Dispositivos disimiles redes

Nivel 1. Capa física

Transmite los bits del mensaje por un medio físico (cableado o inalámbrico). Se denomina ancho de banda a la velocidad de transmisión de datos medida en Mbps.

Línea telefónica

Tecnologías:

• • RTC (Red Telefónica Conmutada). Un módem transforma la señal digital en analógica y a la inversa. No permite el uso del teléfono mientras se está conectado a Internet. Velocidad 56 Kbps.
  • RDSI (Red Digital de Servicios Integrados). Divide la línea en tres canales: dos portadores de información a 64 Kbps y otro para gestionar la conexión. Se puede usar las líneas simultáneamente o conjuntamente. Se precisa un módem RDSI para adaptar la velocidad del PC al de la línea.
  • ADSL (Línea de Abonado Digital Asimétrica). Divide la línea en tres canales independientes: envío de datos (25-138KHz), recepción de datos (138KHz-1.1MHz) y servicio telefónico tradicional (<4khz).>4khz).>

Cable:

• • Coaxial. Se emplea para conectar los domicilios con nodos zonales. Proporciona un ancho de banda considerable.
  • Fibra óptica. Se emplea para unir nodos zonales entre sí cubriendo distancias largas con un mínimo de amplificación y regeneración de la señal. Actualmente la tecnología FTTH está llevando la fibra hasta los hogares. Emite impulsos de luz.
  • Trenzado. Es el más común y económico. Está compuesto por cuatro pares de cables trenzados.

Red eléctrica

. No requiere instalación pero si un adaptador PLC (Power Line Communications, Comunicaciones por Línea Eléctrica) en cualquier enchufe.

Tecnologías inalámbricas:

• • Wi-Fi. Los equipos se comunican a través de ondas a un punto de acceso.
  • LMDS. Utiliza ondas de radio cubriendo distancias de unos 5 km aunque alcanza unos 35 km. Precisa visibilidad directa entre antenas.
  • WiMAX. Utiliza ondas electromagnéticas con cobertura de hasta 50 km sin precisar visibilidad directa, es la más empleada para zonas rurales.
  • Satélite. Tiene un elevado coste por lo que solo se emplea para lugares remotos donde no se pueden emplear otro tipo de tecnologías (alta montaña, barcos, aviones, etc.). Se precisan satélites geoestacionarios además de una antena parabólica.
  • Otras: Bluetooth, infrarrojos, ZigBee, NFC o 6LoWPAN.

Telefonía móvil

2G (GPRS, hasta 114 kbps), 3G (UMTS, hasta 84 Mbps) y 4G (WiMAX y LTE, exclusiva para datos y velocidad de 100Mbps a 1Gbps). Con un módem USB podemos acceder  a Internet con el PC usando estas tecnologías.

Nivel 3. Capa de red

Permite la interconexión entre distintas redes. Su principal función es la encaminar los datos, independientemente del número de dispositivos que tenga que atravesar para evitar congestionar la red, para ello utiliza las direcciones IP, que identifican a cada uno de los nodos de la red. Los datos se dividen en paquetes (64 a 1500B)

IP (Internet Protocol) tiene como objetivo ofrecer direccionamiento a los dispositivos en una red.

Direccionamiento IPv4

Utiliza direcciones IP de 32 bits expresadas en 4c grupos de 3 caracteres decimales separados por puntos. (Continúa)

Direccionamiento IPv6

Utiliza direcciones IP de 128 bits expresados en 8 grupos de 4 caracteres hexadecimales separados por “:”, ejemplo:

• Direcciones privadas: Identifican a un equipo dentro de una red local, rangos reservados:

  
  
  • Clase A (redes extensas): 10.0.0.0 a 10.255.255.255

• • Clase B (redes medianas): 172.16.0.0 a 172.31.255.255
  • Clase C (redes pequeñas): 192.168.0.0 a 192.168.255.255

• Direcciones públicas

  
  Identifican a un equipo mediante una dirección IP facilitada por el ISP. Rango de direcciones IP todas menos las reservadas para direcciones privadas.
• 
  

  Direccionamiento IP estático

  Dirección fija.
• 
  Direccionamiento IP dinámico (DHCP, Dynamic Host Configuration Protocol). La dirección IP se asigna aleatoriamente al equipo por el router cada vez que este se conecta a la red, siendo variable para cada sesíón.
• 
  

  Puerta de enlace (gateway)

  es un dispositivo que permite interconectar redes con arquitecturas y protocolos diferentes. Usualmente es el router y cuenta con una dirección IP privada (para comunicarse en la LAN) y otra pública (para comunicarse en Internet)

Máscara de red es un número de bits que le sirve a los equipos para determinar si pertenecen a una red o no realizando la operación lógica AND y saber así la parte de red y la de host de la dirección

• Subredes

  
  Una red puede dividirse en subredes, usando bits de la parte del host, para gestionar mejor la seguridad, compartir recursos solo con parte de equipos de la red, mejorar el tráfico de datos o controlar mejor el acceso de usuarios. Ejemplo:
  • Red 192.168.0.0 con máscara 255.255.255.128 estará compuesta por las subredes 192.168.0.0 y 192.168.0.128

Servidor DNS (Domain Name Server) es una base de datos que contiene direcciones IP públicas y sus nombres de dominio correspondientes. Los nombres de dominio pueden ser de tipo geográfico (.Es, .Mx, .Eu, etc.) o genérico (.Com, .Org, .Edu, .Gov, .Net, etc.)

Nivel 2. Capa de enlace

Gestiona el proceso de transmisión a través de distintos medios físicos por los que va a viajar el mensaje. También realiza un control de errores, eliminando datos erróneos, solicitando retransmisiones y adecuando el flujo de datos entre emisores rápidos y receptores lentos. Protocolo: ICMP.

Se ocupa del direccionamiento físico (dirección MAC, que identifica unívocamente una tarjeta de interfaz de red o NIC formada por 8 grupos de 2 caracteres hexadecimales) además de encapsular los datos procedentes de la capa superior en tramas (añadiendo en la cabecera las direcciones MAC de origen y destino).

Nivel 4. Capa de transporte

Ejerce de puente entre las capas orientadas a la red (1, 2 y 3) y las capas orientadas a la aplicación (5, 6 y 7). Su objetivo es realizar el seguimiento de la comunicación individual entre aplicaciones en los nodos de origen y destino asignando una dirección llamada puerto a cada aplicación. (ejemplo: puerto 80 para aplicaciones que usan HTTP).

Divide el mensaje que le llega de capas superiores y lo divide en partes más pequeñas llamadas segmentos.
En la cabecera almacena los puertos de origen y destino.

Protocolos de esta capa:

TCP (Transmission Control Protocol). Controla lo que se envía y recibe retransmitiendo los segmentos que no lleguen y ordenándolos en el destino. Usado por aplicaciones como correo electrónico, navegación web o transferencia de archivos.

UDP (User Datagram Protocol). Proporciona servicio de conexión y no confiable (no asegura la entrega, ni la recepción pero sí que los que lleguen será sin errores). Usado por aplicaciones de streaming de voz y vídeo, juegos online o VoIP.

Nivel 5. Capa de sesíón

Establece, mantiene y finaliza las sesiones de usuario entre los equipos que se están comunicando sincronizando además el transporte de los datos.

Nivel 6. Capa de presentación

Sus funciones son dar formato al mensaje para adaptar la información entre distintos sistemas operativos, el cifrado y la compresión de los datos.

Protocolos de esta capa: MP3, MPEG, AVI, JPEG, PNG, HTML, XML, etc.

Nivel de aplicación

Se encarga de interactuar con el usuario proporciónándole los servicios de red necesarios para las aplicaciones que utiliza. Los protocolos más comunes son:

• HTTP, HTTPS, DNS y HTML . Para la navegación web.
• SMTP, POP3 e IMAP. Para el intercambio de mails.
• FTP. Para transferir ficheros.

• 4. REDES DE ÁREA LOCAL

  Conecta dispositivos que se encuentran físicamente próximos entre sí (red privada). Normalmente siguen el estándar Ethernet IEEE 802.3 y un protocolo de acceso al medio CSMA/CD. Está formada por:

  • Estaciones de trabajo y servidores que para comunicarse con el resto de la red precisan de una tarjeta de interfaz de red (NIC).
  • 
    

    Dispositivos de interconexión

    • Hub (concentrador). Produce mucho tráfico al reenviar la información por todos los puertos y no proporciona seguridad en los datos.
    • Switch (conmutador). Almacena en una tabla interna las direcciones MAC de los equipos conectados a los puertos enviando solo al destinatario la información.
    • Router (encaminador o enrutador). Conecta redes entre si y es capaz de dirigir el tráfico de la red local.

  Conectores

  
  Tecnología inalámbrica o cables de red.

• Seguridad en una LAN

  Para evitar ser víctimas de un ataque informático contamos con dos elementos en la red local.

  • Firewall (cortafuegos). Permite restringir el acceso a la red en ambas direcciones filtrando los paquetes de datos que se intercambian a través de la red configurando un conjunto de reglas que permiten o deniegan conexiones.
  • Proxy es un programa o dispositivo utilizado para facilitar y optimizar el consumo de ancho de banda de la red actuando de intermediario entre los equipos e Internet. Almacena en una memoria caché las últimas páginas web visitadas además de filtrar páginas web y programas maliciosos.