Protocolos y Funcionalidad de la Capa de Aplicación (capitulo 3)

3.0.1 Introducción del Capitulo

Es importante conocer cómo funcionan las aplicaciones que son utilizadas para enviar y recibir mensajes a través de la red. Utilizando el modelo OSI la visualización de los mecanismos se hace más sencilla.

3.1.1 Modelo OSI Modelo TCP/IP

El modelo OSI fue creada como diseño del protocolo de red, el cual se divide en capas lógicas y cada una tiene una diferente funcionalidad específica, en este modelo la información viaja desde la capa de aplicación hacia la física pasando por el canal para luego regresar a la capa de aplicación

La capa de aplicación es la que proporciona la interfaz entre las aplicaciones, los protocolos se utilizan para intercambiar datos entre los host de destino y de origen existen varios protocolos pero siempre se desarrollan nuevos.

En el modelo TCP/IP los protocolos de la capa de la aplicación se adaptan a la estructura de las capas superiores del modelo OSI: Aplicación, Presentación, Sesión.

Los protocolos de la capa de aplicación implementan muy poco la funcionalidad que se especifica en las capas de Sesión y Presentación del modelo OSI.

Capa de Presentación

Tiene tres funciones primarias:

·Codificación y conversión de datos de la capa de aplicación para que estos puedan ser entendidos por la siguiente capa.

·Compresión de los datos de forma que puedan ser descomprimidos por el dispositivo de destino.

· Encriptación de los datos para transmisión y descifre de los datos cuando se reciben en el destino.

Las implementaciones de la capa tres generalmente no se vinculan con un stack de protocolos determinada. Dentro de los estándares más conocidos de video están QuickTime y MPEG. Los formatos de imagen gráfica más conocidos son:

·Formato de intercambio gráfico (GIF), Grupo de expertos en fotografía (JPEG):Son estándares de compresión y codificación para imágenes gráficas

·Formato de archivo de imagen etiquetada (TIFF): Es un formato de codificación estándar para imágenes gráficas.

Capa de Sesión

En esta capa se crean y se mantienen diálogos entre las aplicaciones de origen y de destino. En esta capa se maneja el intercambio de la información, también reinicia sesiones que se interrumpieron durante un periodo largo de tiempo. La mayoría de las aplicaciones incorporan la funcionalidad de las capas 5, 6 y 7 del modelo OSI.

Los protocolos de la capa d aplicación más conocidos son los que proporcionan intercambio de la información del usuario, estos protocolos especifican la información de control y formato necesarias. Algunos de los protocolos TCP/IP.

· El protocolo Servicio de nombres de dominio (DNS, Domain Name Service) se utiliza para resolver nombres de Internet en direcciones IP.

·El protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP, Hipertexto Transfer Protocol) se utiliza para transferir archivos que forman las páginas Web de la World Wide Web.

·El Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP) se utiliza para la transferencia de mensajes de correo y adjuntos.

·Telnet, un protocolo de emulación de terminal, se utiliza para proporcionar acceso remoto a servidores y a dispositivos de red.

·El Protocolo de transferencia de archivos (FTP, File Transfer Protocol) se utiliza para la transferencia interactiva de archivos entre sistemas.

3.1.2 Software de la capa de Aplicación

Las funciones asociadas con los protocolos de capa de Aplicación permiten a la red humana comunicarse con la red de datos subyacente. Cada programa ejecutable cargado a un dispositivo se denomina proceso. En la capa de aplicación existen dos formas de procesos que proporcionan acceso a la red: aplicaciones y servicios.

Aplicaciones reconocidas por la Red

Las aplicaciones son programas que se utilizan para comunicarse mediante la red. Las aplicaciones de usuario final  son compatibles con la red lo cual implementan los protocolos de la capa de aplicación y pueden comunicarse con las capas inferiores.

Servicios de la capa de Aplicación

Otros programas necesitan de la ayuda de los servicios de la capa de Aplicación para utilizar los recursos de la red, los servicios son programas que se comunican con la red y preparan los datos para la transferencia, diferentes tipos de datos requieren de los servicios de red para estar bien preparados para procesar las funciones de la capas inferiores del modelo OSI.

Cada servicio o aplicación utiliza protocolos que define los estándares y formatos, sin protocolos, la red de datos no tendría una manera común de formatear y direccionar los datos.

3.1.3 Aplicaciones del Usuario, Servicios y Protocolos de la capa de Aplicación

Los protocolos proporcionan las reglas y los formatos que regulan el tratamiento de los datos. Un único programa ejecutable debe utilizar los tres componentes e inclusive el mismo nombre.

La capa de aplicación se basa en las funciones de las capas inferiores para completar el proceso de comunicación. En la capa de aplicación, los protocolos especifican qué mensajes se intercambian entre los host de origen y de destino, la sintaxis de los comandos de control, el tipo y formato de los datos que se transmiten y los métodos adecuados para notificación y recuperación de errores.

3.1 4 Funciones del Protocolo de la capa de Aplicación

Dentro de la capa de aplicación, los protocolos especifican qué mensajes se intercambian entre los host de origen y de destino, la sintaxis de los comandos de control, el tipo y formato de los datos que se transmiten y los métodos adecuados para notificación y recuperación de errores.

Los protocolos establecen reglas para intercambiar las aplicaciones y servicios, también especifican la estructura los datos y los tipos de mensajes. Los protocolos también definen los diálogos de mensajes haciendo que un mensaje reciba la respuesta esperada y también el servicio correspondiente en la transferencia de datos.

Los servicios de la capa de Aplicación deben implementar protocolos múltiples para proporcionar la variedad deseada de experiencias de comunicación, cada protocolo tiene un fin específico para cumplir con su propósito.

Un protocolo puede especificar cómo se establece la conexión de redes y otro describir el proceso para la transferencia de datos cuando el mensaje se pasa a la siguiente capa inferior.

3.2.1 El Modelo Cliente – Servidor

En este modelo el dispositivo que solicita información se denomina cliente y el que responde a la solicitud se denomina servidor. Los procesos de cliente servidor se considera una parte de la capa de aplicación. Los protocolos de capa de Aplicación describen el formato de las solicitudes y respuestas entre clientes y servidores. Además el intercambio puede requerir de información adicional, como la autenticación del usuario y la identificación de un archivo de datos a transferir.

Los datos generalmente se describen como un flujo del servidor al cliente, algunos datos siempre fluyen del cliente al servidor, el flujo de datos puede ser el mismo en ambas direcciones o inclusive ser mayor en la dirección que va del cliente al servidor.

3.2.2 Servidores

Un servidor es una computadora que contiene información que será compartida al cliente. Las aplicaciones del servidor tienen diferentes requerimientos para el acceso de los clientes, los cuales pueden requerir de la autenticación de los clientes para el acceso a la información. Dichos servidores cuentan con una lista central para otorgar los permisos a cada usuario.

En una red cliente-servidor, el servidor ejecuta un servicio o proceso, a veces denominado daemon de servidor, los daemons generalmente se ejecutan en segundo plano y no se encuentran bajo control directo del usuario, estos se describen como servidores que escuchan una solicitud ya que están programadas para responder cada vez que el servidor recibe una solicitud para el servicio proporcionado por el daemon. Cuando un daemon "escucha" una solicitud de un cliente, intercambia los mensajes adecuados con el cliente, según lo requerido por su protocolo, y procede a enviar los datos solicitados al cliente en el formato correspondiente.

3.2.3 Protocolos y Servicios de la capa de Aplicación

Una única aplicación puede emplear diferentes servicios de la capa de Aplicación, así lo que aparece para el usuario como una solicitud para una página Web puede, de hecho, ascender a docenas de solicitudes individuales, y para cada solicitud, pueden ejecutarse múltiples procesos.

Los servidores generalmente tienen múltiples clientes que solicitan información al mismo tiempo, estas solicitudes pueden manejarse en forma simultánea y separada para que la red sea exitosa, los servicios y procesos de capa de Aplicación dependen del soporte de las funciones de la capa inferior para administrar en forma exitosa las múltiples conversaciones.

3.2.4 Redes y Aplicaciones entre pares (P2P, Pear to Pear)

Modelo Punto a Punto

Tienen dos formas distintivas diseño de redes punto a punto y aplicaciones punto a punto (P2P), ambas formas tienen características similares pero en la práctica funcionan en forma muy distinta.

Redes entre Paras

En esta red dos o más computadoras están conectadas a través de una red y pueden compartir recursos, cada dispositivo conectado puede funcionar como cliente o servidor, los roles del cliente y del servidor se configuran según las solicitudes.

Las redes punto a punto descentralizan los recursos en una red, la información puede colocarse en cualquier parte del dispositivo conectado. Ya que las redes punto a punto no utilizan cuentas de usuario, permisos ni motores es difícil implementar las políticas de acceso y seguridad, por lo cual se debe establecer cuentas de usuario y derechos de acceso en forma individual para cada dispositivo.

Aplicaciones Punto a Punto

A diferencia de una red punto a punto una aplicación P2P permite a un dispositivo actuar como cliente y como servidor dentro de una misma comunicación, ambos pueden iniciar una comunicación, sin embargo las aplicaciones P2P requieren que cada dispositivo proporcione una interfaz de usuario y ejecute un servicio en segundo plano, luego los dispositivos pueden comunicarse directamente.

Algunas aplicaciones P2P utilizan un sistema híbrido donde se descentraliza el acceso a los recursos pero los índices que apuntan a las ubicaciones de los recursos están almacenados en un directorio centralizado. En un sistema híbrido, cada punto accede a un servidor de índice para alcanzar la ubicación de un recurso almacenado en otro punto. El servidor de índice también puede ayudar a conectar dos puntos, pero una vez conectados, la comunicación se lleva a cabo entre los dos puntos, sin comunicación adicional al servidor de índice.

Las aplicaciones punto a punto pueden utilizarse en las redes punto a punto, en redes cliente/servidor y en Internet.

Capitulo 2 (Continuacion)

2.5.1 Direccionamiento en la Red

El modelo OSI describe varios procesos para de esta manera poder transmitirlos por la red, los mensajes que se envían se pueden dividir en partes y entrelazar con otros mensajes que viajan hacia otros destinos, es importante que cada parte de los datos contenga suficiente información de identificación para llegar el destino correcto.

Existen varios tipos de direcciones para poder entregar  los datos correctamente al host de destino, en el modelo OSI se observa las direcciones e identificadores necesarios para cada capa.

2.5.2 Envío de Datos al Dispositivo Final

En la encapsulación se agregan los identificadores de dirección, existen múltiples capas de direccionamiento para asegurar la entrega.

El primer identificador, la dirección física del host, aparece en el encabezado de la PDU de Capa 2, llamado trama. La Capa 2 está relacionada con la entrega de los mensajes en una red local única. La dirección de la Capa 2 es exclusiva en la red local y representa la dirección del dispositivo final en el medio físico. En una LAN que utiliza Ethernet, esta dirección se denomina dirección de Control de Acceso al medio (MAC). Cuando dos dispositivos se comunican en la red Ethernet local, las tramas que se intercambian entre ellos contienen las direcciones MAC de origen y de destino. Una vez que una trama se recibe satisfactoriamente por el host de destino, la información de la dirección de la Capa 2 se elimina mientras los datos se des encapsulan y suben el stack de protocolos a la Capa 3.

2.5.3 Transporte de Datos a través de Internetwork

Los protocolos de la capa 3 principalmente mueven datos desde una red local a otra dentro de una Internetwork. En las direcciones de la capa 3 incluyen identificadores que permitan ubicar hosts en diferentes redes. En la suite de protocolos TCP/IP, cada dirección IP host contiene información sobre la red en la que está ubicado el host.

Los datos se des encapsulan por lo general en un router  para poder leer la dirección del host de destino que se encuentra en el encabezado del paquete de la PDU de la capa 3, de esta manera se determina la ruta a utilizar para llegar al host de destino, determinada la ruta se encapsula el paquete nuevamente para enviarlo al dispositivo final, una vez llegado al destino final la trama y los encabezados del paquete se eliminan y los datos suben a la capa 4.

2.5.4 Envío de Datos a la Aplicación Correcta

En la capa 4 se identifica el proceso o servicio específico que se ejecuta en el dispositivo host de destino que actuara en los datos que se entregan, los hosts sean clientes o servidores en internet, pueden ejecutar múltiples aplicaciones de red simultáneamente.

Los procesos individuales que se ejecutan en los hosts de origen y de destino se comunican entre sí, cada aplicación o servicio se identifica por un número de puerto en la capa 4. Un diálogo entre dispositivos se identifica con un par de números de puerto de origen y de destino de Capa 4 que son representativos de las dos aplicaciones de comunicación. Cuando los datos se reciben en el host, se examina el número de puerto para determinar qué aplicación o proceso es el destino correcto de los datos.

Capitulo 2

2.4.3 Modelo TCP/IP

El primer modelo fue creado en los sesenta y se conocía con el nombre de internet, también conocida como modelo TCP/IP.

La mayoría de los modelos de protocolos describen un stack de protocolos específicos del proveedor,  que el modelo TCP/IP es un estándar abierto, una compañía no controla la definición del modelo, el estándar y los protocolos se definen en conjunto y son disponibles al público. Estos documentos se denominan Solicitudes de comentarios (RFCS), estas también tienen documentos técnicos y organizacionales.

2.4.4 Proceso de Comunicación

El modelo TCP/IP describe la funcionalidad de los protocolos, esos protocolos, que se implementan tanto en el host emisor como en el receptor.

Un proceso completo de comunicación incluye estos pasos:

1. Creación de datos a nivel de la capa de aplicación del dispositivo final origen.
2. Segmentación y encapsulación de datos cuando pasan por la stack de protocolos en el dispositivo final de origen.
3. Generación de los datos sobre el medio en la capa de acceso a la red de la stack.
4. Transporte de los datos a través de la internetwork.
5. Recepción de los datos en la capa de acceso a la red del dispositivo final de destino.
6. Des encapsulación y rearmado de los datos cuando pasan por la stack en el dispositivo final.
7. Traspaso de estos datos a la aplicación de destino en la capa de aplicación del dispositivo final de destino.

2.4.5 Unidad de Datos del Protocolo y Encapsulación

Mientras los datos de la aplicación bajan al stack del protocolo y se transmiten por los medios de la red, varios protocolos le agregan información en cada nivel, se conoce como proceso de encapsulación.

La forma que adopta una sección de datos en cualquier capa se denomina Unidad de datos del protocolo (PDU), en cada etapa del proceso, una PDU tiene un nombre

•  Datos: el término general para las PDU que se utilizan en la capa de aplicación. 
•  Segmento: PDU de la capa de transporte.
•  Paquete: PDU de la capa de Internetwork.
• Trama: PDU de la capa de acceso a la red.
• Bits: una PDU que se utiliza cuando se transmiten físicamente datos a través de un medio.

2.4.6 Proceso de Envió y Recepción

Cuando se envían mensajes en una red, el stack del protocolo de un host funciona desde arriba hacia abajo.

El protocolo de la capa Aplicación, HTTP, comienza el proceso entregando los datos de la página Web con formato HTML a la capa Transporte. Allí, los datos de aplicación se dividen en segmentos TCP. A cada segmento TCP se le otorga una etiqueta, denominada encabezado, también contiene la información para habilitar el proceso de destino para re ensamblar nuevamente los datos a su formato original. La capa Transporte encapsula los datos HTML de la página Web dentro del segmento y los envía a la capa Internet, donde se implementa el protocolo IP. Aquí, el segmento TCP en su totalidad es encapsulado dentro de un paquete IP, que agrega otro rótulo denominado encabezado IP. El encabezado IP contiene las direcciones IP de host de origen y de destino, como también la información necesaria para entregar el paquete a su correspondiente proceso de destino. Luego el paquete IP se envía al protocolo Ethernet de la capa de acceso a la red, donde se encapsula en un encabezado de trama y en un tráiler. Cada encabezado de trama contiene una dirección física de origen y de destino. La dirección física identifica de forma exclusiva los dispositivos en la red local. El tráiler contiene información de verificación de errores. Finalmente, los bits se codifican en el medio Ethernet mediante el servidor NIC. El proceso se invierte en el host receptor. Los datos se encapsulan mientras suben al stack hacia la aplicación del usuario final.

2.4.7 Modelo OSI

Fue diseñado para proporcionar una suite de protocolos de sistemas abiertos, el modelo OSI de siete capas ha realizado aportes importantes para el desarrollo de otros protocolos y productos para todos los tipos de nuevas redes, también proporciona una amplia lista de funciones, servicios  y describe la interacción que pueden producirse en cada capa.

2.4.8 Comparación entre el modelo OSI y TCP/IP

Los protocolos que forman la suite de protocolos TCP/IP pueden describirse en términos del modelo de referencia OSI. En el modelo OSI, la capa Acceso a la red y la capa Aplicación del modelo TCP/IP están subdivididas para describir funciones discretas que deben producirse en estas capas.  En la capa Acceso a la red, la suite de protocolos TCP/IP no especifica cuáles protocolos a utilizar cuando se transmite por un medio físico; sólo describe la transferencia desde la capa de Internet a los protocolos de red física. Las Capas OSI 1 y 2 analizan los procedimientos necesarios para tener acceso a los medios y los medios físicos para enviar datos por una red. Los paralelos clave entre dos modelos de red se producen en las Capas 3 y 4 del modelo OSI. La Capa 3 del modelo OSI, la capa Red, se utiliza casi universalmente para analizar y documentar el rango de los procesos que se producen en todas las redes de datos para direccionar y enrutar mensajes a través de una internetwork. El Protocolo de Internet (IP) es el protocolo de la suite TCP/IP que incluye la funcionalidad descrita en la Capa 3.

La capa Transporte del modelo OSI, se utiliza para describir servicios o funciones generales. Estas funciones incluyen acuse de recibo, recuperación de errores y secuencia miento. En esta capa, los protocolos TCP/IP, Protocolo de control de transmisión (TCP) y Protocolo de datagramas de usuario (UDP) proporcionan la funcionalidad necesaria. La capa de aplicación TCP/IP incluye una cantidad de protocolos que proporcionan funcionalidad específica. Las Capas 5, 6 y 7 del modelo OSI se utilizan como referencias para proveedores y programadores.

Capitulo 2

2.0.1 Introducción del Capitulo

De la manera que la red humana crece también la red que nos conecta debe crecer.

La industria de networking desarrolla medios para analizar la plataforma existente y mejorarla progresivamente. El uso de modelos es importante para el estudio de la red los cuales proporcionan un marco para entender las redes actuales y facilitan el desarrollo de nuevas tecnologías.

2.1.1 Elementos de la comunicación

La comunicación comienza con un mensaje que es enviado desde una persona o dispositivo a otro, las personas se comunican con diversos métodos y estos tienen tres elementos en común. El primero es el emisor, que origina el mensaje por un medio o dispositivo, el segundo es el receptor que recibe el mensaje, y el tercer elemento es el canal. Por ejemplo un mensaje enviado por la red estos se convierten primero en bits luego se envían estos por el medio correcto generalmente en las redes de computadoras es el cable o transmisión inalámbrica.

2.1.2 Comunicación de Mensajes

Si una comunicación simple se enviara como un stream de bits masivo y continuo la comunicación no se realizaría correctamente puesto que originaría una colisión de datos haciendo que los mensajes no lleguen a tiempo y si una de los enlaces fallara el mensaje se perdería por completo y tendría que reenviarse por completo.

Un mejor enfoque para enviar mensajes por la red es dividirlos en partes pequeñas, esta división se denomina segmentación, esta tiene dos beneficios principales:

Primero enviando un mensaje más pequeño se puede entrelazar diversas conversaciones en la red, este proceso se denomina multiplexacion.

Segundo la segmentación aumenta la confiabilidad de las comunicaciones de red, no es necesario que las partes de un  mensaje sigan el mismo recorrido para llegar a su destino, si una ruta falla por el trafico de la red y no llega a su destino el resto de las partes del mensaje sigue su ruta mediante recorridos alternativos si esta parte no llega se debe retransmitir la parte faltante.

2.1.2 Comunicación de Mensajes

La desventaja de utilizar segmentación y multiplexacion es la complejidad que se genera en el proceso. En las comunicaciones de red cada mensaje sigue un proceso para asegurar que llegue al destino correcto y que puede volverse a ensamblar en el contenido del mensaje original.

Varios tipos de dispositivos en toda la red participan para asegurar que las partes del mensaje lleguen a los destinos de manera confiable.

2.1.3 Componentes de la Red

La ruta de un mensaje puede ser sencilla o compleja, esta infraestructura de red proporciona un canal estable por el que se producen las comunicaciones.

El hardware de una red son los componentes visibles de la plataforma de red, a veces algunos componentes no son visibles.

Los servicios y procesos son el software que se ejecutan en los dispositivos conectados a la red, un servicio proporciona información en respuesta a una solicitud estos incluyen aplicaciones de red comunes. Los procesos proporcionan la funcionalidad que direcciona y traslada el mensaje, estos son menos obvios para el usuario, pero son críticos para el funcionamiento de la red.

2.1.4 Dispositivos Finales y su rol en la red

Los dispositivos finales constituyen la interface entre la red humana y la red de comunicación subyacente. Ejemplos:

§  Computadoras

§  Impresoras de red

§  Teléfonos V o IP

§  Cámaras de seguridad

§  Dispositivos móviles de mano

En el contexto de una red, los dispositivos finales se denominan host, un host es el origen o destino de un mensaje a través de la red, para distinguir un host de otro en la red estos se identifican por una dirección. Cuando un host inicia una comunicación, utiliza la dirección del host de destino para especificar dónde debe ser enviado el mensaje.

Un host puede funcionar como cliente, servidor o ambos, el software instalado determina que rol representa en la red. Los clientes son hosts que tienen software instalado que les permite solicitar y mostrar la información obtenida del servidor.

2.1.5 Dispositivos Intermediarios y su rol en la red

Estos proporcionan la conectividad y garantizan que los datos fluyan a través de la red. Estos dispositivos puede conectar host individuales a la red así como también varias redes individuales y para formar una internetwork. Ejemplos:

§  Dispositivos de acceso a la red (hubs, switches)

§  Dispositivos de internetworking (routers),

§  Servidores de comunicación y módems.

§  Dispositivos de seguridad (firewalls).

La administración de datos también son dispositivos intermediarios estos utilizan la dirección host y la información de las conexiones para determinar la ruta de la mensajes en la red. Los procesos que se ejecutan realizan los siguientes pasos:

§  Regenerar y retransmitir señales de datos.

§  Mantener información sobre qué rutas existen a través de la red y de la internetwork.

§  Notificar a otros dispositivos los errores y las fallas de comunicación.

§  Direccionar datos por rutas alternativas cuando existen fallas en un enlace.

§  Clasificar y direccionar mensajes según las prioridades de QoS (calidad de servicio).

§  Permitir o denegar el flujo de datos en base a configuraciones de seguridad.

2.1.6 Medios de Red

El medio proporciona el canal es por donde viaja el mensaje a su destino. Se utilizan tres tipos de medios para interconectar los dispositivos y proporcionar la ruta, estos medios son:

§  Hilos metálicos dentro de los cables.

§  Fibras de vidrio o plásticas (cable de fibra óptica).

§  Transmisión inalámbrica.

La codificación de señal que se realiza para que el mensaje sea transmitido es diferente para cada tipo de medio. En los hilos metálicos, los datos se codifican dentro de impulsos eléctricos que coinciden con patrones específicos. Las transmisiones por fibra óptica dependen de pulsos de luz, dentro de intervalos de luz visible o infrarroja. En las transmisiones inalámbricas, los patrones de ondas electromagnéticas muestran los distintos valores de bits.

No todos los medos tienen las mismas características ni son adecuados para el mismo fin. Los criterios para elegir un medio de red son:

§  La distancia en la cual el medio puede transportar exitosamente una señal.

§  El ambiente en el cual se instalará el medio.

§  La cantidad de datos y la velocidad a la que se deben transmitir.

§  El costo del medio y de la instalación.

2.2.1 Redes de Área Local

Las infraestructuras de red pueden variar en gran medida en términos de:

§  El tamaño del área cubierta.

§  La cantidad de usuarios conectados.

§  La cantidad y tipos de servicios disponibles.

Una red individual cubre un área geográfica pequeña como una empresa, región, etc. Esta red se denomina LAN (red de área local), está destinada para una organización única.

2.2.2 Redes de Área Amplia

Cuando las compañías son extensas necesitan comunicarse a largas distancias necesitan de proveedores de servicios a larga distancia para interconectar las LAN en las distintas ubicaciones.

Las redes que conectan las LAN en ubicaciones separadas se denomina Redes de Área Amplia (WAN), las políticas de los proveedores del servicio de comunicación son controladas por el TSP.

Las WAN utilizan dispositivos de red diseñados para las conexiones entre las LAN, por la importancia que tienen estos dispositivos la configuración, instalación y mantenimiento son aptitudes complementarias de la función de una red de la organización.

Las LAN y WAN son muy importantes en una organización ya que conectan a los usuarios y pueden intercambiar información.

2.2.3 Internet: una Red de Redes

Internetwork

Estas cubren las necesidades de los usuarios para comunicarse y son utilizadas por grandes organizaciones, la internetwork más conocida es internet.

Internet se crea por la interconexión de redes que pertenece a ISP, estas se conectan para proporcionar acceso a los usuarios, para una buena comunicación requiere de la aplicación de tecnologías y protocolos consistentes y de agencias de administración de redes.

Intranet

Intranet hace referencia a las redes LAN y WAN de una organización a las que tienen acceso solo los miembros de la misma.

El uso de términos de internetwork depende del contexto y del momento o a veces pueden ser intercambiados.

2.2.4 Representaciones de Red

El lenguaje de interconexión de redes utiliza símbolos para representar los dispositivos finales, los de red y los medios. El reconocer estas representaciones es fundamental para conocer el funcionamiento de una red.

Además de representaciones se utiliza terminología especializada, algunos términos son:

§ Tarjeta de Interface de Red (NIC): Permite la conexión física con la red en un host.Los medios que conectan a los hosts se conectan directamente en la NIC.

§  Puerto Físico: Es el conector o toma en un dispositivo de red.

§  Interface: Son los puertos de un dispositivo que se conectan con redes individuales.

2.3.1 Reglas que rigen las comunicaciones

Toda comunicación está regida por protocolos. Para una comunicación exitosa en una red se necesita de diferentes protocolos, los protocolos son necesarios para realizar una función de comunicación esto se denomina suite de protocolos, estos se implementan en el hardware y software que está en cada dispositivo o host.

Una stack de protocolos muestra cómo los protocolos individuales de una suite se implementan en el host. Los protocolos se muestran en capas, las capas inferiores hace referencia a los movimientos de datos por la red y a la provisión de servicios a las capas superiores.

Uso de capas para describir una comunicación cara a cara

Se puede utilizar tres capas para describir la comunicación: en la capa inferior la capa física, en la segunda capa la capa de reglas, y el la capa superior la capa de reglas. Es importante entender que el uso de capas es un modelo que proporciona una vía para describir cómo funciona.

2.3.2 Protocolos de Red

Para que los dispositivos se puedan comunicar en forma exitosa, una nueva suite de protocolos debe describir los requerimientos e interacciones precisos. Estos procesos son los siguientes:

§  El formato o estructura del mensaje,

§ El método por el cual los dispositivos de networking comparten información sobre rutas con otras redes,

§  Cómo y cuándo se pasan los mensajes de error y del sistema entre dispositivos, o

§  El inicio y terminación de las sesiones de transferencia de datos.

Los protocolos individuales de una suite de protocolos pueden ser específicos de un fabricante o de propiedad exclusiva.

2.3.3 Suites de Protocolos y Estándares de la Industria

Un estándar es un proceso o protocolo que ha sido avalado por la industria de networking y ratificado por una organización de estándares, como el Instituto de ingenieros eléctricos y electrónicos (IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers) o el Grupo de trabajo de ingeniería de Internet (IETF).

El uso de estándares en el desarrollo e implementación de protocolos asegura que los diferentes productos puedan comunicarse eficientemente. Si u protocolo no es observado estrictamente puede que sus productos no sean compatibles con otros.

2.3.4 Interacción de los Protocolos

Un ejemplo de protocolos seria la interacción entre un servidor web y un explorador web, estos utilizan diferentes protocolos para que entiendan el mensaje. Algunos ejemplos de protocolos son:

§  Protocolo de Aplicación: Protocolo de Transferencia de Hipertexto (HTTP), regula la forma la forma de interacción en la web, este se basa en otros protocolos para regir de qué manera se transportan los mensajes entre el cliente y el servidor.

§  Protocolo de Transporte: Protocolo de Control de Transmisión (TCP) administra las conversaciones entre el servidor y el cliente TCP divide los mensajes HTTP en pequeñas partes, denominadas segmentos, para enviarlas al cliente de destino, controla el tamaño y los intervalos a los que se intercambian los mensajes.

§  Protocolo de Internetwork: Protocolo de Internet (IP) toma los segmentos formateados de TCP, los encapsula, asigna direcciones y selecciona la ruta de destino al host.

§  Protocolos de Acceso a la Red: Describen dos funciones principales: administración de enlace de datos estos toman los paquetes IP y los formatean para transmitirlos por los medios, y los de transmisión física de datos rigen de qué manera se envían las señales por los medios y cómo las interpretan los clientes que las reciben.

2.3.5 Protocolos Independientes de la Tecnología

Los protocolos de red describen las funciones que se producen durante las comunicaciones de red. Los protocolos generalmente no describen cómo cumplir una función en particular, describe que funciones requiere pero no como utilizarlas, es posible que la implementación de un protocolo en particular sea independiente de la tecnología.

2.4.1 Beneficios de uso de un Modelo en Capas

Un modelo en capas muestra el funcionamiento de los protocolos que se produce dentro de cada capa, como así también la interacción de las capas sobre y debajo de él.

Existen beneficios al utilizar un modelo en capas para describir los protocolos de red y el funcionamiento. Uso de un modelo en capas:

§  Asiste en el diseño del protocolo.

§  Fomenta la competencia.

§  Evita que los cambios en la tecnología o en las capacidades de una capa afecten otras capas superiores e inferiores.

§  Proporciona un lenguaje común para describir las funciones y capacidades de red.

2.4.2 Modelos de Protocolos y Referencia

Modelos de Protocolo: proporciona una estructura de una suite de protocolo particular, el conjunto de protocolos representa la funcionalidad para interconectar las redes. El modelo TCP/IP es un modelo de protocolo

Modelos de Referencia: proporciona una referencia común para todos los tipos de protocolos y servicios de red, el propósito principal de un modelo de referencia es asistir en la comprensión más clara de las funciones y los procesos involucrados.

El modelo OSI de internetwork es el más conocido, se utiliza para el diseño de redes de datos, especificaciones de funcionamiento, y resolución de problemas.

Los diseñadores de protocolos de red, servicios o dispositivos pueden crear sus propios modelos para representar sus productos.