Redes de Computadoras - Conceptos Fundamentales

Un grupo de computadoras interconectadas que comparten archivos e información.

Técnica de conmutación donde cada paquete se trata de forma independiente y sin necesidad de establecer una conexión previa.

Técnica que establece un canal dedicado entre dos estaciones para la transmisión de datos.

Nivel en la red que controla el flujo y errores de la transmisión de un paquete.

Nivel que estudia las particularidades de interconexión de una interfaz a la red, incluyendo como se trasmita por la red.

Nivel que estudia la transmisión de una trama por una subred.

Nivel que maneja los protocolos para el envío y recepción de páginas web.

Establecimiento de un canal, transferencia de datos, y finalización de la conexión.

Especifica el nivel de tensión de una señal en las comunicaciones.

Responsable de la conversión entre distintos alfabetos para la transmisión de mensajes entre sistemas heterogéneos.

Desarrollado para voz, ofreciendo una ruta transparente entre dispositivos.

Se refiere a un segmento de red donde los dispositivos comparten un único canal de comunicación. Si dos dispositivos intentan transmitir simultáneamente, se produce una colisión.

Los switches de capa 2 (Layer 2) aprenden y almacenan las direcciones MAC de los dispositivos conectados a sus puertos. Utilizan estas direcciones para reenviar datos solo al puerto correcto, reduciendo la congestión y las colisiones.

Un protocolo que evita loops o bucles en redes con múltiples caminos entre dispositivos conectados. Esto permite que los dispositivos se comuniquen sin problemas.

Los switches utilizan las direcciones MAC (Media Access Control) de origen para construir las tablas de direccionamiento dentro del switch. Permiten al switch reenviar los datos solo a los puertos apropiados.

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), usado en Ethernet, detecta colisiones de señales. Switches full duplex evitan colisiones porque cada dispositivo tiene su propio canal de comunicación.

Pérdida de intensidad de una señal al viajar a través de un medio como un cable o fibra óptica.

Segmento de una red donde los dispositivos comparten un solo medio de transmisión; si dos dispositivos envían un paquete al mismo tiempo se genera una colisión.

La parte central de la fibra óptica por donde viaja la luz. Más importante porque la luz viaja ahí.

Un dispositivo que conecta segmentos en una red de área local. Ofrece mayor seguridad y rendimiento que un HUB, al aislar el tráfico de datos entre segmentos.

TCP utiliza números de secuencia para identificar y descartar segmentos duplicados. Cada segmento lleva un número de secuencia único para garantizar la entrega ordenada de datos.

TCP garantiza que los segmentos lleguen en el orden correcto, incluso si las rutas de transmisión son diferentes. Esto se logra mediante el uso de números de secuencia y mecanismos de retransmisión.

Indica el rango de direcciones IP disponibles en una red. Se utiliza para determinar el tamaño de la red y las características de direccionamiento.

Un número binario que define la parte de la dirección IP que corresponde a la red y la parte que corresponde al host.

Una técnica de direccionamiento que permite optimizar el uso del espacio de direccionamiento al asignar diferentes tamaños de subred según las necesidades específicas.

Un protocolo de red que permite transferir archivos entre computadoras. Utiliza un modelo cliente-servidor, donde un cliente solicita archivos a un servidor.

Es un mensaje enviado por un cliente en una red para solicitar una dirección IP a un servidor DHCP. Este mensaje se envía como una transmisión a la dirección 255.255.255.255, lo que significa que todos los dispositivos en la red lo recibirán. Sin embargo, solo el servidor DHCP responderá a la solicitud.

Un servidor DNS local tiene dos tareas principales:

1. Asignar nombres a direcciones IP para los hosts internos: Convierte nombres de dominio (como 'miweb.local') en direcciones IP (como '192.168.1.100') para dispositivos en la red local.
2. Reenviar solicitudes de resolución de nombres a otros servidores DNS: Si el servidor local no encuentra el nombre de dominio en su base de datos, reenvía la solicitud a otros servidores DNS en internet para localizar la dirección IP.

La capa de aplicación del modelo TCP/IP realiza las funciones de las capas de aplicación, sesión y presentación del modelo OSI. Se encarga de la interacción con las aplicaciones del usuario y proporciona servicios de comunicación entre diferentes aplicaciones.

La fragmentación de datagramas IP ocurre cuando un datagrama IP es demasiado grande para ser transmitido en una red. El datagrama se divide en fragmentos más pequeños (con un tamaño máximo permitido) para ser transmitidos por la red y luego reensamblados en el destino.

El campo TTL (Time To Live) en un paquete IP establece un límite de tiempo de vida para un paquete IP. Este campo decrementa en cada salto (router) que realiza el paquete. Cuando llega a 0, el router descarta el paquete para evitar su propagación indefinida en la red.

RARP (Reverse Address Resolution Protocol) es un protocolo que permite a un dispositivo con una dirección MAC conocida obtener su dirección IP. Un dispositivo envía una solicitud RARP a la red preguntando por la dirección IP asociada a su dirección MAC.

Un dominio de colisión en una red CSMA/CD es una red donde dos o más dispositivos pueden intentar transmitir datos al mismo tiempo. Si esto sucede, se produce una colisión y los datos se corrompen. Se necesita un tiempo para detectar la colisión y detener la transmisión.

La conmutación de paquetes y la conmutación de circuitos son dos métodos de transmisión de datos en redes. La conmutación de paquetes envía datos en paquetes individuales que se transmiten de forma independiente a través de la red, mientras que la conmutación de circuitos establece una conexión dedicada entre el origen y el destino antes de la transmisión de datos.

Conmutación de paquetes:

• Ventajas: Mayor eficiencia en el uso de la red, mejor tolerancia al fallo, transmisión de datos con diferentes prioridades.
• Desventajas: Mayor latencia, complejidad en la gestión de paquetes.

Conmutación de circuitos:

• Ventajas: Menor latencia, transmisión de datos sin errores, fácil de administrar.
• Desventajas: Menor eficiencia en el uso de la red, menor tolerancia al fallo, no puede transmitir datos con diferentes prioridades.

El ISN (Initial Sequence Number) es un número de secuencia aleatorio de 32 bits que se utiliza para identificar de manera única cada segmento TCP. Se genera al establecer una conexión y permite al receptor identificar y ordenar los segmentos correctamente.

El reloj en el generador de ISN se utiliza para garantizar que los ISN sean únicos en un periodo de tiempo corto. El bit menos significativo del reloj se incrementa cada 4 microsegundos, lo que evita que se generen ISN repetidos en un intervalo breve.

TCP utiliza un sistema de secuenciación para garantizar que los datos se reciban en el orden correcto. Cada segmento TCP lleva un número de secuencia, y el receptor utiliza estos números para reordenar los segmentos antes de entregarlos a la aplicación.

El three-way handshake es el proceso de establecimiento de conexión en TCP. Se compone de tres pasos: 1) El emisor envía un segmento SYN (sincronización) al receptor. 2) El receptor responde con un segmento ACK (reconocimiento) al emisor. 3) El emisor envía un segundo ACK al receptor, confirmando la conexión.

UDP (User Datagram Protocol) es un protocolo de transporte sin conexión que no requiere que se establezca una conexión previa para enviar datos. Es más rápido que TCP, pero no ofrece la misma confiabilidad, ya que no se garantiza la entrega de los datos ni se corrigen los errores.

Stop-and-wait es un método de control de flujo donde el emisor solo envía una trama a la vez y espera un ACK del receptor antes de enviar la siguiente. Si no se recibe el ACK después de un tiempo determinado, se retransmite la trama.

UDP es un protocolo más rápido que TCP, ya que no realiza comprobaciones de errores ni retransmisiones. También es menos complejo y requiere menos recursos. Finalmente, la falta de conexión previa permite que UDP sea más flexible para aplicaciones donde la latencia y la velocidad son cruciales.

UDP no garantiza la entrega de los datos, lo que lo convierte en un protocolo poco confiable. Además, no ofrece control de flujo, lo que puede llevar a congestión de la red. Finalmente, la falta de control de errores puede resultar en la pérdida de información.