Redes de computadoras

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Sebastián Castro Escobar
hace 7 años
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1 Redes de computadoras Modelos de comunicación de datos Omar Salvador Gómez Gómez, MSE Maestría en computación aplicada

2 Agenda Introducción Arquitectura en capas Modelo OSI Modelo TCP/IP Estándares IEEE

3 Introducción Las redes y las internetworks necesitan conectar sistemas finales (computadoras) y sistemas intermedios (routers) Es necesario una armonía: Los programas deben comunicarse unos a otros Los sistemas finales deben coordinarse Los sistemas intermedios deben facilitar el envío de información Los medios de transmisión deben de transmitir la información a una velocidad y exactitud apropiadas

4 Arquitectura en capas En una arquitectura en capas la complejidad de la comunicación entre dos programas es dividida en tareas pequeñas que son asignadas a capas. Layer N+1 Layer N Layer N-1

5 Comunicación Peer-to-peer Cada capa de un sistema, lógicamente se comunica con su correspondiente capa del otro sistema

6 Protocol Data Unit (PDU) La comunicación entre dos capas correspondientes requiere de una unidad de dato llamada unidad de dato de protocolo. Lógicamente la comunicación ocurre entre dos capas correspondientes Físicamente la comunicación fluye a través de las capas.

7 Encapsulación/Desencapsulación Conforme la información fluye entre las capas un encabezado es agregado o removido de la PDU

8 Ejemplo de encapsulación de datos

9 Puntos de acceso de servicio La comunicación entre capas se realiza a través de interfases. Cada interfaz define que información y servicios proporciona a la capa superior

10 Modelo OSI (Open Systems Interconnection) A principios de la década de los 80 se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y el tamaño de las redes. A mediados de los 80, gran expansión de redes. Incompatibilidad de las redes y su imposibilidad de comunicarse entre sí

11 Modelo OSI (Open Systems Interconnection) La Organización Internacional para la Normalización (ISO) estudió esquemas de red como DECNET, SNA y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto de reglas. Como resultado de esta investigación, en 1984 la ISO desarrolló un modelo de red llamado OSI que ayudaría a los fabricantes a crear redes que fueran compatibles y que pudieran operar con otras redes.

12 Modelo OSI Por qué un modelo de red dividido en capas? Reduce la complejidad Estandariza la técnica modular Asegura la interoperabilidad de la tecnología Acelera la evolución Simplifica la enseñanza y el aprendizaje

13 Flujo de datos en el modelo OSI Elimina Encabezados Agrega encabezados

14 Capa 1 Física Coordinar las funciones necesarias para crear conexiones físicas entre el emisor y receptor Se encarga de: Representación de bits Velocidad de datos Sincronización de bits Características de la interfaz Medio de transmisión Modo de transmisión

15 Capa 2 Enlace de datos Es responsable de la entrega de un brinco a otro (un brinco puede ser una PC o un dispositivo de conexión) Combina los bits en unidades manejables llamadas tramas (frames) Se encarga de: Direccionamiento físico La topología de red Acceso a la red Notificación de errores Entrega ordenada de tramas Control de flujo.

16 Direcciones Físicas Capa 2 Enlace de datos

17 Capa 3 Red Proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas finales (origen y destino) que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas Responsabilidades de la capa de red Crear una conexión lógica entre un sistema origen y un sistema final Ocultar los detalles de las capas inferiores Direccionamiento Selección de rutas

18 Direcciones lógicas Capa 3 Red

19 Capa 4 Transporte Define la conectividad de extremo a extremo entre aplicaciones del sistema final Responsable de entregar los mensajes libres de error de un extremo a otro Responsabilidades de esta capa: Direccionamiento Servicio-punto Segmentación y reensamble Control de la conexión Control del flujo Control de error

20 Capa 5 Sesión Es el controlador de diálogos de red Establece, administra, sincroniza y finaliza las sesiones entre dos sistemas finales que se están comunicando. Sus responsabilidades: Brindar servicios half and full-duplex Sincronización Atomización

21 Capa 6 Presentación Garantiza que la información que envía la capa de aplicación de un sistema pueda ser leída por la capa de aplicación de otro. De ser necesario, la capa de presentación traduce entre varios formatos de datos utilizando un formato común. Sus responsabilidades: Traducción Encriptación Compresión

22 Capa 7 Aplicación Habilita al usuario o al programa de aplicación para acceder a la red. Proporciona interfases al usuario para acceder a servicios tales como: Correo electrónico Transferencia de archivos Acceder a bases de datos

23 Resumen de las funciones de las capas

24 Modelo TCP/IP El Departamento de Defensa de EE.UU. (DoD) creó el modelo TCP/IP porque necesitaba una red que pudiera sobrevivir ante cualquier circunstancia, incluso una guerra nuclear. El DoD desea que sus paquetes lleguen a destino siempre, bajo cualquier condición, desde un punto determinado hasta cualquier otro.

25 Modelo TCP/IP Tiene tres capas: Aplicación Transporte Transmision Control Protocol (TCP) User Datagram Protocol (UDP) Red Internetworking Protocol (IP)

26 Modelo TCP/IP y OSI

27 Estándares del IEEE En 1985 la Computer Society del IEEE inicia un proyecto llamado 802 para definir estándares que habiliten la intercomunicación entre dispositivos de diferentes compañías de manufactura. Se relaciona con las capas física y enlace de datos 1987 La ISO lo adopta como estándar

28 LAN comparado con el modelo OSI

29 Estándares del IEEE para LANs

30 Puntos clave En una arquitectura en capas, cada capa del origen lógicamente se comunica con su correspondiente capa destino En una arquitectura en capas. La comunicación entre dos capas correspondientes requiere de una unidad de dato de protocolo (PDU) Conforme cada PDU viaja de manera descendente por las capas, este es encapsulado Un punto de acceso de servicio (SAP) identifica las entidades de una capa especifica La interfaz define la información y servicios que una capa debe proporcionar a su capa inmediata superior La ISO creo un modelo llamado Open Systems Interconnection (OSI), el cual permite a varios sistemas comunicarse Las siete capas del modelo OSI proporcionan guías para el desarrollo de una arquitectura, hardware y software compatible

31 Puntos clave La capa física coordina las funciones requeridas para transmitir un flujo de bits sobre un medio físico La capa de enlace de datos es responsable de entregar unidades de datos (tramas) de una estación a la siguiente sin errores La capa de red es responsable de la entrega origen-destino de un paquete a través de múltiples redes La capa de transporte es responsable de la entrega origen-destino de mensajes completos La capa de sesión establece, administra y sincroniza la interacción entre dispositivos de comunicación La capa de presentación asegura que la información que envía la capa de aplicación de un sistema pueda ser leída por la capa de aplicación de otro La capa de aplicación habilita al usuario para acceder a la red El protocolo TCP/IP es un protocolo jerárquico desarrollado antes del modelo OSI y es el usado en la Internet

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