B4-T7 TCP, OSI

Delimitación de tramas

• Define el principio y fin de cada bloque de datos para la sincronización entre emisor y receptor.
• Controla el flujo de datos para evitar la congestión del búfer.
• Detecta y corrige errores en la transmisión de datos.
• Garantiza que el receptor reciba todos los datos enviados de forma fiable y fidedigna.

Capa de Red

• Permite las transferencias de datos entre dos redes diferentes.
• Se encarga del encaminamiento de paquetes.
• No es necesaria si los dispositivos que desean comunicarse están en la misma red.
• Proporciona servicios de control de congestión y calidad de servicio (QoS).
• Gestiona las prioridades.
• Establece la dirección de destino de un paquete.

Capa de Transporte

• Responsable de la transferencia de datos entre dispositivos finales.
• Ofrece servicios de extremo a extremo, incluyendo confiabilidad de la conexión, segmentación, reensamblado de datos y control de flujo.
• Permite la comunicación simultánea.
• Para servicios orientados a la conexión:
  • Entrega de datos sin errores y en orden.
  • No hay pérdidas ni duplicaciones.
  • Se proporciona calidad de servicio.

Capa de Sesión (SPDU)

• Organiza la conexión entre ambos sistemas finales.
• Establece, administra y finaliza las conexiones de sesión entre dispositivos finales.
• Una sesión es el tiempo que transcurre entre la apertura y el cierre de la comunicación.
• Proporciona servicios de sincronización, manejo de errores y recuperación de fallas.
• Ofrece servicios mejorados a la capa de transporte.

Capa de Presentación (PPDU)

• Se encarga de la representación y manipulación de los datos antes de su transmisión.
• Prepara los datos para que sean utilizados por la capa de aplicación.
• Realiza cifrado, codificación, compresión y encriptación de datos.
• Convierte los datos a un formato específico.

Capa de Aplicación (APDU)

• Ofrece los servicios finales al usuario, como correo electrónico y transferencia de archivos.
• No se comunica con la capa de aplicación del destino, sino con la capa de presentación.

Tamaños máximos de unidad de datos

• Ethernet: 1500 bytes
• PPPoE: 1492 bytes
• ATM (AAL5): 9780 bytes
• FDDI: 4470 bytes
• PPP: 576 bytes

MRU (Unidad Máxima de Recepción)

• Indica el tamaño máximo (en octetos) del campo de datos de una trama que un determinado host puede recibir en una red.

Arquitectura TCP/IP

• Conjunto de protocolos de comunicación utilizados para conectar dispositivos en redes de computadoras e Internet.
• Objetivos:
  • Proporcionar servicios de comunicación universales.
  • Interconectar diferentes redes físicas para crear una red única y universal.
  • Permitir la supervivencia de la red ante la pérdida de hardware de subred sin interrumpir las conexiones existentes.
• No cumple el modelo OSI, presenta 4 capas:
  • Capa de acceso al medio: similar a las capas 1 y 2 del modelo OSI.
  • Capa de Internet: similar a la capa 3 del modelo OSI.
  • Capa de transporte: similar a la capa 4 del modelo OSI.
  • Capa de aplicación: similar a las capas 5, 6 y 7 del modelo OSI.

Protocolos de nivel de enlace

• Se encargan de las funciones necesarias para acceder al medio físico de la red y transmitir los datos a través de él.
• STP (Spanning Tree Protocol): evita la formación de bucles en redes Ethernet.
  • Tipos: STP, MSTP, RSTP, SPB.

Resolución de direcciones

• ARP (Address Resolution Protocol): traduce direcciones IP a direcciones MAC.
• RARP (Reverse Address Resolution Protocol): traduce direcciones MAC a direcciones IP.

Gestión de tráfico

• Define un nivel de organización lógico en la red para aislar zonas (seguridad, rendimiento, etc.).
• VLAN (Virtual Local Area Network): permite segmentar una red física en varias redes lógicas.

Protocolo IP v4

• Cada host conectado a una red TCP/IP tiene dos direcciones:
  • Una dirección física (MAC).
  • Una dirección IP para identificar globalmente al ordenador.
• Las direcciones IP pueden ser:
  • Públicas o privadas.
  • Estáticas o dinámicas.
• La capa de red fragmenta los mensajes en paquetes de datos llamados datagramas IP.

Datagrama IPv4

• Unidad de información que se transmite en la red.
• Contiene una cabecera con información de control y datos útiles ("payload").

Método 6to4

• Técnica de transición para permitir el tráfico IPv6 a través de redes IPv4.
• Encapsula paquetes IPv6 en datagramas IPv4.
  • Formato de dirección IPv6: 2002 (16 bits) + IPv4 del interfaz del router frontera en hexadecimal (32 bits) + SubnetID (16 bits) + InterfaceID (64 bits).

Protocolos de enrutamiento

• Sistema autónomo: conjunto de prefijos de enrutamiento de IP conectados bajo el control de un operador de red, que presenta una política de enrutamiento común.
• Vector distancia: cada nodo mantiene una tabla de enrutamiento con la distancia y el camino óptimo para llegar a otros nodos.
• Estado de enlace: cada nodo mantiene información sobre sus vecinos y las conexiones.

Protocolo UDP (User Datagram Protocol)

• No orientado a conexión.
• No fiable: no implementa control de errores, retransmisión, control de congestión ni control de flujo.
• Se utiliza para aplicaciones que requieren baja latencia y donde la pérdida de datos es tolerable.
• Algunos protocolos que utilizan UDP:
  • SNMP (Simple Network Management Protocol)
  • RIP (Routing Information Protocol)
  • DNS (Domain Name System)
  • NFS (Network File System)
  • DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
  • NTP (Network Time Protocol)
  • RTP (Real-time Transport Protocol)
  • QUIC (Quick UDP Internet Connections)

Tabla de puertos

• Punto de comunicación para la transferencia de datos entre dispositivos.
• Identificado por un número de 16 bits.
• Tipos:
  • Well Known Ports (0-1023): asignados por la IANA.
  • Registered Ports (1024-49151): asignados a aplicaciones específicas.
  • Dynamic Ports (49152-65535): utilizados dinámicamente.

DNS (Domain Name System)

• Sistema jerárquico para traducir nombres de dominio a direcciones IP numéricas.
• Utiliza el puerto 53 (TCP y UDP).
• Se configura en el archivo /etc/resolv.conf en sistemas Unix y Linux.
• Google Resolver: 8.8.8.8

Ejemplo: Acceso a www.example.com

1. Se ingresa el nombre de dominio en el navegador.
2. El navegador consulta la caché DNS local.
3. Si no se encuentra en la caché local, la consulta se envía al servidor DNS local.
4. El servidor DNS local busca en su caché el registro DNS.
5. Si no está en la caché local, se realiza una consulta recursiva a los servidores raíz DNS.
6. Los servidores raíz DNS dirigen la consulta a los servidores DNS de nivel superior (TLD).
7. El servidor TLD dirige la consulta al servidor DNS del dominio.
8. El servidor DNS del dominio responde con la dirección IP asociada al nombre de dominio.
9. La dirección IP se envía al navegador.
10. El navegador establece una conexión con el servidor web en la dirección IP obtenida.
11. La página web se carga en el navegador.