2æCOMUNICACIÓNATRAVÉSDELARED 2.0INTRODUCCIÓNDELCAPÍTULO

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1 2.0.1Introduccióndelcapítulo 2æCOMUNICACIÓNATRAVÉSDELARED 2.0INTRODUCCIÓNDELCAPÍTULO Lasredesnosconectancadavezmás.Laspersonassecomunicanenlíneadesdecualquierlugar.Latecnologíaconfiable yeficientepermitequelasredesesténdisponiblescuandoydondelasnecesitemos.amedidaquenuestraredhumana continúaampliándose,tambiéndebecrecerlaplataformaquelaconectayrespalda. Envezdedesarrollarsistemaseclusivoseindividualesparalaentregadecadanuevoservicio,laindustriade networkingensutotalidadhadesarrolladolosmediosparaanalizarlaplataformaeistenteymejorarla progresivamente.estoaseguraquesemantenganlascomunicacioneseistentesmientrassepresentannuevosservicios económicosysegurosaniveltecnológico. Enestecurso,noscentraremosenestosaspectosdelareddeinformación: dispositivosqueconformanlared, mediosqueconectanlosdispositivos, mensajesqueseenvíanatravésdelared, reglasyprocesosqueregulanlascomunicacionesdered,y herramientasycomandosparaconstruirymantenerredes. Elusodemodelosgeneralmenteaceptadosquedescribenfuncionesdelaredescentralparaelestudioderedes.Estos modelosproporcionanunmarcoparaentenderlasredesactualesyparafacilitareldesarrollodenuevastecnologías paraadmitirfuturasnecesidadesdecomunicación. Enestecurso,utilizamosestosmodelosylasherramientasdiseñadasparaanalizarysimularlafuncionalidaddelared. DosdelasherramientasquelepermitiráncreareinteractuarconredessimuladassonelsoftwarePacketTracer4.1yel analizadordeprotocolosderedwiresharknetwork. Estecapítulolopreparapara: Describirlaestructuradeunared,inclusolosdispositivosylosmediosnecesariosparaquelascomunicaciones seaneitosas. Eplicarlafuncióndelosprotocolosenlascomunicacionesdered. Eplicarlasventajasdeutilizarunmodeloencapasparadescribirlafuncionalidaddelared. Describirlafuncióndecadacapaendosmodelosderedreconocidos:ElmodeloTCP/IPyelmodeloOSI. Describirlaimportanciadedireccionarynombraresquemasenlascomunicacionesdered Elementosdelacomunicación 2.1Plataformaparalascomunicaciones Lacomunicacióncomienzaconunmensajeoinformaciónquesedebeenviardesdeunapersonaodispositivoaotro.Las personasintercambianideasmediantediversosmétodosdecomunicación.todosestosmétodostienentreselementos

2 encomún.elprimerodeestoselementoseselorigendelmensajeoemisor.losorígenesdelosmensajessonlas personasolosdispositivoselectrónicosquedebenenviarunmensajeaotraspersonasodispositivos.elsegundo elementodelacomunicacióneseldestinooreceptordelmensaje.eldestinorecibeelmensajeylointerpreta.untercer elemento,llamadocanal,estáformadoporlosmediosqueproporcionanelcaminoporelqueelmensajeviajadesdeel origenhastaeldestino. Considere,porejemplo,quedeseacomunicarmediantepalabras,ilustracionesysonidos.Cadaunodeestosmensajes puedeenviarseatravésdeunareddedatosodeinformaciónconvirtiéndolosprimeroendígitosbinariosobits.luego, estosbitssecodificanenunaseñalquesepuedetransmitirporelmedioapropiado.enlasredesdecomputadoras,el mediogeneralmenteesuntipodecableounatransmisióninalámbrica. Eltérminoredenestecursosereferiráadatosoredesdeinformacióncapacesdetransportargrancantidadde diferentestiposdecomunicaciones,queincluyedatosinformáticos,vozinteractiva,videoyproductosde entretenimiento Comunicacióndemensajes Enteoría,unacomunicaciónsimple,comounvideomusicalounermailpuedeenviarseatravésdelareddesdeun origenhaciaundestinocomounstreamdebitsmasivoycontinuo.sienrealidadlosmensajessetransmitierondeesta manera,significaráqueningúnotrodispositivopodráenviarorecibirmensajesenlamismaredmientrasesta transferenciadedatosestáenprogreso.estosgrandesstreamsdedatosoriginaránretrasosimportantes.además,si fallóunenlaceenlainfraestructuraderedinterconectadadurantelatransmisión,seperderátodoelmensajeytendrá queretransmitirseporcompleto. Unmejorenfoqueparaenviardatosatravésdelaredesdividirlosdatosenpartesmáspequeñasymásmanejables.La divisióndelstreamdedatosenpartesmáspequeñassedenominasegmentación.lasegmentacióndemensajestiene dosbeneficiosprincipales. Primero,alenviarpartesindividualesmáspequeñasdelorigenaldestino,sepuedenentrelazardiversasconversaciones enlared.elprocesoqueseutilizaparaentrelazarlaspiezasdeconversacionesseparadasenlaredsedenomina multipleación. Segundo,lasegmentaciónpuedeaumentarlaconfiabilidaddelascomunicacionesdered.Noesnecesarioquelaspartes separadasdecadamensajesiganelmismorecorridoatravésdelareddesdeelorigenhastaeldestino.siunarutaen particularsesaturaconeltráficodedatosofalla,laspartesindividualesdelmensajeaúnpuedendireccionarsehaciael destinomediantelosrecorridosalternativos.sipartedelmensajenolograllegaraldestino,sólosedebenretransmitir laspartesfaltantes.

3 Ladesventajadeutilizarsegmentaciónymultipleaciónparatransmitirmensajesatravésdelaredeselnivelde complejidadqueseagregaalproceso.supongamosquetuvieraqueenviarunacartade100páginas,peroencadasobre sólocabeuna.elprocesodeescribirladirección,etiquetar,enviar,recibiryabrirlosciensobresrequerirámucho tiempotantoparaelremitentecomoparaeldestinatario.

4 Enlascomunicacionesdered,cadasegmentodelmensajedebeseguirunprocesosimilarparaasegurarquellegueal destinocorrectoyquepuedevolverseaensamblarenelcontenidodelmensajeoriginal. Variostiposdedispositivosentodalaredparticipanparaasegurarquelaspartesdelmensajelleguenalosdestinosde maneraconfiable Componentesdelared Larutaquetomaunmensajedesdeelorigenhastaeldestinopuedesertansencillacomounsolocablequeconectauna computadoraconotraotancomplejacomounaredqueliteralmenteabarcaelmundo.estainfraestructuraderedesla plataformaquerespaldalaredhumana.proporcionaelcanalestableyconfiableporelcualseproducenlas comunicaciones. Losdispositivosylosmediossonloselementosfísicosohardwaredelared.Elhardwareesgeneralmenteel componentevisibledelaplataformadered,comounacomputadoraportátilopersonal,unswitch,oelcableadoquese usaparaconectarestosdispositivos.aveces,puedequealgunoscomponentesnoseanvisibles.enelcasodelosmedios inalámbricos,losmensajessetransmitenatravésdelaireutilizandoradiofrecuenciainvisibleuondasinfrarrojas. Losserviciosyprocesossonlosprogramasdecomunicación,denominadossoftware,queseejecutanenlosdispositivos conectadosalared.unservicioderedproporcionainformaciónenrespuestaaunasolicitud.losserviciosincluyenuna grancantidaddeaplicacionesderedcomunesqueutilizanlaspersonasadiario,comolosserviciosdeermailhostingy losserviciosdewebhosting.losprocesosproporcionanlafuncionalidadquedireccionaytrasladamensajesatravésde lared.losprocesossonmenosobviosparanosotros,perosoncríticosparaelfuncionamientodelasredes.

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6 2.1.4Dispositivosfinalesysurolenlared Losdispositivosderedconlosquelagenteestámásfamiliarizadasedenominandispositivosfinales.Estosdispositivos constituyenlainterfazentrelaredhumanaylareddecomunicaciónsubyacente.algunosejemplosdedispositivos finalesson: Computadoras(estacionesdetrabajo,computadorasportátiles,servidoresdearchivos,servidoresWeb) Impresorasdered TeléfonosVoIP Cámarasdeseguridad Dispositivosmóvilesdemano(comoescáneresdebarrasinalámbricos,asistentesdigitalespersonales(PDA)) Enelcontetodeunared,losdispositivosfinalessedenominanhost.Undispositivohostpuedeserelorigenoel destinodeunmensajetransmitidoatravésdelared.paradistinguirunhostdeotro,cadahostenlaredseidentifica porunadirección.cuandounhostiniciaunacomunicación,utilizaladireccióndelhostdedestinoparaespecificar dóndedebeserenviadoelmensaje. Enlasredesmodernas,unhostpuedefuncionarcomouncliente,comounservidorocomoambos.Elsoftwareinstalado enelhostdeterminaquérolrepresentaenlared. Losservidoressonhostsquetienensoftwareinstaladoquelespermiteproporcionarinformaciónyservicios,comoer mailopáginasweb,aotroshostsenlared.

7 Losclientessonhostsquetienensoftwareinstaladoquelespermitesolicitarymostrarlainformaciónobtenidadel servidor Dispositivosintermediosysurolenlared Ademásdelosdispositivosfinalesconloscualeslagenteestáfamiliarizada,lasredesdependendedispositivos intermediariosparaproporcionarconectividadyparatrabajardetrásdeescenaygarantizarquelosdatosfluyanatravés delared.estosdispositivosconectanloshostsindividualesalaredypuedenconectarvariasredesindividualespara formarunainternetwork.lossiguientessonejemplosdedispositivosderedintermediarios: dispositivosdeaccesoalared(hubs,switchesypuntosdeaccesoinalámbricos), dispositivosdeinternetworking(routers), servidoresdecomunicaciónymódems,y dispositivosdeseguridad(firewalls). Laadministracióndedatosmientrasfluyenatravésdelaredtambiénesunafuncióndelosdispositivosintermediarios. Estosdispositivosutilizanladirecciónhostdedestino,conjuntamenteconinformaciónsobrelasinterconeionesdela red,paradeterminarlarutaquedebentomarlosmensajesatravésdelared.losprocesosqueseejecutanenlos dispositivosderedintermediariosrealizanlassiguientesfunciones: regeneraryretransmitrseñalesdedatos, mantenerinformaciónsobrequérutaseistenatravésdelaredydelainternetwork, notificaraotrosdispositivosloserroresylasfallasdecomunicación, direccionardatosporrutasalternativascuandoeistenfallasenunenlace, clasificarydireccionarmensajessegúnlasprioridadesdeqos(calidaddeservicio),y permitirodenegarelflujodedatosenbaseaconfiguracionesdeseguridad.

8 2.1.6MediosdeRed Lacomunicaciónatravésdeunaredestransportadaporunmedio.Elmedioproporcionaelcanalporelcualviajael mensajedesdeelorigenhastaeldestino. Lasredesmodernasutilizanprincipalmentetrestiposdemediosparainterconectarlosdispositivosyproporcionarla rutaporlacualpuedentransmitirselosdatos.estosmediosson: hilosmetálicosdentrodeloscables, fibrasdevidriooplásticas(cabledefibraóptica),y transmisióninalámbrica. Lacodificacióndeseñalquesedeberealizarparaqueelmensajeseatransmitidoesdiferenteparacadatipodemedio. Enloshilosmetálicos,losdatossecodificandentrodeimpulsoseléctricosquecoincidenconpatronesespecíficos.Las transmisionesporfibraópticadependendepulsosdeluz,dentrodeintervalosdeluzvisibleoinfrarroja.enlas transmisionesinalámbricas,lospatronesdeondaselectromagnéticasmuestranlosdistintosvaloresdebits. Losdiferentestiposdemediosderedtienendiferentescaracterísticasybeneficios.Notodoslosmediosderedtienen lasmismascaracterísticasnisonadecuadosparaelmismofin.loscriteriosparaelegirunmedioderedson: ladistanciaenlacualelmediopuedetransportareitosamenteunaseñal, elambienteenelcualseinstalaráelmedio, lacantidaddedatosylavelocidadalaquesedebentransmitir,y elcostodelmedioydelainstalación.

9 2.2LAN(REDDEÁREALOCAL),WAN(REDDEÁREAAMPLIA)EINTERNETWORKS 2.2.1Redesdeárealocal Lasinfraestructurasderedpuedenvariarengranmedidaentérminosde: eltamañodeláreacubierta, lacantidaddeusuariosconectados,y lacantidadytiposdeserviciosdisponibles. Unaredindividualgeneralmentecubreunaúnicaáreageográficayproporcionaserviciosyaplicacionesapersonas dentrodeunaestructuraorganizacionalcomún,comounaempresa,uncampusounaregión.estetipoderedse denominareddeárealocal(lan).unalanporlogeneralestáadministradaporunaorganizaciónúnica.elcontrol administrativoquerigelaspolíticasdeseguridadycontroldeaccesoestáimplementadoenelniveldered Redesdeáreaamplia Cuandounacompañíaounaorganizacióntieneubicacionesseparadasporgrandesdistanciasgeográficas,esposible quedebautilizarunproveedordeserviciodetelecomunicaciones(tsp)parainterconectarlaslanenlasdistintas ubicaciones.losproveedoresdeserviciosdetelecomunicacionesoperangrandesredesregionalesquepuedenabarcar largasdistancias.tradicionalmente,lostsptransportabanlascomunicacionesdevozydedatosenredesseparadas. Cadavezmás,estosproveedoresofrecenasussubscriptoresserviciosderedconvergentedeinformación.

10 Porlogeneral,lasorganizacionesindividualesalquilanlasconeionesatravésdeunareddeproveedoresdeserviciosde telecomunicaciones.estasredesqueconectanlaslanenubicacionesseparadasgeográficamenteseconocencomo Redesdeáreaamplia(WAN).AunquelaorganizaciónmantienetodaslaspolíticasylaadministracióndelasLANen ambosetremosdelaconeión,laspolíticasdentrodelareddelproveedordelserviciodecomunicacionesson controladasporeltsp. LasWANutilizandispositivosdereddiseñadosespecíficamentepararealizarlasinterconeionesentrelasLAN.Dadala importanciadeestosdispositivosparalared,laconfiguración,instalaciónymantenimientodeéstossonaptitudes complementariasdelafuncióndeunareddelaorganización. LasLANyWANsondemuchautilidadparalasorganizacionesindividuales.Conectanalosusuariosdentrodela organización.permitengrancantidaddeformasdecomunicaciónqueincluyenintercambiodeermails,capacitación corporativayaccesoarecursos Internet:Redderedes AunqueeistenbeneficiosporelusodeunaLANoWAN,lamayoríadelosusuariosnecesitancomunicarseconun recursouotrared,fueradelaorganizaciónlocal. Losejemplosdeestetipodecomunicaciónincluyen: enviaruncorreoelectrónicoaunamigoenotropaís, accederanoticiasoproductosdeunsitioweb, obtenerunarchivodelacomputadoradeunvecino, mensajeríainstantáneaconunparientedeotraciudad,y seguimientodelaactividaddeunequipodeportivofavoritoatravésdelteléfonocelular.

11 Internetwork Unamallaglobalderedesinterconectadas(internetworks)cubreestasnecesidadesdecomunicaciónhumanas.Algunas deestasredesinterconectadaspertenecenagrandesorganizacionespúblicasoprivadas,comoagencias gubernamentalesoempresasindustriales,yestánreservadasparasuusoeclusivo.lainternetworkmásconocida, ampliamenteutilizadayalaqueaccedeelpúblicoengeneralesinternet. InternetsecreaporlainterconeiónderedesquepertenecenalosProveedoresdeserviciosdeInternet(ISP).Estas redesispseconectanentresíparaproporcionaraccesoamillonesdeusuariosentodoelmundo.garantizarla comunicaciónefectivaatravésdeestainfraestructuradiversarequierelaaplicacióndetecnologíasyprotocolos consistentesyreconocidoscomúnmente,comotambiénlacooperacióndemuchasagenciasdeadministraciónderedes. Intranet EltérminointranetseutilizageneralmenteparareferirseaunaconeiónprivadadealgunasLANyWANquepertenecen aunaorganizaciónyqueestádiseñadaparaquepuedanaccedersolamentelosmiembrosyempleadosdela organizaciónuotrosquetenganautorización. Nota:Esposiblequelossiguientestérminosseansinónimos:internetwork,reddedatosyred.Unaconeióndedoso másredesdedatosformaunainternetwork:unaredderedes.tambiéneshabitualreferirseaunainternetworkcomo unareddedatososimplementecomounared,cuandoseconsideranlascomunicacionesaaltonivel.elusodelos términosdependedelcontetoydelmomento,aveceslostérminospuedenserintercambiados.

12 2.2.4Representacionesdered Cuandosetransportainformacióncomplejacomolaconectividadderedyelfuncionamientodeunagraninternetwork, esdemuchautilidadutilizarrepresentacionesvisualesygráficos.comocualquierotroidioma,ellenguajede interconeiónderedesutilizaungrupocomúndesímbolospararepresentarlosdistintosdispositivosfinales,los dispositivosderedylosmedios.lacapacidaddereconocerlasrepresentacioneslógicasdeloscomponentesfísicosde networkingesfundamentalparapodervisualizarlaorganizaciónyelfuncionamientodeunared.durantetodoeste cursoypruebasdelaboratorio,aprenderácómofuncionanestosdispositivosycómoserealizanconellostareasbásicas deconfiguración. Ademásdeestasrepresentaciones,seutilizaterminologíaespecializadacuandoseanalizalamaneraenqueseconectan unosconotros.algunostérminosimportantespararecordarson: Tarjetadeinterfazdered(NIC):unaNICoadaptadorLANproporcionalaconeiónfísicaconlaredenlacomputadora personaluotrodispositivohost.elmedioqueconectalacomputadorapersonalconeldispositivoderedseinserta directamenteenlanic. Puertofísico:conectorotomaenundispositivoderedenelcualelmedioseconectaconunhostoconotrodispositivo dered. Interfaz:puertosespecializadosdeundispositivodeinternetworkingqueseconectaconredesindividuales.Puestoque losroutersseutilizanparainterconectarredes,lospuertosdeunrouterseconocencomointerfacesdered.

13 2.3.1Reglasquerigenlascomunicaciones 2.3PROTOCOLOS Todacomunicación,yaseacaraacaraoporunared,estáregidaporreglaspredeterminadasdenominadasprotocolos. Estosprotocolossonespecíficosdelascaracterísticasdelaconversación.Ennuestrascomunicacionespersonales cotidianas,lasreglasqueutilizamosparacomunicarnosatravésdeunmedio,comoelteléfono,nonecesariamenteson lasmismasquelosprotocolosqueseusanenotromedio,comoescribirunacarta. Piensecuántasreglasoprotocolosdiferentesrigenlosdistintosmétodosdecomunicaciónqueeistenactualmenteen elmundo. Lacomunicacióneitosaentreloshostsdeunaredrequierelainteraccióndegrancantidaddeprotocolosdiferentes.Un grupodeprotocolosinterrelacionadosquesonnecesariospararealizarunafuncióndecomunicaciónsedenominasuite deprotocolos.estosprotocolosseimplementanenelsoftwareyhardwarequeestácargadoencadahostydispositivo dered. Unadelasmejoresmanerasdevisualizardequémaneratodoslosprotocolosinteractúanenunhostenparticulares verlocomounstack.unastackdeprotocolosmuestracómolosprotocolosindividualesdeunasuiteseimplementanen elhost.losprotocolossemuestrancomounajerarquíaencapas,dondecadaserviciodenivelsuperiordependedela funcionalidaddefinidaporlosprotocolosquesemuestranenlosnivelesinferiores.lascapasinferioresdelstack competenalosmovimientosdedatosporlaredyalaprovisióndeserviciosalascapassuperiores,concentradosenel contenidodelmensajequeseestáenviandoyenlainterfazdelusuario. Usodecapasparadescribirunacomunicacióncaraacara Porejemplo:considereadospersonascomunicándosecaraacara.Comomuestralafigura,sepuedenutilizartrescapas paradescribirestaactividad.enlacapainferior,lacapafísica,puedehaberdospersonas,cadaunaconunavozque puedepronunciarpalabrasenvozalta.enlasegundacapa,lacapadelasreglas,eisteunacuerdoparahablarenun lenguajecomún.enlacapasuperior,lacapadecontenido,estánlaspalabrasqueenrealidadsepronuncian,el contenidodelacomunicación. Sisomostestigosdeestaconversación,enrealidadnoveremos capas flotandoenelespacio.esimportanteentender queelusodecapasesunmodeloy,comotal,proporcionaunavíaparafraccionarconvenientementeenpartesuna tareacomplejaydescribircómofunciona.

14 2.3.2Protocolosdered Anivelhumano,algunasreglasdecomunicaciónsonformalesyotrassimplementesobreentendidasoimplícitas, basadasenlosusosycostumbres.paraquelosdispositivossepuedancomunicarenformaeitosa,unanuevasuitede protocolosdebedescribirlosrequerimientoseinteraccionesprecisos. Lassuitedeprotocolosdenetworkingdescribenprocesoscomolossiguientes: elformatooestructuradelmensaje, elmétodoporelcuallosdispositivosdenetworkingcomparteninformaciónsobrerutasconotrasredes, cómoycuandosepasanlosmensajesdeerrorydelsistemaentredispositivos,o elinicioyterminacióndelassesionesdetransferenciadedatos. Losprotocolosindividualesdeunasuitedeprotocolospuedenserespecíficosdeunfabricanteodepropiedadeclusiva. Propietario,enesteconteto,significaqueunacompañíaoproveedorcontrolaladefinicióndelprotocoloycómo funciona.algunosprotocolospropietariospuedenserutilizadospordistintasorganizacionesconpermisodel propietario.otros,sólosepuedenimplementarenequiposfabricadosporelproveedorpropietario.

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16 2.3.3Suitesdeprotocolosyestándaresdelaindustria Confrecuencia,muchosdelosprotocolosquecomprendenunasuitedeprotocolosaludenaotrosprotocolos ampliamenteutilizadosoaestándaresdelaindustria.unestándaresunprocesooprotocoloquehasidoavaladoporla industriadenetworkingyratificadoporunaorganizacióndeestándares,comoelinstitutodeingenieroseléctricosy electrónicos(ieee,instituteofelectricalandelectronicsengineers)oelgrupodetrabajodeingenieríadeinternet(ietf). Elusodeestándareseneldesarrolloeimplementacióndeprotocolosaseguraquelosproductosdediferentes fabricantespuedanfuncionarconjuntamenteparalograrcomunicacioneseficientes.siunprotocolonoesobservado estrictamenteporunfabricanteenparticular,esposiblequesusequipososoftwarenopuedancomunicarse satisfactoriamenteconproductoshechosporotrosfabricantes. Enlascomunicacionesdedatos,porejemplo,siunetremodeunaconversaciónutilizaunprotocolopararegiruna comunicaciónunidireccionalyelotroetremoadoptaunprotocoloquedescribeunacomunicaciónbidireccional,es muyprobablequenopuedaintercambiarseningunainformación.

17 2.3.4Interaccióndelosprotocolos UnejemplodelusodeunasuitedeprotocolosencomunicacionesderedeslainteracciónentreunservidorWebyun eploradorweb.estainteracciónutilizaunacantidaddeprotocolosyestándaresenelprocesodeintercambiode informaciónentreellos.losdistintosprotocolostrabajanenconjuntoparaasegurarqueambaspartesrecibeny entiendenlosmensajes.algunosejemplosdeestosprotocolosson: Protocolodeaplicación: Protocolodetransferenciadehiperteto(HTTP)esunprotocolocomúnqueregulalaformaenqueinteractúanun servidorwebyunclienteweb.httpdefineelcontenidoyelformatodelassolicitudesyrespuestasintercambiadas entreelclienteyelservidor.tantoelclientecomoelsoftwaredelservidorwebimplementanelhttpcomopartedela aplicación.elprotocolohttpsebasaenotrosprotocolospararegirdequémanerasetransportanlosmensajesentreel clienteyelservidor Protocolodetransporte: Protocolodecontroldetransmisión(TCP)eselprotocolodetransportequeadministralasconversacionesindividuales entreservidoreswebyclientesweb.tcpdividelosmensajeshttpenpequeñaspartes,denominadassegmentos,para enviarlasalclientededestino.tambiénesresponsabledecontrolareltamañoylosintervalosalosqueseintercambian losmensajesentreelservidoryelcliente.

18 Protocolodeinternetwork: ElprotocolointernetworkmáscomúneselProtocolodeInternet(IP).IPesresponsabledetomarlossegmentos formateadosdeltcp,encapsularlosenpaquetes,asignarleslasdireccionescorrectasyseleccionarlamejorrutahaciael hostdedestino. Protocolosdeaccesoalared: Estosprotocolosdescribendosfuncionesprincipales:administracióndeenlacededatosytransmisiónfísicadedatosen losmedios.losprotocolosdeadministracióndeenlacededatostomanlospaquetesipylosformateanpara transmitirlosporlosmedios.losestándaresyprotocolosdelosmediosfísicosrigendequémaneraseenvíanlasseñales porlosmediosycómolasinterpretanlosclientesquelasreciben.lostransceptoresdelastarjetasdeinterfazdered implementanlosestándaresapropiadosparalosmediosqueseutilizan Protocolosindependientesdelatecnología Losprotocolosdereddescribenlasfuncionesqueseproducendurantelascomunicacionesdered.Enelejemplodela conversacióncaraacara,esposiblequeunprotocoloparacomunicarestablezcaqueparaindicarquelaconversación hafinalizado,elemisordebepermanecerensilenciodurantedossegundoscompletos.sinembargo,esteprotocolono especificacómoelemisordebepermanecerensilenciodurantelosdossegundos. Losprotocolosgeneralmentenodescribencómocumplirunafunciónenparticular.Aldescribirsolamentequéfunciones serequierendeunaregladecomunicaciónenparticularperonocómorealizarlas,esposiblequelaimplementaciónde unprotocoloenparticularseaindependientedelatecnología. EnelejemplodelservidorWeb,HTTPnoespecificaquélenguajedeprogramaciónseutilizaparacreareleplorador, quésoftwaredeservidorwebsedebeutilizarparaservirlaspáginasweb,sobrequésistemaoperativoseejecutael softwareolosrequisitosnecesariosparamostrareleplorador.tampocodescribecómodetectaerroreselservidor, aunquesídescribequéhaceelservidorsiseproduceunerror. Estosignificaqueunacomputadorayotrosdispositivos,comoteléfonosmóvilesoPDA,puedenaccederaunapágina WebalmacenadaencualquiertipodeservidorWebqueutilicecualquiertipodesistemaoperativodesdecualquier lugardeinternet.

19 2.4USOSDELOSMODELOSENCAPAS 2.4.1Beneficiosdelusodeunmodeloencapas Paravisualizarlainteracciónentrevariosprotocolos,escomúnutilizarunmodeloencapas.Unmodeloencapas muestraelfuncionamientodelosprotocolosqueseproducedentrodecadacapa,comoasítambiénlainteracciónde lascapassobreydebajodeél. Eistenbeneficiosalutilizarunmodeloencapasparadescribirlosprotocolosderedyelfuncionamiento.Usodeun modeloencapas: Asisteeneldiseñodelprotocolo,porquelosprotocolosqueoperanenunacapaespecíficaposeeninformación definidaquevanaponerenprácticayunainterfazdefinidasegúnlascapasporencimaypordebajo. Fomentalacompetencia,yaquelosproductosdedistintosproveedorespuedentrabajarenconjunto. Evitaqueloscambiosenlatecnologíaoenlascapacidadesdeunacapaafectenotrascapassuperiorese inferiores. Proporcionaunlenguajecomúnparadescribirlasfuncionesycapacidadesdered.

20 2.4.2Modelosdeprotocolosyreferencias Eistendostiposbásicosdemodelosdenetworking:modelosdeprotocoloymodelosdereferencia. Unmodelodeprotocoloproporcionaunmodeloquecoincidefielmenteconlaestructuradeunasuitedeprotocoloen particular.elconjuntojerárquicodeprotocolosrelacionadosenunasuiterepresentatípicamentetodalafuncionalidad requeridaparainterconectarlaredhumanaconlareddedatos.elmodelotcp/ipesunmodelodeprotocoloporque describelasfuncionesqueseproducenencadacapadelosprotocolosdentrodelconjuntotcp/ip. Unmodelodereferenciaproporcionaunareferenciacomúnparamantenerconsistenciaentodoslostiposde protocolosyserviciosdered.unmodelodereferencianoestápensadoparaserunaespecificacióndeimplementación niparaproporcionarunniveldedetallesuficienteparadefinirdeformaprecisalosserviciosdelaarquitecturadered.el propósitoprincipaldeunmodelodereferenciaesasistirenlacomprensiónmásclaradelasfuncionesylosprocesos involucrados. Elmodelodeinterconeióndesistemaabierto(OSI)eselmodelodereferenciadeinternetworkmásampliamente conocido.seutilizaparaeldiseñoderedesdedatos,especificacionesdefuncionamientoyresolucióndeproblemas. AunquelosmodelosTCP/IPyOSIsonlosmodelosprincipalesqueseutilizancuandoseanalizalafuncionalidaddered, losdiseñadoresdeprotocolosdered,serviciosodispositivospuedencrearsuspropiosmodelospararepresentarsus productos.porúltimo,sesolicitaalosdiseñadoresquesecomuniquenconlaindustriaasociandosusproductoso serviciosconelmodeloosi,elmodelotcp/ipoambos.

21 2.4.3ModeloTCP/IP Elprimermodelodeprotocoloencapasparacomunicacionesdeinternetworksecreóaprincipiosdeladécadadelos setentayseconoceconelnombredemodelodeinternet.definecuatrocategoríasdefuncionesquedebentenerlugar paraquelascomunicacionesseaneitosas.laarquitecturadelasuitedeprotocolostcp/ipsiguelaestructuradeeste modelo.poresto,escomúnquealmodelodeinternetseloconozcacomomodelotcp/ip. Lamayoríadelosmodelosdeprotocolosdescribenunstackdeprotocolosespecíficosdelproveedor.Sinembargo, puestoqueelmodelotcp/ipesunestándarabierto,unacompañíanocontrolaladefinicióndelmodelo.las definicionesdelestándarylosprotocolostcp/ipseeplicanenunforopúblicoysedefinenenunconjuntode documentosdisponiblesalpúblico.estosdocumentossedenominansolicitudesdecomentarios(rfcs).contienenlas especificacionesformalesdelosprotocolosdecomunicacióndedatosylosrecursosquedescribenelusodelos protocolos. LasRFC(Solicitudesdecomentarios)tambiéncontienendocumentostécnicosyorganizacionalessobreInternet, incluyendolasespecificacionestécnicasylosdocumentosdelaspolíticasproducidosporelgrupodetrabajode ingenieríadeinternet(ietf).

22 2.4.4Procesodecomunicación ElmodeloTCP/IPdescribelafuncionalidaddelosprotocolosqueformanlasuitedeprotocolosTCP/IP.Esosprotocolos, queseimplementantantoenelhostemisorcomoenelreceptor,interactúanparaproporcionarlaentregade aplicacionesdeetremoaetremoatravésdeunared. Unprocesocompletodecomunicaciónincluyeestospasos: 1.Creacióndedatosaniveldelacapadeaplicacióndeldispositivofinalorigen. 2.Segmentaciónyencapsulacióndedatoscuandopasanporlastackdeprotocoloseneldispositivofinaldeorigen. 3.Generacióndelosdatossobreelmedioenlacapadeaccesoalareddelastack. 4.Transportedelosdatosatravésdelainternetwork,queconsistedelosmediosydecualquierdispositivo intermediario. 5.Recepcióndelosdatosenlacapadeaccesoalareddeldispositivofinaldedestino. 6.Desencapsulaciónyrearmadodelosdatoscuandopasanporlastackeneldispositivofinal. 7.Traspasodeestosdatosalaaplicacióndedestinoenlacapadeaplicacióndeldispositivofinaldedestino.

23 2.4.5Unidaddedatodelprotocoloyencapsulación Mientraslosdatosdelaaplicaciónbajanalstackdelprotocoloysetransmitenporlosmediosdelared,varios protocolosleagreganinformaciónencadanivel.estocomúnmenteseconocecomoprocesodeencapsulación. LaformaqueadoptaunaseccióndedatosencualquiercapasedenominaUnidaddedatosdelprotocolo(PDU).Durante laencapsulación,cadacapaencapsulalaspduquerecibedelacapainferiordeacuerdoconelprotocoloqueseutiliza. Encadaetapadelproceso,unaPDUtieneunnombredistintoparareflejarsunuevoaspecto.Aunquenoeisteuna convenciónuniversaldenombresparalaspdu,enestecursosedenominandeacuerdoconlosprotocolosdelasuite TCP/IP. Datos:eltérminogeneralparalasPDUqueseutilizanenlacapadeaplicación. Segmento:PDUdelacapadetransporte. Paquete:PDUdelacapadeInternetwork. Trama:PDUdelacapadeaccesoalared. Bits:unaPDUqueseutilizacuandosetransmitenfísicamentedatosatravésdeunmedio.

24 2.4.6Procesodeenvíoyrecepción Cuandoseenvíanmensajesenunared,elstackdelprotocolodeunhostfuncionadesdearribahaciaabajo.Enel ejemplodelservidorwebpodemosutilizarelmodelotcp/ipparailustrarelprocesodeenvíodeunapáginawebhtml auncliente. ElprotocolodelacapaAplicación,HTTP,comienzaelprocesoentregandolosdatosdelapáginaWebconformatoHTML alacapatransporte.allí,losdatosdeaplicaciónsedividenensegmentostcp.acadasegmentotcpseleotorgauna etiqueta,denominadaencabezado,quecontieneinformaciónsobrequéprocesosqueseejecutanenlacomputadorade destinodebenrecibirelmensaje.tambiéncontienelainformaciónparahabilitarelprocesodedestinopara reensamblarnuevamentelosdatosasuformatooriginal. LacapaTransporteencapsulalosdatosHTMLdelapáginaWebdentrodelsegmentoylosenvíaalacapaInternet, dondeseimplementaelprotocoloip.aquí,elsegmentotcpensutotalidadesencapsuladodentrodeunpaqueteip, queagregaotrorótulodenominadoencabezadoip.elencabezadoipcontienelasdireccionesipdehostdeorigenyde destino,comotambiénlainformaciónnecesariaparaentregarelpaqueteasucorrespondienteprocesodedestino. LuegoelpaqueteIPseenvíaalprotocoloEthernetdelacapadeaccesoalared,dondeseencapsulaenunencabezado detramayenuntráiler.cadaencabezadodetramacontieneunadirecciónfísicadeorigenydedestino.ladirección físicaidentificadeformaeclusivalosdispositivosenlaredlocal.eltráilercontieneinformacióndeverificaciónde errores.finalmente,losbitssecodificanenelmedioethernetmedianteelservidornic.

25 Esteprocesoseinvierteenelhostreceptor.Losdatosseencapsulanmientrassubenalstackhacialaaplicacióndel usuariofinal ModeloOSI Inicialmente,elmodeloOSIfuediseñadoporlaOrganizaciónInternacionalparalaEstandarización(ISO,International OrganizationforStandardization)paraproporcionarunmarcosobreelcualcrearunasuitedeprotocolosdesistemas abiertos.lavisióneraqueesteconjuntodeprotocolosseutilizaraparadesarrollarunaredinternacionalqueno dependieradesistemaspropietarios. Lamentablemente,lavelocidadalaquefueadoptadalaInternetbasadaenTCP/IPylaproporciónenlaqueseepandió ocasionaronqueeldesarrolloylaaceptacióndelasuitedeprotocolososiquedaranatrás.aunquepocosdelos protocolosdesarrolladosmediantelasespecificacionesosisondeusomasivoenlaactualidad,elmodeloosidesiete capasharealizadoaportesimportantesparaeldesarrollodeotrosprotocolosyproductosparatodoslostiposde nuevasredes. Comomodelodereferencia,elmodeloOSIproporcionaunaamplialistadefuncionesyserviciosquepuedenproducirse encadacapa.tambiéndescribelainteraccióndecadacapaconlascapasdirectamenteporencimaypordebajodeél. AunqueelcontenidodeestecursoseestructuraráentornoalmodeloOSI,elejedelanálisisseránlosprotocolos identificadosenelstackdeprotocolostcp/ip. Tengaencuentaque,mientraslascapasdelmodeloTCP/IPsemencionansóloporelnombre,lassietecapasdelmodelo OSIsemencionanconfrecuenciapornúmeroynopornombre.

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