Evolución de las redes de telecomunicaciones: acceso fijo, móvil y seguridad

Evolución Histórica de las Redes de Telecomunicaciones

A continuación, se presenta una cronología de la evolución de las tecnologías de comunicación y acceso a la información:

• 1920: Voz de todos con todos. Red Telefónica Conmutada (RTC).
• 1950: TV, Video y Audio Unidireccional. Red de difusión de TV.
• 1970: Datos Punto a Punto. Red Digital de Servicios Integrados (RDSI).
• 1990: Voz sin hilos (Web 0.0). Red móvil (1G).
• 2000: Datos todos con todos (Web 1.0). Internet (2G).
• 2010: Datos sin hilos (Web 2.0). Internet móvil y Televisión Digital Terrestre (TDT) (3G).
• 2020: Datos Ubicuos (Web Semántica). Internet Ubicua con TDT (4G).

Tecnologías de Acceso Fijo por Cable

Líneas de Acceso Conmutado (LAC)

La Línea de Acceso Conmutado (LAC) requería establecer una llamada entre ambos extremos para poder comunicarse.

Red Telefónica Conmutada/Básica (RTC/RTB)

Es una red analógica de banda estrecha que opera sobre par trenzado de cobre (2 hilos: Transmisión, TX, y Recepción, RX). Utiliza el conector RJ11. Mediante un módem, la señal digital se convierte en analógica para su transmisión.

Red Digital de Servicios Integrados (RDSI)

Utiliza también par de cobre, pero opera de forma digital. Es de banda ancha, desde 2 Mbps para TV y videoconferencia, o de banda estrecha, en conexiones conmutadas de 64 Kbps. Emplea el conector RJ45.

RDSI ofrece dos interfaces:

1. BRI (Acceso Básico): Usa dos canales B para datos de 64 Kbps.
2. PRI (Acceso Primario): Usa un bitrate mediano con 30 canales B para datos de 64 Kbps, más un canal D para control de línea.

Líneas de Acceso Dedicado (LAS)

Las Líneas de Acceso Dedicado (LAS) están siempre conectadas.

xDSL (Digital Subscriber Line)

El término xDSL (Digital Subscriber Line) engloba tecnologías como ADSL, CDSL, HDSL, SDSL y VDSL. Utiliza el par trenzado, transformándolo en una línea digital de gran velocidad, ya que este estaba desaprovechado.

• ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line): Es asimétrico. Su implementación comenzó el 26 de mayo de 1999.
• Espectro de Frecuencias: La voz utiliza de 0 a 4 kHz. ADSL utiliza desde 24 a 1104 kHz, y ADSL 2+ hasta 2208 kHz.
• Nota: PSTN/POTS es el equivalente en inglés de RTC.

Bucle de Abonado y Otras Tecnologías

El Bucle de Abonado es el último tramo de conexión entre el cliente y la central de comunicaciones.

• PLC/BPL (Power Line Communication/Broadband over Power Lines): Conexión a través del cable eléctrico.
• Red de Fibra hasta el Hogar (FTTx):
  • FTTN: Fiber To The Node (hasta el nodo).
  • FTTC: Fiber To The Curb (hasta la acera).
  • FTTB: Fiber To The Building (hasta el edificio).
  • FTTH: Fiber To The Home (hasta la casa).

  La conexión va desde el nodo de servicio (OLT, Optical Line Transmitter) hasta el nodo terminal del abonado (ONT, Optical Network Terminator).

CATV (Redes Híbridas de TV e Internet por Cable)

Las redes CATV (Cable Television) aparecieron en EE. UU. en 1948 y han evolucionado. Tras la liberación del mercado en el año 2000, utilizan redes de fibra o par trenzado. El cablemódem se conecta a la toma coaxial del sistema CMTS (Cable Modem Termination System) en un extremo, mientras que la conexión al PC se realiza mediante RJ45.

Utilizan el protocolo DOCSIS 2.0, alcanzando hasta 40 Mbps de bajada y 10 Mbps de subida. En la versión 3 (v3), estos valores se multiplican por cuatro.

Tecnologías Inalámbricas y Satelitales

Comunicaciones por Satélite (VSAT)

• Banda C (Antigua): De 3.7 a 4.2 GHz y de 5.9 a 6.4 GHz. Requiere antenas parabólicas grandes.
• Banda Ku: De 11 a 12 GHz. Utilizada para acceso doméstico y con antenas parabólicas pequeñas.

Se usan cuando no es posible aprovechar otras tecnologías o en entornos móviles (como embarcaciones). La banda ancha satelital utiliza satélites geoestacionarios, situados a 36,000 km de la Tierra.

Sistemas de Distribución Multipunto

• LMDS/MMDS (Local/Multichannel Multipoint Distribution Service): Servicio de distribución multipunto. Surgió en 1986 para la distribución de señales de video analógico mediante emisión por radio. El radio máximo de alcance es de 7 km, con velocidades entre 2 y 16 Mbps.
• WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access): Basado en el estándar IEEE 802.16, inventado en 1996 y publicado en 2002. Rango de trabajo de hasta 66 GHz. Abarca decenas de kilómetros.

Evolución de la Telefonía Móvil (Generaciones G)

1G (Primera Generación)

Alcance regional y no compatibles entre sí. Ejemplos: NMT (Escandinavia), AMPS (USA), TACS (Europa). Eran versiones avanzadas de la radio de policía.

2G (Segunda Generación)

GSM (Global System for Mobile Communications): Permite la transmisión de voz y datos en Europa. Requiere el uso de una tarjeta SIM, vinculando la línea a la tarjeta y no al aparato.

• HSCSD (High-Speed Circuit-Switched Data): Alta velocidad de GSM, alcanzando hasta 57.6 Kbps (comparado con los 9.6 Kbps base de GSM).

2.5G (Generación Intermedia)

GPRS/EDGE (General Packet Radio Service / Enhanced Data Rates for GSM Evolution): Utiliza la infraestructura GSM. Permite enviar y recibir datos de manera simultánea. Alcanza hasta 384 Kbps.

Nota: Hasta este punto, las tecnologías se basaban en LAC (Línea de Acceso Conmutado).

3G (Tercera Generación)

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System): Estándar único global de 1998. Rango de frecuencias de 2 GHz. Velocidad máxima de 2 Mbps. El cobro se realiza por cantidad de datos descargados, no por tiempo de conexión.

3.5G (Mejoras 3G)

HSDPA/HSUPA (High Speed Downlink Packet Access / High Speed Uplink Packet Access):

• HSDPA (Bajada): Nuevo canal compartido de bajada de hasta 14 Mbps.
• HSUPA (Subida): Velocidad de subida de hasta 7.2 Mbps.

4G (Cuarta Generación)

LTE/SAE (Long-Term Evolution / System Architecture Evolution): Permite Voz sobre IP (VoIP) y alcanza velocidades de hasta 60 Mbps.

Seguridad y Redes Privadas Virtuales (VPN)

Una VPN (Virtual Private Network) es una red virtual que utiliza protocolos de encapsulamiento y seguridad como PPP, PPoA, PPPoE, IPSec, SSL, TLS y SSH.

Las redes utilizan 65,535 puertos.

Firewall y Filtrado de Paquetes

El Firewall (cortafuegos) garantiza la no intrusión a recursos internos desde el exterior. Filtra los paquetes de entrada y salida, utilizando herramientas de software para controlar el tráfico de red.

El filtrado de paquetes puede ser implementado en una Red Perimetral (o DMZ, Zona Desmilitarizada), que es más segura.

Arquitectura de Red Perimetral (DMZ)

La DMZ se establece mediante dos equipos estranguladores (choke points) que encierran la Zona Desmilitarizada (DMZ). En la DMZ se alojan servicios públicos (como un servidor web) en un espacio intermedio menos restrictivo que la Intranet.

• DMZ Expuesta: Solo blinda la Intranet.
• DMZ Protegida: Es más básica y menos costosa, pero la DMZ y la Intranet tienen el mismo nivel de seguridad.

El sistema operativo GNU/Linux suele llevar un firewall integrado.

Monitorización y Logs

Para la monitorización de la actividad del servidor proxy Squid, se utilizan los siguientes archivos de registro:

• /var/log/squid/cache.log: Para ver las últimas entradas. Se usa la orden tail -f para seguir la salida por pantalla en caso de error.
• access.log: Contiene las peticiones servidas por el proxy a los navegadores (browsers).

Ejemplo de comando para buscar accesos denegados:

# more access.log | grep DENIED

Calamaris, escrito en Perl, es una herramienta que genera informes de actividad de la caché, utilizando el archivo de configuración /etc/calamaris/calamaris.inf.