Clase 1 Modelos de Redes de Computadoras

1. Redes Avanzadas
Clase 1
Modelos de Redes de Computadoras
Ing. José Ricardo Tillero UPTAEB

2. Modelos de Redes de Computadoras
Tema 1
Modelo OSI

3. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Definición y características
 Modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos, también llamado OSI (Open
System Interconnection) es el modelo de red descriptivo, que fue creado por
la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) en el año 1984.
 Es un marco de referencia para la definición de arquitecturas en la interconexión
de los sistemas de comunicaciones.
 OSI es un modelo de referencia que muestra como debe transmitirse un mensaje
entre nodos en una red de datos.
 El modelo OSI tiene 7 niveles de funciones.
 No todos los productos comerciales se adhieren al modelo OSI.
 Sirve para enseñar redes y en discusiones técnicas (resolución de problemas).

4. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Características
 Esta formado por siete capas o niveles de funciones que definen las diferentes
fases por las que deben pasar los datos para viajar de un dispositivo a otro sobre
una red de comunicaciones.
 Actualmente el Modelo o arquitectura de red usado como el estándar mundial en la
comunicación por Internet y en redes locales, es el TCP/IP, sin embargo el Modelo
OSI es muy usado en la enseñanza como una manera de mostrar cómo puede
estructurarse una "pila" de protocolos de comunicaciones.
 El modelo especifica el protocolo que debe ser usado en cada capa, y suele
hablarse de modelo de referencia ya que es usado como una gran herramienta
para la enseñanza de comunicación de redes.
 Es una normativa estandarizada útil debido a la existencia de muchas tecnologías
de comunicación de diferentes fabricantes y compañías, que están en expansión,
por lo que este modelo permite que todas pudiesen entenderse.

5. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Estructura
 Formado por 7 capas o niveles.
 Las capas 7, 6, 5 y 4 proporcionan una
entrega precisa de los datos entre
computadores.
 Las capas 3, 2 y 1 controlan la entrega
física de mensajes a través de la red.

6. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Estructura
Aplicación
Presentación
Sesión5
6
7
Proporcionan servicios de soporte
de usuario
Transporte4
Asegura la transmisión fiable de
extremo a extremo
Red
Enlace
Físico1
2
3
Son los niveles de soporte de Red
(aspectos físicos de la transmisión
de los datos de un dispositivo a
otro)

7. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa física
 Es la que se encarga de las conexiones globales de la computadora hacia la red,
tanto en lo que se refiere al medio físico como a la forma en la que se transmite la
información.
 Coordina las funciones necesarias para transmitir el flujo de datos a través del un
medio físico:
1. Define características físicas, eléctricas y funcionales del medio e interfaces.
2. Establece representación de datos: modulación o codificación.
3. Tasa de datos.
4. Sincronización de los datos transmitidos.
5. Configuración de la línea: punto a punto, multipunto.
6. Topología.
7. Modo de transmisión: dúplex, semidúplex o símplex.
8. Transmitir el flujo de bits a través del medio.

8. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de enlace de datos
 Responsable de la entrega nodo a nodo dentro de la misma red. Hace que la capa
física aparezca ante un nivel superior (capa red) como un medio libre de errores.
 Sus responsabilidades son:
1. Segmentación y reensamblado de tramas.
2. Direccionamiento físico: añade cabecera con la dirección destino y fuente.
3. Control de flujo.
4. Control de errores: añade cola de redundancia.
5. Control de acceso: en medios compartidos determinar cuando acceder al
medio.
6. Provee acceso al medio.
7. Establece, mantiene y libera el enlace lógico entre nodos adyacentes.
8. Las unidades de información se denominan tramas.

9. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de red
 Se encarga de la entrega de origen a destino de los paquetes individuales,
independientemente de la red en la que se estén.
 Las funciones a implementar son:
1. Direccionamiento lógico: añade dirección lógica origen y destino.
2. Encaminamiento.
3. Las unidades de información se denominan paquetes.
4. Se pueden clasificar en protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento:
a. Enrutables: viajan con los paquetes (IP, IPX, APPLETALK)
b. Enrutamiento: permiten seleccionar las rutas
(RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, BGP)
5. En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta
de los datos hasta su receptor final.

10. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de transporte
 Responsable de la entrega origen a destino de todo el mensaje.
 Las funciones que implementa son:
1. Direccionamiento en punto de servicio: diferencia entre las distintas
aplicaciones que acceden a la red simultáneamente
2. Segmentación y reensamblado: división de los datos a enviar en Segmentos o
Datagramas de tamaño predeterminado.
3. Control de conexión: función opcional. Envío individual de los Segmentos o
Datagramas o agrupados en una conexión.
4. Control de flujo: se realiza de extremo a extremo y no sólo en un único enlace
como en el caso de la capa de enlace.
5. Control de errores: similar al de la capa de enlace, pero de extremo a extremo.

11. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de sesión
 Establece, mantiene y sincroniza la interacción entre los sistemas de
comunicación, además de iniciar y acabar las conexiones.
 Las funciones asignadas a esta capa son:
1. Control de diálogo: permite que dos sistemas establezcan un diálogo.
2. Sincronización: inserta puntos de prueba en el flujo de datos para el chequeo de
la integridad de los mensajes enviados.
3. En muchos casos, los servicios de la capa de sesión son parcial o totalmente
prescindibles.

12. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de presentación
 Asegura que la información que se envía se pueda transmitir a través de la red y
ser leída correctamente por la aplicación receptora.
 Funciones implementadas en la capa:
1. Traducción: codifica los datos en un formato que pueda ser compatible entre las
distintas computadoras.
2. Cifrado: asegura la privacidad de los datos enviados.
3. Compresión: reduce la cantidad de datos a enviar.
4. En ella se tratan aspectos tales como la semántica y la sintaxis de los datos
transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener diferentes formas de
manejarlas.

13. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de aplicación
 Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las demás
capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos,
como correo electrónico (Post Office Protocol y SMTP), gestores de bases de
datos y servidor de ficheros (FTP), por UDP pueden viajar (DNS y Routing
Information Protocol). Hay tantos protocolos como aplicaciones distintas y puesto
que continuamente se desarrollan nuevas aplicaciones el número de protocolos
crece sin parar.
 Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa directamente con el nivel
de aplicación. Suele interactuar con programas que a su vez interactúan con el
nivel de aplicación pero ocultando la complejidad subyacente.

14. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Sumario de las funciones de cada capa

15. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Elementos de una transmisión de datos
 Entidades: Elementos activos que se encuentran en cada una de las capas, ej.
software, hardware, cuando las entidades se encuentran en la misma capa son
entidades pares.
 Proveedor de servicio: Es cada entidad inferior a otra que le puede ofrecer
servicios o funciones.
 SAP: Es el punto de acceso a los servicios de una capa inferior, cada SAP tiene
una dirección que lo identifica.
 Interface: Es el conjunto de reglas que hace que las capas se puedan
comunicar. Se usa una IDU (unidad de datos de la interface) a través del SAP, la
IDU consiste en una SDU (unidad de datos de servicio), además de alguna
información de control, necesaria para que las capas inferiores realicen su
trabajo, pero no forma parte de los datos.

16. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Elementos de una transmisión de datos

17. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Procesos paritarios

18. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Transmisión de datos
 Cuando el proceso emisor desea enviar datos al proceso receptor, entrega los
datos a la capa de aplicación (7), donde se añade la cabecera de aplicación en la
parte delantera de los datos, que se entrega a la capa de presentación, y de esta
manera se prosigue hasta la capa física.
 Luego de la transmisión física, la máquina receptora, se encarga de hacer los
pasos para ir eliminando las cabeceras según las capas que vaya recorriendo la
información hasta llegar al proceso receptor.
 Los detalles de cada una de las siete capas es un detalle técnico en el transporte
de los datos entre los dos procesos.

19. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Transmisión de datos

20. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Transmisión de datos

21. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Transmisión de datos: Simulación
Medio de Transmisión
Aplicación
Sesión
Red
Enlace
Físico
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Físico

22. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Encapsulamiento

23. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa física

24. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de enlace de datos

25. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de enlace de datos: Proceso de entrega nodo a nodo
domingo, 16 de agosto de 2020
Redes Avanzadas
Transparencia N° 25

26. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de enlace de datos: Ejemplo de entrega nodo a nodo

27. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de red

28. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de red: Proceso de entrega fuente - destino

29. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de red: Ejemplo de entrega fuente - destino

30. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de transporte:

31. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de transporte: Proceso de entrega de un mensaje extremo -
extremo

32. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de transporte: Ejemplo de entrega extremo - extremo

33. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de sesión

34. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de presentación

35. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo OSI
 Capa de aplicación

36. Modelos de Redes de Computadoras
Tema 2
Modelo TCP/IP

37. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo TCP/IP
 Historia
 El modelo TCP/IP es un modelo de descripción de protocolos de
red creado en la década de 1965 por DARPA, una agencia
del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.
 Evolucionó de ARPANET, el cual fue la primera red de área amplia y
predecesora de Internet.
 EL modelo TCP/IP se denomina a veces como Internet Model,
Modelo DoD o Modelo DARPA.
 Es el estándar abierto de Internet.

38. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo TCP/IP
 Definición y características
 El modelo TCP/IP, describe un conjunto de guías generales de diseño e
implementación de protocolos de red específicos para permitir que un equipo
pueda comunicarse en una red.
 TCP/IP provee conectividad de extremo a extremo especificando cómo los datos
deberían ser formateados, direccionados, transmitidos, enrutados y recibidos por
el destinatario.
 Existen protocolos para los diferentes tipos de servicios de comunicación entre
equipos.
 TCP/IP tiene cuatro capas de abstracción según se define en el RFC 1122. Esta
arquitectura de capas a menudo es comparada con el Modelo OSI de siete capas.
 El modelo TCP/IP y los protocolos relacionados son mantenidos por la Internet
Engineering Task Force (IETF).

39. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo TCP/IP
 Estructura
 Capa 4 o Capa de Aplicación: Aplicación, asimilable a las capas 5 (sesión), 6
(presentación) y 7 (aplicación) del modelo OSI. La capa de aplicación debía incluir
los detalles de las capas de sesión y presentación OSI. Crearon una capa de
aplicación que maneja aspectos de representación, codificación y control de
diálogo.
 Capa 3 o Capa de Transporte: Transporte, asimilable a la capa 4 (transporte) del
modelo OSI.
 Capa 2 o Capa de Internet: Internet, asimilable a la capa 3 (red) del modelo OSI.
 Capa 1 o Acceso a la Red: Acceso al Medio, asimilable a la capa 2 (enlace de
datos) y a la capa 1 (física) del modelo OSI.

40. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo TCP/IP
 Estructura

41. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo TCP/IP
 Estructura

42. Modelos de Redes de Computadoras
Modelo TCP/IP
 Encapsulación

43. Modelos de Redes de Computadoras
Tema 3
Proyecto 802

44. Modelos de Redes de Computadoras
Proyecto 802
 Historia
 En febrero de 1980 se formó en el IEEE un comité de redes locales con la intención de
estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps (el Ethernet de la época).
 Le tocó el número 802. Decidieron estandarizar el nivel físico, el de enlace y superiores.
 Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles: el de enlace lógico, encargado de la
lógica de re-envíos, control de flujo y comprobación de errores, y el subnivel de acceso
al medio, encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultáneo a la red por parte de
las estaciones.
 Para final de año ya se había ampliado el estándar para incluir el Token Ring (Red en
anillo con paso de testigo) de IBM y un año después, y por presiones de grupos
industriales, se incluyó Token Bus (Red en bus con paso de testigo), que incluía
opciones de tiempo real y redundancia, y que se suponía idóneo para ambientes de
fábrica.
 Cada uno de estos tres "estándares" tenía un nivel físico diferente, un subnivel de
acceso al medio distinto pero con algún rasgo común (espacio de direcciones y
comprobación de errores), y un nivel de enlace lógico único para todos ellos.
 Después se fueron ampliando los campos de trabajo, se incluyeron redes de área
metropolitana (alguna decena de kilómetros), personal (unos pocos metros) y regional
(algún centenar de kilómetros), se incluyeron redes inalámbricas (WLAN), métodos de
seguridad, comodidad, etc.

45. Modelos de Redes de Computadoras
Proyecto 802
 Características
 IEEE 802 es un estudio de estándares elaborado por el Instituto de Ingenieros
Eléctricos y Electrónicos (IEEE) que actúa sobre Redes de ordenadores.
 Concretamente y según su propia definición sobre redes de área local (LAN) y
redes de área metropolitana (MAN).
 También se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estándares que proponen,
algunos de los cuales son muy conocidos: Ethernet (IEEE 802.3), o Wi-Fi (IEEE
802.11). Está, incluso, intentando estandarizar Bluetooth en el 802.15 (IEEE
802.15).
 Se centra en definir los niveles más bajos (según el modelo de referencia OSI o
sobre cualquier otro modelo).
 Concretamente subdivide el segundo nivel, el de Enlace de Datos, en dos
subniveles: El de Enlace Lógico (LLC), recogido en 802.2, y el de Control de
Acceso al Medio (MAC), subcapa de la capa de Enlace Lógico. El resto de los
estándares actúan tanto en el Nivel Físico, como en el subnivel de Control de
Acceso al Medio.

46. Modelos de Redes de Computadoras
Proyecto 802
 Estructura
 LLC - Gestiona la comunicación de enlace de datos y define el uso de puntos de
interfaz lógicos llamados SAP - Puntos de Acceso al Servicio. Otros equipos
utilizan los SAP para transferir información desde LLC hacia los niveles superiores.
 MAC – Proporciona acceso compartido al nivel físico para las tarjetas de red de los
equipos. Se comunica directamente con la tarjeta de red y es el responsable del
envío de datos libres de errores entre dos equipos.

47. Modelos de Redes de Computadoras
Proyecto 802
 Grupos de Trabajo
Nombre Descripción Nota
IEEE 802.1 Normalización de interfaz
802.1D Spanning Tree Protocol
802.1Q Virtual Local Area Networks (VLAN)
802.1aq Shortest Path Bridging (SPB)
IEEE 802.2 Control de enlace lógico Inactivo
IEEE 802.3 CSMA / CD (ETHERNET)
IEEE 802.4 Token bus Disuelto
IEEE 802.5 Token ring Inactivo
IEEE 802.6 Metropolitan Area Network (ciudad) (fibra óptica) Disuelto
IEEE 802.7 Grupo Asesor en Banda ancha Disuelto
IEEE 802.8 Grupo Asesor en Fibras Ópticas Disuelto
IEEE 802.9 Servicios Integrados de red de Área Local Disuelto
IEEE 802.10 Seguridad Disuelto

48. Modelos de Redes de Computadoras
Proyecto 802
 Grupos de Trabajo
Nombre Descripción Nota
IEEE 802.11 Redes inalámbricas WLAN. (Wi-Fi)
IEEE 802.12 Prioridad por demanda Disuelto
IEEE 802.13 Se ha evitado su uso por superstición Sin uso
IEEE 802.14 Modems de cable Disuelto
IEEE 802.15 WPAN (Bluetooth)
IEEE 802.16
Redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda
ancha (WIMAX)
IEEE 802.17 Anillo de paquete elástico
IEEE 802.18
Grupo de Asesoria Técnica sobre Normativas de
Radio
En desarrollo a día de
hoy
IEEE 802.19 Grupo de Asesoría Técnica sobre Coexistencia
IEEE 802.20 Mobile Broadband Wireless Access
IEEE 802.21 Media Independent Handoff
IEEE 802.22 Wireless Regional Area Network

49. Modelos de Redes de Computadoras
Proyecto 802
 Estándares importantes

50. Modelos de Redes de Computadoras
Proyecto 802
 802.1 - Protocolos superiores de redes de área loca
 Establece los estándares de interconexión relacionados con la gestión de redes.
 La norma 802.1 describe la interrelación entre las partes del documento y su
relación con el Modelo de Referencia OSI. También contiene información sobre
normas de gestión de red e interconexión de redes.
 802.2 - 802.2:Control de enlace lógico
 IEE 802.2 es el estándar que define el control de enlace lógico (LLC), que es la
parte superior de la capa enlace en las redes de área local. La subcapa LLC
presenta una interfaz uniforme al usuario del servicio enlace de datos,
normalmente la capa de red.
 Bajo la subcapa LLC esta la subcapa Medium Access Control (MAC), que depende
de la configuración de red usada (Ethernet, token ring, FDDI, 802.11, etc.).

51. Modelos de Redes de Computadoras
Proyecto 802
 802.3 - Ethernet
 La norma 802.3 es una especificación estándar sobre la que se monta Ethernet, un
método de establecimiento de comunicaciones físicas a través de una red de área local
o LAN, creada por el IEEE.
 Especifica el protocolo de transporte de información del nivel físico dentro de una
arquitectura de red a capas, tal como TCP/IP, basada a su vez en el modelo OSI.
 Se definió en 1983 y hoy en día el término Ethernet se utiliza para referirnos a las
especificaciones Ethernet incluidas en IEEE 802.3.
 Variaciones del 802.3:: Fast Ethernet, Gigabit Ethernet y 10Gigabits Ethernet.
 Especificaciones en cuanto a nivel físico se refiere, basadas en este estándar:
o 10 BASE 2/5/T/FX: 10 Mbit/s, es la Ethernet normal
o 100 BASE TX/T4/FX: 100Mbit/s, es la considerada Fast Ethernet.
o 1000 BASE TX/T: Gigabit Ethernet.

52. Modelos de Redes de Computadoras
Tema 4
Comparativa entre modelos

53. Modelos de Redes de Computadoras
Comparativa entre modelos

54. Modelos de Redes de Computadoras
Comparativa entre modelos

55. Modelos de Redes de Computadoras
Comparativa entre modelos

56. Modelos de Redes de Computadoras
Comparativa entre modelos