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# 10. Arquitectura y servicios TCP/IP
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Propósito del apartado
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Detallar los servicios que ofrece la pila TCP/IP, con foco en los protocolos de transporte (TCP y UDP), su operación, mecanismos de fiabilidad, y la interfaz de programación de sockets que permiten construir aplicaciones de red.
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Pila TCP/IP en la práctica
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- Capa de aplicación: protocolos (HTTP, SMTP, DNS, SSH) que crean la carga útil.
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- Capa de transporte: TCP y UDP gestionan comunicación de extremo a extremo.
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- Capa de Internet: IP proporciona direccionamiento y encaminamiento.
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- Capa de enlace/física: entrega de tramas sobre el medio.
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TCP: características y mecanismos
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- Orientado a conexión: establecimiento (three-way handshake: SYN, SYN-ACK, ACK) y cierre (FIN/ACK).
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- Fiabilidad: confirmaciones (ACKs), retransmisiones, temporizadores RTO y control de congestión (slow start, congestion avoidance).
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- Control de flujo: ventana deslizante que limita el volumen de datos no confirmados.
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- Segmentación y reensamblado: fragmentación en segmentos y ordenamiento en destino.
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UDP: características y usos
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- No orientado a conexión, sin garantías de entrega ni orden; baja latencia y overhead.
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- Útil para DNS, VoIP, streaming y servicios donde la retransmisión sería contraproducente.
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Sockets y APIs de programación
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- Sockets TCP (stream) y UDP (datagram) como abstracción para construir aplicaciones.
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- Parámetros básicos: dirección, puerto, familia de direcciones (IPv4/IPv6), opciones de socket (timeouts, reuseaddr).
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Consideraciones de rendimiento
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- Tamaño de ventana TCP, escalado de ventana y ajuste del RTO.
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- Impacto de la latencia y la pérdida en throughput (modelos como la ecuación de throughput de TCP).
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Seguridad y limitaciones
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- TCP está sujeto a ataques (SYN flood, hijacking); técnicas de mitigación: SYN cookies, filtros.
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- UDP facilita spoofing y amplificación (DDoS); buenas prácticas: filtrado, rate-limit.
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Puntos de estudio
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- Entender en detalle el handshake TCP, el control de congestión y cómo afectan a la transferencia de datos.
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- Saber cuando usar UDP vs TCP en aplicaciones reales.
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- Conocer la estructura de cabeceras TCP/UDP y campos relevantes (puertos, flags, secuencia, ACK).
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Lecturas internas recomendadas
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- RFC 793 (TCP) y RFC 768 (UDP) para referencia, y documentación sobre programación de sockets.
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