Actividad Interactiva El Hacker

1 FUNDAMENTOS

Autor: Rogelio Montañana

1 FUNDAMENTOS 1-1

1.1 INTRODUCCIÓN 1-2

1.1.1 Que es (y que no es) objetivo del curso 1-2

1.1.2 Telecomunicaciones y Telemática 1-3

1.1.3 Redes de ordenadores y sistemas distribuidos 1-3

1.1 USOS DE LAS REDES DE ORDENADORES 1-4

1.1.1 Uso de las redes en empresas 1-4

1.1.2 Uso de las redes por particulares 1-5

1.1.3 Aspectos sociales 1-6

1.2 TIPOS DE REDES 1-6

1.2.1 Redes broadcast 1-7

1.2.2 Redes punto a punto 1-7

1.2.3 Redes de área local (LAN) 1-9

1.2.4 Redes de área metropolitana (MAN) 1-9

1.2.5 Redes de área extensa (WAN) 1-10

1.2.6 Redes inalámbricas y movilidad. 1-11

1.2.7 Internetworking 1-11

1.3 ARQUITECTURA DE REDES 1-12

1.3.1 Diseño de arquitecturas de redes. 1-13

1.3.2 Interfaces y servicios 1-14

1.3.3 Servicios orientados y no orientados a conexión 1-15

1.3.4 Primitivas de servicio 1-16

1.4 MODELOS DE REFERENCIA 1-17

1.4.1 El modelo de referencia OSI 1-17

1.4.1.1 La Capa Física 1-18

1.4.1.2 La capa de enlace (data link) 1-18

1.4.1.3 La capa de red 1-19

1.4.1.4 La capa de transporte 1-19

1.4.1.5 La capa de sesión 1-20

1.4.1.6 La capa de presentación 1-20

1.4.1.7 La capa de aplicación 1-20

1.4.1.8 Transmisión de datos en el modelo OSI 1-20

1.4.2 El modelo de referencia TCP/IP 1-21

1.4.2.1 La capa host-red 1-22

1.4.2.2 La capa internet 1-22

1.4.2.3 La capa de transporte 1-22

1.4.2.4 La capa de aplicación 1-22

1.4.3 Comparación de los modelos OSI y TCP/IP 1-23

1.5 TRANSMISIÓN DE DATOS EN REDES WAN 1-25

1.5.1 Líneas dedicadas 1-25

1.5.2 Conmutación de circuitos 1-26

1.5.3 Conmutación de paquetes 1-27

1.5.3.1 X.25 1-28

1.5.3.2 Frame Relay 1-30

1.5.3.3 ATM y B-ISDN 1-31

1.6 ESTÁNDARES 1-33

1.6.1 La ISO 1-34

1.6.2 La ITU-T 1-35

1.6.3 Foros industriales 1-36

1.6.4 Otras organizaciones 1-37

1.7 EJERCICIOS 1-38

1.8 SOLUCIONES 1-40

1.1 INTRODUCCIÓN

En tan solo unos años las redes de ordenadores han pasado de ser algo esotérico solo conocido y utilizado por unos pocos a ocupar un primer plano en cualquier medio informativo de carácter general. Quizá el protagonismo que actualmente se da a términos como ‘Internet’, ‘autopistas de la información’ o ‘aldea global’ sea más fruto de las modas que de una necesidad real, pero no cabe duda que dichos términos (o al menos las ideas que representan) tendrán un interés creciente en los años venideros y permanecerán con nosotros durante bastante tiempo.

Podemos hacer un cierto paralelismo entre la explosión de la Telemática en la década de los noventa y el auge de la Informática personal en los ochenta; sin embargo a pesar de su importancia la aparición del PC no parece comparable a la revolución que está protagonizando la Telemática; la razón estriba en que, a pesar de todo, el PC aislado es hasta cierto punto un producto minoritario, mientras que el sistema multimedia de los noventa conectado a las redes se convertirá en una fuente de información y entretenimiento de interés para el público en general. Existen ya en el mercado algunos modelos de lo que se conoce como ‘set-top boxes’ desarrollados por empresas como Philips, Sony o Nokia, que son aparatos que se conectan a la red de datos y al televisor doméstico. En estos equipos resulta esencial la facilidad de manejo.

Los precios de la informática vienen sufriendo desde hace bastantes años una disminución exponencial. El precio del espacio en disco (pesetas/MB) se reduce a la mitad aproximadamente cada 4.5 años, el de la potencia de procesador (pesetas/MIP) cada 2.3 años, y el de la memoria RAM (pesetas/MB) cada 1.8 años. Como comparación el precio de la transmisión de datos (medido en pesetas/Mb/s/Km) se reduce a la mitad cada 1.5 años aproximadamente, es decir, esta teniendo una disminución aun mayor que las tecnologías informáticas. Las investigaciones y desarrollos en materia de transmisión de datos hacen prever que dicha tendencia se mantendrá en el futuro.

Además de los factores tecnológicos en los precios de los servicios telemáticos influyen aspectos legales que en ocasiones alteran la situación de manera importante. Por ejemplo en España, como en otros países de Europa, la decisión de liberalizar las telecomunicaciones en 1998 está produciendo un abaratamiento de los precios gracias a la libre competencia, que de forma transitoria hará aun mayor la reducción que cabría esperar de los factores puramente tecnológicos.

1.1.1 Que es (y que no es) objetivo del curso

El curso pretende dar una formación básica en los aspectos técnicos de la comunicación de ordenadores a alumnos de segundo ciclo (cuarto curso) de Ingeniería Informática, tomando en cuenta su formación durante el primer ciclo, en especial los conocimientos adquiridos en la asignatura Elementos y Sistemas de Transmisión de Datos, que podemos considerar como previa a la presente asignatura.

El alumno deberá ser capaz al finalizar el curso de diseñar adecuadamente una red informática para una empresa, atendiendo a criterios de coste, prestaciones y necesidades. También debería poder comprender la descripción técnica o documentación de un producto de comunicaciones, así como artículos de la literatura especializada.

En toda área de conocimiento técnica existe una profusión de siglas para referirse a términos, conceptos o incluso a frases concretas. La telemática es especialmente rica en este sentido, y el conocimiento del significado de tales abreviaturas es necesario para la comprensión de la literatura técnica. Siempre que un término o concepto disponga de una abreviatura habitual lo indicaremos junto con su significado (casi siempre en inglés) la primera vez que aparezca. El conocimiento del significado de las siglas es como su ‘etimología’, y forma parte de la ‘cultura general’ que todo ingeniero informático debería tener.

Actualmente existen, sobre todo en entornos universitarios, multitud de ‘gurus’ de la Internet que son capaces de encontrar casi cualquier cosa en la red, conocen todos los servicios existentes y están al tanto de la última aplicación o programa aparecido. Conviene destacar que no es el objeto de este curso crear tales gurus, por tres razones:

o Dicha información no sería susceptible de incluirse en una asignatura del currículo académico ya que para cuando el estudiante iniciara su andadura profesional sería ya obsoleta,

o No es este el tipo de formación que se espera de un Ingeniero Informático, y

o El profesor no está capacitado para ello.

En cierto modo podríamos decir, siguiendo la típica analogía de las ‘autopistas de la información’, que dichos ‘gurus’ de la Internet son muy buenos conductores, pero lo que aquí pretendemos no es obtener el carné de conducir sino aprender a diseñar carreteras y vehículos para que el tráfico sea lo más fluido (y seguro) posible. Que duda cabe que nunca le vendrá mal a un ingeniero saber conducir bien, y en este sentido estimulamos al alumno a realizar tantas ‘prácticas de conducción’ como le sea posible tanto durante sus estudios como después en su futura actividad profesional.

Tampoco es objeto de este curso introducir al alumno en los aspectos legales, comerciales o políticos del mundo de las telecomunicaciones, que son motivo de noticia casi diaria en los medios de comunicación, tanto a nivel nacional como europeo.

1.1.2 Telecomunicaciones y Telemática

Empezaremos por diferenciar estos dos términos fundamentales.

Entendemos por telecomunicaciones el conjunto de medios técnicos que permiten la comunicación a distancia. Normalmente se trata de transmitir información sonora (voz, música) o visual (imágenes estáticas o en movimiento) por ondas electromagnéticas a través de diversos medios (aire, vacío, cable de cobre, fibra óptica, etc.). La información se puede transmitir de forma analógica, digital o mixta, pero en cualquier caso las conversiones, si las hay, siempre se realizan de forma transparente al usuario, el cual maneja la información de forma analógica exclusivamente.

El término telemática (fusión de telecomunicaciones e informática) trata del uso de las telecomunicaciones para enriquecer las posibilidades de la informática (y no al revés), es decir, del uso de medios de comunicación a distancia para conexiones informáticas (ordenador-ordenador u ordenador-periférico). La información puede transmitirse de forma analógica, digital o mixta, pero esto es transparente al usuario, que la maneja de forma digital únicamente.

Todos los sistemas habituales de telecomunicaciones transmiten la información por medio de ondas electromagnéticas a través de diversos medios: aire, vacío, cable de cobre, fibra óptica, etc.

1.1.3 Redes de ordenadores y sistemas distribuidos

La expresión redes de ordenadores (o simplemente redes) se utiliza cuando, por medio de la telemática, se realiza la comunicación entre dos o más ordenadores. Queda excluida aquí la comunicación entre un ordenador y un periférico (terminal, impresora, etc.) independientemente de la distancia a la que dicha comunicación

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