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MODELOS Y PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN

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by

Javier Leonardo

on 11 June 2014

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Transcript of MODELOS Y PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN

MODELO OSI
El modelo OSI es un Modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos, fue creado por ISO (Organización Internacional para la Estandarización) en 1984.

Proporciona a los fabricantes un conjunto de estándares que aseguran una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnología de red producidos por las empresas a nivel mundial.

El Modelo OSI es un lineamiento funcional para tareas de comunicaciones y, por consiguiente, no especifica un estándar de comunicación para dichas tareas. Sin embargo, muchos estándares y protocolos cumplen con los lineamientos del Modelo OSI.
Esta estrategia establece dos importantes beneficios:
• Mayor comprensión del problema.
• La solución de cada problema específico puede ser optimizada individualmente.

• Obtener un modelo de referencia estructurado en varios niveles en los que se contemple desde el concepto BIT hasta el concepto APLICACION.

• Desarrollar un modelo en el cual cada nivel define un protocolo que realiza funciones específicas diseñadas para atender el protocolo de la capa superior.

• No especificar detalles de cada protocolo.

• Especificar la forma de diseñar familias de protocolos, esto es, definir las funciones que debe realizar cada capa.

Estructura del Modelo OSI de ISO

El objetivo perseguido por OSI establece una estructura que presenta las siguientes particularidades:

Encabezados:
En cada nivel, se incorpora al mensaje un formato de control. Este elemento de control permite que un nivel en la computadora receptora se entere de que su similar en la computadora emisora está enviándole información.
Nivel de Red:
Tiene como objetivo el direccionamiento lógico, enrutamiento y el control de congestión.

Nivel de Transporte:
Encargado del flujo de datos, control de flujo, detección y recuperación de errores.

Nivel Sesión:
Es el encargado de establecer, mantener y terminar sesiones.

Nivel Presentación:
Se realiza el formateo de paquetes.

Nivel Aplicación:
Su función es la comunicación directa con la propia aplicación.
PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN EN REDES
Los protocolos son los estándares que permiten que las computadoras puedan comunicarse en la red. Se pueden asimilar como los lenguajes: si se habla español, se necesita de un receptor que hable español para que entienda el mensaje. Así pasa en las redes, se necesita de protocolos para poder comunicar las maquinas.
GRACIAS
MODELOS Y PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN
Por:
Javier Leonardo Fonseca Reyes

Este modelo persigue un objetivo claro y bien definido:
Formalizar los diferentes niveles de interacción para la conexión de computadoras habilitando así la comunicación del sistema de cómputo independientemente del fabricante, arquitectura, localización o sistema operativo
Estructura multinivel:
Se diseñó una estructura multinivel con la idea de que cada nivel se dedique a resolver una parte del problema de comunicación. Esto es, cada nivel ejecuta funciones específicas.
Puntos de acceso:
Entre los diferentes niveles existen interfaces llamadas "puntos de acceso" a los servicios.

Dependencias de Niveles:
Cada nivel es dependiente del nivel inferior y también del superior.
Unidades de información:
En cada nivel, la unidad de información tiene diferente nombre y estructura:
Niveles del Modelo OSI.
Nivel Físico:
Su función es gestionar las características físicas de la conexión de red.

Nivel Enlace de Datos:
Se refiere al direccionamiento físico, arbitraje, detección de errores y estructura de trama.
Los protocolos definen básicamente:
• Cómo las computadoras se identificarán unas con las otras en una red específica.
• La forma que deben tomar los datos para ser transmitidos.
• Cómo la información debe ser procesada cuando llegue a su destino.

Protocolo TCP/IP
Son las siglas de
"Transfer Control Protocol / Internet Protocol"
(protocolo de control de trasferencia de internet), éste es el conjunto establecido de normas de transporte y lenguaje definido para la Red Internet e incorporado por otras redes. Es también el protocolo más utilizado en comunicación en redes.
TCP/IP es un protocolo de transmisión de paquetes. Cuando un ordenador quiere mandar a otro un archivo, lo primero que hace es partirlo en trozos pequeños
(Alrededor de unos 4 Kb) y posteriormente enviar cada trozo por separado. Cada paquete de información contiene la dirección en la Red donde ha de llegar, y también la dirección de remite, por si hay que recibir respuesta. Los paquetes viajan por la Red de forma independiente.

Modelo TCP/IP
El TCP/IP es protocolo de comunicación de internet y también tiene un modelo con solo 4 capas.
Capa de aplicación:
El modelo TCP/IP combina todos los aspectos relacionados con las aplicaciones en una sola capa y garantiza que estos datos estén correctamente empaquetados para la siguiente capa.


Capa de transporte:
Esta capa se refiere a los aspectos de calidad del servicio con respecto a la confiabilidad, el control de flujo y la corrección de errores.
Capa de Internet:
El objetivo de la capa de Internet es enviar paquetes origen desde cualquier red en la Internet y que estos paquetes lleguen a su destino independientemente de la ruta y de las redes que hayan recorrido para llegar hasta allí. El protocolo específico que rige esta capa se denomina Protocolo Internet (IP). En esta capa se produce la determinación de la mejor ruta y la conmutación de paquetes. Se podría decir que eficacia (Llegar a destino) y eficiencia (del mejor modo posible) son el propósito que persigue.
Capa de acceso de red:
También denominada “capa de host a red”. Es la capa que se ocupa de todos los aspectos que requiere un paquete IP para realizar los enlaces físicos. Esta capa incluye los detalles de tecnología LAN y WAN y todos los de la capa física y de enlace de datos del modelo OSI presentado anteriormente.
Algunas de las capas del modelo TCP/IP reciben el mismo nombre que en el modelo OSI. Como el modelo TCP/IP sólo tiene 4 capas, la de aplicación contiene 3 capas del modelo OSI, así como la capa de acceso a la red contiene 2 del modelo OSI.
Protocolo IP V4
El protocolo IPV4 tiene 32 bits los cuales están divididos en 4 partes de ocho cada una (4 octetos).
La dirección IP es número basado en el protocolo IPV4 el cual identifica a un equipo de la red.
Protocolo IP V6
¿Por qué IP V6?
Nadie se imaginó el crecimiento que iba a tener Internet en algún momento. Debido a eso, las direcciones IP se están acabando ya que este protocolo tiene una limitante de direcciones (232), más exactamente 4.294.967.296.
El protocolo IP V6 tiene (2128) direcciones, es decir exactamente 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456.

Esto permite:

• Mayor espacio de direcciones, el tamaño de las direcciones IP cambia de 32 bits a 128 bits.
• Paquetes IP eficientes y extensibles, sin que haya fragmentación en los routers, alineados a 64 bits y con una cabecera de longitud fija, más simple; que agiliza su procesado por parte del router.
• Posibilidad de paquetes con carga útil (datos) de más de 65.355 bytes.
• Seguridad en el núcleo del protocolo (IPsec). El soporte de IPsec es un requerimiento del protocolo IPv6.

• Características de movilidad, la posibilidad de que un nodo mantenga la misma dirección IP, a pesar de su movilidad.


CLASES DE DIRECCIONES
Las direcciones IPv4 se caracterizan por tener una parte para la dirección de red
(Network ID) y para los dispositivos (HOST). La máscara de red aporta la característica de diferenciación de las partes en las direcciones IP.

Por ejemplo:
La máscara de red 255.255.0.0 (11111111.11111111.00000000.00000000) indica que los 2 primeros octetos de la dirección IP pertenece a la dirección de red y el resto para la identificación de los host.

La versión 4 de IP (IPv4) utiliza 32 bits ó 4 bytes para representar sus direcciones
IP.

La fórmula para calcular el número de direcciones, según los bits de la parte de dirección de red es:

2n ; n: # bits
Y la del número host es:
2n – 2 ; n: # bits
Clase A
La clase A se caracteriza por tener un número amplio de opciones para albergar direcciones de host. La máscara de esta red es 255.0.0.0. Las direcciones IP para esta clase comienzan desde 1.0.0.0 hasta 126.0.0.0, ya que la red 0.0.0.0 no es usada y la red 127.0.0.0 se reserva para las pruebas de loopback. Los Routers o las máquinas locales pueden utilizar esta dirección para enviar paquetes nuevamente hacia ellos mismos. Por lo tanto, no se puede asignar este número a una red.
Clase B
La máscara de red de la clase B es 255.255.0.0, las direcciones de red van desde
128.0.0.0 hasta 191.255.0.0.

Clase C
La máscara de red de esta clase es 255.255.255.0, las direcciones de red van desde 192.0.0.0 hasta 223.255.255.0.
Clase D
La dirección Clase D se creó para permitir multicast en una dirección IP. Una dirección multicast es una dirección exclusiva de red que dirige los paquetes con esa dirección destino hacia grupos predefinidos de direcciones IP.

Por lo tanto, una sola estación puede transmitir de forma simultánea una sola corriente de datos a múltiples receptores. Los primeros bits de estas direcciones para esta clase son “1110” y van desde 224 hasta 239 (en el primer octeto).

Clase E
Se ha definido una dirección Clase E. Sin embargo, la Fuerza de tareas de
Ingeniería de Internet (IETF) ha reservado estas direcciones para su propia investigación. Por lo tanto, no se han emitido direcciones Clase E para ser utilizadas en Internet. Los primeros cuatro bits de una dirección Clase E siempre son 1s. Por lo tanto, el rango del primer octeto para las direcciones Clase E es 11110000 a 11111111, ó 240 a 255.

Direcciones Pública y privadas
Las direcciones públicas son direcciones expuestas ante la Internet y son provistas por un ISP (proveedor de servicios de Internet) ó un registro a un costo.
Las direcciones privadas, como si mismo nombre lo indican, es para uso interno, no son expuestas a Internet y son gratuitas.

El siguiente gráfico muestra la tabla con las direcciones privadas para cada clase:
La dirección:

La dirección IP está acompañada de la máscara de subred que indicará qué rango de dirección IP identifica la red y qué rango está destinado para equipos, cabe anotar que los equipos en redes se denominan frecuentemente host. Hay una máscara por defecto según la clase de dirección de la IP. Hay direcciones públicas y privadas en cada clase de las direcciones IP. Las públicas son las direcciones IP que se utilizan en Internet y las privadas son las direcciones IP que se deben utilizar en las redes locales o LANs.
¿Qué son las Subredes?
Son redes más pequeñas contenidas en una red. Estas se forman tomándole campos a los espacios de host para formar nuevas subredes.
Para entender este tema primero se debe conocer el concepto de cómo pasar de un número decimal a un número binario. Teniendo en cuenta que en el protocolo IP V4 tiene 4 octetos de 8 bits cada uno. El número máximo admitido en una red con protocolo IP V4 es el 255, pero en realidad el máximo número de redes disponibles es de 256 contando la red 0. Si se quiere hallar el número binario de 198 se debe buscar en los resultados la suma de estos que den este número.
Para hallar el número binario simplemente los bits que se utilizan se colocan como 1 y los que no se utilizan se colocan como 0.
La solución es el numero binario para 192 es 11000000.

Como una dirección IP se compone de 4 octetos se hará lo mismo con los demás números de la dirección IP para hallar el número binario de la dirección.
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