Redes de Computadoras
Vicente Gonz
ález Ruiz
Depto de Arquitectura de Computadores y Electr
ónica
vruiz@ual.es
http://www.ace.ual.es/~vruiz/docencia
March 3, 2009
Contenidos
I
Introducci
ón a las redes de computadoras
1
¿Qu
é es Internet?
1.1
¿Qu
é es Internet?
1.2
¿Qu
é es una internet?
1.3
¿Que es un host?
1.4
¿Qu
é es un router?
1.5
¿Cu
ál es la morfolog
ía de Internet?
1.6
¿Qu
é es un ISP?
1.7
¿Qu
é servicios proporciona la red?
1.8
¿C
ómo usan los servicios las aplicaciones?
1.9
¿Qu
é es un protocolo de red?
1.10
¿Qu
é son los clientes y los servidores?
1.11
¿Qu
é es un servicio orientado a conexi
ón?
1.12
¿Qu
é es un servicio no confiable y sin conexi
ón?
2
T
écnicas de transmisi
ón de datos
2.1
Conmutaci
ón de circuitos
2.2
Conmutaci
ón de paquetes
2.3
Multiplexaci
ón en redes de conmutaci
ón de circuitos
2.4
Multiplexaci
ón en redes de conmutaci
ón de paquetes
2.5
¿Por qu
é Internet utiliza conmutaci
ón de paquetes?
2.6
¿Qu
é inconvenientes genera la conmutaci
ón de paquetes?
2.7
Almacenamiento y reenv
ío
2.8
Segmentaci
ón de los mensajes
3
T
écnolog
ías de trasmisi
ón de datos
3.1
Tel
éfono de voz
3.2
ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line)
3.3
Cable coaxial de TV
3.4
Ethernet conmutada
3.5
Wireless LAN o Wi-Fi
3.6
Telefon
ía m
óvil digital celular
3.7
Telefon
ía m
óvil digital por sat
élite
3.8
ATM (Asynchronous Transfer Mode)
4
Retardos y p
érdidas en redes de conmutaci
ón de paquetes
4.1
Funcionamiento b
ásico de un router
4.2
Tiempo de procesamiento (
t
proc
)
4.3
Tiempo de cola (
t
cola
)
4.4
Tiempo de transmisi
ón (
t
tran
)
4.5
Tiempo de propagaci
ón (
t
prop
)
4.6
Tiempo de retardo nodal (
t
nodal
)
4.7
P
érdida de paquetes a causa de la congesti
ón
4.8
Ejemplos
5
Arquitectura del TCP/IP
5.1
El modelo de capas
5.2
Funciones de las capas en el modelo de red
5.3
Las capas de Internet
5.4
Capas y protocolos
5.5
Capas y nodos
5.6
Ejemplos
II
La capa de aplicaci
ón
6
La Web
6.1
¿Qu
é es la Web?
6.2
La comunicaci
ón Web
6.3
Las conexiones Web
6.4
Los mensajes HTTP
6.5
Paso de par
ámetros en las URL’s
6.6
Identificaci
ón de usuarios
6.7
El GET condicional
6.8
Las cach
és Web (proxies Web)
6.9
Arquitecturas Web
7
El correo electr
ónico
7.1
El correo electr
ónico
7.2
Configuraciones
7.3
El SMTP
7.4
Formato de un e-mail
7.5
Las extensiones MIME
7.6
Los lectores/escritores de correo
7.7
Protocolos de acceso a correo (POP3 e IMAP)
7.8
Web-Based E-mail
8
El DNS
(Domain Name Service)
8.1
Funci
ón del DNS
8.2
Descripci
ón del DNS
8.3
Alias y nombres can
ónicos
8.4
Arquitectura del DNS
8.5
Las consultas
8.6
Caching
8.7
Los registros DNS
8.8
Regional Internet Registries
9
Compartici
ón de Ficheros (File Sharing)
9.1
El FTP (File Transfer Program)
9.2
Aplicaciones P2P (Peer-to-peer)
9.3
Acerca de la tasa de descarga
9.4
Network File System
10
Transmisi
ón de audio y v
ídeo
10.1
Caracter
ísticas de la transmisi
ón de audio y v
ídeo
10.2
Ejemplos de aplicaciones
10.3
Obst
áculos de la Internet actual
10.4
¿C
ómo deber
ía evolucionar Internet?
10.5
Problemas y soluciones en la transmisi
ón de audio y v
ídeo
10.6
Protocolos para la transmisi
ón de audio y v
ídeo
10.7
ReSerVation Protocol (RSVP)
III
La capa de transporte de datos
11
Servicios de la capa de transporte de datos
11.1
¿D
ónde corre la capa de transporte?
11.2
Servicios proporcionados por la capa de transporte
11.3
El servicio de multiplexaci
ón
11.4
Sobre los puertos
12
El UDP
(User Datagram Protocol)
12.1
El UDP
12.2
Formato del datagrama UDP
12.3
La suma de comprobaci
ón (checksum)
12.4
¿Cu
ándo usar el UDP?
12.5
Sobre el control de la congesti
ón
13
Transferencia fiable de datos
13.1
La transferencia fiable de datos
13.2
Detecci
ón y correcci
ón de errores
13.3
Protocolos ARQ
13.4
El protocolo ARQ con parada y espera (stop and wait)
13.5
ARQ con retroceso a
n
(go back
n
)
13.6
ARQ con repetici
ón selectiva (selective repeat o SR)
13.7
Consideraciones sobre la eficiencia
13.8
Soluci
ón al desorden de los paquetes
14
Control del flujo y de la congesti
ón
14.1
Control de flujo
14.2
Control de la congesti
ón
14.3
Causas y costes de la congesti
ón
14.4
¿D
ónde se realiza el control de la congesti
ón?
15
El TCP (Transmission Control Protocol)
15.1
Servicios proporcionados
15.2
El contexto de trabajo
15.3
Transmisi
ón de datos
15.4
Control de flujo y de errores
15.5
Control de la congesti
ón
15.6
Ejemplos
16
El mecanismo RPC (Remote Procedure Call)
16.1
Caracter
ísticas
16.2
Microprotocolos del mecanismo RPC
16.3
El caso particular de SunRPC
16.4
Otras implementaciones
IV
La capa de red
17
Servicios de la capa de red
17.1
El modelo de servicio
17.2
El IP (Internet Protocol)
17.3
El ICMP (Internet Control Message Protocol)
17.4
El DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
18
Addressing
(Direccionamiento)
18.1
Direccionamiento en IPv4
18.2
Clases de dirs IP
18.3
Sub-netting y dirs CIDR en IPv4
18.4
Redes privadas
18.5
NAT (Network Address Translation)
18.6
La transici
ón de IPv4 a IPv6
19
Forwarding
(Encaminamiento)
19.1
El proceso de encaminamiento
19.2
Agregaci
ón de direcciones
20
Routing
(Rutado)
20.1
¿Qu
é es el routing?
20.2
La red como un grafo
20.3
Sobre los costes de los caminos
20.4
Routing jer
árquico y sistemas aut
ómomos
20.5
El RIP (Routing Information Protocol)
20.6
El protocolo OSPF (Open Shortest Path First)
20.7
El BGP (Border Gateway Protocol)
20.8
Algoritmos de routing
21
Multicasting
(Multidifusi
ón)
21.1
Modelos de transmisi
ón
21.2
El multicasting a nivel de aplicaci
ón y de red
21.3
Algoritmos de broadcasting
21.4
Los grupos multicast
21.5
El IGMP (Internet Group Management Protocol)
21.6
Protocolos de routing multicast
21.7
Multicasting en las redes locales
21.8
Multicasting en Internet: el MBone (Multicast BackbONE)
22
Mobility
(Movilidad)
22.1
Routing para hosts m
óviles
22.2
Nomenclatura
22.3
Routing indirecto
22.4
Routing directo
V
La capa de enlace de datos
23
Servicios de la capa de enlace de datos
23.1
El marco de trabajo
23.2
Nodos, frames y enlaces
23.3
Servicios generalmente proporcionados
24
Control de errores
24.1
Fundamentos
24.2
Paridad
24.3
Checksum
24.4
CRC (Cyclic Redundancy Check)
25
Protocolos de acceso m
últiple
25.1
Protocolos de particionado del canal
25.2
Las colisiones
25.3
Protocolos de particionado est
ático del canal
25.4
Protocolos de acceso aleatorio
25.5
Protocolos basados en turnos
26
Redes locales y el ARP
26.1
LAN: definici
ón
26.2
Direcciones f
ísicas
26.3
El ARP (Address Resolution Protocol)
27
Ethernet
27.1
Historia
27.2
Estructura del frame
27.3
Tama
ño m
áximo y m
ínimo de frame
27.4
Servicio
27.5
Codificaci
ón Manchester
27.6
El protocolo CSMA/CD en Ethernet
27.7
Tecnolog
ías Ethernet
27.8
Hubs
27.9
Switches
28
Wi-Fi
28.1
Capacidades
28.2
Modes
28.3
Canales
28.4
El proceso de asociaci
ón
28.5
CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)
28.6
Estructura del frame IEEE 802.11
28.7
Mobility
29
Bluetooth
29.1
IEEE 802.15
30
Enlaces PPP
30.1
EL PPP (Point-to-Point Protocol)
30.2
Data framing
30.3
Protocolo de control del enlace
31
ATM
31.1
Historia
31.2
Principales caracter
ísticas
31.3
Modelo de servicio
31.4
Las celdas ATM
31.5
Morfolog
ía de la red
31.6
Canales virtuales y routing
31.7
Arquitectura de ATM
31.8
Control de la congesti
ón
31.9
The Internet-over-ATM protocol stack
Ap
éndices
Ap
éndices
A
Espectro de una se
ñal digital
A.1
Dato e informaci
ón
A.2
Tipos de fuentes de informaci
ón
A.3
Se
ñales digitales y anal
ógicas
A.4
La ventaja de trabajar en digital
A.5
Amplificadores y repetidores
A.6
Se
ñales binarias y bits
A.7
Conversi
ón anal
ógica/digital
A.8
Espectro de una se
ñal digital
B
Perturbaciones en la transmisi
ón de se
ñales digitales
B.1
Efectos de la limitaci
ón del ancho de banda
B.2
Efectos del ruido y de la atenuaci
ón
B.3
Efectos de la distorsi
ón de retardo
C
Modulaci
ón de se
ñales digitales
C.1
La modulaci
ón de se
ñales
C.2
Utilidad de la modulaci
ón de se
ñales
C.3
Bits de datos, elementos de se
ñalizaci
ón y Baudios
C.4
Modulaci
ón binaria en amplitud o ASK
C.5
Modulaci
ón binaria en frecuencia o FSK
C.6
Modulaci
ón binaria en fase o PSK
C.7
Modulaci
ón n-
ária
D
Transmisi
ón de datos serie
D.1
Sincronizaci
ón de bits
D.2
Se
ñalizaciones bipolares
D.3
Se
ñalizaciones auto-reloj
D.4
Se
ñalizaciones m
ás resistentes a errores
D.5
Delimitaci
ón de tramas
D.6
Transmisiones as
íncronas
D.7
Transmisiones s
íncronas
E
C
ódigos de correcci
ón de errores
E.1
El c
ódigo de Hamming
F
Fibras
ópticas
G
Enlaces de radio
H
Enlaces de microondas
I
Enlaces de rayos infrarrojos
J
Enlaces de luz
K
Rayos X, rayos gamma y rayos c
ósmicos
L
La multiplexaci
ón de los enlaces
L.1
Multiplexaci
ón en el dominio de la frecuencia (FDM)
L.2
Multiplexaci
ón en el dominio del tiempo (TDM)
Bibliography
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