Modelo TCP/IP y Redes Convergentes

• ¿A qué se le llama convergencia de redes?

  Una red que nace por un servicio se ve en la necesidad de adaptarse a los requerimientos de los clientes, agregando nuevos productos y servicios. Ejemplos: Triple Pack de VTR (Triple Play).

• ¿A qué se refiere la convergencia IP y en qué se diferencia de la convergencia de redes?

  Se refiere a que hoy todas las aplicaciones están basadas en IP o migran hacia IP, por lo cual las redes de los proveedores se están enfocando en esta tecnología. La convergencia IP es un tipo específico de convergencia de redes, donde la infraestructura subyacente se unifica bajo el protocolo IP.

• ¿En qué notamos la convergencia de servicios en la red PSTN y la convergencia IP en esta red?

  La red PSTN (Public Switched Telephone Network) tiene una convergencia limitada que integra banda ancha, producto de la calidad de los pares de cobre. La convergencia IP en esta red se observa en la integración de servicios de internet de banda ancha, aunque la infraestructura central sigue siendo tradicional.

• ¿En qué notamos la convergencia de servicios en la red HFC y la convergencia IP en esta red?

  La convergencia de servicios en HFC (Hybrid Fiber-Coaxial) se manifiesta en el Triple Play (voz, datos y video). La convergencia IP permite la integración de todos estos servicios sobre una misma infraestructura IP, optimizando la gestión y el despliegue.

• ¿Qué permite describir el modelo OSI de ISO y cuál es la diferencia práctica o de uso respecto del modelo TCP/IP?

  El modelo OSI (Open Systems Interconnection) de ISO permite describir la interconexión de sistemas abiertos de manera conceptual y modular. El modelo TCP/IP, por su parte, describe un modelo de interconexión para tecnología IP, basado conceptualmente en el modelo OSI, pero con una implementación más práctica y extendida en la realidad de internet. La diferencia principal es que OSI es un modelo teórico de 7 capas, mientras que TCP/IP es un modelo práctico de 4 o 5 capas, que es el estándar de facto para las comunicaciones en internet.

• Mencione al menos 7 ejemplos de protocolos de la capa de aplicación del modelo TCP/IP.

  HTTP, FTP, IRC, SMTP, DNS, SSH, Telnet, POP3, IMAP, SNMP.

• ¿Qué es un servidor?

  Es un elemento de la red capaz de atender un requerimiento de una aplicación de usuario (cliente), proveyendo recursos o servicios.

• ¿En qué consiste el modelo cliente-servidor y dónde encontramos una aplicación práctica en telefonía IP?

  El modelo cliente-servidor consiste en que un cliente solicita un servicio y un servidor lo provee. En telefonía IP, se aplica en protocolos de señalización como SIP (Session Initiation Protocol) e IAX2 (Inter-Asterisk eXchange), donde los teléfonos (clientes) se registran y solicitan servicios a un servidor (PBX IP o softswitch).

• ¿Por qué la capa de presentación y de sesión se pueden considerar como parte de la capa de aplicación para el modelo TCP/IP?

  Porque las aplicaciones IP están encargadas de manejar la presentación de los datos (formato, cifrado) y la gestión de la sesión de usuario a usuario (establecimiento y mantenimiento de la comunicación), integrando así las funcionalidades que en el modelo OSI se dividen en capas separadas.

• ¿Cómo se llaman las PDU en la capa de transporte, cómo se llaman los elementos que identifican el origen y destino, y mencione al menos 10 ejemplos de aplicaciones que utilizan protocolos de transporte del modelo TCP/IP?

  Las PDU (Unidades de Datos de Protocolo) en la capa de transporte se llaman segmentos (para TCP) o datagramas (para UDP). Los elementos que identifican el origen y destino son los números de puerto. Los protocolos de transporte principales son TCP y UDP. Ejemplos de aplicaciones que utilizan estos protocolos incluyen:

  • HTTP (TCP)
  • FTP (TCP)
  • SMTP (TCP)
  • POP3 (TCP)
  • IMAP (TCP)
  • DNS (UDP/TCP)
  • DHCP (UDP)
  • SNMP (UDP)
  • RTP (UDP)
  • SSH (TCP)

• ¿Cuáles son 5 protocolos de la capa de red para el modelo TCP/IP?

  IP (IPv4, IPv6), ICMP, IGMP, RIP, OSPF, EIGRP.

• ¿Cuáles son las 4 funciones que permiten cumplir los protocolos (encabezados) de la capa de red?

  Encapsulamiento, Desencapsulamiento, Enrutamiento, Direccionamiento.

• Ejemplos de protocolos de la capa de enlace, cuál es el nombre de su PDU, qué función cumple y qué datos se utilizan para direccionamiento en esta capa dentro del modelo TCP/IP.

  La PDU en la capa de enlace se llama trama. Su función principal es establecer una conexión a nivel de equipo terminal, gestionar el acceso al medio físico y detectar/corregir errores. Los datos utilizados para direccionamiento en esta capa son las direcciones MAC (Media Access Control). Ejemplos de protocolos: Ethernet (IEEE 802.3), Wi-Fi (IEEE 802.11), Bluetooth, PPP, HDLC, SDH.

• ¿Cuáles son ejemplos de soluciones de la capa física dentro del modelo TCP/IP, en distintos tipos de medios?

  Las soluciones de la capa física se refieren a los medios de transmisión y sus especificaciones. Ejemplos incluyen: cable de cobre UTP (categorías 5, 6, 7), fibra óptica (monomodo y multimodo), ondas de radio (para Wi-Fi, Bluetooth), y tecnologías como DSL o cable coaxial.

• ¿Qué es un servicio no orientado a la conexión?

  Es un servicio que no establece una conexión previa ni garantiza la entrega de los datos, ni espera un acuse de recibo. Envía los datos de forma independiente, como los datagramas UDP.

• En un nodo intermedio, ¿hasta qué capa se trabaja dentro del modelo TCP/IP y OSI, y por qué?

  En un nodo intermedio (como un router), se trabaja hasta la capa 3 (capa de red) en ambos modelos (TCP/IP y OSI). Esto se debe a que los routers necesitan leer las direcciones IP (capa 3) para determinar la mejor ruta para reenviar los paquetes, pero no necesitan procesar la información de las capas superiores.

• ¿Los protocolos de alto nivel en qué capas se desempeñan?

  Los protocolos de alto nivel se desempeñan de la capa de transporte hacia arriba (capas de transporte, sesión, presentación y aplicación en OSI; y capa de transporte y aplicación en TCP/IP).

• ¿Los protocolos de red en qué capas están?

  Los protocolos de red se encuentran principalmente en la capa de red (capa 3) del modelo TCP/IP y OSI.

Paquete IP y Telefonía VoIP

• ¿Cuál es el tamaño de un encabezado IP y cómo está organizado?

  El tamaño de un encabezado IP base es de 20 bytes (para IPv4). El tamaño de 40 bytes que se menciona (20 IP, 12 RTP, 8 UDP) corresponde al tamaño total de los encabezados de un paquete VoIP típico (IP + UDP + RTP).

• ¿Qué función cumple el campo ToS (Type of Service) dentro del encabezado IP?

  Define la clase de servicio del paquete IP (distingue diferentes tipos de tráfico) y es utilizado en la implementación de QoS (Calidad de Servicio) para priorizar el tráfico.

• ¿Qué función cumplen el campo identificador, señalizador y desplazamiento de fragmentos en el encabezado IP?

  Estos campos trabajan en conjunto para permitir la fragmentación y reensamblaje de paquetes IP cuando el tamaño del paquete excede el MTU (Maximum Transmission Unit) de una red. El identificador agrupa los fragmentos de un mismo paquete, el señalizador (flags) indica si es el último fragmento o si el paquete puede ser fragmentado, y el desplazamiento de fragmentos indica la posición del fragmento dentro del paquete original.

• ¿Qué función cumple el campo TTL, campo Protocolo y Checksum en el encabezado IP?

  • TTL (Time To Live): Define el tiempo de vida máximo del paquete en la red. Se decrementa en cada salto (router) y, si llega a cero, el paquete es descartado para evitar bucles infinitos.
  • Protocolo: Indica el protocolo de la capa superior que utiliza el paquete (ej., TCP, UDP, ICMP).
  • Checksum: Sirve para la detección de errores en el encabezado IP, asegurando su integridad.

• ¿Qué permiten los campos dirección fuente/destino y dónde se define el tipo de direccionamiento?

  Los campos dirección fuente y dirección destino permiten identificar el origen y el destino final del paquete IP en la red. El tipo de direccionamiento (IPv4 o IPv6) se define en el campo versión del propio encabezado IP.

• ¿Cuáles son las 4 funciones básicas que debe realizar un sistema de voz IP?

  1. Digitalización: Convertir la señal analógica de voz a digital.
  2. Compresión: Reducir el tamaño de los datos de voz digitalizados mediante códecs.
  3. Empaquetamiento: Formar los paquetes de voz (añadiendo encabezados RTP, UDP, IP).
  4. Enrutamiento y Establecimiento de la Llamada: Dirigir los paquetes a su destino y gestionar la conexión.

• ¿Cuáles son los códecs de audio utilizados en telefonía (mencione los más usados) y qué organismo los define y norma?

  Los códecs de audio más usados en telefonía IP incluyen G.711 (PCM), G.729 y G.723.1. Estos códecs son definidos y normados principalmente por la ITU-T (Unión Internacional de Telecomunicaciones – Sector de Normalización de las Telecomunicaciones).

• ¿En qué parámetros debemos fijarnos para elegir un códec de audio y por qué?

  Debemos fijarnos principalmente en dos parámetros:

  1. Ancho de banda: La cantidad de datos que el códec genera por unidad de tiempo. Un menor ancho de banda es deseable para redes con limitaciones.
  2. Retardo (latencia): El tiempo que tarda el códec en procesar la voz. Un menor retardo es crucial para una conversación fluida y natural.

• ¿Cuáles son los encabezados que componen un paquete VoIP y qué tamaño tienen (en bytes)?

  Un paquete VoIP típico está compuesto por los siguientes encabezados:

  • Encabezado IP: 20 bytes (IPv4)
  • Encabezado UDP: 8 bytes
  • Encabezado RTP: 12 bytes

  El tamaño total de estos encabezados es de 40 bytes, a lo que se suma la carga útil (datos de voz comprimidos).

• ¿Qué función cumplen los protocolos de señalización o call setup dentro de VoIP/ToIP?

  Los protocolos de señalización cumplen funciones esenciales para el establecimiento, mantenimiento y finalización de llamadas VoIP. Estas incluyen:

  • Establecimiento de la llamada (iniciar y aceptar la conexión).
  • Mapeo entre números telefónicos y direcciones IP.
  • Negociación de códecs y parámetros de la llamada.
  • Generación y transporte de tonos y señales telefónicas.
  • Liberación (release) de la llamada.

• ¿Qué protocolos de call setup conoce (mencionar al menos 5)?

  SIP (Session Initiation Protocol), H.323, MGCP (Media Gateway Control Protocol), SCCP (Skinny Client Control Protocol), IAX2 (Inter-Asterisk eXchange).

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