Fundamentos de Redes de Computadoras

Conmutación

Conmutador: Unidad de entrada: recepción de datos. Unidad de salida: para las salidas. Unidad de routing: determinar la salida. Arbitraje.

Conmutación por división de espacio: Crossbar. Conmutación por división de tiempo: Backplane (bus).

Conmutación de circuitos: Establecimiento del circuito - transferencia de datos - desconexión del circuito.

Conmutación de mensajes: Mensaje más direccionamiento.

Conmutación de paquetes: Dividir los datos. Modo datagrama o Modo circuito virtual: Se establece una ruta previa al envío de los paquetes de datos.

Mecanismos de Routing

• Encaminamiento fuerte: El equipo origen determina toda la secuencia de saltos a realizar.
• Encaminamiento centralizado: Un equipo de control determina la ruta.
• Encaminamiento distribuido: Cada equipo de red determina por dónde encaminar cada VC o datagrama.

En función de su adaptabilidad:

• Estáticos
• Adaptativos (inconscientes o adaptativos)

• Vector distancia (cuenta al infinito)
• Infinitos pequeños
• Horizonte dividido: Envenenamiento de rutas
• Horizonte dividido con envenenamiento inverso: Holddown.
• Encaminamiento jerárquico: Se divide a los routers por zonas y cada uno solo se sabe el encaminamiento de su zona.
• Encaminamiento no mínimo: Evitar zonas congestionadas.

Redes Móviles y Ad-Hoc

Las redes móviles son aquellas que permiten la movilidad de sus equipos manteniendo su dirección original.

Las redes ad-hoc son aquellas que no disponen de una infraestructura permanente, típicamente cuando la mayoría de los dispositivos son móviles.

Fragmentación IP

Identificación - Bit "More" - Bit "Don't Fragment" - Fragment Offset.

Mecanismos de Calidad de Servicio (QoS)

• Integrated Services: Emplea un protocolo de reserva de recursos para notificar a la red los requerimientos de cada flujo.
• DiffServ: No prioriza por flujo sino por clases. No realiza reserva de recursos por flujo.

Protocolos de Red

• ICMP: Destino inalcanzable - Time exceed - Redirect - Echo and echo reply - Timestamp and timestamp reply - Address mask Request and reply.
• ARP: Permite consultar la MAC de un equipo destinatario. Cada equipo mantiene una tabla de mapeos conocidos. Si se necesita una dirección y no está en la tabla, se envía una solicitud mediante una trama Ethernet Broadcast. Todos los hosts reciben la solicitud, y responden cuando se pregunta su dirección, incluyendo en el campo de datos la IP y MAC correspondientes. Al recibirse la dirección se guarda en la tabla.
• Protocolos de asignación de direcciones: BOOTP y DHCP.
• DNS: Espacios del nombre de dominio - Base de datos DNS - Servicio de nombres - Traductores.
• IGMP: Protocolo de control entre router y host conectado mediante uno de los puertos del router. 2 mensajes: Membership Query y Membership report message.

Traducción de Direcciones

• CIDR: Mecanismo de asignación de direcciones no basada en clases.
• NAT:
  • Estáticas: Preasignación uno a uno entre una IP interna y una IP pública. No ahorra direcciones y las direcciones privadas son accesibles desde fuera.
  • Dinámicas: Cliente interno inicia conexión con un externo, el router elige una dirección del pool y la asigna dinámicamente.
  • Dinámicas con conversión de puertos: Reduce el uso de IPs. Se emplean varias direcciones públicas, pero el router emplea un puerto diferente por cada conexión en el lado externo.
• IPv6: Solo se distinguen unicast, multicast y anycast.

Nivel de Transporte

Funciones del nivel de transporte:

• Direccionamiento de aplicaciones: Asignar a cada aplicación un punto de acceso.
• Control de errores.
• Control de flujo.
• Control de congestión.
• Entrega en orden.
• Establecimiento y liberación de conexiones.

• TCP: Sin errores, sin duplicados y sin omisiones. Ventana deslizante. Para conseguir la máxima utilización, el tamaño de la ventana W debe ser mayor que la capacidad del canal contando ambos extremos: Vefectiva <= (W * 8 / RTT).
• UDP: No orientado a conexión, sin control de flujo ni errores.
• HTTP: Protocolo de comunicación más usado en la web. Protocolo petición/respuesta entre cliente y servidor. No funciona mediante estados, no almacena información sobre cada cliente. MIME: etiquetas que identifican el formato de un recurso web (Text, Application, Image, Audio, Video, Font, Message). Peticiones: Get, Put, Post, Delete, Head, Options. Identificación de usuario: cabeceras HTTP. Cabecera "From:". Fat URL. Autenticación de usuario. Cookies (de sesión o persistentes). Autenticación básica: el cliente envía un usuario y contraseña. Autenticación digest: verificación de los permisos de usuario.
• Proxies: Dispositivo que se interpone en la comunicación, actuando como cliente de cara al servidor (explícitos o transparentes). Funciones: Web-Cache, anonimizar, traducción, filtrado de contenido, reverse-proxy.