La comunicación comienza con un mensaje o
información que se debe enviar desde una persona a otro. Todos los métodos
tienen tres elementos en común que son: El origen, destino o receptor del
mensaje y por último el canal por el cual viaja el mensaje desde el origen
hacia el destino.
En teoría, una comunicación simple, como
un video musical o un mail puede enviarse a través de la red desde un origen
hacia un destino como un stream de bits masivo y continuo. Si en realidad los
mensajes se transmitieran de esta manera significara que ningún otro dispositivo
podrá enviar o recibir mensajes en la misma red mientras esta transferencia de
datos está en proceso.
Un mejor enfoque para enviar datos a
través de la red es dividir los datos en partes más pequeñas y más manejables.
La división del stream de datos en partes más pequeñas se denomina
segmentación. Siendo esta que nos da dos beneficios fundamentales:
Al enviar partes individuales más
pequeñas del origen al destino, se pueden entrelazar diversas conversaciones en
la red. A este método se le denomina multiplexación.
La segmentación puede aumentar la
confiabilidad de las comunicaciones de red. No es necesario que las partes
separadas de cada mensaje sigan el mismo recorrido a través de la red desde el
origen hasta el destino. Si una ruta en particular se satura con el tráfico de
datos o falla, las partes individuales del mensaje aún `pueden direccionarse
hacia el destino mediante los recorridos alternativos.
La desventaja de utilizar segmentación y
multiplexación para transmitir mensajes a través de la red es el nivel de complejidad
que se agrega al proceso.
COMPONENTES DE LA RED
Los dispositivos y los medios son los
elementos físicos o hardware de la red. El hardware es generalmente el
componente visible de la plataforma de red, como una computadora portátil, un
switch o el cableado que se usa para conectar los dispositivos.
Los servicios y procesos son los
programas de comunicación, denominados software, que se ejecutan en los
dispositivos conectados a la red. Un servicio de red proporciona información en
respuesta a una solicitud. Los servicios incluyen una gran cantidad de
aplicaciones de red comunes que utilizan las personas a diario. Los procesos
proporcionan la funcionalidad que direcciona y traslada mensajes a través de la
red. Los procesos son menos obvios para nosotros, pero son críticos para el
funcionamiento de las redes.
En el contexto de red, los dispositivos
finales se denominan host. Las redes dependen de dispositivos intermediarios
para proporcionar conectividad y para trabajar detrás de escena y garantizar que
los datos fluyan a través de la red.
Ejemplos de dispositivos de red
intermediarios:
-
Hub, switches y Access point
-
Routers
-
Servidores de comunicación y
módems
-
Firewall
Los
procesos que se ejecutan en los dispositivos de red intermediarios realizan las
siguientes funciones:
-
Regenerar y transmitir las señales de datos
-
Mantener información sobre que 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 existe fallas en
un enlace.
-
Clasificar y direccionar mensajes según las prioridades de QoS
-
Permitir o denegar el flujo de datos en base a configuraciones de
seguridad.
MEDIOS
DE RED
Las redes modernas utilizan
principalmente tres tipos de medios para interconectar los dispositivos y
proporcionar la ruta por la cual puede transmitirse los datos. Estos medios
son:
-
Hilos metálicos dentro de los
cables
-
Fibra de vidrio o plásticas
-
Transmisiones inalámbricas.
La codificación de señal que se debe
realizar para que le mensaje sea transmitido es diferente para cada tipo de
medio.
Los criterios para elegir un medio de red
son:
-
Las distancias en la cual el
medio puede transportar exitosamente una señal.
-
El ambiente en el cual se
instalará el medio
-
La calidad de datos y la
velocidad a la que se debe transmitir
-
El costo del medio y de la
instalación.
REDES DE AREA AMPLIA
Cuando una compañía u organización tiene
ubicaciones separadas por grandes distancias geográficas. Es posible que deba
utilizar un proveedor de servicio de telecomunicaciones TSP
Para interconectar las LAN en las
distintas ubicaciones. Aunque la
organización que renta el servicio de los TSP son quienes mantienen todas las
políticas y administración de las LAN en ambos extremos de la conexión, las
políticas dentro de la red del proveedor del servicio de comunicaciones son
controladas por el TSP.
Intranet
Este término se utiliza generalmente para
referirse a una conexión privada de algunas LAN y WAN que pertenecen a una
organización y que está diseñada para que puedan acceder solamente los miembros
y empleados de la organización u otros que tengan autorización.
Tarjeta Interfaz de Red (NIC)
Proporciona la conexión física con la red
de computadora personal u otro dispositivo host. El medio que conecta la
computadora personal con el dispositivo de la red se inserta directamente en la
NIC.
Puerto Físico
Conector o toma de un dispositivo de red
en el cual el medio se conecta con un host o con otro dispositivo de red.
Interfaz
Puertos especializados de un dispositivo
de internetworking que se conecta con redes individuales. Puesto que los
Routers se utilizan para interconectar redes, los puertos de un router se
conocen como interfaces de red.
PROTOCOLOS
DE RED
La
suite de protocolos de networking describe procesos como los siguientes:
-
El formato o estructura.
-
EL método por el cual los dispositivos de networking comparten
información sobre rutas con otras redes.
-
Cómo y cuando se pasan los mensajes de error y del sistema entre
dispositivos
-
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.
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) o el Grupo de
Trabajo de Ingeniería de Internet (IETF)
INTERACCION DE PROTOCOLOS
Protocolo de aplicación
(HTTP) Protocolo de Transferencia de
Hipertexto. Es un protocolo común que regula la forma en que interactúan un
servidor web y un cliente web.
Protocolo de Transporte
(TCP) Protocolo de Control de
Transmisión. Administra las conversaciones individuales entre servidores y
clientes. Divide los mensajes HTTP en
pequeñas partes, denominadas segmentos, para enviarlas al cliente de destino.
Protocolo de Internetwork
IP es responsable de tomar los segmentos
formateados del TCP, encapsularlos en paquetes, asignarles las direcciones
correctas y seleccionar la mejor ruta hacia el host de destino.
Protocolo de Acceso a la Red
Describe dos funciones principales:
Administración de enlaces de datos y transmisión física de datos en los medios.
Los transceptores (NIC) implementan los estándares apropiados para los medios
que se utilizan.
BENEFICIOS
DEL USO DE UN MODELO EN CAPAS
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, porque los protocolos que
operan en una capa específica poseen información definida que van a poner en
práctica y una interfaz definida según las capas por encima y por debajo.
-
Fomenta la competencia, ya que los productos de distintos proveedores
pueden trabajar en conjunto.
-
Evita que los cambios en la tecnología o en las capacidades de una
capa afecten otras capas superiores o inferiores.
-
Proporciona un lenguaje común para describir las funciones y
capacidades de red.
MODELO TCP/IP
El primer modelo de protocolo en capas
para comunicaciones de internetwork se creó a principios de la década de los
setenta y se conoce con el nombre de modelo de Internet
PROCESO
DE COMUNICACIÓN
El
modelo TCP/IP describe la funcionalidad de los protocolos que forman la suite
de protocolos TCP/IP. Estos protocolos que se implementan tanto en el host
emisor como en el receptor, interactúan para proporcionar la entrega de
aplicaciones de extremo a extremo a través de una red.
Un
proceso de comunicación completo incluye estos pasos:
-
Creación de datos a nivel de la capa de aplicación del dispositivo
de origen.
-
Segmentación y encapsulación de datos cuando pasan por el stack de
protocolos en el dispositivo de origen.
-
Generación de los datos sobre el medio en la capa de acceso a la
red de la stack
-
Transporte de los datos a través de la internetwork, que consiste
de los medios y de cualquier dispositivo intermediario.
-
Recepción de los datos en la capa de acceso a la red del
dispositivo destino.
-
Desencapsulación y rearmado de los datos cuando pasan por la stack
en el dispositivo final.
-
Traspaso de estos datos a la aplicación de destino en la capa de
aplicación del dispositivo de destino.
UNIDAD
DE DATOS DEL PROTOCOLO
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. Esto
comúnmente se conoce como proceso de encapsulación.
La
forma en que adopta una sección de datos en cualquier capa se denomina Unidad
de Datos del Protocolo (PDU)
-
Aplicación (PDU)
Datos
-
Transporte (PDU)
Segmento
-
Red (PDU)
Paquete
-
Enlace de datos (PDU) Trama
-
Física (PDU)
Bits
COMPARACIÓN ENTRE EL MODELO OSI Y EL
MODELO TCP/IP
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 utilizan 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 es el protocolo de la suite TCP/IP que incluye la funcionalidad
descrita en la capa 3.
La capa 4, la capa de transporte del
modelo OSI, con frecuencia se utiliza para describir servicios o funciones generales
que administran conversaciones individuales entre los host de origen y destino.
Estas funciones incluyen acuse de recibo, recuperación de errores y
secuenciamiento. En esta capa, los protocolos TCP/IP, TCP y UDP proporcionan la
funcionalidad necesaria.
