Temario III

- ¿Qué es WWW?

la World Wide Web (La Web) o red informática mundial​ es un sistema que funciona a través de internet, por el cual se pueden transmitir diversos tipos de datos a través del Protocolo de Transferencia de Hipertextos o HTTP, que son los enlaces de la página web. 

Es un sistema a través del cual se gestiona información que será compartida por internet; es necesario tener conexión a internet a través de alguna aplicación para poder utilizar la web 

- DNS

El sistema de nombres de dominio (DNS) es el directorio telefónico de Internet. Las personas acceden a la información en línea a través de nombres de dominio como nytimes.com o espn.com. Los navegadores web interactúan mediante direcciones de Protocolo de Internet (IP). El DNS traduce los nombres de dominio a direcciones IP para que los navegadores puedan cargar los recursos de Internet. 

- ¿Qué es Tracert? (Trace Route), una utilidad de línea de comandos que se usa para determinar la ruta que toma un paquete de protocolo de Internet (IP) para alcanzar su destino. 

- ¿Qué es un puerto?

Un puerto es un punto virtual en el que comienzan y terminan las conexiones de red. Los puertos están basados en software y los gestiona el sistema operativo de un ordenador. Cada puerto está asociado a un proceso o servicio específico. Los puertos permiten a los ordenadores diferenciar fácilmente los distintos tipos de tráfico: los correos electrónicos van a un puerto distinto de las páginas web, por ejemplo, aunque ambos lleguen a un ordenador a través de la misma conexión a Internet. 

- Puerto TCP

Los puertos TCP son parte integral de cómo fluyen los datos a través de las redes informáticas, actuando como puntos finales que facilitan la comunicación entre dispositivos y aplicaciones. Al funcionar dentro del modelo TCP/IP como columna vertebral de la mayoría de las redes modernas, los puertos TCP ayudan a garantizar que los paquetes de datos se dirijan a las aplicaciones adecuadas en un dispositivo determinado. 

- Puerto UDP

El User Datagram Protocol, o UDP, es un protocolo de comunicación que se utiliza en Internet para transmisiones sujetas a limitaciones temporales, como la reproducción de vídeo o las búsquedas en DNS. Acelera las comunicaciones al no establecer formalmente una conexión antes de transferir los datos. Esto permite que los datos se transfieran muy rápido, pero también puede hacer que los paquetes se pierdan en tránsito — y crear oportunidades para vulnerabilidades en forma de ataques DDoS. 

- ¿Qué son las arquitecturas de red?

 Es el diseño estructural y funcional de una red de comunicaciones, que define cómo los dispositivos se conectan, cómo se gestionan los datos y qué reglas siguen para comunicarse.

Incluye aspectos físicos, lógicos y de software, asegurando que la red funcione de manera eficiente, segura y escalable.

        Componentes fisicos (Hardware)

Son los dispositivos y medios físicos que permiten la comunicación en una red. Algunos de los más importantes incluyen:

Dispositivos de red:

• Computadoras y servidores: Procesan y almacenan datos.

• Switches: Conectan dispositivos dentro de una LAN.

• Routers: Interconectan redes diferentes y gestionan el tráfico.

• Access Points (APs): Proporcionan conectividad inalámbrica (Wi-Fi).

• Modems: Convierten señales digitales y analógicas para la conexión a Internet.

Medios de transmisión:

• Cableado de cobre (UTP, STP, coaxial): Usado en redes LAN.

• Fibra óptica: Para conexiones de alta velocidad y larga distancia.

• Ondas de radio (Wi-Fi, Bluetooth, 5G): Comunicación inalámbrica.

• Satélites y microondas: Usados en redes de área global (GAN).

        Procedimientos y principios operacionales:

Estos definen cómo se gestionan, protegen y optimizan las redes:

Modelos de referencia:

• Modelo OSI (Open Systems Interconnection): Define 7 capas para la comunicación.

• Modelo TCP/IP: Estandariza la comunicación en Internet.

Administración y seguridad:

• QoS (Quality of Service): Prioriza ciertos tipos de tráfico para mejorar el rendimiento.

• Redundancia y tolerancia a fallos: Uso de múltiples caminos y copias de seguridad.

• Seguridad de red (firewalls, VPNs, autenticación): Protege contra accesos no autorizados.

Tipos de arquitectura:

• Cliente-servidor: Un servidor central proporciona servicios a múltiples clientes.

• P2P (Peer-to-Peer): Todos los dispositivos pueden actuar como clientes y servidores.

• Arquitectura en la nube: Los servicios y datos se almacenan y procesan en centros de datos remotos.

        Protocolos de comunicación:

Los protocolos son reglas que permiten la comunicación eficiente entre dispositivos. Algunos ejemplos clave son:

Protocolos de red:

• TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol): Base de Internet y redes modernas.

• UDP (User Datagram Protocol): Para transmisión rápida sin verificación de entrega (usado en streaming).

Protocolos de enlace de datos:

• Ethernet (IEEE 802.3): Define la comunicación en redes cableadas LAN.

• Wi-Fi (IEEE 802.11): Estándar para redes inalámbricas.

Protocolos de seguridad:

• HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure): Cifra la comunicación web.

• SSL/TLS (Secure Sockets Layer / Transport Layer Security): Protege datos en tránsito.

• IPSec (Internet Protocol Security): Seguridad en conexiones VPN.

Protocolos de administración de red:

• SNMP (Simple Network Management Protocol): Para monitoreo de dispositivos.

• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Asigna direcciones IP automáticamente.

• DNS (Domain Name System): Traduce nombres de dominio en direcciones IP.

-PSTN

 son las siglas para Public Switched Telephone Network en inglés (Red Telefónica Pública Conmutada) que proporciona la infraestructura física necesaria para hacer y recibir llamadas (y transportar el tráfico de datos) entre los usuarios.

Las compañías telefónicas que operan a nivel internacional, nacional o regional, todas ellas crearon una red de cables interconectados. Las interconexiones se llaman "nodos". Cuando un usuario levanta un teléfono y marca los dígitos, mandando una señal DTMF a los nodos para que sepan el destino de la llamada telefónica  

-Modem (Modulator-Demodulator)

Un módem es un dispositivo que convierte señales digitales en analógicas y viceversa para permitir la transmisión de datos a través de líneas telefónicas, fibra óptica o radiofrecuencia.

Tipos de módems:

1. Módem DSL: Usa líneas telefónicas sin interferir con llamadas.

2. Módem de cable: Usa la red de televisión por cable.

3. Módem de fibra óptica: Alta velocidad y estabilidad.

4. Módems celulares: Usan redes 4G/5G para conexión inalámbrica.

-Pares aislados (Twisted Pair Cable)

Los pares aislados son cables utilizados en redes de telecomunicaciones y transmisión de datos. Consisten en dos hilos de cobre trenzados para reducir interferencias electromagnéticas y mejorar la calidad de la señal.

Tipos de pares aislados:

1. UTP (Unshielded Twisted Pair): Sin blindaje, usado en redes Ethernet.

2. STP (Shielded Twisted Pair): Con blindaje para mayor protección contra interferencias.

3. FTP (Foiled Twisted Pair): Con una capa de aluminio para minimizar interferencias.

-IBM (International Business Machines Corporation)

IBM es una de las compañías tecnológicas más importantes del mundo, fundada en 1911. Ha sido pionera en computación, inteligencia artificial y desarrollo de arquitecturas de red.

Contribuciones clave de IBM:

• Desarrollo de mainframes en los años 60.

• Creación del sistema operativo IBM OS/360.

• Avances en inteligencia artificial con Watson.

• Investigación en computación cuántica con IBM Q.

-SNA (Systems Network Architecture)

SNA es una arquitectura de red desarrollada por IBM en 1974 para permitir la comunicación entre computadoras dentro de sus sistemas mainframe. Fue una de las primeras arquitecturas diseñadas para grandes empresas y sigue influyendo en las redes modernas. 

-DecNet (Digital Equipment Corporation Network Architecture)

DECnet es un conjunto de protocolos de red desarrollado por Digital Equipment Corporation (DEC) en los años 70 para la interconexión de computadoras VAX y PDP. Fue una de las primeras arquitecturas de red que permitieron el enrutamiento dinámico y la comunicación entre distintos sistemas operativos. 

-Host (Anfitrión en Redes de Computadoras)

Es cualquier dispositivo que tiene una dirección IP y participa en una red, enviando o recibiendo datos.

Ejemplos de hosts:

• Servidores web y de bases de datos.

• Computadoras personales y móviles.

• Dispositivos IoT (Internet de las Cosas).

-¿Como funcionan los computadores cuánticos?

Los computadores cuánticos funcionan de manera diferente a los tradicionales porque usan qubits (bits cuánticos) en lugar de bits clásicos (0 y 1).

Principios clave de la computación cuántica:

1. Superposición: Un qubit puede estar en múltiples estados a la vez (0 y 1 simultáneamente).

2. Entrelazamiento: Dos qubits pueden estar vinculados de manera que el estado de uno depende del otro, sin importar la distancia.

3. Interferencia cuántica: Se pueden manipular los estados de los qubits para mejorar la probabilidad de obtener un resultado correcto.

Ventajas sobre computadoras clásicas:

• Pueden resolver problemas complejos mucho más rápido (como la factorización de números grandes para criptografía).

• Son ideales para simulación de moléculas y materiales en química y farmacéutica.

• Mejoran la optimización y el análisis de datos masivos.

Ejemplo de computadoras cuánticas actuales:

• IBM Quantum: Primeros procesadores cuánticos accesibles en la nube.

• Google Sycamore: Logró "supremacía cuántica" en 2019.

• D-Wave: Computación cuántica enfocada en optimización.