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CONCEPTOS DE LAS
CAPAS SUPERIORES
FUNDAMENTOS DE REDES
Dolly Gómez Santacruz
dollygos@univalle.edu.co

CAPA DE SESION
Conceptos
●El propósito principal de la capa de sesión en
la pila OSI es minimizar los efectos de los fallos
en la red durante una transacción de apli-
cación. En muchas aplicaciones, una transac-
ción puede ocupar un tiempo considerable y
requerir la transferencia de una gran cantidad
de datos.
●Después de que los paquetes de datos prove-
nientes de las cuatro capas inferiores se trans-
portan a través de la capa de transporte, son
transformados en sesiones por el protocolo de
capa 5 o capa de sesión del modelo OSI

Conceptos
La capa de sesión establece, administra y termina las
sesiones entre las aplicaciones (establecer un camino
de comunicación lógico), lo utiliza para intercambiar
datos (unidades de diálogo) y liberar la conexión de
una forma ordenada.
Establecer puntos de sincronización durante un diálogo
y, en caso de ocurrir errores, reanudar el diálogo a
partir de un punto de sincronización convenido
Interrumpir (suspender) un diálogo y reanudarlo
después en un punto convenido de antemano.
Mantener informada de ciertas excepciones que
pueden surgir de la red subyacente durante una ses-
ión.
La capa de sesión coordina las aplicaciones mientras
interactúan en dos hosts que se comunican entre sí.

CAPA DE PRESENTACIÓN
Conceptos
Esta capa es generalmente un protocolo de
transferencia de la información desde capas
adyacentes. Permite la comunicación entre
aplicaciones en diversos sistemas informáticos
de tal forma que sean transparentes para las
aplicaciones.
La capa de presentación se ocupa del formato
y de la representación de datos. De ser nece-
sario, esta capa puede servir de intermediario
entre distintos formatos de datos.

Conceptos
Cumple tres funciones principales:
● Formateo de datos (presentación)
● Cifrado de datos
● Compresión de datos
Después de recibir los datos de la capa de apli-
cación, la capa de presentación ejecuta una de sus
funciones, o todas ellas, con los datos antes de
mandarlos a la capa de sesión.
En la estación receptora, la capa de presentación
toma los datos de la capa de sesión y ejecuta las
funciones requeridas antes de pasarlos a la capa de
aplicación

Conceptos
El trabajo de la capa de presentación consiste
precisamente en codificar los datos estructurados
del formato interno utilizado en la máquina trans-
misora, a un flujo de bits adecuado para la trans-
misión y, después, decodificarlos para represen-
tarlos en el formato del extremo destinatario.
Determina la presentación de texto, las imágenes
gráficas, sonidos y películas:
Por ejemplo: Código ampliado de caracteres dec-
imal codificados en binario (EBCDIC), Código
americano normalizado para el intercambio de la
información (ASCII), binarios, TIFF, JpeG,Midi,
Mpeg, QuickTime.

Conceptos
La capa 6 también es responsable por el ci-
frado de datos: proteje la información durante
la transmisión.

Conceptos
La capa 6 también es responsable por la compresión
de datos: algoritmos para reducir el tamaño de los
archivos, ejemplo: buscar patrones de bits repetidos
en el archivo y entonces los reemplaza con un token.

CAPA DE APLICACIÓN
●La capa de aplicación permite a los host intercam-
biar información (estructuras de datos) en su pro-
pia sintaxis local. Los programas de usuario
(procesadores de texto, email, bases de datos,
etc.) requieren servicios de transferencia de infor-
mación especializados.
●La capa de aplicación es la capa más cercana al
usuario final: es la que funciona cuando interactúa
con aplicaciones de software como, por ejemplo,
enviar y recibir correo electrónico a través de una
red.

Conceptos
Proveer servicios al usuario
n Correo electrónico
n Navegación web
n Transferencia de archivos
n Terminal virtual
n audio/video
n Peer to peer
n etc., etc., ...
Se necesitan protocolos y servicios de apoyo a las
aplicaciones
n Servicio de nombres (DNS)
n Seguridad (Criptografía/Autenticación)
n Administración de redes

Conceptos
Las aplicaciones usan UDP o TCP como mecanismo de
transporte. UDP no es fiable ni ofrece control de flujo, por lo
que en este caso la aplicación ha de proporcionar sus propia
rutinas de recuperación de errores y de control de flujo. La
mayoría de los protocolos de aplicación utilizan TCP, pero
algunas aplicaciones se construyen sobre UDP para
proporcionar un mejor rendimiento reduciendo la carga del
sistema que genera el protocolo.

CAPA DE APLICACIÓN
Funciones
La capa de aplicación soporta el componente de
comunicación de una aplicación
●Es responsable de:
● Identificar y establecer la disponibilidad de los socios
de la comunicación deseada
● Sincronizar las aplicaciones cooperantes
● Establecer acuerdos con respecto a los procedimien-
tos para la recuperación de errores
● Controlar la integridad de los datos

Modelo cliente - servidor
(Aplicaciones directas)
●La mayoría de las aplicaciones que operan en
un entorno de red emplean este modelo.
●El lado del cliente se encuentra ubicado en el
computador local y es el que solicita los servi-
cios. El lado del servidor se encuentra ubicado
en un computador remoto y brinda servicios en
respuesta al pedido del cliente. Una aplicación
consta de una parte de servidor y una de cliente,
que se pueden ejecutar en el mismo o en difer-
entes sistemas. Ej. FTP, los navegadores Web y
el correo electrónico

Modelo cliente - servidor
●Una aplicación cliente/servidor funciona mediante
la repetición constante de la rutina cíclica: pe-
tición del cliente, respuesta del servidor; petición
del cliente, respuesta del servidor; etc.
●Los usuarios invocan la parte cliente de la apli-
cación, que construye una solicitud para ese ser-
vicio y se la envía al servidor de la aplicación que
usa TCP/IP como transporte.
●El servidor es un programa que recibe una solici-
tud, realiza el servicio requerido y devuelve los
resultados en forma de una respuesta. General-
mente un servidor puede tratar múltiples peti-
ciones al mismo tiempo.

CAPA DE APLICACIÓN
Conexión y desconexión
Dos maneras para realizar el proceso de comuni-
cación:
a)Algunas aplicaciones mantienen la conexión
con el servidor sólo durante el tiempo suficiente
como para procesar la transacción:
● Por ejemplo http, la conexión se mantiene lo suficiente
como para descargar la página Web actual
● Una vez que se ha completado el procesamiento, la
conexión se interrumpe y se debe reestablecer para
que la siguiente petición de procesamiento se pueda
llevar a cabo

CAPA DE APLICACIÓN
Conexión y desconexión
b)El computador cliente finaliza la conexión
cuando el usuario determina que ha finalizado.
●Ejemplos de ello son Telnet y FTP, que esta-
blecen una conexión con el servidor y man-
tienen esa conexión hasta que se haya eje-
cutado todo el proceso y la aplicación ordena
cerrar la conexión.

Aplicaciones de Internet
● Las aplicaciones de red se seleccionan tomando
como base el tipo de trabajo que necesita realizar.
● Cada tipo de programa de aplicación se asocia con su
propio protocolo de aplicación.
● Algunos tipos de programas y protocolos disponibles
son:
● La World Wide Web usa el protocolo HTTP.
● Los correos electrónicos se envían usando el proco-
tolo SMTP.

Aplicaciones de Internet
●Los programas de correo electrónico soportan
los protocolos de capa de aplicación POP3 o
IMAP para la lectura de los mensajes.
●Los programas de transferencia de archivos uti-
lizan el protocolo FTP para copiar y trasladar
archivos entre sitios remotos.
●La recopilación y monitoreo de datos de los
equipos de red utiliza el protocolo SNMP.
●La conexión remota y emulación de terminal
usa el protocolo TELNET (o SSH).

DIRECCIONES IP Y NOMBRES DE DOMINIO
●En la capa de red, se establece un esquema de di-
reccionamiento jerárquico. Esto permite el enru-
tamiento basado en clases de direcciones, en lugar
de en direcciones individuales.
●La asociación de la dirección correcta con el sitio de
Internet se convierte en un problema.
●Es fácil olvidar cuál es la dirección de un sitio en par-
ticular dado que no hay ningún elemento que permi-
ta asociar el contenido del sitio con su dirección.
●Se requiere de un servidor que responda a las
peticiones que realizan los clientes para traducir
un nombre de dominio a la dirección IP asociada.

Direcciones IP y Nombres de Dominio
●El DNS (Servidor de nombres de dominio) usa el
concepto de espacio de nombres distribuido. Los
nombres simbólicos se agrupan en zonas de autori-
dad, o más comúnmente, zonas. En cada una de es-
tas zonas, uno o más hosts tienen la tarea de man-
tener una base de datos de nombres simbólicos y di-
recciones IP y de suministrar la función de servidor
para los clientes que deseen traducir nombres sim-
bólicos a direcciones IP. Estos servidores de nom-
bres locales se interconectan lógicamente en una
árbol jerárquico de dominios.

● Para poder asociar el contenido del sitio con su direc-
ción, se desarrolló un sistema de nombres de dominio.
● Un dominio es un grupo de computadores asociados, ya
sea por su ubicación geográfica o por el tipo de activi-
dad comercial que comparten.
● El nombre de dominio es una serie de caracteres y/o
números, generalmente un nombre o una abreviatura,
que representa la dirección numérica de un sitio de In-
ternet. Existen más de 200 dominios de primer nivel en
Internet, por ejemplo:
● .us: United States (Estados Unidos)
● .uk: United Kingdom (Reino Unido)

También existen nombres genéricos, por
ejemplo:
.edu: sitios educacionales
.com: sitios comerciales
.gov: sitios gubernamentales
.org: sitios sin fines de lucro
.net: servicio de red

www.univalle.edu.co 190.144.162.5
www.microsoft.com 207.46.19.60
www.google.com 64.233.179.104
www.google.com 64.233.179.99
campusvirtual.univalle.edu.co 190.144.162.9

SERVIDOR NOMBRES DE DOMINIO
PROCESO:
1)Si no logra traducir la dirección, transfiere la petición al
siguiente servidor DNS de nivel superior del sistema,
que intenta entonces traducir la dirección.
2)Si el DNS de este nivel puede traducir el nombre de
dominio a su dirección IP asociada, lo hace y devuelve
el resultado al cliente de no ser así, envía la solicitud al
siguiente nivel superior.
3)Si un DNS local puede traducir un nombre de dominio a
su dirección IP asociada, lo hace y retorna el resultado
al cliente.

Servidor Nombres de Dominio
4)Este proceso se vuelve a repetir hasta que el nom-
bre de dominio se haya traducido o que se haya al-
canzado el nivel DNS más elevado.
5)Si no se puede encontrar el nombre de dominio en
el nivel DNS superior, se considera como error y se
devuelve el mensaje de error correspondiente.

● Muchas implementaciones de DNS proporcionan tres
utilidades bastante comunes para consultar a servidores
de nombres, permitiendo localizar información acerca
de los nodos de red, ejecutar simples consultas
● host
● Nslookup
● dig("Domain Internet Groper")
Servidor Nombres de Dominio

CORREO ELECTRÓNICO
●El correo electrónico (e-mail) permite el envío
de mensajes entre computadores conectados.
El procedimiento para enviar un documento por
correo electrónico involucra dos procesos sepa-
rados.
● El primero consiste en enviar el mensaje de correo
electrónico a la “oficina” de correos del usuario
● El segundo, en entregar el mensaje desde esa ofici-
na de correos al cliente de correo electrónico del
usuario (es decir, el destinatario)

Correo electrónico - Función DNS
●Siempre que un cliente de correo electrónico en-
vía mensajes, solicita a un servidor DNS,
conectado a la red, que traduzca los nombres de
dominio a sus direcciones IP asociadas.
●Si el DNS puede traducir los nombres, devuelve la
dirección IP a los clientes, permitiendo de esta
manera la segmentación y el encapsulamiento
correcto en la capa de transporte.
●Si DNS no puede traducir los nombres, las solici-
tudes se transfieren hasta que los nombres se
hayan traducido.

Correo electrónico - Función DNS
●La parte de la dirección de correo electrónico que
contiene el nombre del destinatario (receptor)
cobra importancia en este punto.
●El servidor lo extrae del mensaje de correo elec-
trónico y verifica que la persona sea un usuario
del servidor de correos.
●Si el destinatario es un usuario, guarda el mensa-
je en su buzón hasta que alguien lo recupere.
●Si el destinatario no es un usuario, el servidor de
correos genera un mensaje de error y envía el
mensaje de vuelta al remitente.

Correo electrónico - Recepción
a)La segunda parte del proceso de correo electrónico
es el proceso de recepción. Los destinatarios de men-
sajes deben utilizar el software cliente de correo elec-
trónico en sus computadores para realizar peticiones
a las oficinas postales (servidores) de correo elec-
trónico.
b)Cuando el destinatario del mensaje hace clic en los
botones "Recibir correo", generalmente se le solicita
que ingrese una contraseña. Una vez que han in-
gresado la contraseña y han hecho clic en "Aceptar",
el software de correo electrónico crea una petición
para los servidores de correos.

Correo electrónico - Recepción
c)Luego extrae las direcciones de la oficina de
correos de los datos de configuración que se
escribieron cuando se configuró el software de
correo electrónico. El proceso usa luego otra
verificación DNS para buscar las direcciones IP
de los servidores. Finalmente, las peticiones
son segmentadas y secuenciadas por la capa
de transporte.

PROTOCOLO SENCILLO DE
ADMINISTRACIÓN DE RED SNMP
● Permite gestionar redes TCP/IP.
● Versión 2 la más utilizada actualmente.
● A nivel de transporte, utiliza UDP (datagrama, no
confiable).
● Operaciones básicas: interrogar y setear variables,
enviar traps
● Manejo de MIB (Management Information Base)
colección de objetos, organizado en categorías.

SNMP se basa en un sistema de petición-respuesta.
La autoridad gestora no es la red como sistema sino
una o varias estaciones distinguidas (NMS).
La arquitectura SNMP consta de los siguientes com-
ponentes:
● Gestores (NMS’s)
● Agentes (nodos administrados)
● MIB (base de datos con información)
● SMI (administración de la base de datos)
● Protocolos (órdenes)

SNMP permite:
Obtener información administrativa
n Mensaje snmp-get
Obtener información de tráfico
n get de contadores de una interfaz
Realizar acciones
n set del estado de una interfaz (up/down)
n set indicando realizar backup
Mensajes no solicitados
n Traps al ocurrir eventos (login, interfaz down, etc).

TELNET
● El software de emulación de terminal (Telnet) tiene
la capacidad de acceder de forma remota a otro
computador.
● Le permite conectarse a un host de Internet y ejecu-
tar comandos. Se considera al cliente de Telnet
como una máquina local y al servidor de Telnet, que
utiliza un software especial denominado daemon,
como un host remoto
● El protocolo TELNET proporciona una interfaz
estandarizada, a través de la cual un programa de
un host(el cliente) puede acceder a los recursos de
otro host (el servidor de TELNET) como si el cliente
fuera una terminal local conectada al servidor.

FTP
● El protocolo de transferencia de archivos (FTP)
está diseñado para descargar archivos o cargarlos,
es una aplicación cliente/servidor . Requiere soft-
ware de servidor que se ejecuta en un host al que
se puede acceder a través del software de cliente.
● La transferencia de datos entre cliente y servidor
puede producirse en cualquier dirección. El cliente
puede enviar o pedir un fichero al servidor.
● Una sesión FTP se establece de la misma forma
que una sesión Telnet. Al igual que lo que ocurre
con Telnet, la sesión FTP se mantiene hasta que el
cliente la termina o hasta que se produce algún
tipo de error de comunicación

FTP
● Para acceder a ficheros remotos, el usuario debe
identificarse al servidor. En este punto el servidor es
responsable de autentificar al cliente antes de per-
mitir la transferencia de ficheros.
● FTP usa TCP como protocolo de transporte para
proporcionar conexiones fiables entre los extremos.
Se emplean dos conexiones: la primera es para el
login y sigue el protocolo TELNET y la segunda es
para gestionar la transferencia de datos.
● El usuario debe tener un nombre de usuario y un
password para acceder a ficheros y a directorios. El
usuario que inicia la conexión asume la función de
cliente, mientras que el host remoto adopta la función
de servidor

PROTOCOLO DE TRANSFERENCIA DE
HIPERTEXTO HTTP
● Es un sencillo protocolo cliente-servidor que ar-
ticula los intercambios de información entre los
clientes Web y los servidores HTTP.
● Los hipervínculos hacen que la World Wide
Web sea fácil de navegar. Un hipervínculo es
un objeto en una página Web que, cuando se
hace clic en él, lo transfiere a otra página Web.
La página Web contiene una ubicación de di-
rección que se denomina Localizador de Recur-
sos Uniforme (URL)

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