INDICE Capitulo 1. Introducción Parte I. Transmisión de Datos Capitulo 2. Medios de Trasmisión Capítulo 3. Comunicación Asíncrona Local (RS - 232)

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1 INDICE Prefacio XIX Capitulo 1. Introducción Crecimiento de la conectividad entre computadoras Complejidad de los sistema de redes Dominio de la complejidad Conceptos y terminología organización Resumen 4 Parte I. Transmisión de Datos Capitulo 2. Medios de Trasmisión Introducción Alambres de cobre Fibras de vidrio radio Microondas Infrarrojos Láser Resumen 12 Capítulo 3. Comunicación Asíncrona Local (RS - 232) Introducción Necesidad de la comunicación asíncrona Uso de corriente eléctrica para la transmisión de bits Normas de comunicación Transmisión asíncrona de caracteres con la RS Razón de baudios, encuadre y errores Comunicación asíncrona dúplex integral Limitaciones del hardware real Ancho de banda del hardware y trasmisión de bits Resumen 22 Capitulo 4. Comunicación de Larga Distancia (Portadores y 25 Módems) 4.1. Introducción Transmisión de señales a grandes distancias Hardware de módem para la modulación y la desmodulación Circuitos seriales arrendados de datos Módem ópticos, de radio y de marcaje Frecuencias de portadora y multiplexión Multiplexión por división de tiempo Resumen 33 Parte II. Transmisión de Paquetes Capitulo 5. Paquetes, Cuadros y Detención de Errores Introducción El concepto de paquetes Paquetes y multiplexión por división de tiempo Paquetes y cuadros de hardware Relleno de bytes Errores de transmisión 43

2 5.7. Bits de paridad y comprobación de paridad Probabilidad, matemáticas y detección de errores Detección de errores con cifras de comprobación Detección de errores con comprobación de redundancia cíclica Combinación de bloques de construcción Formato de cuadro y mecanismos de detección de errores Resumen 49 Capitulo 6. Tecnología de Lan y Topología de Red Introducción Comunicación directa punto a punto Canales de comunicación compartidos Importancia de las LAN y localidad de referencia Topologías de LAN Ejemplo de red de canal: Ethernet Detección de portadora en redes multiacceso (CSMA) Detección de colisiones y retroceso (CSMA/CD) Otro ejemplo de red de canal: LocalTalk Ejemplo de red de anillo: Token Ring IBM Otro ejemplo de red de anillo: FDDI Ejemplo de red de estrella: ATM Resumen 67 Capitulo 7. Direccionamiento de Hardware e Identificación de Tipo 71 de Cuadro 7.1. Introducción Especificación de un receptor Cómo usa la direcciones en hardware de LAN para filtrar los 72 paquetes 7.4. Formato de una dirección física Difusión y dirección de difusión Identificación del contenido de los paquetes Cabeceras de cuadro y formato de cuadro Ejemplo de formato de cuadro Uso de redes que no tienen cuadros autoidentificables Analizadores de red, direcciones físicas, tipos de cuadro Resumen Asignación de direcciones en Ethernet 83 Capitulo 8. Alambrado, Topología Física y Hardware de Interfaz de las LAN 8.1. Introducción Velocidades de las LAN y las computadoras Hardware de interfaz de red Conexión entre una NIC y una red Ethernet de alambre grueso Multiplexión de conexiones Ethernet de alambre delgado Ethernet de par trenzado Ventajas y desventajas de los esquemas de alambrado Paradoja de la topología Tarjetas de interfaz de red y esquemas de alambrado 96

3 8.12. Esquemas de alambrado y otras tecnologías de red Resumen 99 Capitulo 9. Extensión de las LAN: Módems de Fibra, Repetidores, 101 Puentes y Conmutadores 9.1. Introducción Limitaciones de distancia y diseño de LAN Extensiones de fibra óptica Repetidores Puentes Filtrado de cuadros Arranque y comportamiento de estado estable de las redes en 108 puente 9.8. Planeación de una red en puente Puentes entre edificios Puentes sobre distancias mayores Ciclo de puentes Árbol expandido distribuido Conmutación Combinación de conmutadores y concentradores Puente y conmutación mediante otras tecnologías Resumen 115 Capitulo 10. Tecnologías WAN y Enrutamiento Introducción Redes grandes y de área amplia Conmutadores de paquetes Formación de las WAN Almacenamiento y reenvío Direccionamiento físico en las WAN Reenvío por siguiente salto Independencia de fuente Relación entre direcciones jerárquicas y enrutamiento enrutamiento en las WAN Uso de rutas predeterminadas Cálculo de la tabla de enrutamiento Cálculo de la trayectoria más corta en una gráfica Cálculo distribuido de rutas Enrutamiento por vector distancia Enrutamiento por estado de enlace (SPF) Ejemplo de tecnologías WAN Resumen 137 Capitulo 11. Propiedad de las Redes, Paradigmas de Servicio y 141 Desempeño Introducción Propiedad de las redes Paradigma de servicio Duración y persistencia de las conexiones Ejemplos de paradigmas de servicio Direcciones e identificadores de conexión Características de desempeño de las redes 148

4 11.8. Resumen 151 Capitulo 12. Protocolos y Capas Introducción Necesidades de protocolos Familias de protocolos Plan para diseño de protocolos Las siete capas Pilas: Software en capas Funcionamiento del software en capas Cabeceras múltiples anidadas Base científica de las capas Técnicas usadas por los protocolos El arte del diseño de protocolos Resumen 171 Parte III. Interconectividad Capitulo 13. Interconectividad: Conceptos, Arquitectura y 175 Protocolos Introducción Razones de la interconectividad Concepto de servicio universal Servicio universal en un mundo heterogéneo Interconectividad Conexión física de redes mediante enrutadores Arquitectura de las interredes Cómo logara un servicio universal Red virtual Protocolos de interconectividad Importancia de la interconectividad y el TCP/IP Capas y protocolos TCP/IP Computadoras host, enrutadores y capas de protocolo Resumen 184 Capitulo 14. IP: Direcciones de Protocolo de Interred Introducción Direcciones de la interred virtual Esquema de direccionamiento del IP Jerarquía de direcciones IP Clases de direcciones IP Cómputo de la clase de una dirección Notación decimal con puntos Clases y notación decimal con puntos División del espacio de dirección Autoridad de direcciones Ejemplo de direccionamiento Direcciones IP especiales Resumen de las direcciones IP especiales Dirección de difusión Berkeley Enrutadores y principio de direccionamiento del IP Hosts multibase 199

5 Resumen 200 Capitulo 15. Ligas de Direcciones de Protocolo (ARP) Introducción Direcciones de protocolo y entrega de paquetes Resolución de dirección Técnicas de resolución de dirección Resolución de dirección con búsqueda en tabla Resolución de dirección con cálculo de forma cerrada Resolución de dirección con intercambio de mensajes Protocolo de resolución de dirección Entrega de mensajes ARP Formato de mensajes ARP Transmisión de un mensaje ARP Identificación de los cuadros ARP Manejo en caché de las respuestas ARP Procesamiento de un mensaje ARP de entrada Capas, resolución de dirección, direcciones de protocolo Resumen 215 Capitulo 16. Datagramas IP y Reenvío de Datagramas Introducción Servicio sin conexiones Paquetes virtuales Datagrama IP Reenvío de datagramas IP Direcciones IP y entradas de tabla de enrutamiento Campo de máscara y reenvío de datagramas Direcciones destino y de siguiente salto Entrega de mejor esfuerzo Formato de cabecera de datagrama IP Resumen 227 Capitulo 17. Encapsulamiento IP, Fragmentación y Reensamble Introducción Transmisión de datagramas y cuadros Encapsulamiento Transmisión por una interred MTU, tamaño y datagrama y encapsulamiento Reensamble Identificación del datagrama Pérdida de fragmentos Fragmentación de fragmentos Resumen 236 Capitulo 18. El IP Futuro (IPv6) Introducción El éxito de IP Razones para los cambios Nombre y número de versión Características del IPv Formato de datagrama IPv6 242

6 18.7. Formato de la cabecera base IPv Manejo de varias cabeceras en el IPv Fragmentación, reensamble y MTU de trayectoria Propósito de la cabeceras múltiples Direccionamiento IPv Notación hexadecimal con dos puntos IPv Resumen 248 Capitulo 19. Mecanismo de Reporte de Errores (ICMP) Introducción Semántica del mejor esfuerzo y detección de errores Protocolo de mensajes de control de interred Trasportación de mensajes ICMP Uso de mensajes ICMP para probar la asequibilidad Uso del ICMP para trazar rutas Uso del ICMP para descubrimiento de la MTU de trayectoria Resumen 257 Capitulo 20. TCP: Servicio de Transportación Confiable Introducción Necesidad de transportación confiable Protocolo de control de transmisión Servicio ofrecido por el TCP a las aplicaciones Servicio terminal a terminal y datagramas Confiabilidad Pérdida de paquetes y retransmisión Retransmisión adaptable Comparación de los tiempos de retransmisión Búfers, control de flujo y ventanas Acuerdo de tres vías Control de congestionamientos Formato de segmento TCP Resumen 269 Parte IV. Aplicaciones de Red Capitulo 21. Interacción Cliente Servidor Introducción Funcionalidad del software de aplicación Funcionalidad de las interredes El establecimiento del contacto Paradigma cliente servidor Características de clientes y servidores Programas servidores y computadoras clase servidor Solicitudes, respuestas y dirección de flujo de datos Protocolo de transportación e interacción cliente servidor Servicios múltiples en una computadora Identificación de los servicios Varias copias de un servidor para un solo servicio Creación de servidores dinámicos Protocolos de transportación y comunicación no ambigua Transportación orientada a conexión y sin conexiones 281

7 Servicios asequible por medio de varios protocolos Interacciones cliente servidor complejas Interacciones y dependencia circulares Resumen 283 Capitulo 22. Interfaz de Socket Introducción Interfaz de programación de aplicaciones API de socket Sockets y bibliotecas de sockets Comunicación de sockets y E/S UNIX Sockets, descriptores y E/S de red Parámetros y API de socket Procedimientos que implantan la API de socket Lectura y escritura con sockets Otros procedimientos de socket Sockets, hilos y herencia 296 Capitulo 23. Ejemplo de Cliente y Servidor Introducción Comunicación orientada a conexión Ejemplo de servicio Argumentos de línea de comando de los programas de ejemplo Secuencia de llamas de procedimiento de socket Código del cliente del ejemplo Código del servidor del ejemplo servicio por flujo y varias llamadas recv Procedimientos de socket y bloqueos Tamaño del código y reporte de errores Uso del cliente del ejemplo con otro servicio Uso de otro cliente para probar el servidor Resumen 310 Capitulo 24. Nombres con el Sistema de Nombres de Dominio Introducción Estructura de los nombres de computadora Estructura geográfica Nombres de dominio en las organizaciones Modelo cliente servidor del DNS Jerarquía de servidores DNS Arquitectura de servidor Localidad de referencia y servidores múltiples Enlaces entre servidores Resolución de los nombres Optimización del desempeño del DNS Entradas DNS Alias con el tipo CNAME Una consecuencia importantes de los diferentes tipos Abreviaturas y DNS Resumen 325 Capitulo 25. Correo Electrónico: Representación y Transferencia 329

8 25.1. Introducción Paradigma del correo electrónico Buzones y direcciones de correo electrónico Formato de los mensajes de correo electrónico Copias al carbón Extensiones multipropósito de correo Internet (MIME) Correo electrónico y programas de aplicación Transferencia de correo Protocolo sencillo de transferencia de correo (SMTP) Optimización para varios destinatarios en una misma 336 computadora Expansores, listas y reexpeditores de correo Puertas de enlace de correo electrónico Listas de correo automatizadas Relevadores de correo y direcciones de correo electrónico Acceso al buzón de correo Conexiones de marcaje y POP Resumen 342 Capitulo 26. Transferencia y Acceso Remoto de Archivos Introducción Transferencia de datos y cómputos distribuidos Almacenamiento de resultados intermedios Transferencia generalizada de archivos Paradigmas de transferencia interactiva y pos lotes Protocolo de transferencia de archivos Modelo general e interfaz de usuario del FTP Comandos FTP Conexiones, autorización y permisos de archivos Acceso anónimo de archivos Transferencia de archivos en ambas direcciones Expansión de comodines e los nombres de archivos Traducción de nombres de archivos Cambio de directorios y listado de contenido Tipos de archivos y modos de transferencia Ejemplo del uso de FTP Salida de verbose Interacción cliente servidor en el FTP Conexiones de control y de datos Conexiones de datos y fin de archivos Protocolo trivial de transferencia de archivos Sistema de archivos de red Resumen 359 Capitulo 27. Páginas y Visualización de la World Wide Web Introducción Interfaz de visualizador Hipertexto e hipermedia Representación de documentos Formato y representación HTML 365

9 27.6. Ejemplo de referencias de formato HTML Cabeceras Listas Incrustación de imágenes en una página de Web Identificación de una página Vínculos de hipertexto entre documentos Interacción cliente servidor Transportación de documentos de Web y HTTP Arquitectura de visualizador Cliente opcionales Coché en visualizadores de Web Resumen 375 Capitulo 28. Tecnología CGI para Documentos de Web Dinámicos Introducción Tres tipos básicos de documentos de Web ventajas y desventajas de cada tipo de documento Implantación de documentos dinámicos Norma CGI Salida de un programa Ejemplo de programa CGI Parámetros y variables de ambiente Información y variables de ambiente Guión CGI con información de estado de largo plazo Guión CGI con información de estado de corto plazo Formas e interacción Resumen 392 Capitulo 29. Tecnología Java para Documentos de Web Activos Introducción Forma antigua de actualización continua Documentos activos y sobrecarga del servidor Representación y traducción de documentos activos Tecnología Java Lenguaje de programación Java Ambiente de ejecución de Java Biblioteca Java Juego de herramientas gráficas Gráficos Java en una computadora en particular Intérpretes Java y visualizadores Compilación de un programa Java Ejemplo de applet Llamadas de una applet Ejemplo de interacción con un visualizador Manejo de errores y excepciones Alternativas y variaciones Resumen 412 Capitulo 30. Administración de Redes (SNMP) Introducción Administración de una interred 415

10 30.3. El peligro de la fallas ocultas Software de administración de red Clientes, servidores y agentes Protocolo sencillo de administración de redes (SNMP Paradigma de obtención y almacenamiento La MIB y los nombres de objeto Diversidad de las variables MIB Variables MIB correspondientes a arreglos Resumen 421 Capitulo 31. Seguridad en las Redes Introducción Redes seguras y políticas Aspectos de la seguridad Responsabilidad y control Mecanismos de seguridad Control de acceso y contraseñas Cifrado e intimidad Cifrado de clave pública Validación de identificación con firmas digitales Filtrado de paquetes Concepto de Internet Firewall Resumen 431 Capitulo 32. Inicialización (Configuración) Introducción Proceso de arranque Arranque de software de protocolo Parámetros de protocolo Configuración del protocolo Ejemplos de elementos que necesitan configurarse Ejemplo de configuración: Utilización de un archivo en disco Necesidad de automatizar la configuración de protocolo Métodos de configuración automática de protocolo La dirección para encontrar una dirección Secuencia de protocolos usados durante el arranque Protocolo de arranque (BOOTP) Asignación automática de direcciones Protocolo dinámica de direcciones Optimizaciones del DHCP Formato de mensaje DHCP DHCP y nombres de dominio Resumen 444 Apéndice 1. Glosario de términos y abreviaturas de redes 447 Apéndice 2. Juego de caracteres ASCII 477 Apéndice 3. Empleo del CD ROM incluido con este libro 479 Bibliografía 485