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🌐 Fundamentos de redes · Ciberseguridad
Conceptos Básicos
en Redes
// IP · Subredes · OSI · Puertos · Segmentación · VPN

Guía de referencia completa sobre los fundamentos de redes: direccionamiento IP, máscaras de subred, protocolos, modelos de red, puertos conocidos y estrategias de segmentación.

IPv4 · IPv6 IP pública/privada NAT · DHCP Modelo OSI · TCP/IP Puertos conocidos Segmentación · VLAN
IP Pública · IP Privada
Visibilidad en Internet vs comunicación local
🌐 IP Pública
  • Visible y accesible desde Internet — única globalmente
  • Asignada por el ISP (proveedor de Internet)
  • Los servidores y sitios web la ven cuando navegas
  • Permite comunicación directa con dispositivos en Internet
🏠 IP Privada
  • Solo visible dentro de la LAN — no accesible desde Internet
  • Asignada por el router (vía DHCP)
  • Puede reutilizarse en distintas redes privadas
  • Accede a Internet a través de NAT

Rangos de IPs Privadas (RFC 1918)

10.0.0.0/8
10.0.0.0 – 10.255.255.255
172.16.0.0/12
172.16.0.0 – 172.31.255.255
192.168.0.0/16
192.168.0.0 – 192.168.255.255
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// Diagrama de red doméstica: dispositivos con IP privada → router → IP pública → Internet

IP Estática · IP Dinámica
Permanente y manual vs temporal y automática (DHCP)
📌 IP Estática (Fija)
  • Asignación permanente — no cambia
  • Configuración manual
  • Uso: servidores, dispositivos de acceso remoto
  • ✅ Acceso remoto fiable, fácil de configurar servicios
  • ⚠️ Más cara, vulnerable a ataques dirigidos
🔄 IP Dinámica
  • Asignación temporal — puede cambiar al reconectar
  • Configuración automática via DHCP
  • Uso: dispositivos domésticos, portátiles
  • ✅ Flexible, sencilla, menor riesgo de ataques dirigidos
  • ⚠️ Dificulta el acceso remoto, no apta para servidores
💡 En la práctica: Los hogares usan IP dinámica (más práctica y segura). Las empresas y usuarios con servidores o VPN propias usan IP estática.
¿Qué es una dirección IPv4?
La "matrícula" única de cada dispositivo en la red

Una dirección IPv4 es la identificación única de cada dispositivo en una red. Se compone de cuatro grupos de números (0–255) separados por puntos, cada uno representando 8 bits. En total: 32 bits.

192. 168. 1. 10 ← 4 octetos × 8 bits = 32 bits

Máscara de Subred

La máscara de subred es un "filtro" que separa la dirección IP en dos partes: la dirección de red (qué red es) y la dirección del host (qué dispositivo dentro de esa red). Tiene el mismo formato que una IPv4 (cuatro octetos separados por puntos).

Notación CIDR — /8, /16, /24...

El número tras la barra (/24) indica cuántos bits se usan para identificar la red. El resto identifica el host.

CIDRMáscaraBits de redBits de hostHosts posibles
/8255.0.0.01er octeto3 últimos octetos16.777.214
/16255.255.0.02 primeros octetos2 últimos octetos65.534
/24255.255.255.03 primeros octetosÚltimo octeto254
/32255.255.255.255Los 4 octetos—1 (host único)
★ /31: Caso especial (RFC 3021) — permite asignar dos IPs en un enlace punto-a-punto, sin dirección de red ni broadcast.
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// Estructura de una dirección IPv4 con sus 4 octetos

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// Relación entre notación CIDR, máscara de subred y hosts disponibles

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// Tabla completa de rangos CIDR con máscaras y número de hosts

Direcciones IP de Uso Especial
Reservadas — no asignables a hosts normales
Dirección / RangoNombreFunción
127.0.0.1
(127.0.0.0 – 127.255.255.255)
Loopback El host se comunica consigo mismo. Usado para probar la configuración TCP/IP local. Nunca debe aparecer en una red real.
169.254.0.0/16
(169.254.0.0 – 169.254.255.255)
Link-local (APIPA) Asignada automáticamente cuando el host no obtiene IP de un servidor DHCP. Solo válida para comunicación en la misma red local (TTL=1, no se enruta).
192.0.2.0/24 TEST-NET Reservada para documentación, ejemplos y enseñanza. Se usa en RFCs y manuales. No debe aparecer en Internet.
240.0.0.0 – 255.255.255.254 Experimentales Reservadas para uso futuro e investigación (RFC 3330). No utilizables en redes IPv4 actuales.
x.x.x.0
x.x.x.255
Red / Broadcast La primera dirección de cada subred identifica la red; la última es la dirección de broadcast. Ninguna puede asignarse a un host.
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// Tabla de direcciones IPv4 reservadas y de uso especial

Clases de Direcciones IPv4
A, B, C, D, E — sistema clásico (obsoleto, reemplazado por CIDR)

El sistema de clases se usaba en los inicios de Internet para organizar el espacio de direcciones. Hoy ha sido reemplazado por CIDR en la práctica, pero sigue siendo útil conocerlo.

ClaseRango (1er octeto)Máscara defaultTamaño de redUso
A1 – 126255.0.0.0 (/8)Muy grandeRedes enormes — 1 octeto red, 3 octetos host
B128 – 191255.255.0.0 (/16)MedianaRedes medianas — 2 octetos red, 2 octetos host
C192 – 223255.255.255.0 (/24)PequeñaRedes pequeñas — 3 octetos red, 1 octeto host (máx. 254 hosts)
D224 – 239——Reservada para multicast — envía paquetes a un grupo de hosts
E240 – 255——Reservada para uso experimental y futuro
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// Tabla visual de clases de direcciones IPv4 con rangos y características

ℹ️ Nota: El rango 127.x.x.x está reservado para loopback y queda excluido de la Clase A. Por eso la Clase A va de 1 a 126 (no 127).
Direcciones IPv6
128 bits · espacio prácticamente ilimitado · sucesor de IPv4

IPv6 nació para resolver el agotamiento del espacio de direcciones IPv4. Con 128 bits frente a los 32 de IPv4, ofrece un número de direcciones prácticamente inagotable.

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 ← 8 grupos de 4 dígitos hexadecimales
✨ Ventajas de IPv6
  • 2¹²⁸ direcciones — prácticamente ilimitado
  • IPsec integrado — cifrado y autenticación nativa
  • Autoconfiguración (SLAAC) — sin DHCP necesario
  • Enrutamiento más eficiente — cabeceras simplificadas
📝 Simplificación de notación
  • Omitir ceros iniciales: 0db8 → db8
  • Doble dos puntos (::): sustituye grupos consecutivos de ceros (solo una vez)
  • Ej: 2001:0db8::1 en lugar de 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001
Dirección IP · Física (MAC) · Local
Tres tipos de identificación en la pila de red
173.168.16.11
Dirección IP
Capa de red (L3). Identificación lógica en la red. Puede cambiar. Pública o privada.
127.0.0.1
Dirección Local (Loopback)
El dispositivo se comunica consigo mismo. Siempre 127.0.0.1. Solo opera dentro del host.
28:05:FF:58:31:05
Dirección Física (MAC)
Capa de enlace (L2). Grabada en el hardware de la tarjeta de red. Identificación dentro de la LAN. Sistema hexadecimal.
Regla de capas: La dirección MAC (L2) identifica el hardware dentro de la red local. La dirección IP (L3) identifica el dispositivo en la red (local o Internet). El loopback (L3) solo existe para comunicación interna del propio host.
Segmentación de Red
División en subredes para reducir la superficie de ataque

La segmentación de red divide una red en múltiples subredes con políticas de seguridad propias para evitar el movimiento lateral de amenazas. Es una defensa proactiva, no reactiva.

🏰 Segmentación de red
  • Controla el tráfico norte-sur (entrada/salida del perímetro)
  • Como el foso y las murallas exteriores de un castillo
  • Usa firewalls, VLANs, switches
🛡️ Microsegmentación
  • Controla el tráfico este-oeste (servidor a servidor, app a server)
  • Como guardias en las puertas interiores del castillo
  • Más granular — control por workload

Tipos de Segmentación

Segmentación Física
Usa firewalls, cableado, switches y conexiones a Internet separados para cada segmento. La más cara y menos escalable.
Segmentación Virtual (Lógica)
Usa VLANs para segmentar el tráfico lógicamente. Puede compartir el mismo firewall. Mucho más escalable y económica.

Mejores Prácticas

  • No segmentar en exceso — demasiados segmentos dificultan la visibilidad y administración
  • Auditorías periódicas — revisar vulnerabilidades y permisos en cada segmento
  • Principio de mínimo privilegio — acceso solo cuando es necesario (base de Zero Trust)
  • Limitar acceso de terceros — especialmente entre múltiples segmentos
  • Automatizar — clasificar rápidamente nuevos activos y detectar anomalías
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// Ejemplo de segmentación de red con bridges entre subredes

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// Diagrama de red segmentada con zonas diferenciadas

¿Qué es una VPN?
Virtual Private Network — túnel cifrado sobre Internet
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// Diagrama de funcionamiento de una VPN — túnel cifrado entre cliente y servidor

Modelo OSI · Modelo TCP/IP
Los dos marcos de referencia para entender cómo funciona la red
OSI (7 capas): Física · Enlace de datos · Red · Transporte · Sesión · Presentación · Aplicación
TCP/IP (4 capas): Acceso a red · Internet · Transporte · Aplicación

Referencia rápida: MAC = L2 (Enlace) · IP = L3 (Red) · TCP/UDP = L4 (Transporte) · HTTP/FTP/SSH = L7 (Aplicación)
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// Comparativa completa de los modelos OSI y TCP/IP con sus capas correspondientes

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// Diagrama detallado del modelo OSI con protocolos por capa y encapsulamiento de datos

Puertos de Red
Identificadores de 16 bits para cada aplicación o proceso

Los puertos son números que identifican a cada aplicación o proceso que se comunica a través de la red. Permiten que los datos lleguen al servicio correcto dentro de un mismo host. Total posible: 65.535 puertos (2¹⁶ − 1).

0 – 1023
Well-Known Ports
Puertos conocidos. Asignados a servicios estándar (HTTP:80, HTTPS:443, SSH:22, FTP:21).
1024 – 49151
Registered Ports
Puertos registrados para aplicaciones y servicios específicos (MySQL:3306, PostgreSQL:5432).
49152 – 65535
Dynamic / Private
Puertos dinámicos o privados. Asignación temporal por el SO para conexiones salientes.

TCP vs UDP

🔒 TCP — Transmission Control Protocol
  • Orientado a conexión — establece handshake (SYN/SYN-ACK/ACK)
  • Garantiza entrega ordenada y sin errores
  • Retransmite paquetes perdidos o corruptos
  • Más lento pero fiable
  • Ejemplos: HTTP, HTTPS, FTP, SSH, SMTP, RDP
⚡ UDP — User Datagram Protocol
  • Sin conexión — envía sin verificar recepción
  • No garantiza entrega ni orden de llegada
  • Más rápido y eficiente
  • Acepta pérdidas de paquetes
  • Ejemplos: DNS, DHCP, VoIP, streaming de vídeo
Analogía: TCP es como un mensaje de WhatsApp — no puedes recibirlo incompleto. UDP es como un streaming de vídeo — a veces se corta o pierde calidad, pero lo que importa es la velocidad.

Puertos y Servicios Conocidos en Ciberseguridad

PuertoProtocoloServicioFunción y riesgo
80TCPHTTPNavegación web sin cifrar. Riesgo: interceptación, modificación y suplantación (MITM).
443TCPHTTPSHTTP + cifrado SSL/TLS (el candado del navegador). Riesgo: certificados falsos → MITM.
21TCPFTPTransferencia de archivos sin cifrar. Riesgo: credenciales y datos en texto plano.
22TCPSSH / SFTPAcceso remoto cifrado y transferencia segura de archivos. Riesgo: si está abierto, fuerza bruta.
23TCPTelnetAcceso remoto sin cifrado. Completamente inseguro — usar SSH en su lugar.
25TCPSMTPEnvío de correos electrónicos.
53UDPDNSResolución de nombres de dominio → IPs. Riesgo: DNS poisoning, tunneling, bypass de firewalls.
67UDPDHCPAsignación dinámica de IPs. Riesgo: DHCP spoofing → asignar IPs maliciosas.
110TCPPOP3Recepción de correos electrónicos.
143TCPIMAPAcceso y administración de correo en servidor remoto.
389TCPLDAPProtocolo de directorio de usuarios y servicios.
445TCPSMBCompartir archivos e impresoras en red local. Riesgo: EternalBlue, ransomware (WannaCry).
3306TCPMySQLSistema de gestión de bases de datos MySQL/MariaDB.
3389TCPRDPEscritorio remoto de Windows. Riesgo: fuerza bruta, BlueKeep, exposición si está en Internet.
5432TCPPostgreSQLSistema de gestión de bases de datos PostgreSQL.
⚠️ Los puertos estándar son convenciones, no obligaciones. Un servidor HTTP puede configurarse en el puerto 8080, 8585, etc. Como norma general, los encontrarás en su número estándar — pero un escaneo de puertos puede revelar servicios en puertos no estándar.
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// Tabla de referencia de puertos conocidos con protocolos y servicios

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// Mapa visual de puertos TCP/UDP más utilizados en ciberseguridad