Fundamentos Esenciales de Protocolos de Red y Servicios de Internet
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Fundamentos de Redes y Protocolos
Conceptos Generales de Arquitectura de Red
En cualquier arquitectura de red, los niveles dependientes son fundamentales para su funcionamiento.
La complejidad de una red está directamente relacionada con su fiabilidad.
La comunicación virtual es un pilar en las redes modernas.
La comunicación en redes se establece a través de los niveles de aplicación.
Se denominan protocolos de alto nivel a aquellos que operan en los niveles superiores de la arquitectura de red.
Protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol)
El protocolo que dota de funcionalidades adicionales a IP es ICMP.
ICMP es un protocolo de mensajes utilizado para enviar mensajes de control, informar sobre errores y facilitar el descubrimiento de la red.
El Nivel de Transporte
Una de las funciones clave del nivel de transporte es el control del flujo extremo a extremo.
Una ventaja de incluir el nivel de transporte es que los protocolos pueden diseñarse de forma que oculten las particularidades de la red subyacente.
La unidad de datos en el nivel de transporte se conoce como TPDU (Transport Protocol Data Unit).
El direccionamiento en el nivel de transporte se realiza hacia los procesos de aplicación.
Los protocolos a nivel de transporte más comunes son TCP y UDP.
Protocolo TCP (Transmission Control Protocol)
TCP es un protocolo fiable, que se esfuerza por garantizar la entrega de datos.
El diseño de TCP se basa en IP, que es un protocolo de clase C.
TCP utiliza direcciones IP para identificar los hosts.
El bit de control ACK en TCP indica que el campo número de acuse de recibo es válido.
El bit de control SYN en TCP indica que el segmento solicita el establecimiento de una conexión.
La interfaz entre TCP y las aplicaciones se realiza a través de un puerto.
Los puertos bien conocidos (well-known ports) se encuentran en el rango [1,255].
Un socket es un par formado por una dirección IP y un número de puerto.
Cada conexión a nivel de transporte se identifica por un par de sockets.
Los bloques de datos que TCP transmite se denominan segmentos.
TCP controla el flujo mediante el acuse de recibo de ventanas.
La eficacia de TCP se ve influenciada por el tamaño máximo del segmento (MSS).
Los primeros bytes de un segmento TCP contienen los puertos de origen y destino.
Una de las situaciones que TCP maneja es la fiabilidad de la entrega de datos.
La operación RECEIVE está asociada al protocolo TCP.
La operación CLOSE en TCP indica que el cliente desea terminar la conexión.
Los protocolos Telnet y otros servicios de aplicación utilizan TCP como protocolo de transporte.
Protocolo UDP (User Datagram Protocol)
UDP es un protocolo no orientado a la conexión.
Protocolos Novell y NetBIOS
La comunicación en entornos Novell se realizaba con el protocolo residente NPSD.
El protocolo Novell equivalente a TCP/IP es SPX.
NetBIOS utiliza una estructura plana para el nombramiento de recursos.
Los servidores WINS (Windows Internet Name Service) se encargan de convertir nombres NETBIOS a direcciones IP.
Los protocolos NCPs (NetWare Core Protocols) permiten colocar archivos desde y hacia servidores Novell.
Sistema de Nombres de Dominio (DNS)
Un dominio es un grupo de ordenadores asociados bajo una misma autoridad administrativa.
El nombre de un dominio es una serie de caracteres separados por puntos.
Los nombres genéricos de dominio (TLDs como .com, .org) se encuentran en el primer nivel de la jerarquía DNS.
Los nombres de dominio son direcciones completas que identifican recursos en la red.
Una zona DNS es una base de datos distribuida que contiene información sobre una parte del espacio de nombres de dominio.
Los elementos que componen una zona DNS son los registros de recursos (RR).
Los RR más comunes para mapear nombres a direcciones IP son los tipos A o AAAA.
Los servidores DNS tienen la función de mantener copias actualizadas de las zonas DNS.
Se denomina consulta DNS a la operación de consultar un nombre de dominio para obtener su dirección IP.
La resolución DNS asigna más prioridad a ciertos tipos de registros o servidores.
Servicios y Protocolos de Aplicación
Una de las funciones del nivel de aplicación es la manutención de la información.
Un sistema de archivos es aquel que funciona sobre el ordenador local.
Un servicio de directorio es aquel que proporciona información sobre recursos de la red.
Los protocolos de aplicación pueden ser de tipo virtual (en el sentido de abstracción sobre la red).
Acceso Remoto: Telnet y SSH
Los programas que envían comandos a un host remoto se conocen como emuladores de terminal.
El protocolo Telnet establece una conexión TCP para el acceso remoto.
Linux utiliza un protocolo seguro para el acceso remoto, SSH (Secure Shell).
Transferencia de Archivos: FTP
El protocolo FTP (File Transfer Protocol) permite el manejo de ficheros entre sistemas.
Navegación Web: HTTP y HTML
El protocolo que genera las páginas web es HTTP (Hypertext Transfer Protocol).
El lenguaje de hipertexto utilizado para crear páginas web es HTML (Hypertext Markup Language).
Correo Electrónico: SMTP y POP3
El protocolo SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) necesita que los usuarios tengan una cuenta de correo para enviar mensajes.
Cuando SMTP necesita enviar correo a un dominio, consulta los registros MX (Mail Exchanger) de DNS.
Toda cuenta de correo requiere un servidor POP3 (Post Office Protocol version 3) para la descarga de mensajes.
Pasarelas (Gateways)
Las pasarelas se utilizan para el encaminamiento de la información entre redes diferentes.
Las pasarelas utilizan protocolos de enrutamiento para establecer rutas.