Fundamentos de Redes y Telecomunicaciones: Fibra Óptica, Modelo OSI y Arquitectura TCP/IP

Fibra Óptica: Conceptos Fundamentales

El soporte de transmisión de datos es la energía lumínica (luz). Consiste básicamente de un filamento transparente llamado núcleo, de un radio entre 8 y 600 micras. La luz incide en un extremo de ese núcleo, se propaga a lo largo de él, sufriendo sucesivas reflexiones hasta llegar al otro extremo.

Ventajas de la Fibra Óptica

• Gran ancho de banda, permitiendo la transmisión de un gran volumen de información.
• Baja atenuación, lo que permite tener enlaces de mayor longitud sin necesidad de repetidores.
• Inmune a la interferencia electromagnética.
• Seguridad de aislamiento eléctrico (en ambientes peligrosos: inflamables o explosivos).
• Menor peso y volumen (en comparación con cables coaxiales, por ejemplo).
• Mayor seguridad frente a intervenciones del enlace.

Desventajas y Desafíos

• Poca estandarización de los productos, lo que puede traer aparejadas incompatibilidades.
• Técnicas de empalme más complejas que requieren equipamiento más caro y personal más calificado.
• La instalación de los conectores es más compleja.

Tipos de Fibra Óptica

• Monomodo: Un solo rayo de luz se introduce en la fibra, emitido por una capa semiconductora (generalmente un láser).
• Multimodo: Un cono de haces de luz se introduce en la fibra, emitido por un LED.

Modelo de Referencia OSI (Interconexión de Sistemas Abiertos)

El modelo OSI describe cómo la información de una aplicación de software en una computadora se mueve a través de un medio de red hacia una aplicación de software en otra computadora.

Capas del Modelo OSI

Capa 7: Aplicación (Ejemplos: FTP, HTTP, SMTP, TELNET)

El nivel de aplicación es el destino final de los datos, donde se proporcionan los servicios al usuario.

Capa 6: Presentación (Ejemplos: ASCII, DOS, UNIX)

Se convierten e interpretan los datos que se utilizarán en el nivel de aplicación.

Capa 5: Sesión (Ejemplo: NETBIOS)

Encargada de ciertos aspectos de la comunicación, como el control de los tiempos.

Capa 4: Transporte (Ejemplo: TCP/IP)

Transporta la información de una manera fiable para que llegue correctamente a su destino.

Capa 3: Red (Dispositivo clave: ROUTER)

Nivel encargado de encaminar los datos hacia su destino, eligiendo la ruta más efectiva.

Capa 2: Enlace de Datos (Dispositivos clave: SWITCH, MAC)

Controla el flujo de los datos, la sincronización y los errores que puedan producirse.

Capa 1: Físico (Dispositivos/Medios: HUB, UTP, COAXIAL)

Se encarga de los aspectos físicos de la conexión, tales como el medio de transmisión o el hardware.

Arquitectura TCP/IP: El Corazón de Internet

El TCP/IP es la base de Internet, y sirve para enlazar computadoras que utilizan diferentes sistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y computadoras centrales sobre redes de área local (LAN) y área extensa (WAN).

Es un protocolo de nivel de red responsable de encontrar la dirección hardware (Ethernet MAC) que corresponde a una determinada dirección IP. Para ello, se envía un paquete a la dirección de difusión de la red que contiene la dirección IP por la que se pregunta y se espera a que esa máquina (u otra) responda con la dirección Ethernet que le corresponde.

Es un protocolo DARPA que proporciona una transmisión fiable de paquetes de datos sobre redes. El nombre TCP/IP proviene de dos protocolos importantes de la familia: Transmission Control Protocol (Protocolo de Control de Transmisión) y el Internet Protocol (Protocolo de Internet).

Capas del Modelo TCP/IP

1. Capa Física

   Se refiere a los aspectos físicos de la transmisión (aunque a menudo se omite en la descripción del modelo de 4 capas).

2. Capa de Acceso a la Red

   Interfaz entre el resto del modelo y la capa física subyacente, gestionando los detalles de la tecnología de red local.

3. Capa de Interred (Internet) (Protocolos: ARP, IP)

   Responsable del direccionamiento y encaminamiento de paquetes a través de diferentes redes.

4. Capa de Transporte (Protocolos: TCP, UDP)

   Proporciona servicios con conexión (TCP) y sin conexión (UDP) para la comunicación de extremo a extremo.

5. Capa de Aplicación (Protocolos: HTTP, FTP)

   Contiene los programas que utilizan los servicios de TCP/IP para interactuar con el usuario.