9. Conceptos clave de comunicación
Los dispositivos, medios y direcciones descritos en los temas anteriores se interconectan mediante reglas que establecen cómo viajan los datos. En esta unidad se repasan los modos de transmisión, las unidades de información y los mecanismos que permiten identificar aplicaciones y servicios.
9.1 Transmisión simplex, half-duplex y full-duplex
- Simplex: los datos fluyen en un solo sentido, como en la televisión abierta o un monitor serial de sensores.
- Half-duplex: permite transmisión en ambas direcciones, pero no simultánea. Ejemplo: radios push-to-talk o redes Ethernet con hubs.
- Full-duplex: habilita envío y recepción simultáneos; es el modo por defecto en switches modernos y telefonía IP.
La elección del modo depende del medio físico, de la tecnología de acceso al canal y de la necesidad de minimizar latencia.
9.2 Paquete, trama y segmento
Las redes usan diferentes unidades de datos según la capa OSI:
- Trama: unidad de la capa de enlace; incluye direcciones MAC, tipo de protocolo y controles de error (FCS).
- Paquete: unidad de la capa de red; contiene direcciones IP y parámetros para el enrutamiento.
- Segmento: unidad de la capa de transporte (TCP); incorpora números de secuencia, puertos y mecanismos de control de flujo.
Visualizar estas capas ayuda a diagnosticar problemas: una pérdida de tramas indica un inconveniente físico, mientras que la retransmisión de segmentos puede señalar congestión o errores lógicos.
9.3 Protocolos y su rol
Un protocolo define reglas de sintaxis, semántica y sincronización para comunicar dispositivos. Se organizan en pilas (TCP/IP, OSI) y cada capa delega funciones específicas.
- Ejemplos de capa de aplicación: HTTP, SMTP, DNS.
- Transporte: TCP (confiable) y UDP (liviano).
- Red: IP, ICMP.
- Enlace: Ethernet, Wi-Fi.
Los protocolos garantizan interoperabilidad entre fabricantes y permiten que los administradores apliquen políticas coherentes en cada capa.
9.4 Puertos y sockets
Mientras las direcciones IP identifican dispositivos, los puertos identifican procesos dentro de cada host.
- Puerto: número de 16 bits asociado a un servicio (ej. 80 para HTTP, 443 para HTTPS). Se dividen en bien conocidos (0-1023), registrados (1024-49151) y dinámicos (49152-65535).
- Socket: combinación de dirección IP + puerto + protocolo de transporte (TCP o UDP). Identifica un canal de comunicación extremo a extremo.
Cuando un cliente se conecta a un servidor web, se crea un socket que vincula IP_origen:puerto_origen con IP_destino:puerto_destino. El sistema operativo gestiona estos sockets y aplica políticas de firewall o QoS según corresponda.
9.5 Tabla resumen
| Concepto | Descripción | Ejemplo |
|---|---|---|
| Simplex | Un único sentido de transmisión | Señalización de TV |
| Half-duplex | Ambos sentidos, no simultáneos | Walkie-talkies |
| Full-duplex | Envío y recepción simultáneos | Ethernet moderno |
| Trama | Unidad de capa 2 (MAC) | Ethernet II |
| Paquete | Unidad de capa 3 (IP) | IPv4 |
| Segmento | Unidad de transporte (TCP) | Segmento HTTP |
| Puerto | Identificador de servicio | 443 para HTTPS |
| Socket | IP + puerto + protocolo | 192.168.1.10:5150/TCP |
Estos conceptos permiten interpretar capturas de tráfico, configurar firewalls y diseñar aplicaciones resilientes. En el Tema 10 se insertarán dentro de los modelos de referencia.
