Redes de Comunicaciones de Datos - Teoría y Práctica

Introducción a la redes y al modelo de referencia OSI

• Introducción a las redes de datos
• LAN y WAN
• Tipos de aplicaciones y requisitos
• Funciones del OSI-RM y la estructura modular de la red de datos

Introducción a la tecnología LAN y los protocolos Ethernet

• El protocolo Ethernet y el Ethernet de 10M/100M/1G/10Gbps
• Tipos de medios Ethernet (pares trenzados, categorías de cable - 5/5e, cables y conectores de fibra óptica)
• Algoritmo CSMA/CD
• Estructura del tramo (802.3, 802.3, Ethernet-2, Ethernet-SNAP)
• Problemas comunes

Conmutación LAN – Funcionalidad y operación

• Características y operación del puente LAN
• Operación del conmutador LAN
• Tecnología de conmutadores LAN – HD/FD y negociación automática
• VLANs (LAN virtual) y etiquetado VLAN
• Protocolos Spanning Tree: STP/RSTP/MSTP
• LAG y EtherChannel. Estructura y topologías LAN
• Conmutación en centros de datos

Protocolos y servicios WAN

• Estructura de la red pública: acceso, transmisión y conmutación.
• Arquitectura y protocolos de redes tradicionales
  • Servicios de extremo a extremo: FR, ATM y líneas arrendadas
  • Servicios de transmisión – SDH y WDM/DWDM
  • Servicios de acceso – xDSL, CaTV/DOCSIS
• Redes de nueva generación
  • Servicios de extremo a extremo: Carrier Ethernet y servicios basados en MPLS IP
  • Redes de transmisión – Carrier Ethernet
  • Redes de acceso – xDSL avanzada, DOCSIS y tecnologías ópticas

Redes inalámbricas y Wi-Fi

Arquitectura de red: elementos y topologías de red

Capa física

• 801.11a/b/g
• 801.11n - OFDM y MIMO

Capa MAC - Resolución de contención

• CSMA/CA, RTS, CTS y NAV
• Formato de tramo y direccionamiento IEEE 802.11

Funciones adicionales

• Seguridad WiFi – WEP, EAP, TLS, TTLS y 802.11x

QoS en WiFi - Acceso basado en contención: AIFS, categorías de acceso y ventanas de contención. Acceso controlado: Polling y TXOPs. Control de la calidad del servicio: ADDTS, flujos de tráfico y TSPECs.

• Redes celulares

Introducción

• Reutilización del espectro de frecuencias
• Establecimiento y gestión de llamadas,
• Servidores principales: MSC, BSC, BTS y terminales
• Handovers y canales

Estándares y evolución

3GPP, 3GPP2 e IMT-2000

Evolución de las redes – de cdma1 a EVDO/DV y de GSM a HSPA y LTE

Introducción a TCP/IP

• El modelo TCP/IP y protocolos comunes
• Operación de los protocolos
• Organizaciones de estandarización

IPv4 – Protocolo y direccionamiento

• Características de IP
• ARP – Protocolo de resolución de direcciones
• Estructura del tramo IP
• Direccionamiento IP y clases de direcciones
• Direcciones privadas y públicas
• Subredes de un espacio de direcciones IP – VLSM y CIDR
• Diseño de direcciones IP (Ejercicio)
• DHCP – Protocolo de configuración dinámica de host
• Multicast y IGMP

IPv6 – Protocolo y direccionamiento

• Características de IPv6 y comparación con IPv4
• Estructura del paquete y encabezados (resumen)
• Direcciones IPv6 y categorías de direcciones
• Proceso de autoconfiguración
• Migración desde IPv4

Protocolos de capa 4 – TCP y UDP

• Introducción a los protocolos de capa 4 y puertos conocidos
• Estructura y operación del paquete UDP
• Estructura y operación del paquete TCP
• Conectividad y confiabilidad de TCP
• Ventana deslizante de TCP, inicio lento y evitación de congestión
• Números de secuencia y confirmación
• Cálculo del throughput máximo de TCP (WS y RTT)
• Go-back-N y Selective-Repeat
• Problemas de rendimiento de TCP

Basics de enrutamiento y conmutación L3

• Principios del proceso de enrutamiento
• Dominios y áreas de enrutamiento
• Enrutamiento estático y dinámico
• Protocolos de vector-distancia y de estado de enlace
• Métricas de enrutamiento
• RIP y OSPF
• BGP – eBGP e iBGP
• Conmutación L3
• NAT estático y dinámico
• HSRP y VRRP
• QoS en redes IP

Parámetros de QoS – Ancho de banda, demora, jitter y pérdida de paquetes

• Requisitos de aplicaciones y comportamiento de la red
• Clasificación y marcado, policing y shaping, encolado, RED/WRED

Seguridad de red: básicas y componentes

• Seguridad de red básica, amenazas y vulnerabilidades.
• Arquitectura de red segura – firewalls, VPNs, NACs y dispositivos de seguridad.
• Operación del firewall – filtrado de paquetes e inspección con estado.
• Protocolos de seguridad – Cifrado y autenticación
• Tipos y definiciones de cifrado
  • Algoritmos de clave simétrica. Cifrado por bloques y de flujo.
  • Criptografía de clave pública.
  • Funciones hash.
• Autenticación básica
  • Autenticación multifactor
  • Tokens, cifrado de tarjetas inteligentes y protocolos de cifrado inalámbrico
  • OTP - Contraseñas de un solo uso

Introducción al diseño de redes de datos

• Introducción a la ingeniería de redes
  • Análisis de requisitos
  • Modelos de flujo
• Diseño de arquitectura (de alto nivel)
  • Arquitectura de componentes y arquitectura de referencia
  • Modelos arquitectónicos
  • Arquitecturas de sistemas y de redes
  • Selección de arquitecturas de servicios y proveedores
• Diseño de topología (de bajo nivel)
  • Diseño de redes empresariales
  • Diseño de LAN/WAN
  • Diseño de redes IP
  • Diseño de seguridad y privacidad
  • Diseño de gestión de redes
• Diseño de operaciones de red