Tipos de Protocolos :

• RIP:es un protocolo de encaminamiento interno, es decir para la parte interna de la red, la que no está conectada al backbone de Internet. Es muy usado en sistemas de conexión a internet como infovia, en el que muchos usuarios se conectan a una red y pueden acceder por lugares distintos.
• RIPv2: es la variante de RIP que incluye la máscara de red en las actualizaciones de las rutas.Esto permite el uso de diferentes máscaras de red , lo que soporta la asignación de direcciones más avanzadas .
• IGRP: es antiguo y, al igual que RIP v.1, es un protocolo de encaminamiento classfull o con clase; es decir, no permite la utilización de máscaras diferentes a las de la propia clase y, por tanto, no puede trabajar con máscaras de subred.
• OSPF: se usa, como RIP, en la parte interna de las redes, su forma de funcionar es bastante sencilla. Cada router conoce los routers cercanos y las direcciones que posee cada router de los cercanos. Además de esto cada router sabe a que distancia (medida en routers) está cada router. Así cuando tiene que enviar un paquete lo envía por la ruta por la que tenga que dar menos saltos.
• IS-IS: es un protocolo de tipo estado de enlace, fue diseñado y desarrollado por "Digital Equipment Corporation" (DEC, que fue adquirido por Compaq y posteriormente por Hewlett Packard). Fue desarrollado aproximadamente al mismo tiempo que el IETF desarrollaba OSPF y pretendía implementar el protocolo de capa de red del modelo OSI llamado CLNP
• EIGRP: es una versión avanzada de IGRP. Específicamente, EIGRP suministra una eficiencia de operación superior y combina las ventajas de losprotocolos de
  estado de enlace con las de los protocolos de vector distancia. 

Tabla de encaminamiento

Ahora nos centraremos en como IP elige qué pasarela usar para enviar un datagrama a una red remota.

Hemos visto que erdos, cuando envía un datagrama a quark, comprueba la dirección de destino y encuentra que ésta no está en la red local. erdos por lo tanto envía el datagrama a la pasarela por defecto sophus, que se enfrenta ahora al mismo problema. sophus reconoce que quark no está en ninguna de las redes a las que está conectada directamente, de modo que todavía tiene que encontrar otra pasarela a través de la cual remitirlo. La elección correcta debería ser niels, la pasarela del departamento de Físicas. Por lo tanto sophus necesita información para asociar una red de destino con una pasarela adecuada.

Para esta tarea, IP usa una tabla que asocia redes con las pasarelas por las que estas pueden ser alcanzadas. Generalmente, debe incluirse también una entrada que abarque todo (el encaminamiento por defecto); esta es la pasarela asociada a la red 0.0.0.0. Todas las direcciones de destino se corresponden con este encaminamiento, ya que no se requiere ninguno de los 32 bits para ajustarse a él, y por tanto los paquetes dirigidos a una red desconocida se envíarán al encaminamiento por defecto. En sophus, la tabla podría ser algo como esto:

Red	Mascara de red	Pasarela	Interfaz
149.76.1.0	255.255.255.0	-	fddi0
149.76.2.0	255.255.255.0	149.76.1.2	fddi0
149.76.3.0	255.255.255.0	149.76.1.3	fddi0
149.76.4.0	255.255.255.0	-	eth0
149.76.5.0	255.255.255.0	149.76.1.5	fddi0
…	…	…	…
0.0.0.0	0.0.0.0	149.76.1.2	fddi0

Si es necesario usar un encaminamiento a una red a la que sophus está conectada directamente, no se necesita una pasarela; en ese caso la columna de la pasarela contiene un guión.

El proceso que se sigue para identificar si una dirección de destino determinada corresponde con un encaminamiento es una operación matemática. Es bastante simple, pero requiere conocimientos de aritmética binaria y lógica: Un encaminamiento corresponde a un destino si la dirección de red operada lógicamente por medio de AND con la máscara de red es precisamente la dirección de destino operada lógicamente por medio de AND con la máscara de red.

Traducción: un encaminamiento corresponde si el número de bits de la dirección de red especificada por la máscara de red (empezando por el bit más a la izquierda, el orden más alto del byte uno de la dirección) corresponde al mismo número de bits en la dirección de destino.

Cuando la implementación de IP busca el mejor encaminamiento hasta un destino, puede que encuentre varias entradas que correspondan a la dirección del objetivo. Por ejemplo, sabemos que el encaminamiento por defecto corresponde a todos los destinos, pero los datagramas destinados a redes unidas localmente también corresponderán a su encaminamiento local. ¿Cómo IP decide que encaminamiento usar? Es aquí donde la máscara de red representa un papel importante. Mientras que los dos enrutamientos corresponden al destino, uno de ellos tiene una máscara de red mayor que la del otro. Se dijo anteriormente que la máscara de red se usa para dividir los espacios de las direcciones en redes más pequeñas. Cuanto mayor es una máscara de red, mejor especifica la correspondencia a la dirección de un objetivo; cuando se envían datagramas, siempre se debería elegir el enrutamiento que tenga la mayor máscara de red. El encaminamiento por defecto tiene una máscara de red de cero bits, y en la configuración mostrada anteriormente, las redes enlazadas localmente tienen una máscara de red de 24 bits. Si un datagrama corresponde a una de estas redes, será enrutado al dispositivo apropiado en vez de seguir el encaminamiento por defecto porque el enrutamiento de la red local corresponde a un mayor número de bits. Los únicos datagramas que se encaminan a través del encaminamiento por defecto son aquellos que no corresponden a ningún otro enrutamiento.

Se puede construir tablas de encaminamiento siguiendo distintos métodos. En el caso de LANs pequeñas, normalmente lo más eficiente es construirlas a mano y nutrirlas de IP usando el comando route en el momento del arranque. Para redes mayores, se construyen y ajustan en tiempo de ejecución por los demonios de encaminamiento; estos demonios corren en puestos centrales de la red e intercambian información de enrutamiento para calcular caminos “óptimos” entre los miembros de la red.

Dependiendo del tamaño de la red, se necesitará usar diferentes protocolos de encaminamiento. Para enrutar dentro de sistemas autónomos (tales como el campus de Groucho Marx) se usan los protocolos de encaminamiento interno. El más importante de éstos es el Routing Information Protocol (RIP), que es implementado por el demonio BSD routed. Para enrutar entre sistemas autónomos se tienen que usar protocolos de encaminamiento externo como External Gateway Protocol (EGP) o Border Gateway Protocol (BGP); estos protocolos, incluido RIP, han sido implementados en el demonio gated de la Universidad de Cornell.

Protocolo NAT

NAT (Network Address Translation) es un mecanismo de mapeo (o traducción) utilizado por routers IP para intercambiar paquetes entre dos redes (interna y externa) que tienen rangos de dirección diferentes y por tanto incompatibles. Consiste en convertir en tiempo real las direcciones utilizadas en los paquetes transportados. También es necesario editar los paquetes, para permitir que aquellos protocolos que incluyen información de direcciones dentro de la conversación puedan funcionar.

¿Cómo funciona?

En la NAT existen varios tipos de funcionamiento:

Estática
Una dirección IP privada se traduce siempre en una misma dirección IP pública. Este modo de funcionamiento permitiría a un host dentro de la red ser visible desde Internet. (Ver imagen anterior)

Dinámica
El router tiene asignadas varias direcciones IP públicas, de modo que cada dirección IP privada se mapea usando una de las direcciones IP públicas que el router tiene asignadas, de modo que a cada dirección IP privada le corresponde al menos una dirección IP pública.

Cada vez que un host requiera una conexión a Internet, el router le asignará una dirección IP pública que no esté siendo utilizada. En esta ocasión se aumenta la seguridad ya que dificulta que un host externo ingrese a la red ya que las direcciones IP públicas van cambiando.

Sobrecarga
La NAT con sobrecarga o PAT (Port Address Translation) es el más común de todos los tipos, ya que es el utilizado en los hogares. Se pueden mapear múltiples direcciones IP privadas a través de una dirección IP pública, con lo que evitamos contratar más de una dirección IP pública. Además del ahorro económico, también se ahorran direcciones IPv4, ya que aunque la subred tenga muchas máquinas, todas salen a Internet a través de una misma dirección IP pública.

Para poder hacer esto el router hace uso de los puertos. En los protocolos TCP y UDP se disponen de 65.536 puertos para establecer conexiones. De modo que cuando una máquina quiere establecer una conexión, el router guarda su IP privada y el puerto de origen y los asocia a la IP pública y un puerto al azar. Cuando llega información a este puerto elegido al azar, el router comprueba la tabla y lo reenvía a la IP privada y puerto que correspondan.

Solapamiento

Cuando una dirección IP privada de una red es una dirección IP pública en uso, el router se encarga de reemplazar dicha dirección IP por otra para evitar el conflicto de direcciones.

Ventajas de la NAT

El uso de la NAT tiene varias ventajas:

• La primera y más obvia, el gran ahorro de direcciones IPv4 que supone, recordemos que podemos conectar múltiples máquinas de una red a Internet usando una única dirección IP pública.
• Seguridad. Las máquinas conectadas a la red mediante NAT no son visibles desde el exterior, por lo que un atacante externo no podría averiguar si una máquina está conectada o no a la red.
• Mantenimiento de la red. Sólo sería necesario modificar la tabla de reenvío de un router para desviar todo el tráfico hacia otra máquina mientras se llevan a cabo tareas de mantenimiento.

Desventajas de la NAT

Recordemos que la NAT es solo un parche, no una solución al verdadero problema, por tanto también tiene una serie de desventajas asociadas a su uso:

• Checksums TCP y UDP: El router tiene que volver a calcular el checksum de cada paquete que modifica. Por lo que se necesita mayor potencia de computación.
• No todas las aplicaciones y protocolos son compatibles con NAT. Hay protocolos que introducen el puerto de origen dentro de la zona de datos de un paquete, por lo que el router no lo modifica y la aplicación no funciona correctamente.

Redes privadas y públicas

Red pública y red privada

Red publica. Todo el mundo. Una Red de Área Amplia (Wide Área Network o WAN, del inglés), es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100 hasta unos 1000 Km., dando el servicio a un país o un continente. Un ejemplo de este tipo de redes sería Red IRIS, Internet o cualquier red en la cual no estén en un mismo edificio todos sus miembros (sobre la distancia hay discusión posible).
Muchas WAN son construidas por y para una organización o empresa particular y son de uso privado, otras son construidas por los proveedores de Internet (ISP) para proveer de conexión a sus clientes.

Red privada. Alguna gente. Una red de área local, o red local, es la interconexión de varios ordenadores y periféricos. (LAN es la abreviatura inglesa de Local Área Network, 'red de área local'). Su extensión esta limitada físicamente a un edificio o a un entorno de hasta 100 metros. Su aplicación más extendida es la interconexión de ordenadores personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc., para compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones. En definitiva, permite que dos o más máquinas se comuniquen.

Ondas infrarrojas

¿Qué es?

La radiación infrarroja, o radiación IR es un tipo de radiación electromagnética y térmica, de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas. Consecuentemente, tiene menor frecuencia que la luz visible y mayor que las microondas.



Ventajas y desventajas

Ventajas:

1. Circuito de bajo costo: $2-5$ por todo el circuito de codificado/decodificado
2. Requerimientos de bajo voltaje por lo tanto es ideal para Laptops, teléfonos, asistentes personales digitales.
3. Circuiteria simple: no requiere hardware especial, puede ser incorporado en el circuito integrado de un producto.
4. Alta seguridad: Como los dispositivos deben ser apuntados casi directamente alineados (capaces de verse mutuamente) para comunicarse.

Desventajas:

1. Se bloquea la transmisión con materiales comunes: personas, paredes, plantas, etc.
2. Corto alcance: la performance cae con distancias mas largas.
3. Sensible a la luz y el clima. Luz directa del sol, lluvia, niebla, polvo, polución pueden afectar la transmisión.
4. Velocidad: la transmisión de datos es más baja que la típica transmisión cableada.

Historia

Los infrarrojos fueron descubiertos en 1800 por William Herschel un astrónomo inglés de origen alemán. Herschel colocó un termómetro de mercurio en el espectro obtenido por un prisma de cristal con el fin de medir el calor emitido por cada color. Descubrió que el calor era más fuerte al lado del rojo del espectro y observó que allí no había luz. Esta es la primera experiencia que muestra que el calor puede transmitirse por una forma invisible de luz. Herschel denominó a esta radiación "rayos calóricos", denominación bastante popular a lo largo del siglo XIX que, finalmente, fue dando paso al más moderno de radiación infrarroja.

Los primeros detectores de radiación infrarroja eran bolómetros, instrumentos que captan la radiación por el aumento de temperatura producido en un detector absorbente.

Microondas

¿Qué es la radiocomunicación por microondas?

La radiocomunicación por microondas se refiere a la transmisión de datos o voz a través de radiofrecuencias con longitudes de onda en la región de frecuencias de microondas.

Se describe como microondas a aquellas ondas electromagnéticas cuyas frecuencias van desde los 300 MHz hasta los 300 GHz o aún más. Por consiguiente, las señales de microondas, a causa de sus altas frecuencias, tienen longitudes de onda relativamente pequeñas, de ahí el nombre de “microondas“. Así por ejemplo la longitud de onda de una señal de microondas de 100 GHz es de 0.3 cm., mientras que la señal de 100 MHz, como las de banda comercial de FM, tiene una longitud de 3 metros. Las longitudes de las frecuencias de microondas van de 1 a 60 cm., un poco mayores a la energía infrarroja.



¿Cómo se ponen las antenas y torres de microondas?

La distancia cubierta por enlaces microondas puede ser incrementada por el uso de repetidoras, las cuales amplifican y redireccionan la señal, es importante destacar que los obstáculos de la señal pueden ser salvados a través de reflectores pasivos.

La señal de microondas transmitidas es distorsionada y atenuada mientras viaja desde el transmisor hasta el receptor, estas atenuaciones y distorsiones son causadas por una perdida de poder dependiente a la distancia, reflexión y refracción debido a obstáculos y superficies reflectoras, y a pérdidas atmosféricas.



Usos:

En telecomunicaciones, las microondas son usadas en radiodifusión, ya que estas pasan fácilmente a través de la atmósfera con menos interferencia que otras longitudes de onda mayores. También hay más ancho de banda en el espectro de microondas que en el resto del espectro de radio. Usualmente, las microondas son usadas en programas informativos de televisión para transmitir una señal desde una localización remota a una estación de televisión mediante una camioneta especialmente equipada. Protocolos 802.11g y b también usan microondas en la banda ISM, aunque la especificación 802.11a usa una banda ISM en el rango de los 5 GHz. La televisión por cable y el acceso a Internet vía cable coaxial usan algunas de las más bajas frecuencias de microondas. Algunas redes de telefonía celular también usan bajas frecuencias de microondas.

Ondas de radio

¿Cómo viajan las ondas de radio alrededor del mundo?

Las ondas de radio siguen la curva de la superficie de la Tierra. Se podría pensar que esa señal de radio se dispararía de manera recta hacia arriba al espacio ultraterrestre. Y así sería, si no fuera por el efecto de espejo de la ionosfera.

La ionosfera constituye una gran parte de la atmósfera terrestre a partir de los 80 hasta los 320 kilómetros sobre el nivel del mar. La ionosfera tiene un espesor de 80 a 180 km y está llena de átomos con carga eléctrica conocidos como iones. Estos iones son los que rebotan las señales de radio a la Tierra.

Una señal de radio rebota entre la Tierra y la ionosfera, mientras viaja alrededor del mundo.

¿A qué velocidad viajan?

Las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética con longitudes de onda en el espectro electromagnético más largo que la luz infrarroja. Las ondas de radio se propagan desde frecuencias de 10 THz hasta 10 kHz, cuyas correspondientes longitudes de onda son desde los 100 micrómetros (0.0039 pulgadas) hasta los 100 kilómetros (62 millas). Como todas las ondas electromagnéticas si viajan por el vacío o por el aire, las ondas radio viajan a la velocidad de la luz. Las ondas radio pueden ser creadas de manera natural por fenómenos naturales tales como relámpagos, o por objetos astronómicos. También pueden ser generadas de manera artificial y son utilizadas para comunicaciones radio fija y móvil, radiodifusión, radar y otros sistemas de navegación, satélites de comunicaciones, redes telemáticas y otras muchas aplicaciones. Las onda radio están generadas por transmisores radio y son recibidas por receptores radio. Por otra parte, tienen características de propagación diferentes en función de la frecuencia. Esto significa que pueden difractarse alrededor de obstáculos como montañas y seguir el contorno de la tierra (ondas de superficie), las ondas más cortas pueden refractarse en la ionosfera y alcanzar puntos más allá del horizonte (ondas ionosféricas), mientras que longitudes de onda mucho más cortas se difractan muy poco y viajan en línea recta. Esto se conoce como propagación en línea de vista, así que sus distancias de propagación están limitadas al horizonte visual.

¿Para qué se usan?

Se usan para la televisión y emisiones de radio FM y AM, comunicaciones militares, teléfonos celulares, radioaficionados, redes inalámbricas de computadoras, y otras numerosas aplicaciones de comunicaciones.

¿Como fueron las primeras transmisiones?

La Nochebuena de 1906, utilizando el principio heterodino, Reginald Aubrey Fessenden transmitió desde Brant Rock Station (Massachusetts) la primera radiodifusión de audio de la historia. Así, buques en el mar pudieron oír una radiodifusión que incluía a Fessenden tocando al violín la canción O Holy Night y leyendo un pasaje de la Biblia.

Las primeras transmisiones para entretenimiento regulares comenzaron en 1920 en Argentina. El día 27 de agosto desde la azotea del Teatro Coliseo de Buenos Aires, la Sociedad Radio Argentina transmitió la ópera de Richard Wagner Parsifal, comenzando así con la programación de la primera emisora de radiodifusión en el mundo.1 Su creador, organizador y primer locutor del mundo fue el Dr. Enrique Telémaco Susini. Para 1925 ya había doce estaciones de radio en esa ciudad y otras diez en el interior del país. Los horarios eran breves y muchas veces entrecortados, desde el atardecer hasta la medianoche.

La primera emisora de carácter regular e informativo es la estación 8MK (hoy día WWJ) de Detroit, Míchigan (Estados Unidos), perteneciente al diario The Detroit News, que comenzó a operar el 20 de agosto de 1920 en la frecuencia de 1500 kHz., aunque muchos autores opinan que es la KDKA de Pittsburg, que comenzó a emitir en noviembre de 1920, porque obtuvo una licencia comercial antes que aquella.

En 1922, en Inglaterra, la estación de Chelmsford, perteneciente a la Marconi Wireless, emitía dos programas diarios, uno sobre música y otro sobre información. El 4 de noviembre de 1922 se fundó en Londres la British Broadcasting Corporation (BBC) que logró acaparar las ondas inglesas.

Ese mismo año, la radio llega a Chile, con la Primera Transmisión Radial que la Universidad de Chile realizó desde el Diario El Mercurio de Santiago.

¿Como viajan las ondas de radio por el espacio?

Pueden viajar sin ningún medio, es decir, que pueden propagarse por el vacío (por eso podemos ver la luz de las estrellas o comunicarnos con las sondas que enviamos a Marte), y que todas ellas viajan a la velocidad de la luz: 300.000 km/s.