Redes de computadoras ¿Qué es Internet?

CAPÍTULO 1 | REDES DE COMPUTADORAS

1.1 ¿Qué es Internet?

1.1.1 Descripción de los componentes esenciales

Internet es una red de computadoras que interconecta dispositivos informáticos

(hosts o sistemas terminales) en el mundo mediante una ruta de enlaces de

comunicaciones (velocidad de transmisión - bits/seg) y conmutadores de paquetes.

Cuando un host quiere enviar información, segmenta los datos y añade bits de

cabecera creando un paquete, que será reenviado por el conmutador (routers y

switchs de capa de enlace).

Los hosts acceden a Internet a través de los ISP (Proveedor de servicios de

Internet), quienes proporcionan variedad de tipos de acceso a la red.

Tanto hosts como conmutadores y otros dispositivos ejecutan protocolos que

controlan el envío y la recepción de información. Dos de los más importantes son:

el TCP (Protocolo de control de transmisión) y el protocolo IP (Protocolo

Internet).

Los estándares de Internet (IETF) permiten interoperar, y sus documentos

asociados se conocen como RFC (Request For Comments, Solicitud de comentarios).

1.1.2 Descripción de los servicios

Se puede describir Internet como una infraestructura que proporciona servicios a

las aplicaciones.

Los hosts conectados a Internet proporcionan una interfaz de sockets (conjunto de

reglas que el programa debe cumplir) que especifica cómo un programa software

pide que se suministren datos a un programa de destino en otro host.

1.1.3 ¿Qué es un protocolo?

Hacen falta dos (o más) entidades comunicándose y ejecutando el mismo protocolo

para poder llevar a cabo una tarea. Un protocolo define el formato y el orden de

los mensajes entre entidades que se comunican, así como las acciones tomadas al

producirse la transmisión y/o recepción de un mensaje u otro suceso.

Cuando se hace una solicitud a un servidor web (escribir URL):

La computadora envía un mensaje de solicitud de conexión al servidor web y espera

respuesta. El servidor web recibe el mensaje de solicitud de conexión y devuelve

un mensaje de respuesta de conexión. Sabiendo ahora que es posible solicitar el

documento web, la computadora envía el nombre de la página web que desea extraer

del servidor web, mediante un mensaje GET. Por último, el servidor envía la

página web (archivo) a su computadora.

1.2 La frontera de la red

Los dispositivos conectados a Internet se designan como sistemas terminales,

porque se sitúan en la frontera de Internet. Hosts se clasifican en clientes y

servidores.

1.2.1 Redes de acceso

Acceso domestico

● DSL (Digital Subscriber Line, Línea de abonado digital): la compañía

telefónica del cliente actúa como ISP. El módem DSL de la vivienda toma los

datos digitales y los traduce en distintos tonos de alta frecuencia para

transmitirlos por hilos telefónicos a la central. El enlace DSL se comporta

como tres enlaces separados (carga, descarga, teléfono). Es asimétrico. La

velocidad máxima está limitada por la distancia de la vivienda a la central,

por el calibre de la línea de par trenzado y por la interferencia eléctrica.

● El acceso por cable utiliza la infraestructura de televisión por cable.

Requiere de un módem por cable que divide la red HFC en un canal de descarga

y otro de carga.

● La tecnología FTTH (Fiber-To-The-Home). Fibra directa va desde la central al

hogar. Pero lo más habitual es que cada fibra saliente de la central se

divida en fibras individuales en un punto próximo a la vivienda, como en las

(AON, Active Optical Network) y las (PON, Passive Optical Network).

Acceso empresarial

● Ethernet: La red de área local (LAN, Local Area Network) conecta un sistema

terminal al router de frontera. La tecnología LAN predominante es Ethernet,

que utiliza un cable de cobre de par trenzado conectado a un switch Ethernet

conectado a Internet.

● Wifi: En un entorno de LAN inalámbrica (basada en la tecnología IEEE 802.11

o Wifi), los usuarios (a pocos metros) transmiten/reciben paquetes

hacia/desde un punto de acceso que se conecta a la red Internet cableada.

● Acceso inalámbrico de área extensa: 3G (tercera generación) y LTE. El

usuario necesita estar a unas pocas decenas de kilómetros de la base.

1.3 El núcleo de la red

Es la malla de conmutadores de paquetes y enlaces que interconectan los hosts.

1.3.1 Conmutación de paquetes

El host origen divide los mensajes en fragmentos más pequeños: paquetes que

viajan a través de enlaces de comunicaciones y de conmutadores de paquetes (de

los que existen dos tipos predominantes: routers y switches de capa de enlace).

Los recursos no están reservados, sino que son utilizados bajo petición. La

conmutación de paquetes es más sencilla, más eficiente y menos cara de

implementar que la conmutación de circuitos.

Transmisión de almacenamiento y reenvío

Es el método aplicado por conmutadores de paquetes. Estos reciben el paquete

completo antes comenzar a transmitir el primer bit al enlace de salida.

Retardos de cola y pérdida de paquetes.

Para cada enlace conectado, el conmutador, dispone de un buffer (o cola) de

salida que almacena los paquetes que reenviará a través de dicho enlace. Por

ello, los paquetes se ven afectados por los retardos de cola. En el caso que el

buffer esté completamente lleno, se producirá una pérdida de paquetes.

Tablas de reenvío y protocolos de enrutamiento

Cada sistema terminal tiene asignada una dirección (IP). Cuando se quiere enviar

un paquete, el origen incluye la IP destino en la cabecera. Para armar la ruta,

cada router dispone de una tabla de reenvío que asigna las direcciones de destino

(o una parte de las mismas) a sus enlaces salientes.

¿Cómo se definen las tablas de reenvío?

Internet dispone protocolos de enrutamiento utilizados para definir las

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