Backbone

Backbone

La palabra Backbone se refiere a las principales conexiones troncales de Internet. Est compuesta de un gran nmero de routers comerciales, gubernamentales, universitarios y otros de gran capacidad interconectados que llevan los datos entre pases, continentes y ocanos del mundo.

Parte de la extrema resiliencia de Internet es debida a un alto nivel de redundancia en el backbone y el hecho de que las decisiones de encaminamiento IP se hacen y actualizan durante el uso en tiempo real.

El trmino backbone tambin se refiere al cableado troncal o subsistema vertical en una instalacin de red de rea local que sigue la normativa de cableado estructurado.

Cronologa

El backbone original de Internet fue ARPANET.

En 1989 se cre el backbone NSFNet, el ejrcito de Estados Unidos se separ creando la red MILNET, y ARPANET fue cerrada.

Un plan fue desarrollado para primero expandir ms la red NSFNet, antes de convertirlo en obsoleto creando una nueva arquitectura de red basada en un encaminamiento descentralizado.

Con el retiro del backbone de Internet de la NSFNet el 30 de abril de 1995, Internet a partir de ahora consiste enteramente de varios ISPs comerciales y redes privadas (as como redes entre universidades), conectadas a puntos de peering.

El trmino "backbone de Internet" ahora se usa a veces para referirse a los enlaces entre proveedores y puntos de peering. Sin embargo, con el uso universal del protocolo de encaminamiento BGP, Internet funciona sin ninguna red central.

Con la llegada de la burbuja de las punto com de 2002, un nmero grande de empresas de telecomunicaciones estuvieron amenazadas por bancarrota, y algunas quebraron completamente: por ejemplo, la red EBONE desapareci completamente. Este fue un test exitoso del nivel de tolerancia de errores y redundancia de Internet.

Visin general

La "columna vertebral" de Internet consiste en muchas redes diferentes. Normalmente, el trmino se usa para describir grandes redes que se interconectan entre ellas y pueden tener ISPs individuales como clientes. Por ejemplo, un ISP local puede proporcionar servicio para una nica ciudad, y conectar a un proveedor regional que tiene varios ISPs locales como clientes. Este proveedor regional conecta a una de las redes del backbone, que proporciona conexiones a escala nacional o mundial.

Estos proveedores backbone normalmente proporcionan instalaciones de conexin en muchas ciudades para sus clientes, y ellos mismos conectan con otros proveedores backbone en IXPs (Internet Exchange Point) como el CATNIX de Barcelona, el ESPANIX de Madrid o el GALNIX de Santiago de Compostela. El ms grande de estos IXP en trminos de tasa de transferencia y rutas accesibles es el LINX (London Internet Exchange) en la zona portuaria de Londres.

Quienes lo implementan

La redes de backbones son implementadas normalmente por entes comerciales, educacionales, o gubernamentales, como redes militares. Algunas grandes compaas que proporcionan conectividad backbone incluyen UUnet (ahora una divisin de Verizon), British Telecom, AT&T, Sprint Nextel, France Tlcom, BSNL, Teleglobe, Qwest, y SAVVIS. En latinoamerica se puede encontrar....: IMPSAT, TELECOM, G&DCOM, GetLine Internet, Orbita ISP

Broadcast (Sobre IP)

Broadcast, en castellano difusin, es un modo de transmisin de informacin donde un nodo emisor enva informacin a una multitud de nodos receptores de manera simultnea, sin necesidad de reproducir la misma transmisin nodo por nodo.

La difusin en redes de rea local

Las tecnologas de redes de rea local tambin se basan en el uso de un medio de transmisin compartido. Por lo tanto, es posible la difusin de cualquier trama de datos a todas las estaciones que se encuentren en el mismo segmento de la red. Para ello, se utiliza una direccin MAC especial. Todas las estaciones procesan las tramas con dicha direccin.

Por ejemplo,la tecnologa Ethernet realiza la difusin enviando tramas con direccin MAC de destino FF.FF.FF.FF.FF.FF.

La difusin en redes IPv4

El protocolo IP en su versin 4 tambin permite la difusin de datos. En este caso no existe un medio de transmisin compartido, no obstante, se simula un comportamiento similar.

La difusin en IPv4 no se realiza a todos los nodos de la red porque colapsara las lneas de comunicaciones debido a que no existe un medio de transmisin compartido. Tan slo es posible la difusin a subredes concretas dentro de la red, generalmente, aquellas bajo el control de un mismo enrutador. Para ello existen dos modalidades de difusin:

Difusin limitada (limited broadcast)

Consiste en enviar un paquete de datos IP con la direccin 255.255.255.255. Este paquete solamente alcanzar a los nodos que se encuentran dentro de la misma red fsica subyacente. En general, la red subyacente ser una red de rea local(LAN) o un segmento de sta.

Multidifusin (multicast)

La multidifusin utiliza un rango especial de direcciones denominado rango de clase D. Estas direcciones no identifican nodos sino redes o subredes. Cuando se enva un paquete con una direccin de multidifusin, todos los enrutadores intermedios se limitan a re-enviar el paquete hasta el enrutador de dicha subred. ste ltimo se encarga de hacerlo llegar a todos los nodos que se encuentran en la subred.

Aquella direccin que tiene todos y cada uno de los bits de la parte de direccin de mquina con valor 1 es una direccin de multidifusin. Por ejemplo, en una red 192.168.11.0/24, la direccin de broadcast es 192.168.11.255. El valor de host 255 en 192.168.11.255 se codifica en binario con sus ocho bits a 1: 11111111.

An hoy da la multidifusin se utiliza nicamente como experimento. Existe una propuesta de implementacin de videoconferencia utilizando multidifusin, sin embargo, se han estandarizado otros mecanismos.

La difusin en redes IPv6

La difusin en IPv4 ha demostrado tener poca utilidad en la prctica. Por eso, la nueva versin 6 del protocolo ha optado por otro esquema para simular la difusin:

Multidifusin (multicast)

La multidifusin es sensiblemente distinta en IPv6 respecto a IPv4. Un paquete de multidifusin no est dirigido necesariamente a una red o subred, concepto que no existe en IPv6, sino a un grupo de nodos predefinido compuesto por cualquier equipo en cualquier parte de la red.

El nodo emisor emite su paquete a una direccin de multidifusin como si se tratase de cualquier otro paquete. Dicho paquete es procesado por diversos enrutadores intermedios. Estos enrutadores utilizan una tabla de correspondencia que asocia cada direccin de multidifusin con un conjunto de direcciones reales de nodos. Una vez determinadas dichas direcciones, retransmite una copia del paquete a cada uno de los nodos interesados.

Para construir dichas tablas de correspondencia, es necesario que cada nodo receptor se registre previamente en una direccin de multidifusin.

Las direcciones de multidifusin comienzan por FF00 (en hexadecimal). A diferencia de IPv4, la implementacin de la multidifusin es obligatoria para los enrutadores. Su aplicacin prctica est en la videoconferencia y telefona.

Difusin a una de varias (anycast)

La difusin anycast es similar a la anterior. La diferencia radica en que no se requiere que el paquete llegue a todos los nodos del grupo, sino que se selecciona uno en concreto que recibir la informacin.

La utilidad de este tipo de difusin puede ser aumentar la disponibilidad de un servicio, el descubrimiento de servicios en la red y el reparto de carga de cmputo entre varios nodos.

Aplicaciones prcticas de la difusin

La difusin de informacin es til para dos tipos de escenarios:

Cuando el nodo emisor no conoce cual es el nodo destinatario. La aplicacin ms comn es el descubrimiento automtico de servicios en una red. De esta manera, el usuario no tiene por qu conocer de antemano la direccin del servidor que proporciona un determinado servicio.

Cuando el nodo emisor necesita enviar la misma informacin a mltiples receptores. Es el caso de la videoconferencia y el streaming.

Unicast

Es un envo de informacin desde un nico emisor a un nico receptor. Se contrapone a multicast (envo a ciertos destinatarios especficos, ms de uno), broadcast (radiado o difusin, donde los destinatarios son todas las estaciones en la red) y anycast (el destinatario es nico, uno cualquiera no especificado).

El mtodo unicast es el que est actualmente en uso en Internet, se y aplica tanto para transmisiones en vivo como bajo demanda. El mtodo multicast slo se puede usar en ambientes corporativos, a pesar de algunos esfuerzos aislados para introducirlo en Internet, y se aplica nicamente para transmisiones en vivo.

El efecto que tiene el mtodo de transmisin unicast sobre los recursos de la red es de consumo acumulativo. Cada usuario que se conecta a una transmisin multimedia consume tantos kilobits por segundo como la codificacin del contenido lo permita.

CSMA/CD

CSMA/CD, siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espaol, "Acceso Mltiple con Escucha de Portadora y Deteccin de Colisiones"), es una tcnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones. Anteriormente a esta tcnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado, pero ambas presentaban muy bajas prestaciones. Por eso apareci primeramente la tcnica CSMA, que fue posteriormente mejorada con la aparicin de CSMA/CD.

En el mtodo de acceso CSMA/CD, los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo "escuchar antes de transmitir". Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos, primero debe determinar si los medios de red estn ocupados o no.

Tipos de CSMA/CD

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access, acceso mltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso mltiple y que la estacin que desea emitir previamente escucha el canal antes de emitir.Lo cual es el protocolo de seal elctrica que se usa. En funcin de como actue la estacin, el mtodo CSMA/CD se puede clasificar en:

CSMA no-persistente: si el canal est ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar. Si detecta libre el canal, emite inmediatamente

CSMA 1-persistente: con el canal ocupado, la estacin pasa a escuchar constantemente el canal, sin esperar tiempo alguno. En cuanto lo detecta libre, emite. Puede ocurrir que, si durante un retardo de propagacin o latencia de la red posterior a la emisin de la trama emitiera otra estacin, se producira una colisin (probabilidad 1).

CSMA p-persistente: despus de encontrar el canal ocupado, y quedarse escuchando hasta encontrarlo libre, la estacin decide si emite. Para ello ejecuta un algoritmo o programa que dar orden de transmitir con una probabilidad p, o de permanecer a la espera (probabilidad (1-p)). Si no transmitiera, en la siguiente ranura o divisin de tiempo volvera a ejecutar el mismo algoritmo. As hasta transmitir. De esta forma se reduce el nmero de colisiones (comprese con CSMA 1-persistente, donde p=1).

Una vez comenzado a emitir, no para hasta terminar de emitir la trama completa. Si se produjera una colisin, esto es, que dos tramas de distinta estacin fueran emitidas a la vez en el canal, ambas tramas sern incompresibles para las otras estaciones y la transmisin habr sido un desastre.

Finalmente CSMA/CD supone una mejora sobre CSMA, pues la estacin est a la escucha a la vez que emite, de forma que si detecta que se produce una colisin, para inmediatamente la transmisin.

La ganancia producida es el tiempo que no se contina utilizando el medio para realizar una transmisin que resultar intil, y que se podr utilizar por otra estacin para transmitir.

Funcionamiento de CSMA/CDEl primer paso a la hora de transmitir ser saber si el medio est libre. Para eso escuchamos lo que dicen los dems. Si hay portadora en el medio, es que est ocupado y, por tanto, seguimos escuchando; en caso contrario, el medio est libre y podemos transmitir. A continuacin, esperamos un tiempo mnimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir. Si durante la transmisin de una trama se detecta una colisin, entonces las estaciones que colisionan abortan el envo de la trama y envan una seal de congestin denominada jamming. Despus de una colisin (Los host que intervienen en la colisin invocan un algoritmo de postergacin que genera un tiempo aleatorio), las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama.

En redes inalmbricas, resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si est libre o no). Por este motivo, surgen dos problemas que pueden ser detectados:

1. Problema del nodo oculto: la estacin cree que el medio est libre cuando en realidad no lo est, pues est siendo utilizado por otro nodo al que la estacin no "oye".

2. Problema del nodo expuesto: la estacin cree que el medio est ocupado, cuando en realidad lo est ocupando otro nodo que no interferira en su transmisin a otro destino.

Control de redundancia cclica

La comprobacin de redundancia cclica (CRC) es un tipo de funcin que recibe un flujo de datos de cualquier longitud como entrada y recibe un valor de longitud fija como salida. El trmino suele ser usado para designar tanto a la funcin como a su resultado. Pueden ser usadas como suma de verificacin para detectar la alteracin de datos durante su transmisin o almacenamiento. Las CRCs son populares porque su implementacin en hardware binario es simple, son fciles de analizar matemticamente y son particularmente efectivas para detectar errores ocasionados por ruido en los canales de transmisin. La CRC fue inventada y propuesta por W. Wesley Peterson en un artculo publicado en 1961[1] .

Introduccin

El CRC es un cdigo de deteccin de error-cuyo clculo es una larga divisin de computacin en el que se descarta el cociente y el resto se convierte en el resultado, con la importante diferencia de que la aritmtica que usamos conforma que el clculo utilizado es el arrastre de un campo finito, en este caso los bits. El tamao del resto es siempre menor que la longitud del divisor, que, por lo tanto, determina el tamao del resultado. La definicin de un CRC especifica el divisor que se utilizar, entre otras cosas. Aunque CRC se puede construir utilizando cualquier tipo de regla finita, todos CRC de uso comn emplean una base finita binaria, esta base consta de dos elementos, generalmente el 0 y 1,El resto de este artculo se centrara en este tipo de composicin, es decir el ambito binario y los principios generales de los CRC.

La Integridad de los Datos Frente a la Codificacin

Mientras usemos la deteccin de errores, el CRC no es lo suficientemente eficiente en condiciones de seguridad para verificar plenamente [y correccin de errores la correccin de datos]. Como medida de seguridad un mensaje se supondr falso cuando la transmisin de un mensaje y su CRC se realice por un canal abierto, para verificar su autenticidad se comprobara que la CRC coincide con el mensaje del CRC calculado, entonces el mensaje no ha sido alterado en trnsito. Esta suposicin es falsa porque CRC es un mal mtodo de cifrado de datos. De hecho, el CRC no se trata realmente de un mtodo de cifrado, lo que realmente hace es utilizarse para el control de integridad de datos, pero en algunos casos se supone que se utilizarn para el cifrado. Cuando un CRC se calcula, el mensaje se conserva (no cifrado) y la constante de tamao CRC se sita hacia el final (es decir, el mensaje puede ser tan fcil como leer antes de la posicin que ocupa el CRC). Adems, la longitud del CRC es por lo general mucho ms pequea que la longitud del mensaje, es imposible para una relacin de 1:1 entre la CRC y el mensaje. As mltiples cdigos producir el mismo CRC. Por supuesto, estos cdigos estn diseados para ser lo suficientemente diferentes como para variar (y por lo general slo en uno o dos bits) el cambios en la palabra clave producira una fantstica diferencia entre CRC, y por ese motivo el error es posible detectarlo. Si la manipulacin deliberada (cambios de los bits) se produce en el mensaje, entonces se tomara una nueva clave, produciendo un falso CRC el cual puede ser calculado para el nuevo mensaje y sustituir el CRC real en el final del paquete As la CRC es confiables para verificar la integridad, pero no si el mensaje es correcto. Por el contrario, un medio eficaz para proteger a los mensajes contra la manipulacin intencional es el uso de un cdigo de autenticacin de mensajes como [HMAC]

What is CSMA/CD? Qu es el CSMA / CD?

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) is the protocol used in Ethernet" networks to ensure that only one network node is transmitting on the network wire at any one time.CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Deteccin de colisin) es el protocolo utilizado en redes Ethernet" para asegurar que slo un nodo de red se transmite en la red de cable en un momento dado.

Carrier Sense means that every Ethernet device listens to the Ethernet wire before it attempts to transmit. Carrier Sense significa que cada dispositivo Ethernet escucha el cable Ethernet antes de que los intentos de transmitir. If the Ethernet device senses that another device is transmitting, it will wait to transmit. Si el dispositivo Ethernet sentidos otro dispositivo que est transmitiendo, se espera que transmita.

Multiple Access means that more than one Ethernet device can be sensing (listening and waiting to transmit) at a time. Acceso mltiple significa que ms de un dispositivo Ethernet puede ser de percepcin (a la espera de escuchar y transmitir) a la vez.

Collision Detection means that when multiple Ethernet devices accidentally transmit at the same time, they are able to detect this error. Deteccin de colisin significa que cuando mltiples dispositivos Ethernet accidentalmente transmitir al mismo tiempo, son capaces de detectar este error.

How Collisions Occur under CSMA/CD Cmo se producen las colisiones en virtud de CSMA / CD

Imagine a very simple Ethernet network with only two nodes. Imagine un simple red Ethernet con slo dos nodos.

Each node, independently, decides to send an Ethernet frame to the other node. Cada nodo, de manera independiente, decide enviar un marco Ethernet a los dems nodos.

Both nodes listen to the Ethernet wire and sense that no carrier is present. Tanto escuchar a los nodos de cable Ethernet y el sentido de que ningn operador est presente.

Both nodes transmit simultaneously, causing a collision. Ambos nodos transmitir simultneamente, causando una colisin.

Both nodes detect the collision and each node waits a random amount of time before transmitting again. Ambos nodos detectar la colisin y cada nodo espera una cantidad aleatoria de tiempo antes de transmitir de nuevo.

Collisions are normal on an Ethernet network. Colisiones son normales en una red Ethernet. A small amount of collisions are expected in the protocol design. Una pequea cantidad de colisiones se prev en el protocolo de diseo.

If too many nodes are transmitting on an Ethernet network the number of collisions can rise to an unacceptable level. Si son demasiados los nodos se transmite en una red Ethernet el nmero de colisiones puede elevarse a un nivel inaceptable. This can reduce the amount of available bandwidth on an Ethernet network because so much bandwidth is lost in retransmission. Esto puede reducir la cantidad de ancho de banda disponible en una red Ethernet, ya que se pierde mucho ancho de banda en la retransmisin.

Ethernet switches greatly reduce the already minor difficulties experienced with the CSMA/CD protocol. Conmutadores Ethernet ya reducir en gran medida el menor dificultades experimentadas con el CSMA / CD de protocolo.

Ethernet

Tarjeta de Red ISA de 10 Mbps

Conectores BNC (Coaxial) y RJ45 de una tarjeta de Red

Ethernet es el nombre de una tecnologa de redes de computadoras de rea local (LANs) basada en tramas de datos. El nombre viene del concepto fsico de ether. Ethernet define las caractersticas de cableado y sealizacin de nivel fsico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI. Ethernet se refiere a las redes de rea local y dispositivos bajo el estndar IEEE 802.3 que define el protocolo CSMA/CD, aunque actualmente se llama Ethernet a todas las redes cableadas que usen el formato de trama descrito ms abajo, aunque no tenga CSMA/CD como mtodo de acceso al medio.

HistoriaEn 1970, mientras Abramson montaba la red ALOHA en Hawaii, un estudiante recin graduado en el MIT llamado Robert Metcalfe se encontraba realizando sus estudios de doctorado en la Universidad de Harvard trabajando para ARPANET, que era el tema de investigacin candente en aquellos das. En un viaje a Washington Metcalfe estuvo en casa de Steve Crocker (el inventor de los RFCs de Internet) donde ste lo dej dormir en el sof. Para poder conciliar el sueo Metcalfe empez a leer una revista cientfica donde encontr un artculo de Norm Abramson en el que describa la red Aloha. Metcalfe pens cmo se poda mejorar el protocolo utilizado por Abramson, y escribi un artculo describiendo un protocolo que mejoraba sustancialmente el rendimiento de Aloha. Ese artculo se convertira en su tesis doctoral, que present en 1973. La idea bsica era muy simple: las estaciones antes de transmitir deberan detectar si el canal ya estaba en uso (es decir si ya haba 'portadora'), en cuyo caso esperaran a que la estacin activa terminara. Adems, cada estacin mientras transmitiera estara continuamente vigilando el medio fsico por si se produca alguna colisin, en cuyo caso se parara y retransmitira ms tarde. Este protocolo MAC recibira ms tarde la denominacin Acceso Mltiple con Deteccin de Portadora y Deteccin de Colisiones, o ms brevemente CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Colision Detect).

En 1972 Metcalfe se mud a California para trabajar en el Centro de Investigacin de Xerox en Palo Alto llamado Xerox PARC (Palo Alto Research Center). All se estaba diseando lo que se consideraba la 'oficina del futuro' y Metcalfe encontr un ambiente perfecto para desarrollar sus inquietudes. Se estaban probando unas computadoras denominadas Alto, que ya disponan de capacidades grficas y ratn y fueron consideradas las primeras computadoras personales. Tambin se estaban fabricando las primeras impresoras lser. Se quera conectar las computadoras entre s para compartir ficheros y las impresoras. La comunicacin tena que ser de muy alta velocidad, del orden de megabits por segundo, ya que la cantidad de informacin a enviar a las impresoras era enorme (tenan una resolucin y velocidad comparables a una impresora lser actual). Estas ideas que hoy parecen obvias eran completamente revolucionarias en 1973.

A Metcalfe, el especialista en comunicaciones del equipo con 27 aos de edad, se le encomend la tarea de disear y construir la red que uniera todo aquello. Contaba para ello con la ayuda de un estudiante de doctorado de Stanford llamado David Boggs. Las primeras experiencias de la red, que denominaron 'Alto Aloha Network', las llevaron a cabo en 1972. Fueron mejorando gradualmente el prototipo hasta que el 22 de mayo de 1973 Metcalfe escribi un memorndum interno en el que informaba de la nueva red. Para evitar que se pudiera pensar que slo serva para conectar computadoras Alto cambi el nombre de la red por el de Ethernet, que haca referencia a la teora de la fsica hoy ya abandonada segn la cual las ondas electromagnticas viajaban por un fluido denominado ter que se supona llenaba todo el espacio (para Metcalfe el 'ter' era el cable coaxial por el que iba la seal). Las dos computadoras Alto utilizadas para las primeras pruebas de Ethernet fueron rebautizadas con los nombres Michelson y Morley, en alusin a los dos fsicos que demostraron en 1887 la inexistencia del ter mediante el famoso experimento que lleva su nombre.

La red de 1973 ya tena todas las caractersticas esenciales de la Ethernet actual. Empleaba CSMA/CD para minimizar la probabilidad de colisin, y en caso de que sta se produjera se pona en marcha un mecanismo denominado retroceso exponencial binario para reducir gradualmente la agresividad del emisor, con lo que ste se adaptaba a situaciones de muy diverso nivel de trfico. Tena topologa de bus y funcionaba a 2,94 Mb/s sobre un segmento de cable coaxial de 1,6Km de longitud. Las direcciones eran de 8 bits y el CRC de las tramas de 16 bits. El protocolo utilizado al nivel de red era el PUP (Parc Universal Packet) que luego evolucionara hasta convertirse en el que luego fue XNS (Xerox Network System), antecesor a su vez de IPX (Netware de Novell).

En vez de utilizar el cable coaxial de 75 ohms de las redes de televisin por cable se opt por emplear cable de 50 ohms que produca menos reflexiones de la seal, a las cuales Ethernet era muy sensible por transmitir la seal en banda base (es decir sin modulacin). Cada empalme del cable y cada 'pincho' vampiro (transceiver) instalado produca la reflexin de una parte de la seal transmitida. En la prctica el nmero mximo de 'pinchos' vampiro, y por tanto el nmero mximo de estaciones en un segmento de cable coaxial, vena limitado por la mxima intensidad de seal reflejada tolerable.

En 1975 Metcalfe y Boggs describieron Ethernet en un artculo que enviaron a Communications of the ACM (Association for Computing Machinery), publicado en 1976. En l ya describan el uso de repetidores para aumentar el alcance de la red. En 1977 Metcalfe, Boggs y otros dos ingenieros de Xerox recibieron una patente por la tecnologa bsica de Ethernet, y en 1978 Metcalfe y Boggs recibieron otra por el repetidor. En esta poca todo el sistema Ethernet era propiedad de Xerox.

Vale la pena mencionar que David Boggs construy en 1975 en el Xerox PARC el primer router y el primer servidor de nombres de la Internet.

Tecnologa y velocidad de EthernetHace ya mucho tiempo que Ethernet consigui situarse como el principal protocolo del nivel de enlace. Ethernet 10Base2 consigui, ya en la decada de los 90s, una gran aceptacin en el sector. Hoy por hoy, 10Base2 se considera como una "tecnologa de legado" respecto a 100BaseT. Hoy los fabricantes ya desarrollaron adaptadores capaces de trabajar tanto con la tecnologa 10baseT como la 100BaseT y esto ayuda a una mejor adaptacin y transicin.

Las tecnologas Ethernet que existen se diferencian en estos conceptos:

Velocidad de transmisin

- Velocidad a la que transmite la tecnologa.

Tipo de cable

- Tecnologa del nivel fsico que usa la tecnologa.

Longitud mxima

- Distancia mxima que puede haber entre dos nodos adyacentes (sin estaciones repetidoras).

Topologa

- Determina la forma fsica de la red. Bus si se usan conectores T (hoy slo usados con las tecnologas ms antiguas) y estrella si se usan hubs (estrella de difusin) o switches (estrella conmutada).

A continuacin se especifican los anteriores conceptos en las tecnologas ms importantes:

Tecnologas Ethernet

TecnologaVelocidad de transmisinTipo de cableDistancia mximaTopologa

10Base210 MbpsCoaxial185 mBus (Conector T)

10BaseT10 MbpsPar Trenzado100 mEstrella (Hub o Switch)

10BaseF10 MbpsFibra ptica2000 mEstrella (Hub o Switch)

100BaseT4100MbpsPar Trenzado (categora 3UTP)100 mEstrella. Half Duplex(hub) y Full Duplex(switch)

100BaseTX100MbpsPar Trenzado (categora 5UTP)100 mEstrella. Half Duplex(hub) y Full Duplex(switch)

100BaseFX100MbpsFibra ptica2000 mNo permite el uso de hubs

1000BaseT1000Mbps4 pares trenzado (categora 5UTP)100 mEstrella. Full Duplex (switch)

1000BaseSX1000MbpsFibra ptica (multimodo)550 mEstrella. Full Duplex (switch)

1000BaseLX1000MbpsFibra ptica (monomodo)5000 mEstrella. Full Duplex (switch)

Hardware comnmente usado en una red EthernetLos elementos de una red Ethernet son:Tarjeta de Red, repetidores,concentradores,puentes,los conmutadores,los nodos de red y el medio de interconexin. Los nodos de red pueden clasificarse en dos grandes grupos: Equipo Terminal de Datos (DTE) y Equipo de Comunicacin de Datos (DCE). Los DTE son dispositivos de red que generan o que son el destino de los datos: como los PCs, las estaciones de trabajo, los servidores de archivos, los servidores de impresin; todos son parte del grupo de las estaciones finales. Los DCE son los dispositivos de red intermediarios que reciben y retransmiten las tramas dentro de la red; pueden ser: ruteadores, conmutadores (switch), concentradores (hub), repetidores o interfaces de comunicacin, ej.: un mdem o una tarjeta de interface.

NIC, o Tarjeta de Interfaz de Red|Adaptador - permite que una computadora acceda a una red local. Cada tarjeta tiene una nica direccin MAC que la identifica en la red. Una computadora conectada a una red se denomina nodo.

Repetidor o repeater - aumenta el alcance de una conexin fsica, recibiendo las seales y retransmitindolas, para evitar su degradacin, a travs del medio de transmisin, logrndose un alcance mayor. Usualmente se usa para unir dos reas locales de igual tecnologa y slo tiene dos puertos. Opera en la capa fsica del modelo OSI.

Concentrador o hub - funciona como un repetidor pero permite la interconexin de mltiples nodos. Su funcionamiento es relativamente simple pues recibe una trama de ethernet, por uno de sus puertos, y la repite por todos sus puertos restantes sin ejecutar ningn proceso sobre las mismas. Opera en la capa fsica del modelo OSI.

Puente o bridge - interconecta segmentos de red haciendo el cambio de frames (tramas) entre las redes de acuerdo con una tabla de direcciones que le dice en qu segmento est ubicada una direccin MAC dada.

Conexiones en un switch Ethernet

Conmutador o Switch - funciona como el bridge, pero permite la interconexin de mltiples segmentos de red, funciona en velocidades ms rpidas y es ms sofisticado. Los switches pueden tener otras funcionalidades, como redes virtuales, y permiten su configuracin a travs de la propia red. Funciona bsicamente en la capa 2 del modelo OSI (enlace de datos). Por esto son capaces de procesar informacin de las tramas; su funcionalidad ms importante es en las tablas de direccin. Por ej.: una computadora conectada al puerto 1 del conmutador enva una trama a otra computadora conectada al puerto 2; el switch recibe la trama y la transmite a todos sus puertos, excepto aquel por donde la recibi; la computadora 2 recibir el mensaje y eventualmente lo responder, generando trfico en el sentido contrario; ahora el switch conocer las direcciones MAC de las computadoras en el puerto 1 y 2; cuando reciba otra trama con direccin de destino de alguna de ellas, slo transmitir la trama a dicho puerto disminuyendo as el trfico de la red y contribuyendo al buen funcionamiento de la misma.

Presente y futuro de Ethernet

Ethernet se plante en un principio como un protocolo destinado a cubrir las necesidades de las redes LAN. A partir de 2001 Ethernet alcanz los 10 Gbps lo que dio mucha ms popularidad a la tecnologa. Dentro del sector se planteaba a ATM como la total encargada de los niveles superiores de la red, pero el estndar 802.3ae (Ethernet Gigabit 10) se ha situado en una buena posicin para extenderse al nivel WAN.

Fibra ptica

Fibra ptica brillando cuando transmite luz.

La fibra ptica es un conductor de ondas en forma de filamento, generalmente de vidrio, aunque tambin puede ser de materiales plsticos. La fibra ptica es capaz de dirigir la luz a lo largo de su longitud usando la reflexin total interna. Normalmente la luz es emitida por un lser o un LED.

Las fibras son ampliamente utilizadas en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a gran velocidad, mayor que las comunicaciones de radio y cable. Tambin se utilizan para redes locales. Son el medio de transmisin inmune a las interferencias por excelencia. Tienen un costo elevado.

HistoriaLa historia de la fibra ptica comienza cuando el fsico irlands John Tyndall descubri que la luz poda viajar dentro de un material (agua), curvndose por reflexin interna. Este principio fue utilizado en su poca para iluminar corrientes del agua en fuentes pblicas. En 1952, el fsico Narinder Singh Kapany, apoyndose en los estudios de John Tyndall, realiz experimentos que condujeron a la invencin de la fibra ptica.

Uno de los primeros usos de la fibra ptica fue emplear un haz de fibras para la transmisin de imgenes, que se us en el endoscopio mdico. Usando la fibra ptica, se consigui un endoscopio semiflexible, el cual fue patentado por la Universidad de Michigan en 1956. En este invento se usaron unas nuevas fibras forradas con un material de bajo ndice de refraccin, ya que antes se impregnaban con aceites o ceras,..,

Charles Kao, en su tesis doctoral de 1966, estim que las mximas prdidas que debera tener la fibra ptica, para que resultara prctica en enlaces de comunicaciones, eran de 20 dB/km. En 1970 los investigadores Maurer, Keck, Schultz y Zimar que trabajaban para Corning Glass Works fabricaron la primera fibra ptica aplicando impurezas de titanio en slice. Las prdidas eran de 17 dB/km. Durante esta dcada las tcnicas de fabricacin se mejoraron, consiguiendo perdidas de tan solo 0,5 dB/km. Y en 1978 ya se transmita a 10 Gb km/s.

El 22 de abril de 1977, General Telephone and Electronics envi la primera transmisin telefnica a travs de fibra ptica, en 6 Mbit/s, en Long Beach, California.

El amplificador que marco un antes y un despus en el uso de la fibra ptica en conexiones interurbanas, reduciendo el coste de ellas, fue el Amplificador de fibra con Erbio inventado por David Payne de la universidad de Southampton, y Emmanuel Desurvire en los laboratorios de Bell. A los cuales les fue la medalla Benjamin Franklin en 1988.

El primer enlace transocenico con fibra ptica fue el TAT-8, comenz a operar en 1988. Desde entonces se ha empleado fibra ptica en multitud de enlaces transocenicos, entre ciudades y paulatinamente se va extendiendo su uso desde las redes troncales de las operadoras hacia los usuarios finales.

AplicacionesSu uso es muy variado, desde comunicaciones digitales, pasando por sensores y llegando a usos decorativos, como rboles de navidad, veladores, etc.

Comunicaciones con fibra pticaLa fibra ptica se usa como medio para las telecomunicaciones y redes, ya que la fibra es flexible y puede usarse como un paquete de cables; para ello se usan cables de fibra ptica. Las fibras usadas en este campo son de plstico o de vidrio, y algunas veces de los dos tipos. Para usos interurbanos son de vidrio, por la baja atenuacin que tienen.

Mientras para las comunicaciones se emplean fibras multimodo y monomodo, usando las multimodo para distancias cortas (hasta 500 m) y las monomodo para acoplamientos de larga distancia. Debido a que las fibras monomodo son ms sensibles a los empalmes, soldaduras y conectores, las fibras y los componentes de stas son de mayor costo que los de las fibras multimodo.

Sensores de fibra pticaLas fibras pticas se pueden utilizar como sensores para medir la tensin, la temperatura, la presin y otros parmetros. El tamao pequeo y el hecho de que por ellas no circula corriente elctrica le da ciertas ventajas respecto al sensor elctrico.

Las fibras pticas se utilizan como hidrfonos para los sismos o aplicaciones de snar. Se ha desarrollado sistemas hidrofnicos con ms de 100 sensores usando la fibra ptica. Los hidrfonos son usados por la industria de petrleo as como las marinas de guerra de algunos pases. La compaa alemana Sennheiser desarroll un micrfono que trabajaba con un lser y las fibras pticas.

Los sensores de fibra ptica para la temperatura y la presin se han desarrollado para pozos de petrolferos. Estos sensores pueden trabajar a mayores temperaturas que los sensores de semiconductores.

Otro uso de la fibra ptica como un sensor es el giroscopio ptico que usa el Boeing 767 y el uso en microsensores del hidrgeno.

Ms usos de la fibra ptica Se puede usar como una gua de onda en aplicaciones mdicas o industriales en las que es necesario guiar un haz de luz hasta un blanco que no se encuentra en la lnea de visin.

La fibra ptica se puede emplear como sensor para medir tensiones, temperatura, presin as como otros parmetros.

Es posible usar latiguillos de fibra junto con lentes para fabricar instrumentos de visualizacin largos y delgados llamados endoscopios. Los endoscopios se usan en medicina para visualizar objetos a travs de un agujero pequeo. Los endoscopios industriales se usan para propsitos similares, como por ejemplo, para inspeccionar el interior de turbinas.

Las fibras pticas se han empleado tambin para usos decorativos incluyendo iluminacin, rboles de Navidad.

Lneas de abonado

Las fibras pticas son muy usadas en el campo de la iluminacin. Para edificios donde la luz puede ser recogida en la azotea y ser llevada mediante fibra ptica a cualquier parte del edificio.

Tambin es utilizada para trucar el sistema sensorial de los taxis provocando que el taxmetro (algunos le llaman cuentafichas) no marque el costo real del viaje.

Se emplea como componente en la confeccin del hormign translcido, invencin creada por el arquitecto hngaro Ron Losonczi, que consiste en una mezcla de hormign y fibra ptica formando un nuevo material que ofrece la resistencia del hormign pero adicionalmente, presenta la particularidad de dejar traspasar la luz de par en par.

Caractersticas

Ncleo y revestimiento de la fibra ptica.

La fibra ptica es una gua de ondas dielctrica que opera a frecuencias pticas.

Cada filamento consta de un ncleo central de plstico o cristal (xido de silicio y germanio) con un alto ndice de refraccin, rodeado de una capa de un material similar con un ndice de refraccin ligeramente menor. Cuando la luz llega a una superficie que limita con un ndice de refraccin menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la diferencia de ndices y mayor el ngulo de incidencia, se habla entonces de reflexin interna total.

As, en el interior de una fibra ptica, la luz se va reflejando contra las paredes en ngulos muy abiertos, de tal forma que prcticamente avanza por su centro. De este modo, se pueden guiar las seales luminosas sin prdidas por largas distancias.

Principio de funcionamiento

Los principios bsicos de funcionamiento se justifican aplicando las leyes de la ptica geomtrica, principalmente, la ley de la refraccin (principio de reflexin interna total) y la ley de Snell.

Su funcionamiento se basa en transmitir por el ncleo de la fibra un haz de luz, tal que este no atraviese el ncleo, sino que se refleje y se siga propagando. Esto se consigue si el ndice de refraccin del ncleo es mayor al ndice de refraccin del revestimiento, y tambin si el ngulo de incidencia es superior al ngulo limite.

Ventajas Su ancho de banda es muy grande (tericamente de hasta 1THz), mediante tcnicas de multiplexacin por divisin de frecuencias (WDM/DWDM), que permiten enviar hasta 100 haces de luz (cada uno con una longitud de onda diferente) a una velocidad de 10Gb/s cada uno por una misma fibra, se llegan a obtener velocidades de transmisin totales de 10Tb/s.

Es inmune totalmente a las interferencias electromagnticas.

DesventajasA pesar de las ventajas antes enumeradas, la fibra ptica presenta una serie de desventajas frente a otros medios de transmisin, siendo las ms relevantes las siguientes:

La alta fragilidad de las fibras.

Necesidad de usar transmisores y receptores ms caros

Los empalmes entre fibras son difciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de rotura del cable.

No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios.

La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversin elctrica-ptica.

La fibra ptica convencional no puede transmitir potencias elevadas.[1]

No existen memorias pticas.

Tipos de fibra ptica

Tipos de fibra ptica.

Las diferentes trayectorias que puede seguir un haz de luz en el interior de una fibra se denominan modos de propagacin. Y segn el modo de propagacin tendremos dos tipos de fibra ptica: multimodo y monomodo.

Fibra multimodoUna fibra multimodo es aquella que puede propagar ms de un modo de luz. Una fibra multimodo puede tener ms de mil modos de propagacin de luz. Las fibras multimodo se usan comnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 1 km; es simple de disear y econmico.

Su distancia mxima es de 2 km y usan diodos lser de baja intensidad.

El ncleo de una fibra multimodo tiene un ndice de refraccin superior, pero del mismo orden de magnitud, que el revestimiento. Debido al gran tamao del ncleo de una fibra multimodo, es ms fcil de conectar y tiene una mayor tolerancia a componentes de menor precisin.

Dependiendo el tipo de ndice de refraccin del ncleo, tenemos dos tipos de fibra multimodo:

ndice escalonado: en este tipo de fibra, el ncleo tiene un ndice de refraccin constante en toda la seccin cilndrica, tiene alta dispersin modal.

ndice gradual: mientras en este tipo, el ndice de refraccin no es constante, tiene menor dispersin modal y el nucleo se constituye de distintos materiales.

Fibra monomodoUna fibra monomodo es una fibra ptica en la que slo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el dimetro del ncleo de la fibra hasta un tamao (8,3 a 10 micrones) que slo permite un modo de propagacin. Su transmisin es paralela al eje de la fibra. A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 100 km mximo, mediante un lser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de informacin (decenas de Gb/s).

Componentes de la fibra ptica [editar]Dentro de los componentes que se usan en la fibra ptica caben destacar los siguientes: los conectores, el tipo de emisor del haz de luz, etc.

Tipos de conectores

Tipos de conectores de la fibra ptica.

Estos elementos se encargan de conectar las lneas de fibra a un elemento, ya puede ser un transmisor o un receptor. Los tipos de conectores disponibles son muy variados, entre los que podemos encontrar se hallan los siguientes:

FC, que se usa en la transmisin de datos y en las telecomunicaciones.

FDDI, se usa para redes de fibra ptica.

LC y MT-Array que se utilizan en transmisiones de alta densidad de datos.

SC y SC-Dplex se utilizan para la transmisin de datos.

ST se usa en redes de edificios y en sistemas de seguridad.

Emisores del haz de luz

Estos dispositivos se encargan de emitir el haz de luz que permite la transmisin de datos, estos emisores pueden ser de dos tipos:

LEDs. Utilizan una corriente de 50 a 100 mA, su velocidad es lenta, solo se puede usar en fibras multimodo, pero su uso es fcil y su tiempo de vida es muy grande, adems de ser econmicos.

Lasers. Este tipo de emisor usa una corriente de 5 a 40 mA, son muy rpidos, se puede usar con los dos tipos de fibra, monomodo y multimodo, pero por el contrario su uso es difcil, su tiempo de vida es largo pero menor que el de los LEDs y tambin son mucho ms costosos.

Cables de fibra ptica [editar]

Seccin de un cable de fibra ptica.

Un cable de fibra ptica es un cable compuesto por un grupo de fibras pticas por el cual se transmiten seales luminosas. Las fibras pticas comparten su espacio con hiladuras de aramida que confieren al cable la necesaria resistencia a la traccin.

Los cables de fibra ptica proporcionan una alternativa a los cables de hilo de cobre en la industria de la electrnica y las telecomunicaciones. As, un cable con 8 fibras pticas tiene un tamao bastante ms pequeo que los utilizados habitualmente, puede soportar las mismas comunicaciones que 60 cables de 1623 pares de cobre o 4 cables coaxiales de 8 tubos, todo ello con una distancia entre repetidores mucho mayor.

Por otro lado, el peso del cable de fibras es muchsimo menor que el de los cables de cobre, ya que una bobina del cable de 8 fibras antes citado puede pesar del orden de 30 kg/km, lo que permite efectuar tendidos de 2 a 4 km de una sola vez, mientras que en el caso de los cables de cobre no son prcticas distancias superiores a 250 - 300 m.

Conectores de cable de fibra ptica.

ConectoresLos conectores ms comunes usados en la fibra ptica para redes de rea local son los conectores ST y SC. El conector SC (Straight Connection) es un conector de insercin directa que suele utilizarse en conmutadores Ethernet de tipo Gigabit. El conector ST (Straight Tip) es un conector similar al SC, pero requiere un giro del conector para su insercin, de modo similar a los conectores coaxiales.

Cableado estructurado

Es el sistema colectivo de cables, canalizaciones, conectores, etiquetas, espacios y dems dispositivos que deben ser instalados para establecer una infraestructura de telecomunicaciones genrica en un edificio o campus. Las caractersticas e instalacin de estos elementos se debe hacer en cumplimiento de estndares para que califiquen como cableado estructurado. El apego de las instalaciones de cableado estructurado a estndares trae consigo los beneficios de independencia de proveedor y protocolo (infraestructura genrica), flexibilidad de instalacin, capacidad de crecimiento y facilidad de administracin.

El cableado estructurado consiste en el tendido de cables en el interior de un edificio con el propsito de implantar una red de rea local. Suele tratarse de cable de par trenzado de cobre, para redes de tipo IEEE 802.3. No obstante, tambin puede tratarse de fibra ptica o cable coaxial.

DescripcinEl tendido de cable para una red de rea local tiene cierta complejidad cuando se trata de cubrir reas extensas tales como un edificio de varias plantas. En este sentido hay que tener en cuenta las limitaciones de diseo que impone la tecnologa de red de rea local que se desea implantar:

La segmentacin del trfico de red.

La longitud mxima de cada segmento de red.

La presencia de interferencias electromagnticas.

La necesidad de redes locales virtuales.

Etc.

Salvando estas limitaciones, la idea del cableado estructurado es simple:

Tender cables en cada planta del edificio.

Interconectar los cables de cada planta.

Cableado horizontal o "de planta"En cada planta se instalan las rosetas (terminaciones de los cables) que sean necesarias en cada dependencia. De estas rosetas parten los cables que se tienden por el falso suelo (o por el falso techo) de la planta.

Todos los cables se concentran en el denominado armario de distribucin de planta o armario de telecomunicaciones. Se trata de un bastidor donde se realizan las conexiones elctricas (o "empalmes") de unos cables con otros. En algunos casos, segn el diseo que requiera la red, puede tratarse de un elemento activo o pasivo de comunicaciones, es decir, un hub o un switch. En cualquier caso, este armario concentra todos los cables procedentes de una misma planta.

En el cableado estructurado que une los terminales de usuario con los distribuidores de planta no se podrn realizar empalmes.

Este subsistema comprende el conjunto de medios de transmisin (cables, fibras, coaxiales, etc.) que unen los puntos de distribucin de planta con el conector o conectores del puesto de trabajo. sta es una de las partes ms importantes a la hora del diseo debido a la distribucin de los puntos de conexin en la planta, que no se parece a una red convencional.

Cableado vertical, troncal o backboneDespus hay que interconectar todos los armarios de distribucin de planta mediante otro conjunto de cables que deben atravesar verticalmente el edificio de planta a planta. Esto se hace a travs de las canalizaciones existentes en el edificio. Si esto no es posible, es necesario habilitar nuevas canalizaciones, aprovechar aberturas existentes (huecos de ascensor o escaleras), o bien, utilizar la fachada del edificio (poco recomendable).

En los casos donde el armario de distribucin ya tiene electrnica de red, el cableado vertical cumple la funcin de red troncal. Obsrvese que ste agrega el ancho de banda de todas las plantas. Por tanto, suele utilizarse otra tecnologa con mayor capacidad. Por ejemplo, FDDI o Gigabit Ethernet.

Cuarto principal de equipos y de entrada de serviciosEl cableado vertical acaba en una sala donde, de hecho, se concentran todos los cables del edificio. Aqu se sita la electrnica de red y otras infraestructuras de telecomunicaciones, tales como pasarelas, puertas de enlace, cortafuegos, central telefnica, recepcin de TV por cable o satlite, etc., as como el propio Centro de proceso de datos (si se aplica).

Subsistemas de Cableado Estructurado

El cableado estructurado est compuesto de varios subsistemas:

Sistema de cableado vertical.

Sistema de cableado horizontal.

Salida de rea de trabajo.

Cuarto o espacio de telecomunicaciones.

Cuarto o espacio de equipo.

Cuarto o espacio de entrada de servicios.

Administracin, etiquetado y pruebas.

Sistema de puesta a tierra para telecomunicaciones.

El sistema de canalizaciones puede contener cableado vertebral u horizontal.

Telnet(TELecommunication NETwork) es el nombre de un protocolo de red (y del programa informtico que implementa el cliente), que sirve para acceder mediante una red a otra mquina, para manejarla como si estuviramos sentados delante de ella. Para que la conexin funcione, como en todos los servicios de Internet, la mquina a la que se acceda debe tener un programa especial que reciba y gestione las conexiones. El puerto que se utiliza generalmente es el 23.

FuncionamientoTelnet slo sirve para acceder en modo terminal, es decir, sin grficos, pero fue una herramienta muy til para arreglar fallos a distancia, sin necesidad de estar fsicamente en el mismo sitio que la mquina que los tena. Tambin se usaba para consultar datos a distancia, como datos personales en mquinas accesibles por red, informacin bibliogrfica, etc.

Aparte de estos usos, en general telnet se ha utilizado (y an hoy se puede utilizar en su variante SSH) para abrir una sesin con una mquina UNIX, de modo que mltiples usuarios con cuenta en la mquina, se conectan, abren sesin y pueden trabajar utilizando esa mquina. Es una forma muy usual de trabajar con sistemas UNIX.

Problemas de seguridad y sshSu mayor problema es de seguridad, ya que todos los nombres de usuario y contraseas necesarias para entrar en las mquinas viajan por la red como texto plano (cadenas de texto sin cifrar). Esto facilita que cualquiera que espe el trfico de la red pueda obtener los nombres de usuario y contraseas, y as acceder l tambin a todas esas mquinas. Por esta razn dej de usarse, casi totalmente, hace unos aos, cuando apareci y se populariz el SSH, que puede describirse como una versin cifrada de telnet (actualmente se puede cifrar toda la comunicacin del protocolo durante el establecimiento de sesin (RFC correspondiente, en ingls) si cliente y servidor lo permiten, aunque no se tienen ciertas funcionalidad extra disponibles en SSH).

'Telnet en la actualidadHoy en da este protocolo tambin se usa para acceder a los BBS, que inicialmente eran accesibles nicamente con un mdem a travs de la lnea telefnica. Para acceder a un BBS mediante telnet es necesario un cliente que d soporte a grficos ANSI y protocolos de transferencia de ficheros. Los grficos ANSI son muy usados entre los BBS. Con los protocolos de transferencia de ficheros (el ms comn y el que mejor funciona es el ZModem) podrs enviar y recibir ficheros del BBS, ya sean programas o juegos o ya sea el correo del BBS (correo local, de FidoNet u otras redes).

Algunos clientes de telnet (que soportan grficos ANSI y protocolos de transferencias de ficheros como Zmodem y otros) son mTelnet!, NetRunner, Putty, Zoc, etc...

Manejo bsico de telnetPara iniciar una sesin con un intrprete de comandos de otro ordenador, puede emplear el comando telnet seguido del nombre o la direccin IP de la mquina en la que desea trabajar, por ejemplo si desea conectarse a la mquina purpura.micolegio.edu.com deber teclear telnet purpura.micolegio.edu.com, y para conectarse con la direccin IP 1.2.3.4 deber utilizar telnet 1.2.3.4.

Una vez conectado, podr ingresar el nombre de usuario y contrasea remoto para iniciar una sesin en modo texto a modo de consola virtual (ver Lectura Sistema de usuarios y manejo de clave). La informacin que transmita (incluyendo su clave) no ser protegida o cifrada y podra ser vista en otros computadores por los que se transite la informacin (la captura de estos datos se realiza con un packet sniffer.

Una alternativa ms segura para telnet, pero que requiere ms recursos del computador, es SSH. Este cifra la informacin antes de transmitirla, autentica la mquina a la cual se conecta y puede emplear mecanismos de autenticacin de usuarios ms seguros.

Seguridad

Hay tres razones principales por las que el telnet no se recomienda para los sistemas modernos desde el punto de vista de la seguridad:

Los demonios de uso general del telnet tienen varias vulnerabilidades descubiertas sobre los aos, y varias ms que podran an existir.

Telnet, por defecto, no cifra ninguno de los datos enviados sobre la conexin (contraseas inclusive), as que es fcil interferir y grabar las comunicaciones, y utilizar la contrasea ms adelante para propsitos maliciosos.

Telnet carece de un esquema de autentificacin que permita asegurar que la comunicacin est siendo realizada entre los dos anfitriones deseados, y no interceptada entre ellos.

Dnde no utilizarlo?

En ambientes donde es importante la seguridad, por ejemplo en el Internet pblico, telnet no debe ser utilizado. Las sesiones de telnet no son cifradas. Esto significa que cualquiera que tiene acceso a cualquier router, switch, o gateway localizado en la red entre los dos anfitriones donde se est utilizando telnet puede interceptar los paquetes de telnet que pasan cerca y obtener fcilmente la informacin de la conexin y de la contrasea (y cualquier otra cosa que se mecanografa) con cualesquiera de varias utilidades comunes como tcpdump y Wireshark.

Estos defectos han causado el abandono y depreciacin del protocolo telnet rpidamente, a favor de un protocolo ms seguro y ms funcional llamado SSH, lanzado en 1995. SSH provee de toda la funcionalidad presente en telnet, la adicin del cifrado fuerte para evitar que los datos sensibles tales como contraseas sean interceptados, y de la autentificacin mediante llave pblica, para asegurarse de que el computador remoto es realmente quin dice ser.

Los expertos en seguridad computacional, tal como el instituto de SANS, y los miembros del newsgroup de comp.os.linux.security recomiendan que el uso del telnet para las conexiones remotas debera ser descontinuado bajo cuaquier circunstancia normal.

Cuando el telnet fue desarrollado inicialmente en 1969, la mayora de los usuarios de computadoras en red estaban en los servicios informticos de instituciones acadmicas, o en grandes instalaciones de investigacin privadas y del gobierno. En este ambiente, la seguridad no era una preocupacin y solo se convirti en una preocupacin despus de la explosin del ancho de banda de los aos 90. Con la subida exponencial del nmero de gente con el acceso al Internet, y por la extensin, el nmero de gente que procura crackear los servidores de otra gente, telnet podra no ser recomendado para ser utilizado en redes con conectividad a Internet.

File Transfer Protocol

FTP (File Transfer Protocol) es un protocolo de transferencia de archivos entre sistemas conectados a una red TCP basado en la arquitectura cliente-servidor, de manera que desde un equipo cliente nos podemos conectar a un servidor para descargar archivos desde l o para enviarle nuestros propios archivos independientemente del sistema operativo utilizado en cada equipo.

El Servicio FTP es ofrecido por la capa de Aplicacin del modelo de capas de red TCP/IP al usuario, utilizando normalmente el puerto de red 20 y el 21. Un problema bsico de FTP es que est pensado para ofrecer la mxima velocidad en la conexin, pero no la mxima seguridad, ya que todo el intercambio de informacin, desde el login y password del usuario en el servidor hasta la transferencia de cualquier archivo, se realiza en texto plano sin ningn tipo de cifrado, con lo que un posible atacante lo tiene muy fcil para capturar este trfico, acceder al servidor, o apropiarse de los archivos transferidos.

Para solucionar este problema son de gran utilidad aplicaciones como scp y sftp, incluidas en el paquete SSH, que permiten transferir archivos pero cifrando todo el trfico.

Un poco de historiaEn 1969, el mismo ao en que naci ARPANET (Ver Historia de Internet) como una pequea red de pocos ordenadores que transmitan informacin de unos a otros mediante paquetes conmutados (lo que sera en el futuro Internet), un grupo de investigadores del MIT present la propuesta del primer "Protocolo para la transmisin de archivos en Internet" (RFC 114). Era un protocolo muy sencillo basado en el sistema de correo electrnico pero sent las bases para el futuro protocolo de transmisin de archivos (FTP).

En 1985, quince aos despus de la primera propuesta, se termina el desarrollo del an vigente protocolo para la transmisin de archivos en Internet (FTP), basado en la filosofa de cliente-servidor.

El gran boom de Internet se produce en 1995. Este ao puede ser considerado como el nacimiento de la Internet comercial. Desde ese momento su crecimiento ha superado todas las expectativas. En este ao la World Wide Web supera a FTP transformndose en el servicio preferido de la red, despus de que el ao anterior superase en popularidad a Telnet.

Con la llegada del World Wide Web, y de los navegadores , ya no es necesario conocer los complejos comandos de FTP, este protocolo se puede utilizar escribiendo la URL del servidor al que queramos conectar en el navegador web, indicando con ftp:// que vamos a contactar con un servidor ftp y no con un servidor web (que sera http:// ).

El Modelo FTP

El siguiente modelo representa el diagrama de un servicio FTP.

En el modelo, el intrprete de protocolo (PI) de usuario, inicia la conexin de control en el puerto 21. Las rdenes FTP estndar las genera el PI de usuario y se transmiten al proceso servidor a travs de la conexin de control. Las respuestas estndar se envan desde el PI del servidor al PI de usuario por la conexin de control como respuesta a las rdenes.

Estas rdenes FTP especifican parmetros para la conexin de datos (puerto de datos, modo de transferencia, tipo de representacin y estructura) y la naturaleza de la operacin sobre el sistema de archivos (almacenar, recuperar, aadir, borrar, etc.). El proceso de transferencia de datos (DTP) de usuario u otro proceso en su lugar, debe esperar a que el servidor inicie la conexin al puerto de datos especificado (puerto 20 en modo activo o estndar) y transferir los datos en funcin de los parmetros que se hayan especificado.

Vemos tambin en el diagrama que la comunicacin entre cliente y servidor es independiente del sistema de archivos utilizado en cada ordenador, de manera que no importa que sus sistemas operativos sean distintos, porque las entidades que se comunican entre s son los PI y los DTP, que usan el mismo protocolo estandarizado: el FTP.

Tambin hay que destacar que la conexin de datos es bidireccional, es decir, se puede usar simultneamente para enviar y para recibir, y no tiene por qu existir todo el tiempo que dura la conexin FTP.

Servidor FTPUn servidor FTP es un programa especial que se ejecuta en un equipo servidor normalmente conectado a Internet (aunque puede estar conectado a otros tipos de redes, LAN, MAN, etc.). Su funcin es permitir el intercambio de datos entre diferentes servidores/ordenadores.

Por lo general, los programas servidores FTP no suelen encontrarse en los ordenadores personales, por lo que un usuario normalmente utilizar el FTP para conectarse remotamente a uno y as intercambiar informacin con l.

Las aplicaciones ms comunes de los servidores FTP suelen ser el alojamiento web, en el que sus clientes utilizan el servicio para subir sus pginas web y sus archivos correspondientes; o como servidor de backup (copia de seguridad) de los archivos importantes que pueda tener una empresa. Para ello, existen protocolos de comunicacin FTP para que los datos se transmitan cifrados, como el SFTP (Secure File Transfer Protocol).

Cliente FTPCuando un navegador no est equipado con la funcin FTP, o si se quiere cargar archivos en un ordenador remoto, se necesitar utilizar un programa cliente FTP. Un cliente FTP es un programa que se instala en el ordenador del usuario, y que emplea el protocolo FTP para conectarse a un servidor FTP y transferir archivos, ya sea para descargarlos o para subirlos.

Para utilizar un cliente FTP, se necesita conocer el nombre del archivo, el ordenador en que reside (servidor, en el caso de descarga de archivos), el ordenador al que se quiere transferir el archivo (en caso de querer subirlo nosotros al servidor), y la carpeta en la que se encuentra.

Algunos clientes de FTP bsicos en modo consola vienen integrados en los sistemas operativos, incluyendo Windows, DOS, Linux y Unix. Sin embargo, hay disponibles clientes con opciones aadidas e interfaz grfica. Aunque muchos navegadores tienen ya integrado FTP, es ms confiable a la hora de conectarse con servidores FTP no annimos utilizar un programa cliente.

Acceso annimo

Los servidores FTP annimos ofrecen sus servicios libremente a todos los usuarios, permiten acceder a sus archivos sin necesidad de tener un 'USERID' o una cuenta de usuario. Es la manera ms cmoda fuera del servicio web de permitir que todo el mundo tenga acceso a cierta informacin sin que para ello el administrador de un sistema tenga que crear una cuenta para cada usuario.

Si un servidor posee servicio 'FTP anonymous' solamente con teclear la palabra "anonymous", cuando pregunte por tu usuario tendrs acceso a ese sistema. No se necesita ninguna contrasea preestablecida, aunque tendrs que introducir una slo para ese momento, normalmente se suele utilizar la direccin de correo electrnico propia.

Solamente con eso se consigue acceso a los archivos del FTP, aunque con menos privilegios que un usuario normal. Normalmente solo podrs leer y copiar los archivos existentes, pero no modificarlos ni crear otros nuevos.

Normalmente, se utiliza un servidor FTP annimo para depositar grandes archivos que no tienen utilidad si no son transferidos a la mquina del usuario, como por ejemplo programas, y se reservan los servidores de pginas web (HTTP) para almacenar informacin textual destinada a la lectura en lnea.

Acceso de usuarioSi se desea tener privilegios de acceso a cualquier parte del sistema de archivos del servidor FTP, de modificacin de archivos existentes, y de posibilidad de subir nuestros propios archivos, generalmente se suele realizar mediante una cuenta de usuario. En el servidor se guarda la informacin de las distintas cuentas de usuario que pueden acceder a l, de manera que para iniciar una sesin FTP debemos introducir un login y un password que nos identifica unvocamente.

Acceso de invitadoEl acceso sin restricciones al servidor que proporcionan las cuentas de usuario implica problemas de seguridad, lo que ha dado lugar a un tercer tipo de acceso FTP denominado invitado (guest), que se puede contemplar como una mezcla de los dos anteriores.

La idea de este mecanismo es la siguiente: se trata de permitir que cada usuario conecte a la mquina mediante su login y su password, pero evitando que tenga acceso a partes del sistema de archivos que no necesita para realizar su trabajo, de esta forma acceder a un entorno restringido, algo muy similar a lo que sucede en los accesos annimos, pero con ms privilegios.

Modos de conexin del cliente FTP

FTP admite dos modos de conexin del cliente. Estos modos se denominan Activo (o Estndar, o PORT, debido a que el cliente enva comandos tipo PORT al servidor por el canal de control al establecer la conexin) y Pasivo (o PASV, porque en este caso enva comandos tipo PASV). Tanto en el modo Activo como en el modo Pasivo, el cliente establece una conexin con el servidor mediante el puerto 21, que establece el canal de control.

Modo Activo

En modo Activo, el servidor siempre crea el canal de datos en su puerto 20, mientras que en el lado del cliente el canal de datos se asocia a un puerto aleatorio mayor que el 1024. Para ello, el cliente manda un comando PORT al servidor por el canal de control indicndole ese nmero de puerto, de manera que el servidor pueda abrirle una conexin de datos por donde se transferirn los archivos y los listados, en el puerto especificado.

Lo anterior tiene un grave problema de seguridad, y es que la mquina cliente debe estar dispuesta a aceptar cualquier conexin de entrada en un puerto superior al 1024, con los problemas que ello implica si tenemos el equipo conectado a una red insegura como Internet. De hecho, los cortafuegos que se instalen en el equipo para evitar ataques seguramente rechazarn esas conexiones aleatorias. Para solucionar esto se desarroll el modo Pasivo.

Modo Pasivo

Cuando el cliente enva un comando PASV sobre el canal de control, el servidor FTP abre un puerto efmero (cualquiera entre el 1024 y el 5000) e informa de ello al cliente FTP para que, de esta manera, sea el cliente quien conecte con ese puerto del servidor y as no sea necesario aceptar conexiones aleatorias inseguras para realizar la transferencia de datos.

Antes de cada nueva transferencia, tanto en el modo Activo como en el Pasivo, el cliente debe enviar otra vez un comando de control (PORT o PASV, segn el modo en el que haya conectado), y el servidor recibir esa conexin de datos en un nuevo puerto aleatorio (si est en modo pasivo) o por el puerto 20 (si est en modo activo).

TFTP

TFTP son las siglas de Trivial file transfer Protocol (Protocolo de transferencia de archivos trivial).

Es un protocolo de transferencia muy simple semejante a una versin bsica de FTP. TFTP a menudo se utiliza para transferir pequeos archivos entre ordenadores en una red, como cuando un terminal X Window o cualquier otro cliente ligero arranca desde un servidor de red.

Algunos detalles del TFTP:

Utiliza UDP (puerto 69) como protocolo de transporte (a diferencia de FTP que utiliza el puerto 21 TCP).

No puede listar el contenido de los directorios.

No existen mecanismos de autentificacin o cifrado.

Se utiliza para leer o escribir archivos de un servidor remoto.

Soporta tres modos diferentes de transferencia, "netascii", "octet" y "mail", de los que los dos primeros corresponden a los modos "ascii" e "imagen" (binario) del protocolo FTP.

Detalles de una sesin TFTPYa que TFTP utiliza UDP, no hay una definicin formal de sesin, cliente y servidor. Sin embargo, cada archivo transferido va TFTP constituye un intercambio independiente de paquetes, y existe una relacin cliente-servidor informal entre la mquina que inicia la comunicacin y la que responde.

La mquina A, que inicia la comunicacin, enva un paquete RRQ (read request/peticin de lectura) o WRQ (write request/peticin de escritura) a la mquina B, conteniendo el nombre del archivo y el modo de transferencia.

B responde con un paquete ACK (acknowledgement/confirmacin), que tambin sirve para informar a A del puerto de la mquina B al que tendr que enviar los paquetes restantes.

La mquina origen enva paquetes de datos numerados a la mquina destino, todos excepto el ltimo conteniendo 512 bytes de datos. La mquina destino responde con paquetes ACK numerados para todos los paquetes de datos.

El paquete de datos final debe contener menos de 512 bytes de datos para indicar que es el ltimo. Si el tamao del archivo transferido es un mltiplo exacto de 512 bytes, el origen enva un paquete final que contiene 0 bytes de datos.

Simple Network Management Protocol

El Protocolo Simple de Administracin de Red o SNMP es un protocolo de la capa de aplicacin que facilita el intercambio de informacin de administracin entre dispositivos de red. Es parte de la familia de protocolos TCP/IP. SNMP permite a los administradores supervisar el desempeo de la red, buscar y resolver sus problemas, y planear su crecimiento.

Las versiones de SNMP ms utilizadas son dos: SNMP versin 1 (SNMPv1) y SNMP versin 2 (SNMPv2). Ambas versiones tienen un nmero de caractersticas en comn, pero SNMPv2 ofrece mejoras, como por ejemplo, operaciones adicionales.

SNMP en su ltima versin (SNMPv3) posee cambios significativos con relacin a sus predecesores, sobre todo en aspectos de seguridad, sin embargo no ha sido mayoritariamente aceptado en la industria.

Componentes bsicos de SNMPUna red administrada a travs de SNMP consiste de tres componentes claves:

Dispositivos administrados;

Agentes;

Sistemas administradores de red (NMSs).

Un dispositivo administrado es un nodo de red que contiene un agente SNMP y reside en una red administrada. Estos recogen y almacenan informacin de administracin, la cual es puesta a disposicin de los NMSs usando SNMP. Los dispositivos administrados, a veces llamados elementos de red, pueden ser routers, servidores de acceso, switches, bridges, hubs, computadores o impresoras.

Un agente es un mdulo de software de administracin de red que reside en un dispositivo administrado. Un agente posee un conocimiento local de informacin de administracin (memoria libre, nmero de paquetes IP recibidos, rutas, etctera), la cual es traducida a un formato compatible con SNMP y organizada en jerarquas.

Un NMS ejecuta aplicaciones que supervisan y controlan a los dispositivos administrados. Los NMSs proporcionan el volumen de recursos de procesamiento y memoria requeridos para la administracin de la red. Uno o ms NMSs deben existir en cualquier red administrada.

Comandos bsicos de SNMPLos dispositivos administrados son supervisados y controlados usando cuatro comandos SNMP bsicos: lectura, escritura, notificacin y operaciones transversales.

El comando de lectura es usado por un NMS para supervisar elementos de red. El NMS examina diferentes variables que son mantenidas por los dispositivos administrados.

El comando de escritura es usado por un NMS para controlar elementos de red. El NMS cambia los valores de las variables almacenadas dentro de los dispositivos administrados.

El comando de notificacin es usado por los dispositivos administrados para reportar eventos en forma asncrona a un NMS. Cuando cierto tipo de evento ocurre, un dispositivo administrado enva una notificacin al NMS.

Las operaciones transversales son usadas por el NMS para determinar qu variables soporta un dispositivo administrado y para recoger secuencialmente informacin en tablas de variables, como por ejemplo, una tabla de rutas.

User Datagram Protocol

User Datagram Protocol (UDP) es un protocolo del nivel de transporte basado en el intercambio de datagramas. Permite el envo de datagramas a travs de la red sin que se haya establecido previamente una conexin, ya que el propio datagrama incorpora suficiente informacin de direccionamiento en su cabecera. Tampoco tiene confirmacin, ni control de flujo, por lo que los paquetes pueden adelantarse unos a otros; y tampoco se sabe si ha llegado correctamente, ya que no hay confirmacin de entrega o de recepcin. Su uso principal es para protocolos como DHCP, BOOTP, DNS y dems protocolos en los que el intercambio de paquetes de la conexin/desconexin son mayores, o no son rentables con respecto a la informacin transmitida, as como para la transmisin de audio y vdeo en tiempo real, donde no es posible realizar retransmisiones por los estrictos requisitos de retardo que se tiene en estos casos.

Descripcin tcnicaUser Datagram Protocol (UDP) es un protocolo mnimo de nivel de transporte orientado a mensajes documentado en el RFC 768 de la IETF.

En la familia de protocolos de Internet UDP proporciona una sencilla interfaz entre la capa de red y la capa de aplicacin. UDP no otorga garantas para la entrega de sus mensajes y el origen UDP no retiene estados de los mensajes UDP que han sido enviados a la red. UDP slo aade multiplexado de aplicacin y suma de verificacin de la cabecera y payload. Cualquier tipo de garantas para la transmisin de la informacin, deben ser implementadas en capas superiores.

+Bitso 0 - 1516 - 31

0Puerto origenPuerto destino

32Longitud del MensajeSuma de verificacin

64Datos

La cabecera UDP consta de 4 campos de los cuales 2 son opcionales (con fondo rojo en la tabla). Los campos de los puertos fuente y destino son campos de 16 bits que identifican el proceso de origen y recepcin. Ya que UDP carece de un servidor de estado y el origen UDP no solicita respuestas, el puerto origen es opcional. En caso de no ser utilizado, el puerto origen debe ser puesto a cero. A los campos del puerto origen le sigue un campo obligatorio que indica el tamao en bytes del datagrama UDP incluidos los datos. El valor mnimo es de 8 bytes. El campo de la cabecera restante es un checksum de 16 bit que abarca la cabecera, los datos y una pseudo-cabecera con las IP origen y destino, el protocolo, la longitud del datagrama y 0's hasta completar un mltiplo de 16. pero no los datos. El checksum tambin es opcional, aunque generalmente se utiliza en la prctica.

Se utiliza cuando se necesita transmitir voz o vdeo y resulta ms importante transmitir con velocidad que garantizar el hecho de que lleguen absolutamente todos los bytes.

PuertosUDP utiliza puertos para permitir la comunicacin entre aplicaciones. El campo de puerto tiene una longitud de 16 bits, por lo que el rango de valores vlidos va de 0 a 65.535. El puerto 0 est reservado, pero es un valor permitido como puerto origen si el proceso emisor no espera recibir mensajes como respuesta.

Los puertos 1 a 1023 se llaman puertos "bien conocidos" y en sistemas operativos tipo Unix enlazar con uno de estos puertos requiere acceso como superusuario.

Los puertos 1024 a 49.151 son puertos registrados.

Los puertos 49.152 a 65.535 son puertos efmeros y son utilizados como puertos temporales, sobre todo por los clientes al comunicarse con los servidores.

Comparativa entre UDP y TCP (Transport Control Protocol) UDP: proporciona un nivel de transporte no fiable de datagramas, ya que apenas aade informacin al paquete que enva al nivel inferior, solo la necesaria para la comunicacin extremo a extremo. Lo utilizan aplicaciones como NFS (Network File System) y RCP (comando para copiar ficheros entre ordenadores remotos), pero sobre todo se emplea en tareas de control y en la transmisin de audio y video a travs de una red. No introduce ningn retardo para establecer una conexin. No mantiene estado de conexin alguno y no realiza seguimiento de estos parmetros. As, un servidor dedicado a una aplicacin particular puede soportar ms clientes activos cuando la aplicacin corre sobre UDP en lugar de sobre TCP.

TCP: es el protocolo que proporciona un transporte fiable de flujo de bits entre aplicaciones. Esta pensado para poder enviar grandes cantidades de informacin de forma fiable, liberando al programador de aplicaciones de la dificultad de gestionar la fiabilidad de la conexin (retransmisiones, perdidas de paquete, orden en que llegan los paquetes, duplicados de paquetes...) que gestiona el propio protocolo. Pero la complejidad de la gestin de la fiabilidad tiene un coste en eficiencia, ya que para llevar a cabo las gestiones anteriores se tiene que aadir bastante informacin a los paquetes a enviar. Debido a que los paquetes a enviar tienen un tamao mximo, cuanta ms informacin aada el protocolo para su gestin, menos informacin que proviene de la aplicacin podr contener ese paquete (el segmento TCP tiene una sobrecarga de 20 bytes en cada segmento, mientras que UDP solo aade 8 bytes). Por eso, cuando es ms importante la velocidad que la fiabilidad, se utiliza UDP. En cambio, TCP asegura la recepcin en destino de la informacin a transmitir.

Transmisin de vdeo y vozUDP es generalmente el protocolo usado en la transmisin de vdeo y voz a travs de una red. Esto es porque no hay tiempo para enviar de nuevo paquetes perdidos cuando se est escuchando a alguien o viendo un vdeo en tiempo real.

Ya que tanto TCP como UDP circulan por la misma red, en muchos casos ocurre que el aumento del trfico UDP daa el correcto funcionamiento de las aplicaciones TCP. Por defecto, TCP pasa a un segundo lugar para dejar a los datos en tiempo real usar la mayor parte de la amplitud de banda. El problema es que ambos son importantes para la mayor parte de las aplicaciones, por lo que encontrar el equilibrio entre ambos es crucial.

Transmission Control Protocol

TCP (Transmission Control Protocol, en espaol Protocolo de Control de Transmisin) es uno de los protocolos fundamentales en Internet. Fue creado entre los aos 1973 - 1974 por Vint Cerf y Robert Kahn. Muchos programas dentro de una red de datos compuesta por ordenadores pueden usar TCP para crear conexiones entre ellos a travs de las cuales puede enviarse un flujo de datos. El protocolo garantiza que los datos sern entregados en su destino sin errores y en el mismo orden en que se transmitieron. Tambin proporciona un mecanismo para distinguir distintas aplicaciones dentro de una misma mquina, a travs del concepto de puerto. TCP da soporte a muchas de las aplicaciones ms populares de Internet, incluidas HTTP, SMTP y SSH.

Informacin TcnicaTCP es un protocolo de comunicacin orientado a conexin y fiable del nivel de transporte, actualmente documentado por IETF RFC 793.

Funciones de TCP

En la pila de protocolos TCP/IP, TCP es la capa intermedia entre el protocolo de internet (IP) y la aplicacin. Habitualmente, las aplicaciones necesitan que la comunicacin sea fiable y, dado que la capa IP aporta un servicio de datagramas no fiable (sin confirmacin), TCP aade las funciones necesarias para prestar un servicio que permita que la comunicacin entre dos sistemas se efecte: libre de errores, sin prdidas y con seguridad.

Direccin IP

Una direccin IP es un nmero que identifica de manera lgica y jerrquica a una interfaz de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red o nivel 3 del modelo de referencia OSI. Dicho nmero no se ha de confundir con la direccin MAC que es un nmero hexadecimal fijo que es asignado a la tarjeta o dispositivo de red por el fabricante, mientras que la direccin IP se puede cambiar.

Es habitual que un usuario que se conecta desde su hogar a Internet utilice una direccin IP. Esta direccin puede cambiar al reconectar; y a esta forma de asignacin de direccin IP se denomina una direccin IP dinmica (normalmente se abrevia como IP dinmica).

Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar permanentemente conectados, generalmente tienen una direccin IP fija (se aplica la misma reduccin por IP fija o IP esttica), es decir, no cambia con el tiempo. Los servidores de correo, DNS, FTP pblicos, y servidores de pginas web necesariamente deben contar con una direccin IP fija o esttica, ya que de esta forma se permite su localizacin en la red.

A travs de Internet, los ordenadores se conectan entre s mediante sus respectivas direcciones IP. Sin embargo, a los seres humanos nos es ms cmodo utilizar otra notacin ms fcil de recordar y utilizar, como los nombres de dominio; la traduccin entre unos y otros se resuelve mediante los servidores de nombres de dominio DNS.

Existe un protocolo para asignar direcciones IP dinmicas llamado DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

Direcciones IPv4Artculo principal: IPv4En su version 4, una direccin IP se representa mediante un nmero binario de 32 bits (IPv4). Las direcciones IP se pueden expresar como nmeros de notacin decimal: se dividen los 32 bits de la direccin en cuatro octetos. El valor decimal de cada octeto puede ser entre 0 y 255 (el nmero binario de 8 bits ms alto es 11111111 y esos bits, de derecha a izquierda, tienen valores decimales de 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128, lo que suma 255 en total).

En la expresin de direcciones IPv4 en decimal se separa cada octeto por un carcter ".". Cada uno de estos octetos puede estar comprendido entre 0 y 255, salvo algunas excepciones. Los ceros iniciales, si los hubiera, se pueden obviar.

Ejemplo de representacin de direccin IPv4: 164.12.123.65

Hay tres clases de direcciones IP que una organizacin puede recibir de parte de la Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN): clase A, clase B y clase C. En la actualidad, ICANN reserva las direcciones de clase A para los gobiernos de todo el mundo (aunque en el pasado se le hayan otorgado a empresas de gran envergadura como, por ejemplo, Hewlett Packard) y las direcciones de clase B para las medianas empresas. Se otorgan direcciones de clase C para todos los dems solicitantes. Cada clase de red permite una cantidad fija de equipos (hosts).

En una red de clase A, se asigna el primer octeto para identificar la red, reservando los tres ltimos octetos (24 bits) para que sean asignados a los hosts, de modo que la cantidad mxima de hosts es 224 - 2 (las direcciones reservadas de broadcast [ltimos octetos a 255] y de red [ltimos octetos a 0]), es decir, 16 777 214 hosts.

En una red de clase B, se asignan los dos primeros octetos para identificar la red, reservando los dos octetos finales (16 bits) para que sean asignados a los hosts, de modo que la cantidad mxima de hosts es 216 - 2, o 65 534 hosts.

En una red de clase C, se asignan los tres primeros octetos para identificar la red, reservando el octeto final (8 bits) para que sea asignado a los hosts, de modo que la cantidad mxima de hosts es 28 - 2, o 254 hosts.

ClaseDireccin IP (R=Red - H=Host)RangoN de RedesN de HostMscara de RedBroadcast

A0RRRRRRR.HHHHHHHH.HHHHHHHH.HHHHHHHH1.0.0.0 - 127.255.255.25512616.777.214255.0.0.0x.255.255.255

B10RRRRRR.RRRRRRRR.HHHHHHHH.HHHHHHHH128.0.0.0 - 191.255.255.25516.38465.534255.255.0.0x.x.255.255

C110RRRRR.RRRRRRRR.RRRRRRRR.HHHHHHHH192.0.0.0 - 223.255.255.2552.097.152254255.255.255.0x.x.x.255

D1110[ Direccin de multicast ]224.0.0.0 - 239.255.255.255

E1111[Reservado para uso futuro]240.0.0.0 - 255.255.255.255

La direccin 0.0.0.0 es utilizada por las mquinas cuando estn arrancando o no se les ha asignado direccin.

La direccin que tiene su parte de host a cero sirve para definir la red en la que se ubica. Se denomina direccin de red.

La direccin que tiene su parte de host a unos sirve para comunicar con todos los hosts de la red en la que se ubica. Se denomina direccin de broadcast.

Las direcciones 127.x.x.x se reservan para pruebas de retroalimentacin. Se denomina direccin de bucle local o loopback.

Hay ciertas direcciones en cada clase de direccin IP que no estn asignadas y que se denominan direcciones privadas. Las direcciones privadas pueden ser utilizadas por los hosts que usan traduccin de direccin de red (NAT) para conectarse a una red pblica o por los hosts que no se conectan a Internet. En una misma red no puede existir dos direcciones iguales, pero s se pueden repetir en dos redes privadas que no tengan conexin entre s o que se sea a travs de NAT. Las direcciones privadas son:

Clase A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (8 bits red, 24 bits hosts)

Clase B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (16 bits red, 16 bits hosts)

Clase C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (24 bits red, 8 bits hosts)

A partir de 1993, ante la previsible futura escasez de direcciones IPv4 debido al crecimiento exponencial de hosts en Internet, se empez a introducir el sistema CIDR, que pretende en lneas generales establecer una distribucin de direcciones ms fina y granulada, calculando las direcciones necesarias y "desperdiciando" las mnimas posibles, para rodear el problema que las distribucin por clases haba estado gestando. Este sistema es, de hecho, el empleado actualmente para la delegacin de direcciones.

Muchas aplicaciones requieren conectividad dentro de una sola red, y no necesitan conectividad externa. En las redes de gran tamao a menudo se usa TCP/IP. Por ejemplo, los bancos pueden utilizar TCP/IP para conectar los cajeros automticos que no se conectan a la red pblica, de manera que las direcciones privadas son ideales para ellas. Las direcciones privadas tambin se pueden utilizar en una red en la que no hay suficientes direcciones pblicas disponibles.

Las direcciones privadas se pueden utilizar junto con un servidor de traduccin de direcciones de red (NAT) para suministrar conectividad a todos los hosts de una red que tiene relativamente pocas direcciones pblicas disponibles. Segn lo acordado, cualquier trfico que posea una direccin destino dentro de uno de los intervalos de direcciones privadas no se enrutar a travs de Internet.

IP dinmicaUna direccin IP dinmica es una IP asignada mediante un servidor DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) al usuario. La IP que se obtiene tiene una duracin mxima determinada. El servidor DHCP provee parmetros de configuracin especficos para cada cliente que desee participar en la red IP. Entre estos parmetros se encuentra la direccin IP del cliente.

DHCP apareci como protocolo estndar en octubre de 1993. El estndar RFC 2131 especifica la ltima definicin de DHCP (marzo de 1997). DHCP sustituye al protocolo BOOTP, que es ms antiguo. Debido a la compatibilidad retroactiva de DHCP, muy pocas redes continan usando BOOTP puro.

Las IPs dinmicas son las que actualmente ofrecen la mayora de operadores. stas suelen cambiar cada vez que el usuario reconecta por cualquier causa.

Ventajas Reduce los costos de operacin a los proveedores de servicios internet (ISP).

Desventajas Obliga a depender de servicios que redirigen un host a una IP.

Es ilocalizable; en unas horas pueden haber varios cambios de IP.

Asignacin de direcciones IPDependiendo de la implementacin concreta, el servidor DHCP tiene tres mtodos para asignar las direcciones IP:

manualmente, cuando el servidor tiene a su disposicin una tabla que empareja direcciones MAC con direcciones IP, creada manualmente por el administrador de la red. Slo clientes con una direccin MAC vlida recibirn una direccin IP del servidor.

automticamente, donde el servidor DHCP asigna permanentemente una direccin IP libre, tomada de un rango prefijado por el administrador, a cualquier cliente que solicite una.

dinmicamente, el nico mtodo que permite la reutilizacin de direcciones IP. El administrador de la red asigna un rango de direcciones IP para el DHCP y cada ordenador cliente de la LAN tiene su software de comunicacin TCP/IP configurado para solicitar una direccin IP del servidor DHCP cuando su tarjeta de interfaz de red se inicie. El proceso es transparente para el usuario y tiene un periodo de validez limitado.

IP fijaUna direccin IP fija es una IP la cual es asignada por el usuario, o bien dada por el proveedor ISP en la primera conexin.

Las IPs fijas actualmente en el mercado de acceso a Internet tienen un coste adicional mensual. Estas IPs son asignadas por el usuario despus de haber recibido la informacin del proveedor o bien asignadas por el proveedor en el momento de la primera conexin.

Esto permite al usuario montar servidores web, correo, FTP, etc. y dirigir un nombre de dominio a esta IP sin tener que mantener actualizado el servidor DNS cada vez que cambie la IP como ocurre con las IPs dinmicas.

Ventajas Permite tener servicios dirigidos directamente a la IP.

Desventajas Son ms vulnerables al ataque, puesto que el usuario no puede conseguir otra IP.

Es ms caro para los ISPs puesto que esa IP puede no estar usndose las 24 horas del da.

Direcciones IPv6Artculo principal: IPv6La funcin de la direccin IPv6 es exactamente la misma a su predecesor IPv4, pero dentro del protocolo IPv6. Est compuesta por 8 segmentos de 2 bytes cada uno, que suman un total de 128 bits, el equivalente a unos 3.4x1038 hosts direccionables. La ventaja con respecto a la direccin IPv4 es obvia en cuanto a su capacidad de direccionamiento.

Su representacin suele ser hexadecimal y para la separacin de cada par de octetos se emplea el smbolo ":". Un bloque abarca desde 0000 hasta FFFF. Algunas reglas acerca de la representacin de direcciones IPv6 son:

Los ceros iniciales, como en IPv4, se pueden