REDES DE COMPUTADORES GUIA DE ESTUDIO DE LA ASIGNATURA Introducción Este documento está dirigido al alumno de REDES y pretende servir de guía para el estudio y aprendizaje de los conceptos y procedimientos incluidos en la asignatura. Para conseguirlo encontrarás aquí una introducción general a la asignatura y a cada uno de los temas en los que se descompone. Debes tener siempre presentes estas ideas generales cuando estudies la asignatura y vayas avanzando por los distintos temas, pues dan cohesión a la asignatura y constituyen el hilo conductor de tu aprendizaje. Encontrarás también dentro del material disponible no sólo transparencias con conceptos y ejemplos de los diferentes temas, sino también ejercicios, y los exámenes resueltos de todas las convocatorias de ésta asignatura. Además, se ofrece en la publicación titulada Ejercicios y prácticas de redes de computadores de la Editorial UPV, la solución a todos los problemas propuestos, ofreciéndose adicionalmente comentarios o explicaciones detalladas de cómo se ha obtenido el resultado final. Descripción general de la asignatura La asignatura pretende introducir al alumno en el estudio de las comunicaciones entre sistemas informáticos, tomando para ello como base la arquitectura TCP/IP empleada actualmente en Internet. Al tratarse de la primera asignatura sobre comunicaciones en el plan de estudios tiene un carácter general y descriptivo, tratando los distintos aspectos de las redes de computadores pero sin profundizar en los temas de mayor complejidad teórica. 1
Tema 1. Introducción En este tema se pretende que comprendas qué es una red de computadores, sus componentes básicos, los tipos de servicio que ofrece, así como lo modos de funcionamiento interno de la red. Por otro lado también se presentan las unidades básicas empleadas en la transmisión de datos y los conceptos de protocolo y arquitectura de comunicaciones, justificando su necesidad. Tema 1. Introducción: o Trasparencias (fichero Tema_1.pdf) o Ejercicios (fichero Ejercicios_Tema_1.pdf) o Material adicional de interés (subcarpeta Tema 1 de la carpeta Enlaces Tema 2. Aplicaciones en red El objetivo principal de este tema es aprender los principales servicios en Internet y los protocolos que emplean. Se estudia la World Wide Web (WWW), terminal remota, correo electrónico, servicio de nombres de dominio y aplicaciones peer to peer. Tema 2. Aplicaciones en red: o Trasparencias (fichero Tema_2.pdf) o Ejercicios (fichero Ejercicios_Tema_2.pdf) o Sesión práctica (fichero Practica_2.pdf) o Material adicional de interés (subcarpeta Tema 2 de la carpeta Enlaces 2
Tema 3. Interfaz de programación en red: Los sockets Este tema se dedica al estudio de los sockets, siendo los objetivos del tema: Conocer qué interfaz ofrecen los sistemas operativos para acceder a los servicios de red Aprender cuál es la estructura básica de un cliente Cuál es la estructura básica de un servidor Cómo gestionar simultáneamente varios clientes Tema 3. Sockets: o Trasparencias (fichero Tema_3.pdf) o Ejercicios (fichero Ejercicios_Tema_3.pdf) o Sesiones prácticas (ficheros Practica_3.pdf, Practica_4.pdf, Practica_5.pdf) o Material adicional de interés (subcarpeta Tema 3 de la carpeta Enlaces Tema 4. El nivel de transporte En este tema se razona la existencia del nivel de transporte en la pila de protocolos, y se explica el funcionamiento del servicio de transporte sin conexión (protocolo UDP) como el servicio de transporte orientado a la conexión (protocolo TCP), en concreto, los mecanismos de TCP de control de flujo y de error, así como el control de la congestión. Tema 4. El nivel de transporte: o Trasparencias (fichero Tema_4.pdf) o Ejercicios (fichero Ejercicios_Tema_4.pdf) o Material adicional de interés (subcarpeta Tema 4 de la carpeta Enlaces 3
Tema 5. El nivel de red Como se habrá podido comprobar, se sigue un enfoque descendente en la asignatura, pues se aborda primero las capas superiores de la pila (aplicación) para ir descendiendo conforme avanza la asignatura. En el presente tema se estudia el nivel de red, y nos fijamos como objetivos aprender las características básicas de los protocolos IP e ICMP, comprender el esquema de direccionamiento empleado actualmente en Internet, sus limitaciones y las soluciones aplicadas. Comprender cómo funciona el mecanismo de traducción de las direcciones de red (NAT). Y por último aprender cómo se realiza el encaminamiento en Internet. Tema 5. Nivel de red: o Trasparencias (fichero Tema_5.pdf) o Ejercicios (fichero Ejercicios_Tema_5.pdf) o Sesiones prácticas (ficheros Practica_6.pdf y Practica_7.pdf) o Material adicional de interés (subcarpeta Tema 5 de la carpeta Enlaces Tema 6. El nivel de enlace de datos El objetivo de este tema dedicado al nivel de enlace consiste en aprender los servicios que puede ofrecer un protocolo de enlace de datos, como puede ser delimitación de la información, detección/corrección de errores, transferencia fiable de datos y control de flujo. Tema 6. Nivel de enlace de datos: o Trasparencias (fichero Tema_6.pdf) o Ejercicios (fichero Ejercicios_Tema_6.pdf) o Material adicional de interés (subcarpeta Tema 6 de la carpeta Enlaces 4
Tema 7. El nivel físico En este tema se estudiarán los medios de transmisión más habituales usados en las redes (par trenzado, coaxial y fibra óptica), así como sus propiedades. Asimismo el alumno aprenderá cómo se transforma una señal cuando se transmite por un medio de transmisión, y se justificará por qué es necesario codificar y/o modular los datos para transmitirlos, aprendiendo diferentes técnicas de codificación y modulación. También se estudiarán los diferentes tipos de transmisión de datos y finalmente se explicarán algunos ejemplos prácticos de módems utilizados hoy en día. Tema 7. El nivel físico: o Trasparencias (fichero Tema_7.pdf) o Ejercicios (fichero Ejercicios_Tema_7.pdf) o Material adicional de interés (subcarpeta Tema 7 de la carpeta Enlaces Tema 8. Redes de área local (LANs) Los principales objetivos de este tema son: Conocer y comprender los fundamentos de las redes de área local: ámbito de aplicación y topologías Conocer y comprender los principales problemas a resolver en las LAN: direccionamiento y control de acceso al medio en sus diferentes topologías Conocer los estándares de LAN más usuales Conocer y comprender los conceptos fundamentales de la interconexión de LANs, así como los dispositivos para su interconexión Tema 8. Redes de Área Local: o Trasparencias (fichero Tema_8.pdf) o Ejercicios (fichero Ejercicios_Tema_8.pdf) o Sesión práctica (fichero Practica_8.pdf) 5
o Material adicional de interés (subcarpeta Tema 8 de la carpeta Enlaces Tema 9. Seguridad en redes En este último tema se pretende dar una visión general sobre un aspecto de gran importancia como es la seguridad en redes. Se caracterizará el concepto de seguridad de un sistema de redes de computadores, aprendiendo las propiedades deseables de una comunicación segura. Se presentarán los mecanismos y principios de seguridad más relevantes. Y se aprenderá cómo comunicar de forma segura varias redes a través de otras redes no seguras (VPN), una cuestión de gran interés práctica hoy en día. Tema 9. Seguridad en redes: o Trasparencias (fichero Tema_9.pdf) o Sesión práctica (fichero Practica_10.pdf) o Material adicional de interés (contenido subcarpeta Tema 9 de la carpeta Enlaces 6