiten la conexión y el intercambio de datos entre dispositivos compatibles. Ejemplos incluyen IP, TCP, y HTTP, entre otros.
Protocolos de seguridad de red	Garantizan la protección de los datos mediante autenticación, integridad y cifrado. Algunos ejemplos son SSH, SSL y TLS.
Protocolos de enrutamiento	Facilitan la selección de la mejor ruta para la transmisión de datos en una red. Ejemplos: OSPF y BGP.
Protocolos de detección de servicios	Permiten la detección automática de dispositivos o servicios en la red. Ejemplos: DHCP (asignación de IP) y DNS (traducción de nombres de dominio a direcciones IP).

Función de un Protocolo de Red

Los protocolos de red cumplen diversas funciones esenciales para garantizar una comunicación eficiente entre dispositivos.

Función	Descripción
Direccionamiento	Identifica al remitente y destinatario del mensaje mediante un esquema de direcciones, como en Ethernet, IPv4 e IPv6.
Confiabilidad	Asegura la entrega correcta de los mensajes, incluso si se pierden o corrompen en tránsito. TCP es un ejemplo de protocolo confiable.
Control de flujo	Regula la velocidad de transmisión para evitar congestión entre dispositivos. TCP proporciona este servicio.
Secuenciación	Etiqueta cada fragmento de datos para garantizar su correcta reconstrucción. TCP permite reordenar paquetes en caso de pérdida o retraso.
Detección de errores	Verifica la integridad de los datos durante la transmisión. Protocolos como Ethernet, IPv4, IPv6 y TCP incluyen este mecanismo.
Interfaz de aplicación	Facilita la comunicación entre procesos y aplicaciones. Ejemplo: HTTP/HTTPS en la navegación web.

ℹ

Un mensaje transmitido en una red suele requerir varios protocolos, cada uno con funciones y formatos específicos.

Suite de Protocolos

En muchos casos, un servicio de red necesita múltiples protocolos para funcionar correctamente. Los protocolos están diseñados para interactuar entre sí sin problemas, formando lo que se conoce como una suite de protocolos.

Si representamos los protocolos en forma de pila, cada capa correspondería a un protocolo específico. Las capas inferiores se encargan del movimiento de datos a través de la red, mientras que las capas superiores se enfocan en el contenido del mensaje. Este modelo estructurado permite una comunicación eficiente y organizada dentro de las redes.

Existen varias suits de protocolos algunas de ellas son las siguientes:

Internet Protocol Suite o TCP/IP - Este es el conjunto de protocolos más común y relevante que se utiliza hoy en día. El conjunto de protocolos TCP/IP es un conjunto de protocolos estándar abierto mantenido por Internet Engineering Task Force (IETF).
Protocolos de interconexión de sistemas abiertos (OSI) - Esta es una familia de protocolos desarrollados conjuntamente en 1977 por la Organización Internacional de Normalización (ISO) y la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). El protocolo OSI también incluía un modelo de siete capas llamado modelo de referencia OSI. El modelo de referencia OSI categoriza las funciones de sus protocolos. Hoy OSI es conocido principalmente por su modelo en capas. Los protocolos OSI han sido reemplazados en gran medida por TCP/IP.
AppleTalk - Un paquete de protocolos propietario de corta duración lanzado por Apple Inc. en 1985 para dispositivos Apple. En 1995, Apple adoptó TCP/IP para reemplazar AppleTalk.
Novell NetWare - Un conjunto de protocolos propietarios de corta duración y sistema operativo de red desarrollado por Novell Inc. en 1983 utilizando el protocolo de red IPX. En 1995, Novell adoptó TCP/IP para reemplazar a IPX.

Referencias

CCNA: Introduction to Networks. (n.d.). https://www.netacad.com/es/courses/ccna-introduction-networks?courseLang=es-XL&instance_id=da70b1a4-51ec-40b3-8d6a-67a5c9dd2146

CCNA: Introduction to Networks - Protocolos de Red