Conceptos de redes (capas de red protocolos)
- 1. Conceptos de Redes Capas de red - protocolos José Reynaldo Palacios Gómez
- 2. Arquitectura multinivel • Debido al enorme crecimiento en la cantidad y tamaño de las redes, estas se desarrollaron utilizando hardware y software diferentes, lo que dio por resultado incompatibilidades, por lo que fue muy difícil la comunicación entre si. • En razón de lo anterior nace el modelo de referencia OSI, el cual es una arquitectura de protocolos estratificados, a fin de crear sistemas de computo heterogéneos con total compatibilidad en su interconexión. • Una jerarquía de protocolos es una combinación de protocolos. Cada nivel especifica un protocolo diferente para la gestión de una función o de un subsistema del proceso de comunicación. Cada nivel tiene su propio conjunto de reglas. • El marco de referencia OSI es un marco para comprender cómo viaja la información a través de una red. • El modelo de referencia OSI, cuenta con siete capas, con una función de red particular. Esta división de las funciones se denomina división en capas. • El modelo de referencia OSI consta de 7 capas: física, enlace (Control de enlace lógico –LLC-, Control de acceso al medio – MAC-), red, transporte, sesión, presentación y aplicación.
- 3. Trabajo entre capas • La capa n ofrece sus servicios a la capa n+1. La capa n+1 solo usa los servicios de la capa n. • La comunicación entre capas se realiza mediante una interfaz. • Cada capa se comunica con la capa equivalente en el otro sistema utilizando un protocolo característico de esa capa (protocolo de la capa n).
- 4. Nivel Físico • Es en el que se lleva a cabo el intercambio de señales eléctricas que representan los datos y la información de control, especifica características mecánicas y eléctricas y define procedimientos para establecer, mantener y liberar las conexiones entre los circuitos eléctricos. • En esta capa se lleva a cabo la transmisión de bits puros a través de un canal de comunicación. Los aspectos de diseño implican asegurarse de que cuando un lado envía un bit 1, éste se reciba en el otro lado como tal, no como bit 0. • El paquete se envía como una secuencia de bits. • Protocolos: V.25, Token Ring, Ethernet, LocalTalk
- 5. Nivel de Enlace de Datos • Toma el sistema de comunicaciones a partir de los bits que da el nivel físico y le superpone un medio de transmisión de datos e información de control. En este nivel se realiza el reconocimiento de la recepción de datos, así como el control de errores, con la posibilidad de retransmisión si es necesario. También puede estar presente en este nivel el control de flujo para evitar que los dispositivos más rápidos saturen a los más lentos. • La tarea principal de esta capa es transformar un medio de transmisión puro en una línea de comunicación, que al llegar a la capa de red, aparezca libre de errores de transmisión. Logra esta tarea haciendo que el emisor fragmente los datos de entrada en tramas de manera secuencial. • Añade información de comprobación de envío y prepara los datos para que vayan a la conexión física • Protocolos: ICMP, CSMA/CD, token, HDLC y LLC
- 6. Nivel de Red • Toma bloques de datos del tamaño de paquetes del nivel de transporte y les añade información de dirección y encaminamiento que completan el paquete. • Esta capa controla las operaciones de la subred. Un aspecto clave del diseño es determinar cómo se enrutan los paquetes desde su origen a su destino. De manera más general, la calidad del servicio proporcionado (retardo, tiempo de tránsito, inestabilidad, etcétera) también corresponde a la capa de red. • Se añade información de dirección y secuencia al paquete. • La capa de red se define como el protocolo de entrega de datagramas (DDP), que es la parte encargada de tomar mensajes (datagramas) de las capas superiores y enviarlos a otra PC. También recibe mensajes transmitidos por otras PCs y los pasa a las capas superiores. • Los protocolos de red proporcionan lo que se denominan <<servicios de enlace>>. Estos protocolos gestionan información sobre direccionamiento y encaminamiento, comprobación de errores y peticiones de retransmisión, también definen reglas para la comunicación en un entorno de red particular como es Ethernet o Token Ring.
- 7. Nivel de Transporte • Proporciona un servicio de transmisión y recepción de datos fiable al nivel de sesión. El nivel de transporte toma los datos del nivel de sesión y los divide en partes del tamaño del campo de datos de un paquete. Después pasa los bloques de datos al nivel de red. • La función básica de esta capa es aceptar los datos provenientes de las capas superiores, dividirlos en unidades más pequeñas si es necesario, pasar éstas a la capa de red y asegurarse de que todas las piezas lleguen correctamente al otro extremo. La capa de transporte es una verdadera conexión de extremo a extremo, en toda la ruta desde el origen hasta el destino. En otras palabras, un programa en máquina de origen lleva a cabo una conversación con un programa similar en la máquina de destino, usando los encabezados de mensaje y los mensajes de control. • Añade información para el control de errores. • Los protocolos de transporte facilitan las sesiones de comunicación entre equipos y aseguran que los datos se puedan mover con seguridad entre equipos.
- 8. Nivel de Sesión • Establece, mantiene y termina una conexión con un proceso en un computador remoto. Debe ser capaz de reestablecer una conexión en caso de que falle uno de los niveles más bajos de la jerarquía, debe poder negociar con la máquina remota ciertos parámetros de conexión, como tipo de comunicación (duplex o semiduplex). • Esta capa permite que los usuarios de máquinas diferentes establezcan sesiones entre ellos. Las sesiones ofrecen varios servicios, como el control de diálogo (dar seguimiento de a quién le toca transmitir), administración de token (que impide que las dos partes traten de realizar la misma operación crítica al mismo tiempo) y sincronización (la adición de puntos de referencia a transmisiones largas para permitirles continuar desde donde se encontraban después de una caída). • Añade información del flujo de tráfico para determinar cuándo se envía el paquete. • Protocolos: DSP, ZIP, ASP, PAP, Firewalls lógicos
- 9. Nivel de Presentación • Proporciona un conjunto de servicios (compresión, traducción, cifrado) que se pueden usar en el proceso de intercambio de datos a través de la conexión de la sesión. • A diferencia de las capas inferiores, a las que les corresponde principalmente mover bits, a la capa de presentación le corresponde la sintaxis y la semántica de la información transmitida. • Añade información de formato, presentación y cifrado al paquete de datos. • Protocolos: Compresión, encriptado, VT100, AFP
- 10. Nivel de Aplicación • Interactúa directamente con el software de aplicación que quiere transferir datos a través de la red. • Esta contiene varios protocolos que los usuarios requieren con frecuencia. Un protocolo de aplicación de amplio uso es HTTP (Protocolo de Transferencia de Hipertexto), que es la base de World Wide Web. Otros protocolos de aplicación se utilizan para la transferencia de archivos, correo electrónico y noticias en la red. • Inicia o acepta una petición. • Los protocolos de aplicación trabajan en el nivel superior del modelo OSI y proporcionan interacción entre aplicaciones e intercambio de datos.
- 11. Suite de Protocolos AppleTalk TCP/IP XNS NetWare Aplicación SMTP, FTP, Clearing Telnet, http House Presentación AFP Courier (mensajero) Sesión DSP, ZIP, NCP ASP, PAP Transporte RTMP, EP, UDP, TCP SPP, PEP, SPX, NCP, ATP, NBP RIP NetBios, NetBEUI, SAP Red DDP IP, ICMP, IDP IPX, RIP, ARP, RARP NetBEUI Enlace de datos Conexión : Control de Vinculación ODI, NDIS Token Ring, nivel de de datos Ethernet, conexión AppleTalk Física Hardware: Hardware: Hardware: Hardware: Token Ring, Internet Ethernet, Token Ring, Ethernet, Otros Ethernet, LocalTalk Ethernet 2.0