Direccionamiento y Capa Física

  • Dirección física (MAC): Se utiliza para comunicaciones NIC a NIC en la misma red Ethernet.
  • Dirección lógica (IP): Se utiliza para enviar el paquete desde el dispositivo de origen al dispositivo de destino.
  • IPv4: Utiliza ARP para asociar la dirección IPv4 de un dispositivo con la dirección MAC de la NIC.
  • IPv6: Utiliza ICMPv6 para asociar la dirección IPv6 de un dispositivo con la dirección MAC de la NIC.
  • Dirección MAC de destino: Dirección MAC simplificada.
  • Dirección MAC de origen: Dirección MAC simplificada de la NIC.

La Capa Física del Modelo OSI

Es la capa encargada de enviar bits (0 y 1) a través del medio físico. Sus funciones principales son:

  • Transportar bits.
  • Convertir datos en señales.
  • Transmitir señales por el medio físico.

Codificación: Convierte los bits en un formato reconocible para la red.

Señalización: Define cómo se representan los bits en el medio:

  • Cobre: Señal eléctrica.
  • Fibra: Pulso de luz.
  • Inalámbrica: Ondas electromagnéticas.

Métricas de Red

  • Ancho de banda (Bandwidth): Cantidad de datos que pueden transmitirse por segundo (bps, kbps, Mbps, Gbps).
  • Latencia: Tiempo que tarda un dato en viajar de un punto a otro.
  • Rendimiento (Throughput): Velocidad real de transmisión de datos.
  • Goodput: Datos útiles transmitidos.
  • Atenuación: La señal se debilita con la distancia.
  • Interferencias: EMI (Electromagnética), RFI (Radio), Crosstalk (Cables).

Medios de Transmisión

  • UTP: 4 pares de cables trenzados, conector RJ45. El trenzado evita interferencias. Estándares TIA/EIA e IEEE.
  • STP: Similar al UTP pero con blindaje metálico. Más caro y difícil de montar, pero con menos interferencias.
  • Cable Coaxial: Compuesto por cubierta exterior, malla metálica, aislante y núcleo de cobre.
  • Fibra Óptica:
    • Monomodo (SMF): Núcleo pequeño, usa láser, para distancias largas.
    • Multimodo (MMF): Núcleo grande, usa LED, para distancias cortas.

Protocolos y Conectividad

  • ARP (Address Resolution Protocol): Relaciona una dirección IP con una MAC. Proceso: consulta tabla ARP, envía ARP Request (broadcast) si no encuentra la MAC, recibe ARP Reply y guarda en tabla.
  • ICMP: Envía mensajes de control y errores.
  • Ping: Comprueba conectividad.
  • Traceroute: Visualiza la ruta de los paquetes usando el campo TTL.
  • Comunicación en misma red: Se usa la MAC del dispositivo destino.
  • Comunicación con otra red: Se usa la MAC del router (gateway).

Seguridad Informática

Malware

  • Virus: Se copia dentro de otros programas.
  • Gusano (Worm): Se propaga solo por la red.
  • Troyano: Programa malicioso que parece legítimo.

Ataques y Defensa

  • Reconocimiento: Recopilar información sobre la red.
  • Ataques de acceso: Incluye ataques de contraseña y Man-in-the-middle (redireccionamiento de puertos).
  • Denegación de servicio (DoS): Satura un servicio para que deje de funcionar.
  • DDoS: Ataque desde muchos equipos (botnet).
  • Defensa en profundidad: Uso de varias capas (Firewall, VPN, IDS/IPS, Antivirus, AAA).
  • Firewall: Controla el tráfico entre redes (filtrado de paquetes, aplicaciones, URL e inspección de estado).
  • AAA: Autenticación, Autorización y Accounting (registro).

Redes Inalámbricas (WLAN)

Permiten conectar dispositivos sin cables usando radiofrecuencia. Ventajas: movilidad, fácil instalación, escalabilidad.

  • WPAN: Red personal (Bluetooth).
  • WLAN: Red local (WiFi).
  • WMAN: Red metropolitana (WiMAX).
  • WWAN: Red de gran área (Red móvil).

Tecnologías y Estándares

  • Bluetooth: Corto alcance.
  • WiMAX: Internet de larga distancia (hasta 50 km).
  • Banda ancha celular: GSM, CDMA.
  • Banda ancha satelital: Para zonas rurales.
  • Organismos: ITU (espectro), IEEE (estándares 802), Wi-Fi Alliance (certificación).

Infraestructura WiFi

  • Router inalámbrico: Combina Router, Switch y Punto de Acceso (AP).
  • Punto de Acceso (AP): Conecta dispositivos inalámbricos. Tipos: Autónomo (manual) o Controlador (gestionado por WLC).
  • Modos de conexión: Infraestructura (con AP), Ad-hoc (directo), Tethering.
  • BSS: 1 AP con clientes. ESS: Varios AP conectados para mayor cobertura.
  • CSMA/CA: Protocolo para evitar colisiones (RTS/CTS).
  • CAPWAP: Protocolo para control centralizado de APs mediante WLC (puertos UDP 5246/5247).

Seguridad en WLAN

Amenazas: Intercepción de datos, intrusos, ataques DoS y Rogue AP.

  • Medidas: Ocultar SSID, filtrado MAC.
  • Protocolos: WEP (obsoleto), WPA, WPA2 (AES), WPA3 (actual).
  • QoS: Prioriza tráfico (voz, video, streaming).
  • NAT: Traduce IP privada a pública para compartir conexión.