El documento describe los conceptos clave de los modelos de referencia de software de red, incluyendo:
1) Las siete capas del modelo OSI y las funciones de cada capa.
2) Los dos principales modelos de referencia, OSI y TCP/IP, y una breve comparación entre ellos.
3) Los conceptos fundamentales para entender la arquitectura de los modelos, como protocolos, servicios, primitivas y entidades pares.
Prueba de evaluación Geografía e Historia Comunidad de Madrid 4ºESO
Modulo 2 redes
1. 2.1 Software de red
2.1.1 Jerarquías de protocolos.
2.1.2 Aspectos de diseño de capas.
2.1.3 Relación entre servicios y protocolos.
2.2 Modelos de referencia.
2.2.1 Modelo OSI
2.2.1.1 Introducción
2.2.1.2 Modelos de capas.
2.2.2 Modelo TCP/IP
2.2.2.1 Definición.
2.2.2.2 Niveles o capas.
a. Protocolos de cada capa
b. Funciones Servicios de cada capa
Software de red
2. Son mecanismos, los cuales están basados en un conjunto de reglas que
definen las acciones a llevar a cabo en cada caso.
CONCEPTO DE PROTOCOLO
Una definición técnica de un protocolo de comunicaciones de datos es: un
conjunto de normas, o un acuerdo, que determina el formato y la
transmisión de datos.
De esta manera, en cada ARQUITECTURA van apareciendo protocolos que
determinan los diferentes formatos en el que presentar la información Y la
forma en que se tiene que tratar para su transferencia.
Las reglas que definen o regulan la comunicación se llaman protocolos.
Un protocolo es por tanto un lenguaje, con su SINTAXIS, su SEMÁNTICA y
su adecuada TEMPORIZACIÓN.
2.1 Software de red
3. ARQUITECTURA
Una arquitectura de comunicaciones es un diseño estructurado que divide
todas las tareas de comunicaciones en un conjunto de módulos, que son los
que forman la arquitectura.
El objetivo principal de una arquitectura de comunicaciones es el de hacer
posible que usuarios de distintos sistemas puedan intercambiar información.
Básicamente, es la especificación funcional del sistema y sus componentes.
Describe los elementos de la misma y su disposición
2.1 Software de red
4. llamada a un procedimiento (segmento de código que
realiza una función) y/o la puesta en marcha de un dispositivo físico, que se
encarga de realizar el servicio
CONCEPTOS PARA ENTENDER LA ARQUITECTURA DE LOS
MODELOS
PRIMITIVA
ENTIDADES
SISTEMA
es cualquier elemento capaz de transmitir datos:
programas de aplicaciones de usuario, paquetes de transferencia de
ficheros, sistemas de gestión de base de datos, facilidades de correo
electrónico, terminales)
es un objeto físicamente diferenciado que contiene una o
más entidades.
2.1 Software de red
5. CONCEPTOS PARA ENTENDER LA
ARQUITECTURA DE LOS MODELOS
SERVICIO DE USUARIO
ENTIDADES PARES
INTERFAZ
Es la aplicación con la que se
establece la comunicación
Se les llama a dos entidades dialogantes que
se encuentran en distintas computadoras
El conjunto de todas las primitivas que puede usar para
establecer y mantener una comunicación, que le permite comunicarse
con la entidad que va a realizar la comunicación.
2.1 Software de red
6. CONCEPTOS PARA ENTENDER LA ARQUITECTURA DE
LOS MODELOS
USUARIO DEL SERVICIO Y PROVEEDOR DEL SERVICIO
PROTOCOLO DE NIVEL
Un nivel es un usuario del servicio del nivel inmediatamente inferior, y
que un nivel es proveedor del servicio del nivel inmediatamente
superior.
Reglas que permitan la comunicación entre entidades de un mismo nivel
2.1 Software de red
7. CONCEPTOS PARA ENTENDER LA ARQUITECTURA DE
LOS MODELOS
PUNTOS DE ACCESO AL SERVICIO (PAS, SAP Service
Point Address)
Para que una entidad se pueda comunicar con las entidades del nivel
inferior deberá usar una interfaz, que está constituida por uno o más
puntos de acceso al servicio (PAS) —«» (SAP)—, que funcionan a
modo de puertos, y que sirven para identificar la entidad que ha
solicitado el servicio. Ejemplo en un teléfono, el lugar donde se enchufa
el teléfono (roseta) podría ser un ejemplo de PAS.
2.1 Software de red
8. UNIDAD DE DATOS DEL PROTOCOLO UDP PDU
A la unión de los datos que se le han pasado a un nivel, más la propia
información de control que se le ha añadido, se le llama unidad de
datos del protocolo UDP —«Prottocol Data Unit» (PDU)— de ese
nivel. Cada UDP tendrá una función y formato específico según el
protocolo de nivel que se esté usando
CONCEPTOS PARA ENTENDER LA ARQUITECTURA
DE LOS MODELOS
2.1 Software de red
9. Protocol Control Information» (PCI)—. A la información de control
que una entidad de un nivel añade a la UDP del nivel anterior se le
llama información de control del protocolo
CONCEPTOS PARA ENTENDER LA ARQUITECTURA DE LOS
MODELOS
PRIMITIVA Y PARÁMETROS
PCI
Los servicios entre niveles adyacentes vienen expresados en términos de
primitivas y parámetros. Se debe recordar que una primitiva especificaba
una función a ejecutar, y los parámetros se usan para pasar datos e
información de control.
2.1 Software de red
10. PRIMITIVA DE SOLICITUD. es llamada por el usuario de un
servicio para invocar dicho servicio.
PRIMITIVA DE INDICACIÓN. es usada para indicar que un
servicio ha sido pedido por una entidad par de otro sistema.
CONCEPTOS PARA ENTENDER LA
ARQUITECTURA DE LOS MODELOS
2.1 Software de red
11. PRIMITIVA DE RESPUESTA. La primitiva de respuesta es llamada
por un usuario de un servicio para asentir o terminar algún
procedimiento previamente invocado por una indicación a ese
usuario.
PRIMITIVA DE CONFIRMACIÓN. es llamada por el proveedor de
un servicio para asentir o terminar algún procedimiento
previamente invocado por una solicitud de un usuario del servicio.
Se usan cuatro tipos de primitivas para definir las interacciones
entre niveles adyacentes:
CONCEPTOS PARA ENTENDER LA
ARQUITECTURA DE LOS MODELOS
2.1 Software de red
13. ELEMENTOS CLAVES DE LOS PROTOCOLOS
SEMÁNTICA: comprende cuestiones tales
como, con el qué (el significado),
SINTAXIS: comprende cuestiones tales
como, con el como,
TEMPORIZACIÓN: comprende
cuestiones tales como, con el cuando.
2.1 Software de red
17. 2.1.2 Aspectos de Diseño de capas
• Direccionamiento
• Control de Errores
• Control de flujo
• Multiplexación
• Enrutamiento
Factores
18. 2.1.2 Aspectos de Diseño de capas
• La confiabilidad es el aspecto de diseño enfocado en verificar
que una red opere correctamente, aun cuando esté formada
por una colección de componentes que sean, por sí mismos,
poco confiables.
• Un mecanismo para detectar errores en la información
recibida utiliza códigos de detección de errores. Así, la
información que se recibe de manera incorrecta puede
retransmitirse hasta que se reciba de manera correcta.
• Un segundo aspecto de diseño se refiere a la evolución de la
red. Con el tiempo, las redes aumentan su tamaño y emergen
nuevos diseños que necesitan conectarse a la red existente.
19. 2.1.2 Aspectos de Diseño de capas
• Un tercer aspecto de diseño radica en la asignación de
recursos. Las redes proveen un servicio a los hosts desde sus
recursos subyacentes, como la capacidad de las líneas de
transmisión.
• El último aspecto de diseño importante es asegurar la red y
defender la contra distintos tipos de amenazas.
• Una de las amenazas es la de espiar las comunicaciones.
28. MODELO OSI DE SIETE CAPAS.
Se comenzará, por tanto, con la explicación de los distintos niveles
desde el nivel superior hasta el nivel inferior.
1
2
3
4
5
6
7
29. .
Más cercana al usuario;
Suministra servicios de red a las aplicaciones del usuario.
No proporciona servicios a ninguna otra capa OSI,
Ejemplos de dichos procesos de aplicación son los programas de hojas
de cálculo, etc
Establece la disponibilidad de los potenciales socios de comunicación,
Sincroniza y establece acuerdos sobre los procedimientos de
recuperación de errores y control de la integridad de los datos.
Dispositivos y Protocolos: PC, Servidores.
SMTP, WWW, FTP,
31. Nivel 6 o de Presentación.
Mientras que el nivel de aplicación se encarga de la semántica (el
significado de la información intercambiada), el nivel de presentación está
relacionado con la sintaxis de los datos intercambiados entre dos entidades
de aplicación.
Función: Conversión entre distintas representaciones de datos y entre
terminales y organizaciones de sistemas de ficheros con características
diferentes.
Dispositivos y Protocolos: Pasarela. Compresión, Encriptado,.
Este nivel es el que garantiza el carácter abierto del modelo ISA, ya que se
encarga de las funciones de interpretación y presentación de la estructura de
la información recibida.
33. Nivel 5 o de Sesión.
Este nivel recoge una serie de mecanismos que permiten controlar y
coordinar el flujo de datos entre procesos de aplicación.
Proporciona sus servicios a la capa de presentación.
Sincroniza el diálogo entre las capas de presentación de los dos hosts y
administra su intercambio de datos.
Regula la sesión,
Ofrece disposiciones para una eficiente transferencia de datos, clase de
servicio y un registro de excepciones acerca de los problemas de la capa
de sesión, presentación y aplicación
34. Nivel 5 o de Sesión.
Función: Establece la comunicación entre las aplicaciones, la mantiene y
la finaliza en el momento adecuado.
Proporciona los pasos necesarios para entrar en un sistema utilizando
otro. Permite a un mismo usuario, realizar y mantener diferentes
conexiones a la vez (sesiones).
Dispositivos y Protocolos: Pasarelas gateway
36. Nivel 4 o de Transporte.
Asegura que las unidades de datos son entregadas sin errores, en
secuencia y sin duplicaciones ni pérdidas.
Función: asegurar que el receptor reciba exactamente la misma
información que ha querido enviar el emisor, y a veces asegura al emisor
que el receptor ha recibido la información que le ha sido enviada. Envía de
nuevo lo que no haya llegado correctamente.
Dispositivos y Protocolos: Pasarela (gateway).
UDP, TCP, SPX.
38. Nivel 3 o de Red.
Este nivel permite la transferencia de datos entre sistemas finales a
través de uno o varios tipos de redes de datos.
El propósito de este nivel es proporcionar una comunicación extremo a
extremo a las entidades de transporte que soporta, y permitir la transferencia
transparente de todos los datos enviados entre las entidades del nivel de
transporte
Función: Establece las comunicaciones y determina el camino que
tomarán los datos en la red.
Dispositivos y Protocolos: Encaminador (router). IP, IPX.
40. Nivel 2 o de Enlace.
Este nivel detecta, y posiblemente corrige, los errores que ocurren
en el nivel físico, y así proporciona una línea libre de errores de transmisión
al nivel de red.
Divide el flujo de bits en unidades con formato (tramas) intercambiando
estas unidades mediante el empleo de protocolos
Dispositivos y Protocolos: Puentes (bridges). HDLC y LLC.
42. Nivel 1 o Físico.
Se encarga de la transmisión de bits a través del medio físico.
El nivel físico no se apoya en los servicios de ningún otro nivel, y tampoco
añade ninguna cabecera a la información proveniente del nivel anterior.
Tiene cuatro tipos de características importantes:
• Mecánicas. Relacionadas con el tipo de conector que se utiliza.
• Eléctricas. Relacionadas con la forma de representación de los bits.
• Funcionales. Relacionadas con las funciones que van a desarrollar los
circuitos individuales que hay entre el sistema y el medio físico.
• Procedimentales. Especifican la secuencia de eventos por la cual las
cadenas de bits son transmitidas.
43. ...
Función: Se ocupa de la transmisión del flujo de bits a través del medio.
Dispositivos y Protocolos: Cables, tarjetas y repetidores (hub). RS-232,
X.21.
47. Nivel de Aplicación (Nivel 4).
Incluye el nivel 7,6 y parte del nivel 5 de la
torre OSI.
Proporciona transferencia de datos
extremo a extremo, asegurando que los
datos llegan en el mismo orden en que
han sido enviados, y sin errores. Esta
capa puede incluir mecanismos de
seguridad.
La capa de aplicación que maneja
protocolos de alto nivel, aspectos de
representación, codificación y control de
diálogo
2.2.2.2 NIVELES
48. ...
Nivel de Aplicación (Nivel 4).
Los principales protocolos utilizados son:
FTP : File Transfer Protocol (Protocolo de
transporte de archivos)
HTTP: Hypertext Transfer protocol (Protocolo de
transferencia de hipertexto)
SMTP: Simple Mail transport protocol (Protocolo
de transporte de correo simple)
DNS: Domain Name Service (Servicio de
nombre de dominio)
TFTP:Trival File transport protocol(Protocolo de
transporte de archivo trivial)
NIVELES
49. ... NIVELES
Capa de transporte (Nivel 3)
La capa de transporte se refiere a los aspectos de calidad
del servicio con respecto a la confiabilidad, el control de flujo
y la corrección de errores.
Uno de sus protocolos, el protocolo para el control de la
transmisión (TCP), ofrece maneras flexibles y de alta calidad
para crear comunicaciones de red confiables, sin problemas
de flujo y con un nivel de error bajo.
TCP es un protocolo orientado a la conexión.
Mantiene un diálogo entre el origen y el destino mientras
empaqueta la información de la capa de aplicación en
unidades denominadas segmentos.
50. ...
NIVELES
Nivel 3 Capa de transporte
Mantiene un diálogo entre el origen y el destino mientras empaqueta la
información de la capa de aplicación en unidades denominadas
segmentos.
Orientado a la conexión no significa que el circuito exista entre los
computadores que se están comunicando (esto sería una conmutación de
circuito). Significa que los segmentos de la Capa 4 viajan de un lado a
otro entre dos hosts para comprobar que la conexión exista lógicamente
para un determinado período.
Esto se conoce como conmutación de paquetes.
51. ...
Nivel de Internet (Nivel 2).
NIVELES
El propósito de la capa de Internet es enviar paquetes origen desde
cualquier red en Internetwork de redes y que estos paquetes lleguen a
su destino independientemente de la ruta y de las redes que se
utilizaron 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.
Esto se puede comparar con el sistema postal. Cuando envía una
carta por correo, usted no sabe cómo llega a destino (existen varias
rutas posibles); lo que le interesa es que la carta llegue.
52. ...
Nivel de Internet (Nivel 2).
Se encarga de conectar equipos que están en redes diferentes. Permite
que los datos atraviesen distintas redes interconectadas desde un origen
hasta un destino.
El principal protocolo utilizado es IP (Internet Protocol).
NIVELES
53. NIVELES
Nivel de acceso a la red (Nivel 1).
El nombre de esta capa es muy amplio y se presta a confusión. También
se denomina capa de host a red.
Es la capa que se ocupa de todos los aspectos que requiere un paquete
IP para realizar realmente un enlace físico y luego realizar otro enlace
físico.
Esta capa incluye los detalles de tecnología de LAN y WAN y todos los
detalles de las capas física y de enlace de datos del modelo OSI.
Controla la interfaz entre un sistema final y una subred.
56. Algunos protocolos en la familia de
protocolos TCP/IP
BGP = Protocolo de pasarela frontera.
FTP = Protocolo de transferencia de archivos.
HTTP = Protocolo de transferencia de hipertexto.
ICMP = Protocolo de mensajes de control de Internet.
IGMP = Protocolo de gestión de grupos en Internet.
IP = Protocolo Internet.
MIME = Extensiones multipropósito de correo
electrónico.
OSPF = Protocolo del primer camino más corto disponible.
RSVP = Protocolo de reserva de recursos.
SMTP = Protocolo simple de transferencia de correo
electrónico.
SNMP = Protocolo simple de gestión de red.
TCP = Protocolo de control de transmisión.
UDP = Protocolo de datagrama de usuario.
57. COMPARACIÓN
Similitudes
Ambos se dividen en capas
Ambos tienen capas de aplicación,
aunque incluyen servicios muy
distintos
Ambos tienen capas de transporte
y de red similares
Se supone que la tecnología es de
conmutación de paquetes (no de
conmutación de circuitos)
Los profesionales de networking
deben conocer ambos
