Fundamentos de Conectividad: Tecnologías de Acceso a Internet y Arquitectura TCP/IP

Tecnologías de Acceso a Internet

Existen diferentes tecnologías para conectar usuarios a Internet, que se pueden clasificar principalmente en dos tipos de líneas:

Líneas de Acceso Conmutado

Necesitan establecer una llamada entre ambos extremos para realizar la comunicación. La conexión no es permanente.

• Cableadas: Red Telefónica Conmutada (RTC).
• Inalámbricas: Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) - aunque RDSI también usa cableado de cobre, su naturaleza digital y conmutada la incluye aquí contextualmente.

Líneas de Acceso Dedicado

Se utilizan a tiempo completo (24 horas) y se mantienen activas constantemente. Se dispone de la capacidad de transmisión de forma permanente, por lo que suelen ser más caras.

• Cableadas: Tecnologías xDSL (Línea de Abonado Digital).
• Inalámbricas: VSAT (Terminal de Apertura Muy Pequeña, vía satélite), LTE (Evolución a Largo Plazo, móvil).

Red Digital de Servicios Integrados (RDSI)

Funciona sobre el par trenzado de cobre existente, pero de forma completamente digital. Normaliza y entrega los servicios mediante señales digitales entre emisor y receptor durante todo el trayecto.

• Banda estrecha: Empleado en conexiones conmutadas de 64 kbps. Se agrupan en canales B (datos/voz) más 1 canal D (control de línea, 16 kbps):
  • Acceso Básico (BRI): Usa 2 canales B + 1 canal D.
  • Acceso Primario (PRI): Usa 30 canales B + 1 canal D (en Europa).
• Banda ancha (B-RDSI): Puede usarse a más de 2 Mbps para dar servicios avanzados de TV o vídeo (aunque su implementación fue limitada y superada por otras tecnologías).

Tecnologías de Línea Digital de Abonado (xDSL)

Utiliza el bucle de abonado actual de par trenzado de cobre (originalmente para RTC o RDSI). Estas tecnologías trabajan sobre dicho par para convertirlo en una línea digital de alta velocidad y banda ancha. Aprovechan la parte del espectro de frecuencias que el canal de voz tradicional no usa, permitiendo una conexión más rápida y eficiente, y a menudo simultánea con el servicio telefónico.

Vía Satélite (VSAT)

Utiliza satélites de comunicaciones para proporcionar conexión a Internet, especialmente útil en zonas remotas.

• Satélites banda C: Más antiguos, usan frecuencias de 3.7 a 4.2 GHz (descendente) y de 5.9 a 6.4 GHz (ascendente). Requieren antenas parabólicas más grandes debido a la menor frecuencia y potencia.
• Satélites banda Ku/Ka: Son más modernos, usan frecuencias más altas (ej. Ku: 11-14 GHz, Ka: 18-30 GHz). Necesitan antenas parabólicas más pequeñas y permiten mayores velocidades.
• Módems unidireccionales: Solo reciben datos del satélite (canal directo). Para enviar datos, requieren una conexión terrestre alternativa (ej. línea telefónica).
• Módems bidireccionales: Reciben y envían datos a través del satélite. Además del canal de entrada (directo), disponen de un canal de retorno vía satélite.

Arquitectura de Red TCP/IP

Es el conjunto de protocolos fundamental en el que se basa Internet y la mayoría de las redes actuales. Proporciona comunicación extremo a extremo especificando cómo los datos deben ser formateados, direccionados, transmitidos, enrutados y recibidos. Hace referencia a sus dos protocolos más importantes: el Protocolo de Internet (IP) y el Protocolo de Control de Transmisión (TCP). Estos protocolos y otros relacionados están definidos en los documentos de Petición de Comentarios o RFC (Request for Comments), de acuerdo con las indicaciones del IETF (Internet Engineering Task Force).

Protocolo de Internet (IP)

Es el protocolo principal de la capa de red, responsable del direccionamiento y enrutamiento de paquetes.

Dirección IP

Identificador único asignado a cada dispositivo conectado a una red que utiliza el protocolo IP. Existen dos versiones principales:

• IPv4: Usa direcciones de 32 bits (ej. 192.168.1.1). Es la versión más extendida, aunque el espacio de direcciones está agotado.
• IPv6: Usa direcciones de 128 bits (ej. 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334). Permite asignar un número muchísimo mayor de direcciones, necesario para la expansión de Internet y el Internet de las Cosas (IoT).

Tipos de Direccionamiento IP

• Unicast: Se asigna a una única interfaz de red. Cuando se envía un paquete a una dirección unicast, solo lo recibe el dispositivo que posee esa dirección. Es la forma de comunicación más común (uno a uno).
• Multicast: Identifica un conjunto de interfaces (posiblemente en diferentes nodos). Cuando se envía un paquete a una dirección multicast, lo recibirán todas las interfaces que se hayan unido a ese grupo multicast (uno a muchos). Útil para streaming de vídeo o audio a múltiples receptores simultáneamente.
• Anycast: Identifica un conjunto de interfaces (generalmente en diferentes ubicaciones), pero el paquete se entrega solo a la interfaz"más cercan" (según la métrica de enrutamiento) de las que comparten esa dirección anycast (uno al más cercano de muchos). Se usa a menudo para balanceo de carga y resiliencia en servicios como DNS.

Componentes Clave de la Configuración IP

• La Máscara de Subred: Determina qué parte de una dirección IP identifica la red y qué parte identifica al host dentro de esa red. Permite dividir una red grande en subredes más pequeñas y manejables.
• La Puerta de Enlace (Gateway): Es la dirección IP del router en la red local que se utiliza para redirigir el tráfico destinado a otras redes (como Internet u otras subredes).
• Los Servidores DNS (Sistema de Nombres de Dominio): Permiten traducir los nombres de dominio legibles por humanos (ej. www.google.com) a sus correspondientes direcciones IP numéricas, que son las que utilizan las máquinas para comunicarse.