Comunicación de Datos - COTN 1220

Comunicación de Datos - COTN 1220

• La Internet actual es una vasta colección de miles de redes y dispositivos conectados.
• Internet comenzó como ARPANET durante la década de 1960.
• Una red troncal de alta velocidad conectaba sitios universitarios, gubernamentales e investigadores.
• El Backbone era capaz de soportar velocidades de transmisión de 56 kbps.
• El Backbone fue financiado por la National Science Foundation (NSF).

Protocolos de Internet

• Para soportar Internet y sus servicios, se necesitan muchos protocolos.
• Algunos protocolos analizados son:
  • Protocolo de Internet (IP)
  • Protocolo de control de transmisión (TCP)
  • Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP)
  • Traducción de direcciones de red (NAT)

Protocolo de Internet (IP)

• IP prepara un paquete para su transmisión a través de Internet.
• El encabezado IP está encapsulado en un paquete de datos de transporte.
• El paquete IP pasa a la siguiente capa donde se encapsula más información de red.

Versiones de IP

• Actualmente existen dos versiones de IP:
  • Versión 4 (IPv4): existe desde hace muchos años.
  • Versión 6 (IPv6): ha estado disponible durante años y está reemplazando a la versión 4.

Usando IPv4, un enrutador:

• Toma decisiones de enrutamiento basadas en destinos de 32 bits.
• Es posible que se necesite fragmentar el datagrama en datagramas más pequeños utilizando Fragment Offset.
• Puede determinar que el datagrama actual ha estado circulando por la red durante demasiado tiempo y eliminarlo (tiempo de vida).

El encabezado/datagrama IPv4

• Se presenta un diagrama de diferentes campos del encabezado IPv4, incluyendo su longitud y funcionalidad.

Direcciones IPv4

• Todos los dispositivos conectados a Internet tienen una dirección IP de 32 bits.
• Una dirección IP se considera una dirección lógica (posiblemente temporal) mientras que un MAC es una dirección física o permanente.
• Las computadoras, redes y enrutadores utilizan direcciones binarias de 32 bits pero una forma más legible es la notación decimal con puntos.
• Se dan ejemplos de direcciones binarias y sus equivalentes decimales.
• Cuando se crearon originalmente las direcciones IP, se las llamó direcciones de clase.
• Cada dirección IP pertenecía a una clase particular, con tamaños de dirección de red y host únicos.
• Hay cinco tipos de direcciones IP: Clases A, B, C, D y E.
• Se muestra una tabla de cinco tipos básicos de direcciones de 32 bits IP, definiendo cada bit y la cantidad de direcciones disponibles.
• Al examinar el primer valor decimal en la notación decimal con puntos, se pueden determinar los rangos de cada clase de direcciones IP.
• Existen rangos específicos para las diferentes clases (A, B, C, D y E).

Enmascaramiento de Subred IP

• El enmascaramiento de subred permite dividir la parte ID de host de la dirección en una ID de subred y una ID de host.
• Se proporciona un ejemplo de cómo se aplica una máscara de subred a una dirección de clase B.

Protocolo de Control de Transmisión (TCP)

• La capa TCP crea una conexión entre el remitente y el receptor utilizando números de puerto.
• El número de puerto identifica una aplicación particular en un dispositivo particular.
• TCP puede multiplexar múltiples conexiones a través de una sola línea IP usando números de puerto.
• La capa TCP puede garantizar que el receptor no se vea abrumado por los datos.
• TCP puede realizar la corrección de errores extremo a extremo.
• TCP permite el envío de datos de alta prioridad.
• Se menciona el "Campo de Ventana" (control de flujo de extremo a extremo).

Protocolo de Mensajes de Control de Internet (ICMP)

• Es utilizado por enrutadores y nodos.
• Realiza informes de errores para el Protocolo de Internet.
• ICMP informa errores como una dirección IP o puerto no válido y si el paquete ha saltado demasiadas veces.
• El mensaje ICMP de destino inalcanzable es generado por un enrutador para informar al host de origen que el destino no es accesible.

Protocolo de Datagramas de Usuario (UDP)

• Es un protocolo de capa de transporte utilizado en lugar de TCP.
• Mientras que TCP admite aplicaciones orientadas a conexión, UDP se usa con aplicaciones sin conexión.
• UDP encapsula un encabezado en un paquete de aplicación, pero el encabezado es más simple que el de TCP.

Protocolo de Resolución de Direcciones (ARP)

• Cuando un paquete IP atraviesa Internet y encuentra la LAN de destino, ARP ayuda a encontrar la estación de trabajo de destino.
• ARP traduce una dirección IP en una dirección de capa MAC para que el paquete pueda ser enviado a la estación de trabajo correcta.

Protocolo de Configuración Dinámica de Host (DHCP)

• Permite asignar una dirección IP a un equipo de forma estática o dinámica.
• La asignación dinámica de direcciones IP mejora la eficiencia, especialmente cuando hay un número limitado de direcciones disponibles.
• Se describe el proceso que sigue DHCP desde la solicitud del cliente hasta la asignación de una dirección IP.
• Se indica que la dirección IP asignada es temporal y especifica un período de tiempo para la asignación.

Traducción de Direcciones de Red (NAT)

• Permite que el enrutador represente la red de área local (LAN) a Internet usando una dirección IP única.
• Todo el tráfico saliente de la LAN parece originarse desde una dirección IP global, y todo el tráfico entrante a la LAN usa esa dirección IP global.
• Esta función de seguridad oculta las direcciones IP de las estaciones de trabajo de una LAN a Internet.

Otros Protocolos y Servicios:

• Se menciona brevemente otros servicios de Internet, como World Wide Web (WWW), HTML, HTTP, e-mail (SMTP, POP3, IMAP, MIME), FTP, Telnet y VoIP.
• También se refiere a protocolos de tunelización (VPN) como forma de crear conexiones seguras en Internet.
• El uso de URLs es explicado para encontrar y acceder a documentos en Internet.

Funcionamiento DNS

• Para encontrar la dirección IP de un nombre de dominio se usa el DNS.
• El DNS consulta una base de datos para obtener la dirección IP correspondiente a la solicitud de la URL.
• Si un servidor DNS no reconoce la dirección se consulta en el siguiente nivel hasta llegar al servidor raíz.

Este cuestionario explora los conceptos fundamentales de la comunicación de datos, centrándose en la historia de Internet y sus protocolos. Los temas incluyen la evolución de ARPANET y la importancia de los protocolos como IP, TCP y DHCP. Es ideal para estudiantes que desean profundizar en la infraestructura de red y los fundamentos técnicos que sustentan la conectividad moderna.