IETF y protocolos de Internet

• Apuntes de fundamentos de redes de comunicaciones. Teoría

Introducción a las redes de comunicaciones de datos

• Consulta los vídeos:
  • https://www.youtube.com/watch?v=i4RE6dBAjH4
  • https://www.youtube.com/watch?v=r8mDFV0Aioo

Introducción a las redes de comunicaciones

• Las redes de comunicaciones se basan en protocolos de red que establecen normativas y criterios sobre cómo comunicarse entre sí los componentes de un sistema informático
• Los protocolos de red son un conjunto de reglas que rigen la comunicación entre dispositivos conectados, permitiendo su identificación, conexión y formateo de mensajes

¿Qué son las redes de comunicaciones?

• Las redes de computadoras (redes de ordenadores, redes de comunicaciones de datos o redes informáticas) son conjuntos de nodos (equipos informáticos) y software conectados que comparten información, recursos y servicios
• Un nodo, host, dispositivo o equipo final puede ser: ordenadores de usuarios (fuente o destino de la información), conmutadores, hubs o routers (elementos de interconexión en redes locales) (elementos de interconexión para los datos: cableado/ondas electromagnéticas)

Conceptos básicos de redes de comunicaciones

• La comunicación necesita origen, destino y un medio/canal con un método de transmisión acordado (cómo expresar e interpretar la información) entre las partes
• Los protocolos rigen la forma de encapsular los mensajes, su formato y tamaño al viajar por la red
• La segmentación divide archivos grandes en partes para su transferencia
• Unicast: comunicación entre dos nodos, se usa en páginas web y correos. Si se está en otra red o subred, se requiere enrutamiento IP.
• Multicast: un nodo envía un mensaje a un grupo de nodos
• Broadcast: un nodo transmite un mensaje a todos los nodos de la red.

Topologías de red

• La topología es la estructura de una red, dividida en física (disposición de cables/medios) y lógica (cómo los hosts acceden a los medios)
• Cantidad de participantes o nodos, transmisión de datos, jerarquía y modo de conexión
• Topologías físicas tradicionales: bus, estrella, mixta, anillo, doble anillo, árbol, malla y totalmente conexa
• Las topologías físicas comunes son: bus, anillo, estrella, estrella extendida, jerárquica y malla.
  • En una topología de bus, los hosts se conectan directamente a un segmento backbone.
  • Una topología de anillo conecta cada host con el siguiente y el último con el primero.
  • Una topología de estrella conecta los cables a un punto central (hub o switch).
  • Una topología de estrella extendida conecta estrellas individuales mediante hubs/switches.
  • Una topología jerárquica extiende la topología de estrella conectando a un computador que controla el tráfico.
  • En una topología de malla, cada host tiene conexiones con los demás para prevenir interrupciones.
• La topología lógica define cómo los hosts se comunican a través del medio.
  • La topología lógica de bus tiene un medio compartido con acceso por contienda.
  • La topología lógica de anillo se comparte pero se necesita tener el testigo (token) para transmitir secuencialmente data.

Estandarización de protocolos

• Permite la comunicación efectiva entre dispositivos, requiere organizaciones de estándares (IEEE u ISO)
• Los comités y grupos de trabajo, con expertos de diferentes áreas (fabricantes, proveedores de software, usuarios finales)
• Los detalles técnicos se someten a revisión pública para recibir retroalimentación antes de ser publicados como estándar

Red Internet

• Fue desarrollado y demostrado por primera vez en 1972 por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, ejecutándolo en ARPANET, una red de área extensa de dicho departamento.
• La familia de protocolos de internet puede describirse por analogía con el modelo OSI (Open System Interconnection), que describe los niveles o capas de la pila de protocolos, aunque en la práctica no corresponde exactamente con el modelo en Internet
• TCP/IP es el sucesor del Network Control Program (NCP), con el que inició la operación de ARPANET, y fue presentado por primera vez con los RFC 791, RFC 7924 y RFC 7935 en septiembre de 1981
• La Agencia de Proyectos de Investigación Avazados de Defensa DARPA encargó el primer sistema en 1969 DARPA comienza a trabajar en la transmisión de datos.
• Tras una remodelación fundamental, se ocultaron las diferencias entre protocolos usando un protocolo unificado.
• Las redes se convirtieron en medios de comunicación, y las responsabilidades se transfirieron a los hosts
• Un router envía datagramas entre redes; los routers siguen los requisitos del RFC 1812.
• El grupo de investigación de Cerf en Stanford detalló TCP entre 1973 y 1974, la Universidad de Stanford y UCL desarrollaron versiones operacionales del protocolo en diferentes plataformas de hardware, TCP v1,TCP v2, TCP v3 e IP v3, en la plataforma primavera de 1978
• TCP/IP v4: el protocolo estándar que todavía se emplea en Internet.

Arquitectura de Internet

• La arquitectura de red muestra la ubicación de los componentes, y el diseño tiene más detalle

• Ambos, arquitectura y diseño, intentan resolver problemas multidimensionales basados en análisis de red

• Arquitectura y diseño se complementan mutuamente para entender los componentes de la red

• La ubicación de la información en el diseño es importante

• Interconexiones de redes de forma jerárquica o niveles, conocidos como "tiers".

• Tier 1: Grandes operadores globales con tendidos de fibra óptica en al menos dos continentes que accede a cualquiera punto de Interten

• Tier 2: operadores regionales que necesitan conectarse a un nivel 1

• Tier 3: operadores que dan servicio a las residenciales y a muchas empresas, las conocemos como ISP (Internet Service Provider) o proveedores de acceso a internet

• la conexión “peering” existe intercambio de tráfico sin costo entre dos operadores

• Los puntos de intercambio de tráfico de internet (IXP), permitiendo la comunicación entre ISP

Modelos de Pilas de comunicaciones

• El modelo OSI (Open Systems Interconnection) define la comunicación entre computadoras a través de una red en 7 capas
• La red sigue protocolos de abajo hacia arriba
• Capa física: Maneja aspectos físicos como voltajes, distancias y estándares de cable.
• Capa de enlace de datos: Direccionamiento físico, topología, acceso, notificación de errores, control de flujo.
• Capa de red: Conecta diferentes redes a través de enrutadores, determina la ruta efectiva y divide mensajes grandes.
• Capa de transporte: Provee comunicación host-a-host, maneja conexiones, confiabilidad y control de flujo
  • Algunos protocolos de la capa de transporte están orientados a la conexión, como el TCP (que crea una secuencia de datos para su entrega.)
  • Otros no necesitan una conexión, como el UDP (que solo entrega en el menor tiempo posible).
• Capa de sesión: Controla las conexiones, vigila pérdidas y optimiza su uso.
• Capa de presentación: Asegura que la información sea legible en la recepción, manejando codificación, compresión y cifrado.
• Capa de aplicación: Interfaz final para el usuario con tecnologías como HTTP, DNS, FTP, SSH.

TCP/IP

• El modelo Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) es más práctico.
• TCP / IP combina los tres niveles superiores de OSI (Aplicación, presentación y sesión) en una sola capa de Aplicación en TCP, y las dos capas inferiores de OSI (Data Link y Physical ) se convierten en la capa de interfaz de red en TCP
• El modelo TCP/IP tiene 4 capas: interfaz de red, red, transporte y aplicación.
• La pila de protocolos de Internet tiene protocolos clave como TCP (control de transmisión) e IP (internet)
• Hay tantos protocolos en este conjunto que llegan a ser más de cien diferentes, entre ellos
• ARP: para resolución de direcciones, para encontrar la dirección física)
• FTP: transferencia de archivos, para transferencia de archivos.
• HTTP popular para acceder a páginas web
• SMTP transferencia simple de correo para el correos
• Telnet para acceder a equipos remotos UDP

Organizaciones de estandarización en Internet

IANA

• Se encarga de "traducir” direcciones IP a nombres de dominios
• Asigna nombres y sistemas de números únicos

Funciones:

• Asignación global de números IP.
• Números de sistema autónomo ASN
• Cooodina la zona raiz de DNS
• Recoge nombres de dominios - internacionalizados o IDN autorizados

Paámetros de protocolo

Gestiona con el IETF- números y designaciones para protocolos de internet:

• Numeros de puerto 0 a 65535
• Códigos de estado HTTP
• Maracadores de idioma
• Números de empresa privada PEN
• Atributos de medios
• AΝΑ introduce una base de datos de la zona horaria
• La IANA se constituye como una sección de la ICANN organización compuesta

Internet Engineering Task Force (IETF

• Organización internacional con objetivos de contribuir a la técnica de Internet
• Grupos de trabajo
• Abierta a cualquiera
• Se crea y vela por los protocolos que conforman la arquitectura de internet
• Organizada para ordenar propuestas con "art' (Applications and Real-Time), 'ops’ (Operations and Management), 'sec’ (Security) y 'tsv ' (Transport)

Nivel Físico

• Las redes LAN, MAN, WAN son las más conocidas por el amplio uso que se les da en la actualidad. A estas se debe añadir el concepto de Red Campus.

• Las LAN (redes de área local) son redes cableadas que conectan ordenadores y dispositivos en áreas pequeñas

• Una LAN debe ser para intercambio o recursos en edificios reducido.

• MAN red de área metropolitana.Permitir el intercambio de datos de alta velocidad mediante fibra óptica

• WAN permite interconectar redes LAN y MAN con el fin de brindar una conectividad de mayor alcance como los sistemas de telefonía, satélites etc

Diferencias:

• LAN cubren áreas específicas de corto alcance, mientras que MAN ofrecen conectividad a ciudades y pueblos, y WAN conectan redes entre sí para abarcar más áreas
• Las LAN tienen más velocidad y menos fallo
• Las redes de área de campus CAN interconectan redes de área local (LAN) dentro de un área geográfica limitada.

Tipos de medios de Transmisión

• Medio soporte físico entre misor y receptor
• Transmisión:
• Medios guiados: conducen por un camino físico (cable coaxial/fibra éoptica)
• Medios no guiados: no dirigen las ondas como el aire en Wifi

Medios guiados(datos)

• Pares Trenzados consiste en alambres de cobre entrelazados
• Cable coaxial consiste de alambre de ccre alrededor de un material aislante y esta recubierto de plástico protector
• Fibra áptica consiste en secciones concéntricas

Medios NO guiados(datos)

• Wifi, radio, telefonía movil
• Satélite actua como reflector de las emisiones terrenas

Tecnología Ethernet

• Ethernet es un estandar de redes local por sus siglas en español acceso múltiple a escucha de portadora que se basa para redacción del estandar IIEE 802.3 siendo tomados como sinónimos
• En un red Ethernet cada tarjeta tiene un MAC

Tipos de cables:

-*Ethernet Cat 5:velocidad de transferencia de 100 Mbps -*Ethernet Cat 5E: velocidad de transferencia de 1000 Mbps -*Ethernet Cat 6: velocidad de transferencia de 1000 Mbps -*Ethernet Cat 6A: velocidad de transferencia de 10000 Mbps -*Ethernet Cat 7: velocidad de transferencia de 100mps -*Ethernet Cat 7A: velocidad de transferencia de 10mps -*Ethernet Cat 8: velocidad de transferencia de 40.000mbos

Estándares T-568A y T-568B

• Los cables de par trenzado UTP (sin protección) usan los código de colore de industrialización
• Existen dos tipo de configuración el llamado cable cruzado y cable directo

Funcionamiento de la tecnología Ethernet

• En la redes las dirección MAC es identificación física de una tarjeta o dispotivio de red
• Se opera en la capa 2 Modelo ÓSI
• Existe una dirección unica administradas o " burned -ín Adress"

Técnica de acceso al medio CDMA/CD

• La función del protocolo es evitar colisiones haciendo todos los eqiupooys escushoquen en el medio y se detecten las colisiones
• El protocolo es más fácil escuchar cable libre y se envia datos
• CDMA/CD son siglas que corresponden a las siglas Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
• Una re Ethernet a cada dispositivo ser le asigna un MA
• Funcionamiento interno, la red regula el intercambio de datos
• la velocidad de la señal y la data regula la comunicación fluida de transmisión de datos. La trama con información se identifica con MA

Este cuestionario explora los fundamentos de la IETF (Internet Engineering Task Force) y su papel en la estandarización de protocolos de Internet. Evalúa la comprensión sobre la estructura organizativa de la IETF, sus procesos de estandarización y los protocolos esenciales que sustentan la comunicación en la red.