CAPITULO II - DISEÑO CONCEPTUAL DE LA SOLUCION AL PROBLEMA. 2.1 Topología de Redes

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1 CAPITULO II - DISEÑO CONCEPTUAL DE LA SOLUCION AL PROBLEMA 2.1 Topología de Redes Una serie de computadoras conectadas entre sí forman una red, por su tamaño se conocen como Redes de Área Local (LAN), Redes de Área Ancha (WAN) ó Redes de Área Metropolitana (MAN). Existe un concepto importante en una red, este es el de Transmisión por cable, debido a que la base de la transmisión de información en una red de computadoras la fija el propio medio físico. Toda transmisión está basada en una unidad básica, la que se utiliza en una red se le denomina bit 1, este es la base para la transmisión de datos, el funcionamiento de una computadora y es un concepto informático de norma general y únicamente puede tener dos valores que son Cero ó Uno, Sí o No, etc. Si se habla de una transmisión de bits, se refiere al nivel más físico de comunicación entre dos o más computadoras, esto se transmite a través de un medio y se utiliza la característica de los materiales conductores como pueden ser el Voltaje o la Corriente. En una transmisión de datos, se realizan mediciones que se denomina Velocidad de Transmisión conocida también como Tasa de Transferencia de datos (Data Rate) o como Ancho de Banda 1 (Bandwidth) de una comunicación, y se refiere al número de Bits por segundo (bps) que un dispositivo es capaz de manejar ó transmitir/recibir. Si la cantidad de datos transmitidos son mayores a los Mil Bits por Segundo se denomina Kilo Bits por Segundo (Kbps), mayores a los Mil Kbps se denomina Mega Bits por Segundo (Mbps) y así sucesivamente. Para hacer una idea comparativa en la actualidad se tienen conexiones a Internet para el hogar y mediana empresas, con velocidades de 256 Kbps, 512 Kbps, 1024 Kbps ó 1 Mbps y para grandes 1 Ver Glosario 13

2 corporaciones que necesitan un mayor ancho de banda mayores a 1 Mbps hasta alcanzar velocidades en torno a los Gigabits (1024 Mbps). En una red local que no sobrepasan las distancias de los 100 metros las velocidades de transferencia son de 10 Mbps ó de 100 Mbps, la velocidad depende de los equipos y la red que se utilice, en una red en la que se utilice ATM (Asynchronous Transfer Mode ó Modo de Transferencia Asíncrona) que es una de las tecnologías modernas y de más velocidad ó ancho de banda en la que se alcanzan hasta 155 Mbps ó 622 Mbps Redes de Área Local LAN Una forma de comunicar a dos computadoras ó equipos, es conectando de forma directa ó utilizando un medio de transmisión y así realizar un intercambio de información. Esta forma de comunicación se denomina Punto a Punto, sin embargo se tienen algunos inconvenientes entre ellos cuando se tiene más de dos computadoras o equipos para conectarlos entre sí. La comunicación punto a punto para cada equipo que se necesitaría conectar, obligaría a instalar cientos de cables debido a la cantidad considerable de equipos, Sin tomar en cuenta las distancias que se necesitarían cubrir con un solo cable, los cuales serían de grandes proporciones, teniendo en cuenta las posibilidades y facilidades que hoy en día brinda Internet. Por lo anterior sería una forma y estructura de comunicación inviable. Una red agrupa equipos que están cercanos geográficamente en un medio compartido o un canal de transmisión común, es decir se utiliza un segundo tipo de medio. Este tipo de red se denomina Redes de Difusión (Broadcast 1 Networks). 1 Ver Glosario 14

3 En esta los equipos se intercambian paquetes 1 que están convenientemente identificados para ser recibidos y aceptados en los equipos destino que identifican los que le pertenecen. La Red de Área Local (LAN Local Area Network), es una red privada y restringida en términos de longitud, es decir el área de instalación depende de las dimensiones de un edificio ó de pocos Kilómetros, esta red (Ver Fig. 1) es utilizada con el objetivo de que los dispositivos periféricos y computadoras utilicen el mismo medio de transmisión, para poder compartir Datos, Recursos, Aplicaciones e intercomunicarse entre ellos. El Ancho de Banda utilizado es de 10 ó 100 Mbps. Tienen como característica un porcentaje bajo de errores al momento de transmitir/recibir y las necesidades de gestión son mínimas. Figura 2 Red de Área Local En una LAN, en la que se incluye tanto el término Hardware 1 como Software 1, son muchas las ventajas de utilizarla. En la actualidad en las empresas suelen existir muchos equipos de computo, que necesitan de su propia impresora para sacar informes, lo cual si se utiliza un impresor por cada computadora se cae en una redundancia de hardware y costos innecesarios en la operatividad, datos almacenados en uno de los equipos es muy probable que sea necesario utilizarlos en otro de los 1 Ver Glosario 15

4 equipos de la empresa, por lo que será necesario un intercambio de datos y así evitar que se produzcan desfases entre los datos de los usuarios. Una LAN permite: Compartir bases de datos para eliminar la redundancia de datos. Compartir programas para eliminar la redundancia de software. Compartir periféricos como un módem 1, una tarjeta RDSI 1, una impresora, etc. Y así eliminar la redundancia de hardware. Se tiene a disposición aplicaciones como el correo electrónico ( ) y el Chat 1. Las tareas se pueden repartir en distintos usuarios y permitir la integración de procesos y datos en un sistema de trabajo corporativo. Se tiene la posibilidad de centralizar información o procedimientos, para facilitar la administración y la gestión de los equipos. Una LAN conlleva un importante ahorro económico, debido a que no es preciso comprar muchos periféricos, se consume menos papel y en una conexión a Internet es compartida por varias computadoras conectadas en red. Características de una LAN: Tecnología Broadcast, es decir de difusión con el medio de transmisión compartido. Capacidad de transmisión comprendida entre 1 Mbps a 1 Gbps. Longitud máxima menor a 3 km. Uso de un medio de comunicación privado. Simplicidad del medio de transmisión que se utiliza (cable coaxial, cables telefónicos). Facilidad para efectuar cambios en Hardware o Software. Gran variedad y número de dispositivos conectados. 1 Ver Glosario 16

5 Posibilidad de conexión con otras redes. Si se tienen un conjunto de computadoras en un medio de difusión común y se desea comunicar con otro conjunto de computadoras, se puede realizar mediante una conexión punto a punto, este modo de comunicación se hace a través de dispositivos de interconexión de redes Topología de las Redes LAN La topología de red define la estructura de esta. Una parte es la topología física, que es la disposición real de los cables o medios. La otra parte es la topología lógica y define la forma en que los hosts 1 acceden a los medios para enviar datos. Las utilizadas más comúnmente son las siguientes: Topologías Físicas Una topología de bus usa un solo cable backbone 1 que debe terminar en ambos extremos y todos los hosts se conectan a él. La topología de anillo conecta un host con el siguiente y al último host con el primero. Esto crea un anillo físico de cable. La topología en estrella conecta todos los cables con un punto central de concentración. Una topología en estrella extendida conecta estrellas individuales entre sí mediante la conexión de HUB 1 o Switch 1. Esta topología puede extender el alcance y la cobertura de la red. Una topología jerárquica es similar a una estrella extendida. Pero en lugar de conectar los HUB s o Switches entre sí, el sistema se conecta con un computador que controla el tráfico de la topología. 1 Ver Glosario 17

6 La topología de malla se implementa para proporcionar una mayor protección y así evitar una interrupción del servicio. Aunque la Internet cuenta con múltiples rutas hacia cualquier ubicación y no adopta una topología de malla completa. Existe otra topología denominada árbol. Topologías Lógicas La topología lógica es la forma en que los hosts se comunican a través del medio. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son broadcast y transmisión de tokens. La topología Broadcast simplemente significa que cada host envía sus datos hacia todos los demás hosts que están en la red. No existe un orden que las estaciones deben seguir para utilizar la red, se hace por orden de llegada y es así como funciona Ethernet 1. La topología transmisión de tokens 1 controla el acceso a la red mediante la transmisión de un token electrónico a cada host de forma secuencial. El host que recibe el token puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato para enviar lo transmite al siguiente host y el proceso se vuelve a repetir Redes de Área Amplia WAN Una Red de Área Amplia WAN (Wide Área Network), como la mostrada en la Fig. 2, es una red de computadoras capaz de cubrir distancias desde 100 a 1000 Km., dando el 1 Ver Glosario 18

7 servicio a un país o un continente. Un ejemplo de este tipo de redes sería Internet o cualquier red en la cual no estén en un mismo edificio todos sus miembros. Figura 3 Red WAN Muchas WAN son construidas por y para una organización o empresa de carácter particular, generalmente son de uso privado, otras son construidas por los proveedores de servicio de Internet (ISP 1 ) para brindar conexión a sus clientes. En Internet se proporciona una WAN de alta velocidad y la necesidad de redes privadas WAN se ha reducido drásticamente mientras que una VPN 1 utiliza cifrado y otras técnicas para hacer que la red dedicada aumente continuamente. Normalmente la WAN es una red punto a punto, una red de paquete conmutado, estas pueden usar sistemas de comunicación vía satélite o de radio, la función fundamental está orientada a la interconexión de redes o equipos terminales que se encuentran ubicados a grandes distancias entre sí. La infraestructura, está basada en nodos de conmutación, líneas de transmisión de grandes prestaciones caracterizadas por sus grandes velocidades y ancho de banda. Las líneas de transmisión (también llamadas circuitos, canales o troncales), transmiten información entre los diferentes nodos que componen la red. Por esta razón también se dice que las redes WAN tienen carácter público. 1 Ver Lista de Acrónimos 19

8 Los elementos de conmutación 1 son dispositivos de altas prestaciones, estos deben ser capaces de manejar la cantidad de tráfico que por ellos circula, a estos dispositivos les llegan los datos por una línea de entrada, y este debe encargarse de escoger una línea de salida para reenviarlos. En una red WAN, cada host está conectado a una red LAN, que a su vez se conecta a uno de los nodos de conmutación de la WAN. Este nodo debe encargarse de encaminar la información hacia el destino. Entre las características que posee una red WAN, están: Posee máquinas dedicadas a la ejecución de programas de usuario (hosts) Una subred, donde conectan uno o varios hosts. División entre líneas de transmisión y elementos de conmutación (enrutadores). Usualmente los routers 1 son dispositivos periféricos en las subredes que componen la WAN. En este tipo de red se utilizan las topologías que ya se definieron en la red LAN: La Topología Física y La Topología Lógica. En las redes WAN, por su topología física pudiera en ocasiones ser más compleja y no responder a las formas básicas (bus, estrella y anillo), debido a varios factores determinantes, como: Mayores distancias que deben cubrir las redes, Mayor cantidad de usuarios, el tráfico que deben soportar y la diversidad de equipos de interconexión que deben usar. Existe un grupo establecido de topologías que son las más usadas y la implementación de cada una de ellas en particular, está condicionada por necesidades específicas como pueden ser: cantidad de nodos a conectar, distancia entre los nodos e infraestructura establecida en ellos. A continuación se presentan las topologías usadas en redes WAN. 1 Ver Glosario 20

9 Topología Punto a Punto En esta topología, cada nodo 1 se conecta a otro a través de circuitos dedicados, en otras palabras, los canales que son arrendados por empresas o instituciones a las compañías telefónicas. Dichos canales están siempre disponibles para la comunicación entre los dos puntos. Figura 4 Topología Punto a Punto Esta configuración es solo funcional para pequeñas WAN s, ya que todos los nodos deben participar en el tráfico, quiere decir que al aumentar la cantidad de nodos aumenta la cantidad de tráfico, con lo que el costo de la red se eleva Topología de Anillo En esta topología es conocida como Token Ring, pertenece al nivel 2 del modelo OSI y esta estandarizado por la norma de la IEEE 3. Cada nodo en la red, es conectado a otros dos más formando un patrón de anillo. Esta topología tiene dos ventajas: por un lado si existe algún problema en las conexiones en un cable, la información le sigue llegando al nodo usando otro recorrido y si algún nodo está muy ocupado el tráfico se puede derivar hacia otros nodos. 1 Ver Glosario 2 Ver Anexo D Normas IEEE 3 Ver Lista de Acrónimos 21

10 Figura 5 Topología de Anillo Extender este tipo de redes es más caro que extender una red punto a punto ya que se necesita al menos un enlace más Topología en Estrella En esta configuración un nodo actúa como punto central de conexión para todos los demás, permitiendo así que en caso exista un fallo en alguno de los cables los demás nodos no pierdan conexión con el nodo central. Figura 6 Topología en Estrella La principal desventaja es que algún problema que exista en el nodo central se convierte en un desastre total para la red ya que se pierde la conexión de todos los nodos Topología en malla 22

11 Esta topología busca interconectar los nodos de tal forma que si uno falla los demás puedan redireccionar los datos en una forma rápida y fácil, es la que más tolerancia tiene a los fallos, ya que provee más caminos por donde puedan viajar los datos que van de un punto a otro. Figura 7 Topología en Malla La principal desventaja de las redes tipo malla es su costo, por lo que hay una alternativa denominada red de malla parcial en la cual los nodos más críticos ó por los que pasa más tráfico, se interconectan entre ellos y los demás nodos se interconectan a través de otra topología que puede ser en estrella ó anillo Redes de Área Metropolitana MAN Una red de Área Metropolitana MAN, es de alta velocidad (banda ancha) y dando cobertura en un área geográfica extensa, proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión tales como fibra óptica ó par trenzado de cobre a velocidades que van desde los 2 Mbit/s hasta 155 Mbit/s, está definida en la norma de la IEEE. La comunicación y transmisión se realiza mediante la interconexión de diferentes redes de área metropolitana. 1 Ver Anexo D Normas IEEE 23

12 Figura 8 Red MAN Estas tienen muchas y variadas aplicaciones, las principales son: Interconexión de redes de área local (LAN). Interconexión de centralitas telefónicas digitales (PBX 2 y PABX 2 ). Interconexión de computadora a computadora. Transmisión de vídeo e imágenes. Transmisión CAD/CAM. Pasarelas para redes de área extensa (WAN). Las redes MAN pueden ser públicas o privadas. Un ejemplo de MAN privada sería un gran departamento o administración con edificios distribuidos en una ciudad, transportando todo el tráfico de voz y datos entre edificios y encaminando la información externa por medio de los operadores públicos. Los datos podrían ser transportados entre los diferentes edificios, en forma de paquetes o sobre canales de ancho de banda fijos. Aplicaciones de vídeo pueden enlazar los edificios para reuniones, simulaciones o colaboración de proyectos. 2 Ver Lista de Acrónimos 24

13 Un ejemplo de MAN pública es la infraestructura que un operador de telecomunicaciones instala en una ciudad con el fin de ofrecer servicios de banda ancha a sus clientes localizados en dicha área geográfica. Las razones por las cuales se hace necesaria la instalación de una red de área metropolitana a nivel corporativo o el acceso a una red pública de las mismas características se resumen a continuación: Ancho de banda 1 : El elevado ancho de banda requerido por grandes computadoras y aplicaciones compartidas en red es la principal razón para usar estas redes en lugar de LAN. Nodos de red: Se superan los 500 nodos de acceso a la red, esto las hace muy eficaz para entornos públicos y privados con un gran número de puestos de trabajo. Extensión de red: Alcanzan un diámetro en torno a los 50 km, dependiendo el alcance entre nodos, tipo de cable y tecnología empleada. Distancia entre nodos: Permiten distancias entre nodos de acceso de varios kilómetros, dependiendo del tipo de cable. Tráfico en tiempo real: Garantizan unos tiempos de acceso a la red mínimos, lo cual permite la inclusión de servicios síncronos necesarios para aplicaciones en tiempo real, donde es importante que ciertos mensajes atraviesen la red sin retraso incluso cuando la carga de red es elevada. Integración voz/datos/vídeo: Los servicios síncronos requieren una reserva de ancho de banda; tal es el caso del tráfico de voz y vídeo. Por este motivo estas redes son óptimas para entornos de tráfico multimedia. No todas las redes MAN soportan tráficos isócronos. Alta disponibilidad: Referida al porcentaje de tiempo en el cual la red trabaja sin fallos. Cuentan con automáticos de recuperación frente a fallos, lo cual permite a la red recuperar la operación normal. Cualquier fallo en un nodo de acceso o cable es detectado rápidamente y aislado. Estas redes son apropiadas para entornos como control de tráfico aéreo, aprovisionamiento de almacenes, 1 Ver Glosario 25

14 bancos y otras aplicaciones comerciales donde la indisponibilidad de la red tiene graves consecuencias. Alta fiabilidad: Fiabilidad referida a la tasa de error 1 de la red mientras se encuentra en operación. En general la tasa de error para fibra óptica es menor que la del cable de cobre a igualdad de longitud. Esta característica permite a la redes MAN trabajar en entornos donde los errores pueden resultar desastrosos como es el caso del control de tráfico aéreo. Alta seguridad: La fibra óptica ofrece un medio seguro porque no es posible leer o cambiar la señal óptica sin interrumpir físicamente el enlace. Inmunidad al ruido: En lugares críticos donde la red sufre interferencias electromagnéticas considerables la fibra óptica ofrece un medio de comunicación libre de ruidos Cable UTP 2.2 Líneas de Transmisión Una de las tecnologías físicas de conexión con más antigüedad y más utilizados en las redes de cortas distancias es el cable de par trenzado TP (Twisted Pair), este es una agrupación de un par de hilos de cobre aislados de aproximadamente 1 milímetro de diámetro y están enlazados helicoidalmente, para evitar la interferencia entre ellos y así no formar una antena receptora de radiofrecuencia. Las aplicaciones más típicas en donde se utiliza el cable TP son la línea telefónica (Redes de Voz) o en una red de computadoras (Redes de Datos), las ventajas que esta posee son: Medio de transmisión de bajo costo. Soporta la transmisión Digital o Analógica. Se amplifica la señal a varios Kilómetros en redes de Voz. 1 Ver Glosario 26

15 El Ancho de Banda es un factor que puede ser modelado con ciertos límites en función del diámetro que poseen y de la longitud recorrida sin necesidad de amplificarse. Lo anterior hace que el cable TP sea el medio de transmisión más utilizado en redes de computadoras y mecanismos de transmisión de información en general. En la actualidad existen una variedad de categorías, en redes de computadoras las más utilizadas son el TP de Categoría 3 (Cat3) y Categoría 5 (Cat5), la primera esta compuesta por cuatro pares de cobre, la cual están en forma conjunta y envuelta en un mismo medio. La Categoría 5 es la más moderna y fue desarrollada para soportar mayores anchos de banda. Es de mejor calidad, por que incluye aislamientos y los pares son en mayor cantidad Cable Coaxial Existe otro medio de transmisión utilizado para la transmisión de información, que es el cable coaxial, en dos versiones, el de Banda Base 1 y el de Banda Ancha 1. La diferencia es en la Impedancia 1 que poseen, el primero es de 50 Ohmios y es utilizado para la transmisión en formato digital, la otra versión es de 75 Ohmios utilizado para transmisiones en formato análogo. Físicamente ambos tienen la misma descripción, consiste en un cable fino de cobre rodeado de un material aislante, que a su vez está rodeado por un material conductor en forma de trenza, los tres elementos anteriores se encuentran protegidos por una cobertura plástica, generalmente de color negro. El cable de banda base posee mejores características de protección en comparación con el cable TP, con esto se logra transportar señales a mayores distancias y a su vez tener un mayor ancho de banda, ya que su composición le permite tener un alto grado de inmunidad al ruido eléctrico. Si se habla en términos de distancias de 1 Ver Glosario 27

16 aproximadamente 1 Kilómetro (Km), el ancho de banda que se puede alcanzar es alrededor de uno a dos Gbps. En las redes en donde se utiliza el cable coaxial de Banda Ancha, se transmiten señales de Televisión, debido a que son señales Analógicas y son menos problemáticas de transmitir en comparación con las Digitales. Con ellos se cubren grandes distancias. Los sistemas de banda ancha dividen la transmisión en múltiples canales, normalmente de 6 MegaHertz (MHz), se toma en consideración y sin pérdida de generalidad que un bit ocupa un HZ de ancho de banda. Cada canal es utilizado para la transmisión de televisión analógica, Audio con calidad de CD o Transmisión de datos de hasta 3 Mbps 1. Todas las señales que se mencionaron son posibles transmitirlas en un mismo cable coaxial de Banda Ancha Fibra Óptica En la actualidad las redes para cubrir grandes distancias se están construyendo con Fibra Óptica, ya es un medio de transmisión más revolucionario. Los sistemas basados en este medio basan la transmisión en haces de luz, se pueden alcanzar anchos de banda de aproximadamente Gbps 1 es decir 50 TeraBits por Segundo (Tbps). Actualmente se alcanzan anchos de banda de hasta 100 Gbps, la base de este medio de transmisión está formada en tres componentes, la fuente de luz, el medio de transmisión y el detector. En el modelo de transmisión la presencia de luz se define con un Uno y la ausencia de la misma con un Cero. Cuando la luz incide en el detector que esta al final de una transmisión, genera un impulso eléctrico que realiza el proceso de conversión, la propagación de la luz a grandes distancias se propaga a través del cable mediante reflexiones sucesivas en sus paredes. Cuando dichas reflexiones se producen por encima de un determinado ángulo, las pérdidas de luz son casi inapreciables y el haz se propaga con anchos de bandas que están en el orden de los Gbps. 1 Ver Lista de Acrónimos 28

17 2.2.4 Wireless Normado por el estándar de la IEEE, considera una tecnología de redes locales inalámbricas, con el fin de brindar conectividad a equipos que requieren una movilidad constante. Para el funcionamiento es necesario una estación base y las estaciones móviles que deben de contar con un transceptor 1 (Transmisor/Receptor). La comunicación se realiza utilizando mecanismos como Luz Infrarroja, radio o microondas. Existen diferentes modalidades de acceso al medio en una red de este tipo: Utilizando CSMA/CD 2, para que cada estación explore el entorno y así comprobar si existe otra estación que emita y esperar la finalización para poder iniciar su transmisión. Otro mecanismo es en donde la estación base realiza sondeos consecutivos a las estaciones conectadas y permitir la transmisión. 2.3 Modelo de Referencia OSI La existencia de equipos fabricados con diferentes tecnologías y conexiones, la necesidad de intercambiar información entre ellos, lleva a la estandarización de tecnología con el fin de poder ofertar productos intercambiables y compatibles, lo que conlleva un aumento en el consumo, calidad de productos y consecuentemente la reducción de costos. Entre las instituciones existentes que realizan las normas de estandarización están las siguientes: 1 Ver Glosario 2 Ver Lista de Acrónimos 29

18 IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) ISO (Organización Internacional de Estandarización) ECMA (Asociación Europea de Fabricantes de Computadoras) Las instituciones con mayor influencia de normas en la fabricación de equipo tecnológico para transmisión de Voz, Audio y Video son la IEEE y la ISO. Los estándares son normas que gozan de una aceptación generalizada en un determinado ámbito y que han sido elaboradas por un fabricante, consorcio y/o grupo de usuarios. El modelo OSI 1 (Open Systems Interconection) es utilizado de referencia para la interconexión de sistemas abiertos, en este se describe como se transporta la información entre dos aplicaciones que están funcionando en dos computadoras conectadas a una red. Se comenzó a desarrollar desde el año de 1977 bajo un modelo conceptual, en 1983 fue considerado y dado el grado de estándar y en la actualidad es el modelo conceptual básico para la interconexión de computadoras o periféricos. El problema de intercambiar la información entre dos aplicaciones conectadas a través de una red se divide en diferentes niveles. En uno de los niveles se le asigna una tarea concreta y auto contenida, con el fin que se pueda realizar independientemente de las tareas de otros niveles superiores ó inferiores, con lo anterior se logra sustituir un nivel por otro equivalente sin afectar a otros niveles que estén en funcionamiento. El modelo de referencia OSI, consta de siete niveles, estos se dividen en dos grupos, el primero de ellos llamado Nivel Inferior y agrupa los niveles: 1) Físico, 2) Enlace ó Estación, 3) Red y 4) Transporte. El otro es llamado Nivel Superior y agrupa los niveles: De 5) Sesión, 6) Presentación y 7) Aplicación. 1 Ver Lista de Acrónimos 30

19 Los niveles superiores son realizados utilizando software y es en donde existe la interacción con los usuarios. Los niveles Físico y de Enlace son realizados en Hardware y Software, los niveles de Red y Transporte son realizados solo por Software, en estos últimos se transporta la información. La arquitectura de este estándar, se compone de un conjunto de nodos, están representados en forma vertical. Un nodo puede ser una computadora, un sistema intermedio de control de comunicaciones, un router, una impresora, etc. Por ejemplo: Dos computadoras se conectan a través de un router intermedio, utilizando un medio físico, en este caso las computadoras utilizan el protocolo del mismo nivel correspondiente para comunicarse, es decir Protocolos de Aplicación para el correspondiente nivel de Aplicación, Protocolo de Red para su correspondiente nivel de Red y así sucesivamente un protocolo para cada nivel. No todos los dispositivos en una red manejan todos los niveles, esto depende de la función que cada uno de ellos desempeñe, generalmente los nodos finales manejan los siete niveles, en el caso de equipos como Router y Gateways, únicamente manejarán los niveles Físico, Enlace y Red. En la fig. 9, se observa la estructura genérica de un nivel y la relación que tiene con los niveles Superior e Inferior. Figura 9 Modelo de Referencia OSI 31

20 Nivel 7: Nivel de Aplicación Se definen las Reglas para entrar en el sistema de comunicaciones. Los programas utilizan esta capa y se comunican unos a otros a través de este. Nivel 6: Nivel de Presentación Negocia y administra la forma en que se representan y codifican los datos. Provee un común denominador para la transferencia de datos de diferentes sistemas: ASCII, EBCDIC binario, etc. Nivel 5: Nivel de Sesión Proporciona la coordinación de las comunicaciones en una forma ordenada. Nivel 4: Nivel de Transporte Es el responsable de la validez e integridad de la transmisión, de un extremo a otro. Los servicios de transporte OSI incluyen los niveles 1 a 4, es decir que son colectivamente responsables del tránsito de los bits de la estación remisora a la receptora. Nivel 3: Nivel de Red Establece la ruta entre las estaciones de emisión y recepción, por ejemplo la función de Conmutación en el sistema telefónico. Nivel 2: Nivel de Estación ó de Enlace Es el responsable de la validez e integridad de la transmisión de nodo a nodo. Nivel 1: Nivel Físico Define las características funcionales para pasar bits de datos hacia el medio de conexión y para recibirlos de él. Por ejemplo: - Las señales RTS 1 : Pedido de envío (ready to send). - Las señales TDM 1 : Multiplexación por división de tiempos. - Las señales CTS: Listo para enviar (complete to send). Las características eléctricas y mecánicas definen la interfaz entre el modelo OSI y el medio de conexión para la transmisión. 1 Ver Lista de Acrónimos 32

21 El funcionamiento de un nivel o capa, sigue los conceptos siguientes: La interacción entre niveles se realiza mediante la interfaz de cada nivel con el nivel superior e inferior. En un nivel pueden existir varias unidades funcionales que realicen las funciones de dicho nivel. El nivel N, ofrece al nivel superior N+1 un conjunto de servicios que se denominan servicios de nivel y comprenden las funciones que realiza para dicho nivel. El nivel N+1 utiliza los servicios del nivel N a través de los puntos de accesos al servicio SAP (Service Access Points). El nivel N utiliza los servicios que le proporciona el nivel inferior N-1 para poder tener comunicación con otros niveles. Dicha comunicación es un sistema transparente para el nivel N-1. La comunicación entre unidades funcionales del mismo nivel, en dos nodos diferentes, se lleva a cabo utilizando un determinado protocolo. En el modelo OSI, el control es transferido de un nivel al siguiente, comenzando en una estación por el nivel de aplicación, llegando hasta el nivel más bajo, viaja por el medio de transmisión hasta la otra estación y subiendo nuevamente la jerarquía. Existe una funcionalidad similar en todas las redes de comunicación; sin embargo, algunos sistemas no OSI existentes, integran a menudo dos o tres capas funcionales en una sola Estándares de la IEEE 802 Debido a que la tecnología usada en redes locales no encajaba bien en el Modelo Referencial OSI, el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos IEEE, define un estándar, el cual está conformado por las siguientes normas: Introducción a los Estándares. 33

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