Apunts

Aquest primer mòdul explica per què les xarxes són la base de la comunicació actual i com viatgen les dades.

• Xarxa: conjunt de dispositius connectats per compartir informació i recursos, com fitxers, impressores o la connexió a Internet.
• Tipus de xarxes: la LAN cobreix una àrea petita (una casa, una aula o un edifici) i la WAN connecta xarxes llunyanes. Internet és la WAN més gran que existeix.
• Com viatja la informació: les dades es converteixen en bits (0 i 1) i s’envien com a senyals elèctrics, polsos de llum o ones de ràdio, segons el mitjà.
• Amplada de banda: és la capacitat màxima d’una connexió i es mesura en bits per segon (bps, Mbps, Gbps).
• Rendiment (throughput): és la velocitat real que s’aconsegueix, que sol ser més baixa que l’amplada de banda per la congestió i la qualitat del mitjà.

Aquí vaig aprendre quins elements formen una xarxa i com ens connectem a Internet.

• Clients i servidors: un client demana un servei (com un navegador o el correu) i un servidor l’ofereix i respon. Un mateix equip pot fer de client i de servidor en una xarxa entre iguals (P2P).
• Dispositius finals: ordinadors, mòbils, impressores o càmeres. Són l’origen o la destinació de les dades.
• Dispositius intermedis: el switch connecta dispositius dins la LAN, el router connecta xarxes diferents, el punt d’accés dona servei sense fil i el tallafocs filtra el trànsit.
• Targeta de xarxa (NIC): cada dispositiu en necessita una per connectar-se, per cable o sense fil.
• Connexió a Internet (ISP): cable, DSL, fibra òptica, xarxa mòbil o satèl·lit. La fibra és la més ràpida i estable.

Aquest mòdul parla de les xarxes sense fil i de com es connecten els dispositius mòbils.

• Wi-Fi (WLAN): utilitza ones de ràdio i un punt d’accés. Els estàndards són de la família IEEE 802.11.
• Bandes: la de 2,4 GHz té més abast però més interferències, i la de 5 GHz és més ràpida però arriba menys lluny.
• SSID: és el nom de la xarxa sense fil que apareix a la llista del mòbil o de l’ordinador.
• Seguretat: cal xifrar la xarxa amb WPA2 o WPA3 i una contrasenya forta. Una xarxa oberta és molt vulnerable.
• Altres connexions mòbils: Bluetooth (curta distància, com els auriculars), NFC (molt curta distància, com els pagaments) i dades mòbils (4G i 5G).

Va ser un mòdul molt pràctic, sobre com muntar i protegir la xarxa de casa.

• Router domèstic: sol incloure router, switch, punt d’accés i, de vegades, mòdem en un sol aparell.
• Configuració bàsica: canviar l’usuari i la contrasenya per defecte, posar un SSID propi, activar WPA2 o WPA3 i actualitzar el firmware.
• Tecnologies a la llar: Ethernet per cable, Wi-Fi i, en alguns casos, adaptadors que aprofiten la xarxa elèctrica (PLC).
• Llar connectada: càmeres, bombetes, endolls i electrodomèstics intel·ligents (IoT) també necessiten xarxa.
• Bones pràctiques: col·locar el router en un lloc central, crear una xarxa per a convidats i revisar els dispositius connectats.

Aquí vaig entendre les regles que fan possible que dispositius diferents es comprenguin entre ells.

• Protocols: són un conjunt de regles que defineix el format, la mida, la sincronització i la codificació dels missatges.
• Estàndards: permeten que equips de fabricants diferents funcionin junts. Organismes com l’IEEE, l’IETF o l’ISO els defineixen.
• Model TCP/IP: té 4 capes (aplicació, transport, internet i accés a la xarxa).
• Model OSI: té 7 capes (física, enllaç de dades, xarxa, transport, sessió, presentació i aplicació).
• Encapsulació: cada capa afegeix la seva capçalera a les dades quan baixen, i el receptor les treu quan pugen (desencapsulació).
• Tipus de comunicació: unicast (a un sol destí), multicast (a un grup) i broadcast (a tothom).

Aquest mòdul compara els mitjans que transporten les dades d’un lloc a un altre.

• Coure (parell trenat UTP): és barat i fàcil d’instal·lar. Porta el connector RJ-45, arriba a uns 100 metres i és sensible a les interferències.
• Tipus de cable: el cable directe connecta dispositius diferents i el creuat dispositius iguals, tot i que avui molts equips ho detecten automàticament.
• Fibra òptica: transmet llum, no té interferències electromagnètiques i arriba molt lluny. Pot ser monomode (llargues distàncies) o multimode (distàncies curtes), i és més cara.
• Sense fil: no necessita cables, però té menys seguretat i una velocitat que varia.
• Com triar-ne un: depèn de la distància, el cost, la velocitat, les interferències i la facilitat d’instal·lació.

Explica com s’accedeix al mitjà i com funciona Ethernet dins d’una xarxa local.

• Capa d’accés a la xarxa: agrupa la capa física (senyals i mitjans) i la d’enllaç de dades (trames i adreces físiques).
• Ethernet: és l’estàndard més utilitzat a les xarxes locals (IEEE 802.3).
• Adreça MAC: identifica la targeta de xarxa. Té 48 bits i s’escriu amb 12 dígits hexadecimals.
• Trama Ethernet: porta les adreces MAC d’origen i de destinació, el tipus, les dades i un camp per comprovar errors (FCS).
• Switch: aprèn les adreces MAC i les guarda en una taula, de manera que envia cada trama només pel port correcte. El hub, en canvi, la repeteix per tots els ports.
• Dúplex: en full-duplex es pot enviar i rebre alhora; en half-duplex, no.

Aquí comença la capa de xarxa i el protocol més important d’Internet: l’IP.

• Funció de la capa de xarxa: portar els paquets d’un dispositiu a un altre a través de xarxes diferents.
• IP: és un protocol sense connexió i de millor esforç. No garanteix que el paquet arribi ni en quin ordre, d’això se n’encarreguen capes superiors.
• Adreça IP: identifica cada dispositiu de manera lògica. La capçalera del paquet porta l’adreça d’origen i la de destinació.
• Router: mira l’adreça de destinació i, amb la taula d’encaminament, decideix per on envia el paquet.
• Porta d’enllaç predeterminada: és l’adreça del router que un equip fa servir per sortir de la seva xarxa.
• IPv4 i IPv6: IPv4 té adreces de 32 bits i s’està esgotant; IPv6 en té de 128 bits.

Va ser el mòdul de les adreces IPv4 i de com dividir una xarxa en parts més petites.

• Format: 32 bits dividits en 4 octets, escrits en decimal i separats per punts, per exemple 192.168.1.10.
• Part de xarxa i part d’amfitrió: la màscara de subxarxa (per exemple 255.255.255.0 o /24) indica quants bits identifiquen la xarxa.
• Adreces especials: l’adreça de xarxa (tots els bits d’amfitrió a 0) i l’adreça de difusió o broadcast (tots a 1) no es poden assignar a cap equip.
• Adreces públiques i privades: les privades (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 i 192.168.0.0/16) només s’utilitzen dins de xarxes locals i no s’encaminen per Internet.
• Segmentació (subxarxes): dividir una xarxa gran en parts més petites redueix el trànsit de difusió, millora la seguretat i facilita l’organització.
• Càlcul: amb h bits d’amfitrió hi ha 2^h − 2 adreces utilitzables.