Prólogo

Capítulo 0. Guía del lector
0.1. Resumen del texto
0.2. Internet y recursos web
Sitios web relacionados con el texto
Otros sitios web
Grupos de noticias de USENET
0.3. Estándares

PARTE I
Descripción general

Capítulo 1. Introducción a las comunicaciones de datos y redes
1.1. Un modelo para las comunicaciones
1.2. Comunicaciones de datos
1.3. Redes de transmisión de datos
Redes de área amplia
Redes de área local
Redes inalámbricas
Redes de área metropolitana
1.4. Un ejemplo de configuración

Capítulo 2. Arquitectura de protocolos
2.1. ¿Por qué es necesaria una arquitectura de protocolos?
2.2. Una arquitectura de protocolos simple
Un modelo de tres capas
Arquitecturas de protocolos normalizadas
2.3. OSI
El modelo
Normalización dentro del modelo de referencia OSI
Parámetros y primitivas de servicio
Las capas de OSI
2.4. La arquitectura de protocolos TCP/IP
Las capas de TCP/IP
TCP y UDP
Funcionamiento de TCP e IP
Aplicaciones TCP/IP
Interfaces de protocolo
2.5. Lecturas recomendadas y sitios web
Sitios web recomendados
2.6. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios
Apéndice 2A. El protocolo TFTP (Trivial File Transfer Protocol)
Introducción a TFTP
Paquetes TFTP
Ejemplo de transferencia
Errores y retardos
Sintaxis, semántica y temporización

PARTE II
Comunicaciones de datos

Capítulo 3. Transmisión de datos
3.1. Conceptos y terminología
Terminología utilizada en transmisión de datos
Frecuencia, espectro y ancho de banda
3.2. Transmisión de datos analógicos y digitales
Datos analógicos y digitales
Señales analógicas y digitales
Transmisión analógica y digital
3.3. Dificultades en la transmisión
Atenuación
Distorsión de retardo
Ruido
3.4. Capacidad del canal
Ancho de banda de Nyquist
Fórmula para la capacidad de Shannon
El cociente Eb/M0
3.5. Lecturas recomendadas
3.6. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios
Apéndice 3A. Decibelios y energía de la señal

Capítulo 4. Medios de transmisión
4.1. Medios de transmisión guiados
Par trenzado
Cable coaxial
Fibra óptica
4.2. Transmisión inalámbrica
Antenas
Microondas terrestres
Microondas por satélite
Ondas de radio
Infrarrojos
4.3. Propagación inalámbrica
Propagación superficial de ondas
Propagación aérea de ondas
Propagación en la trayectoria visual
4.4. Transmisión en la trayectoria visual
Pérdida en el espacio libre
Absorción atmosférica
Multitrayectorias
Refracción
4.5. Lecturas recomendadas y sitios web
4.6. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios

Capítulo 5. Técnicas para la codificación de señales
5.1. Datos digitales, señales digitales
No retorno a cero
Binario multinivel
Bifase
Velocidad de modulación
Técnicas de aleatorización
5.2. Datos digitales, señales analógicas
Modulación por desplazamiento de amplitud
Modulación por desplazamiento de frecuencia
Modulación por desplazamiento de fase
Prestaciones
Modulación de amplitud en cuadratura
5.3. Datos analógicos, señales digitales
Modulación por impulsos codificados
Modulación delta
Prestaciones
5.4. Datos analógicos, señales analógicas
Modulación de amplitud
Modulación angular
5.5. Lecturas recomendadas
5.6. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios

Capítulo 6. Técnicas de comunicación de datos digitales
6.1. Transmisión asíncrona y síncrona
Transmisión asíncrona
Transmisión síncrona
6.2. Tipos de errores
6.3. Detección de errores
Comprobación de paridad
Comprobación de redundancia cíclica (CRC)
6.4. Corrección de errores
Principios generales de los códigos de bloque
6.5. Configuraciones de línea
Topología
Full-duplex y Half-duplex
6.6. Interfaces
V.24/EIA-232-F
La interfaz física de RDSI
6.7. Lecturas recomendadas
6.8. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Cuestiones de repaso
Ejercicios

Capítulo 7. Protocolos de control del enlace de datos
7.1. Control de flujo
Control de flujo mediante parada y espera
Control de flujo mediante ventana deslizante
7.2. Control de errores
ARQ con parada y espera
ARQ con vuelta atrás N
ARQ con rechazo selectivo
7.3. Control del enlace de datos de alto nivel (HDLC)
Características básicas
Estructura de trama
Funcionamiento
7.4. Lecturas recomendadas
7.5. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios
Apéndice 7A. Análisis de prestaciones
Control del flujo mediante parada y espera
Control del flujo sin errores mediante ventana deslizante
ARQ

Capítulo 8. Multiplexación
8.1. Multiplexación por división en frecuencias
Características
Sistemas de portadora analógica
Multiplexación por división en la longitud de onda
8.2. Multiplexación por división en el tiempo síncrona
Características
Control del enlace en TDM
Sistemas de portadora digital
SONET/SDH
8.3. Multiplexación por división en el tiempo estadística
Características
Prestaciones
Cable-módem
8.4. Línea de abonado digital asimétrica
Diseño ADSL
Multitono discreto
8.5. xDSL
Línea de abonado digital de alta velocidad (HDSL)
Línea de abonado digital de una sola línea (SDSL)
Línea de abonado digital de muy alta velocidad (VDSL)
8.6. Lecturas y sitios web recomendados
8.7. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios

Capítulo 9. Espectro expandido
9.1. El concepto de espectro expandido
9.2. Espectro expandido por salto de frecuencias
Esquema básico
FHSS usando MFSK
Análisis de prestaciones de FHSS
9.3. Espectro expandido de secuencia directa
DSSS usando BPSK
Análisis de prestaciones de DSSS
9.4. Acceso múltiple por división de código
Principios básicos
CDMA para espectro expandido de secuencia directa
9.5. Lecturas recomendadas
9.6. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios

PARTE III
Redes de área amplia

Capítulo 10. Conmutación de circuitos y de paquetes
10.1. Redes conmutadas
10.2. Redes de conmutación de circuitos
10.3. Conceptos de conmutación de circuitos
Conmutación por división en el espacio
Conmutación por división en el tiempo
10.4. Señalización de control
Funciones de señalización
Localización de la señalización
Señalización por canal común
Sistema de señalización número 7
10.5. Arquitectura de conmutación lógica
10.6. Principios de conmutación de paquetes
Técnica de conmutación
Tamaño de paquete
Comparación de las técnicas de conmutación de circuitos y de paquetes
10.7. X.25
10.8. Retransmisión de tramas
Fundamentos
Arquitectura de protocolos en retransmisión de tramas
Transferencia de datos de usuario
10.9. Lecturas y sitios web recomendados
10.10. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios

Capítulo 11. Modo de transferencia asíncrono
11.1. Arquitectura de protocolos
11.2. Conexiones lógicas ATM
Uso de conexiones de canal virtual
Características camino virtual/canal virtual
Señalización de control
11.3. Celdas ATM
Formato de cabecera
Control de flujo genérico
Control de errores de cabecera
11.4. Transmisión de celdas ATM
Capa física basada en celdas
Capa física basada en SDH
11.5. Clases de servicios ATM
Servicios en tiempo real
Servicios en no tiempo real
11.6. Capa de adaptación ATM
Servicios AAL
Protocolos AAL
11.7. Lecturas y sitios web recomendados
11.8. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios

Capítulo 12. Encaminamiento en redes conmutadas
12.1. Encaminamiento en redes de conmutación de circuitos
12.2. Encaminamiento en redes de conmutación de paquetes
Características
Estrategias de encaminamiento
Ejemplos
12.3. Algoritmos de mínimo coste
Algoritmo de Dijkstra
Algoritmo de Bellman-Ford
Comparación
12.4. Lecturas recomendadas
12.5. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios

Capítulo 13. Congestión en redes de datos
13.1. Efectos de la congestión
Funcionamiento ideal
Funcionamiento real
13.2. Control de congestión
Contrapresión
Paquetes de obstrucción
Señalización implícita de congestión
Señalización explícita de congestión
13.3. Gestión de tráfico
Imparcialidad
Calidad de servicio
Reservas
13.4. Control de congestión en redes de conmutación de paquetes
13.5. Control de congestión en retransmisión de tramas
Gestión de la tasa de tráfico
Prevención de congestión mediante señalización explícita
13.6. Gestión de tráfico en ATM
Requisitos para el control de tráfico y de congestión en ATM
Efectos de latencia/velocidad
Variación del retardo de celdas
Control de tráfico y de congestión
Técnicas de gestión de tráfico y de control de congestión
13.7. Gestión de tráfico GFR en ATM
Mecanismos de soporte de tasas garantizadas
Definición de adecuación GFR
Mecanismo para la comprobación de elegibilidad de QoS
13.8. Lecturas recomendadas
13.9. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios

Capítulo 14. Redes celulares inalámbricas
14.1. Principios de redes celulares
Organización de una red celular
Funcionamiento de sistemas celulares
Efectos de propagación en radio móvil
Desvanecimiento en entornos móviles
14.2. Primera generación analógica
Asignación espectral
Funcionamiento
Canales de control en AMPS
14.3. CDMA de segunda generación
Sistemas celulares de primera y segunda generación
Acceso múltiple por división de código
Consideraciones de diseño de CDMA móvil inalámbrico
IS-95
Enlace de ida en IS-95
Enlace de retorno en IS-95
14.4. Sistemas de tercera generación
Interfaces alternativas
Consideraciones de diseño de CDMA
14.5. Lecturas y sitios web recomendados
14.6. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios

PARTE IV
Redes de área local

Capítulo 15. Visión general de las redes de área local
15.1. Aplicaciones de las redes LAN
Redes LAN de computadores personales
Redes de respaldo y almacenamiento
Redes ofimáticas de alta velocidad
Redes LAN troncales
15.2. Topologías y medios de transmisión
Topologías
Elección de la topología
Elección del medio de transmisión
15.3. Arquitectura de protocolos de redes LAN
Modelo de referencia IEEE 802
Control del enlace lógico
Control de acceso al medio
15.4. Puentes
Funciones de los puentes
Arquitectura de protocolos de los puentes
Encaminamiento estático
Técnica del árbol de expansión
15.5. Conmutadores de la capa 2 y la capa 3
Concentradores
Conmutadores de la capa 2
Conmutadores de la capa 3
15.6. Lecturas y sitios web recomendados
15.7. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios

Capítulo 16. Redes LAN de alta velocidad
16.1. Surgimiento de las redes LAN de alta velocidad
16.2. Ethernet
Control de acceso al medio en IEEE 802.3
Especificaciones IEEE 802.3 10 Mbps (Ethernet)
Especificaciones IEEE 802.3 100 Mbps (Fast Ethernet)
Gigabit Ethernet
Ethernet de 10 Gpbs
16.3. Anillo con paso de testigo
Funcionamiento del anillo
Control de acceso al medio
Opciones de medios de transmisión en IEEE 802.5
16.4. Canal de fibra
Elementos del canal de fibra
Arquitectura de protocolos del canal de fibra
Medios físicos y topologías del canal de fibra
Perspectivas del canal de fibra
16.5. Lecturas y sitios web recomendados
16.6. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios
Apéndice 16A. Codificación de señales digitales para redes LAN
4B/5B-NRZI
MLT-3
8B6T
813/10B
Apéndice 16B. Análisis de prestaciones
Efecto del retardo de propagación y la velocidad de transmisión
Modelos sencillos de eficiencia para las técnicas de paso de testigo y CSMA/CD

Capítulo 17. Redes LAN inalámbricas
17.1. Visión general
Aplicaciones de las redes LAN inalámbricas
Requisitos de las redes LAN inalámbricas
17.2. Tecnología LAN inalámbrica
Redes LAN de infrarrojos
Redes LAN de espectro expandido
Redes LAN de microondas de banda estrecha
17.3. Arquitectura y servicios de IEEE 802.11
Arquitectura de IEEE 802.11
Servicios de IEEE 802.11
17.4. Control de acceso al medio en IEEE 802.11
Entrega fiable de datos
Control de acceso
Trama MAC
17.5. Capa física de IEEE 802.11
Capa física original de IEEE 802.11
IEEE 802.11a
IEEE 802.11b
IEEE 802.11g
17.6. Lecturas y sitios web recomendados
17.7. Términos clave y cuestiones de repaso
Términos clave
Cuestiones de repaso

PARTE V
Protocolos de interconexión

Capítulo 18. Protocolos de interconexión de redes
18.1. Funciones básicas de los protocolos
Encapsulamiento
Fragmentación y reensamblado
Control de conexión
Entrega ordenada
Control de flujo
Control de errores
Direccionamiento
Multiplexación
Servicios de transmisión
18.2. Principios de la interconexión entre redes
Requisitos
Enfoques sobre la arquitectura
18.3. Interconexión entre redes sin conexión
Funcionamiento de un esquema de interconexión no orientado a conexión
Cuestiones de diseño
18.4. El protocolo Internet
Servicios IP
Protocolo IP
Direcciones IP
Protocolo de mensajes de control de internet (ICMP)
18.5. IPv6
IP de nueva generación
Estructura IPv6
Cabecera IPv6
Direcciones IPv6
Cabecera de opciones salto a salto
Cabecera de fragmentación
Cabecera de encaminamiento
Cabecera de opciones para el destino
18.6. Lecturas y sitios web recomendados
18.7. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios

Capítulo 19. Funcionamiento de la interconexión de redes
19.1. Multidifusión
Requisitos para la multidifusión
Protocolo de gestión de grupos de Internet
19.2. Protocolos de encaminamiento
Sistemas autónomos
Estrategias de encaminamiento
Protocolo de pasarela frontera
Protocolo del primer camino más corto disponible
19.3. Arquitectura de servicios integrados
Tráfico en Internet
Enfoque ISA
Componentes ISA
Servicios ISA
Disciplinas de atención de cola
Protocolo de reserva de recursos
19.4. Servicios diferenciados
Servicios
Octeto DS
Configuración y funcionamiento de los DS
Comportamiento por salto
19.5. Lecturas y sitios web recomendados
19.6. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios

Capítulo 20. Protocolos de transporte
20.1. Mecanismos de los protocolos de transporte orientados a conexión
Servicio de red de entrega ordenada fiable
Servicio de red no fiable
20.2. TCP
Servicios TCP
Formato de la cabecera TCP
Mecanismos TCP
Opciones en los criterios de implementación de TCP
20.3. Control de congestión de TCP
Gestión de temporizadores de retransmisión
Gestión de ventana
20.4. UDP
20.5. Lecturas recomendadas
20.6. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios

Capítulo 21. Seguridad en redes
21.1. Requisitos de seguridad y ataques
Ataques pasivos
Ataques activos
21.2. Privacidad con cifrado simétrico
Cifrado simétrico
Algoritmos de cifrado
Localización de los dispositivos de cifrado
Distribución de claves
Relleno de tráfico
21.3. Autenticación de mensajes y funciones de dispersión («hash»)
Alternativas para la autenticación de mensajes
Funciones de dispersión seguras
La función de dispersión segura SHA-1
21.4. Cifrado de clave pública y firmas digitales
Cifrado de clave pública
Firma digital
El algoritmo de cifrado de clave pública RSA
Gestión de claves
21.5. Capa de sockets segura (SSL) y capa de transporte segura (TLS)
Arquitectura SSL
Protocolo de registro de SSL
Protocolo de cambio de especificación de cifrado
Protocolo de alerta
Protocolo de negociación bilateral
21.6. Seguridad en IPv4 e IPv6
Aplicaciones de IPSec
Ámbito de IPSee
Asociaciones de seguridad
Cabecera de autenticación
Encapsulado de la carga útil de seguridad
21.7. Lecturas y sitios web recomendados
21.8. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios

Capítulo 22. Aplicaciones distribuidas
22.1. Correo electrónico-SMTP y MIME
Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP)
Extensiones multipropósito de correo electrónico (MIME)
22.2. Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP)
Descripción general de HTTP
Mensajes
Mensajes de solicitud
Mensajes de respuesta
Entidades
22.3. Gestión de red-SNMP
Sistemas de gestión de red
Protocolo simple de gestión de red, versión 1 (SNMPv1)
Protocolo simple de gestión de red, versión 2 (SNMPv2)
Protocolo simple de gestión de red, versión 3 (SNMPv3)
22.4. Lecturas y sitios web recomendados
22.5. Términos clave, cuestiones de repaso y ejercicios
Términos clave
Cuestiones de repaso
Ejercicios

Apéndice A. RFC citados en este libro

Apéndice B. Análisis de Fourier
B.1. Desarrollo en serie de Fourier para señales periódicas
B.2. Transformada de Fourier para señales no periódicas
Densidad de potencia espectral y ancho de banda
B.3. Lecturas recomendadas

Apéndice C. Programación de sockets

Apéndice D. Proyectos para la enseñanza de comunicaciones de datos y redes de computadores
D.1. Proyectos de simulación
D.2. Modelado de rendimiento
D.3. Proyectos de investigación
D.4. Trabajos de lecturas y elaboración de informes

Glosario
Bibliografía
Índice alfabético