Fundamentos de Redes de Datos y Protocolos de Comunicación TCP/IP

Examen de Redes: Módulo 1

1. Modelos de Seguridad de Red

Existen dos tipos de modelos de seguridad de red: la seguridad de la infraestructura de red, que se centra en la seguridad física de los dispositivos de red y en prevenir el acceso no autorizado a los mismos, y la seguridad de la información, que se encarga de la protección de los datos transmitidos a través de la red. Los objetivos principales de seguridad son la confidencialidad, la integridad (que garantiza que los datos no se alteren durante el envío) y la disponibilidad.

2. Capa de Aplicación TCP/IP

La capa de aplicación es la capa más alta del modelo TCP/IP. Su función es representar los datos para el usuario, además de gestionar el control de codificación. Es la capa con la que interactúan directamente las aplicaciones. Entre sus protocolos destacan:

• HTTP: Protocolo que rige cómo interactúan un servidor web y un cliente; define el contenido y el formato de las páginas web.
• DNS: Protocolo que traduce nombres de dominio a direcciones IP.

3. Red SAN (Storage Area Network)

Una red SAN es una red de alta velocidad dedicada a conectar servidores con dispositivos de almacenamiento. Funciona de forma independiente a la LAN, por lo que el tráfico de almacenamiento no interfiere con el tráfico normal de la red.

4. Red Convergente

Una red convergente es aquella que transporta múltiples servicios (como voz, vídeo y datos) sobre una única infraestructura de red compartida, utilizando el mismo conjunto de reglas y normas. Esto permite reducir costes y mejorar la eficiencia operativa.

5. Uso del Modelo TCP/IP en las Empresas

Las empresas utilizan el modelo TCP/IP porque es un estándar abierto y gratuito, constituye la base de Internet, está respaldado por el IETF (Internet Engineering Task Force) y es altamente escalable.

6. Topología Lógica

Los diagramas de topología lógica ilustran los dispositivos, los puertos y el esquema de direccionamiento de la red. Muestra cómo fluyen los datos por la red de forma independiente a la ubicación física. Incluye conceptos como la NIC (tarjeta de red), el puerto físico e interfaz.

7. Requisitos de una Red Confiable

Para que una red sea considerada confiable, debe cumplir con cuatro requisitos fundamentales:

1. Tolerancia a fallos: Limita el impacto de los fallos reduciendo el número de dispositivos afectados.
2. Escalabilidad: La red puede expandirse fácil y rápidamente para admitir nuevos usuarios sin afectar el rendimiento.
3. Seguridad: Protege tanto la infraestructura de red como la información transmitida.
4. Calidad del Servicio (QoS): Mecanismo principal para garantizar la entrega fiable del contenido a los usuarios.

8. Criterios para la Elección de Medios de Red

Existen diferentes medios de transmisión:

• Cables de metal (Cobre): Utilizan impulsos eléctricos.
• Fibra Óptica: Utiliza pulsos de luz.
• Transmisión inalámbrica: Utiliza ondas electromagnéticas.

Los criterios para elegir uno u otro son la distancia que debe cubrir la señal, el entorno (posibles interferencias), la velocidad, el ancho de banda y el coste de la instalación.

Examen de Redes: Módulo 2

1. Conceptos Clave

SMTP, Enlace de 3 vías (3-way handshake), DNS, CSMA/CA, Protocolo de enrutamiento dinámico, Tamaño de la ventana, Full Duplex y TTL (Time to Live).

2. Subcapa MAC

La subcapa MAC (Media Access Control) es la subcapa inferior de la capa de enlace de datos y tiene dos funciones principales:

• Encapsulamiento de datos: Responsable de formar la trama con encabezado y datos, incluyendo las direcciones MAC de origen y destino.
• Control de acceso a los medios: Utiliza métodos como CSMA/CD para Ethernet y CSMA/CA para redes inalámbricas.

3. Protocolo TCP

El TCP (Transmission Control Protocol) es un protocolo de la capa de transporte orientado a la conexión que ofrece:

• Entrega fiable: Asegura que cada segmento llegue a su destino.
• Entrega ordenada: Enumera cada segmento para poder reordenarlos correctamente.
• Control de flujo: Ajusta la velocidad de transmisión según la capacidad del receptor.
• Detección de errores.

Se utiliza TCP cuando es imprescindible que todos los datos lleguen íntegros y en el orden correcto.

4. Características del Protocolo IP

El IP (Internet Protocol) es el protocolo principal de la capa de red. Su función es llevar los datos del origen al destino. Sus características son:

• Sin conexión: No establece una conexión previa con el destino antes de enviar el paquete.
• Mejor esfuerzo (Best Effort): No garantiza la entrega del paquete ni puede reenviar datos no recibidos.
• Independiente de los medios: Funciona sobre cualquier medio físico de transmisión.

5. Sockets y Par de Sockets

Un socket es la combinación de la dirección IP de un dispositivo más el número de puerto de una aplicación específica. Existe el Socket de origen y el Socket de destino. Estos permiten gestionar múltiples procesos simultáneos, diferenciar distintas conexiones y se incluyen dentro del segmento TCP/UDP.

6. Limitaciones de IPv4

El protocolo IPv4 presenta varias limitaciones actuales:

• Agotamiento de direcciones: Utiliza direcciones de 32 bits, lo que limita el número total de direcciones disponibles.
• Falta de conectividad de extremo a extremo: El uso de NAT (Network Address Translation) permite compartir una IP pública, pero rompe la comunicación directa.
• Mayor complejidad de la red: NAT genera problemas adicionales como latencia, dificultades en la conexión directa y necesidad de manipulación de encabezados de red.