LHDG / V.06 - 26   1
SOFTWARE DE RED
Las primeras redes de computadoras se
diseñaron con el Hardware (Hw) como su
parte principal y el Software (Sw) era
secundario.

Ahora la situación ha cambiado, el Sw de la
red es altamente estructurado y pesa tanto
como el Hw.
Veremos los principios de estructuración del Sw..


                   LHDG / V.06 - 26           2
CONTENIDO
•   Jerarquía de Protocolos.
•   Aspectos de Diseño de las capas.
•   Servicios orientados a la conexión y no
    orientados a la conexión.
•   Primitivas de Servicio.
•   Relación de Servicios a Protocolos.

                 LHDG / V.06 - 26             3
SOFTWARE DE RED
JERARQUIA DE PROTOCOLOS


Para    reducir  la   complejidad     de      su
diseño, muchas redes están organizadas como
una serie de capas o niveles de
Software, cada una construida sobre la inferior.

El propósito de cada capa es ofrecer servicios
a las capas superiores.




                     LHDG / V.06 - 26          4
SOFTWARE DE RED
JERARQUIA DE PROTOCOLOS




             CAPAS O NIVELES 26 SOFTWARE
                     LHDG / V.06 -
                                   DE      5
SOFTWARE DE RED
JERARQUIA DE PROTOCOLOS



Además la “capa n” de una máquina lleva a cabo una
conversación con la “capa n” de otra máquina (capas pares).

Las reglas y convenciones que se siguen en            esta
conversación se conocen como protocolo de la capa n


=> básicamente, un protocolo es un acuerdo, entre las
partes que se comunican, sobre cómo va a proceder la
comunicación




                         LHDG / V.06 - 26                6
SOFTWARE DE RED
JERARQUIA DE PROTOCOLOS

            Servicio & Protocolo




                     LHDG / V.06 - 26   7
SOFTWARE DE RED
JERARQUIA DE PROTOCOLOS




              PROTOCOLOS DE LA CAPA “N”
                     LHDG / V.06 - 26     8
SOFTWARE DE RED
JERARQUIA DE PROTOCOLOS




Un conjunto de capas y protocolos recibe el
nombre de Arquitectura de Red.


La lista de protocolos empleados por un sistema
determinado, con un protocolo por capa, se
llama Pila de Protocolos.




                     LHDG / V.06 - 26        9
SOFTWARE DE RED
JERARQUIA DE PROTOCOLOS


Entre cada par de capas adyacentes hay una
interfaz.

La interfaz de una capa les dice a los procesos
de arriba cómo accederla; especifica cuáles
son los parámetros y qué resultados esperar.




                     LHDG / V.06 - 26        10
SOFTWARE DE RED
JERARQUIA DE PROTOCOLOS




                      INTERFACES
                     LHDG / V.06 - 26   11
SOFTWARE DE RED
JERARQUIA DE PROTOCOLOS


Tipos de Comunicaciones entre máquinas:


Comunicación      Virtual:      Se       realiza
“indirectamente” entre capas pares      de dos
máquinas.

Comunicación Física: Se realiza a través de
las interfaces entre las capas pares de dos
máquinas.


                     LHDG / V.06 - 26         12
SOFTWARE DE RED
JERARQUIA DE PROTOCOLOS




                     Comunicación Virtual




                     Comunicación Física

            CAPAS-PROTOCOLOS-INTERFACES
                    LHDG / V.06 - 26        13
            COMUNICACIÓN VIRTUAL Y FÍSICA
CONTENIDO
•   Jerarquía de Protocolos.
•   Aspectos de Diseño de las capas.
•   Servicios orientados a la conexión y no
    orientados a la conexión.
•   Primitivas de Servicio.



                   LHDG / V.06 - 26           14
SOFTWARE DE RED
ASPECTOS DE DISEÑO DE CAPAS
En el modelo OSI, hay tres aspectos fundamentales a tener en cuenta en el
diseño de las capas: 1. Servicios. 2. Interfaces. 3. Protocolos.

Servicio dice lo que hace la capa (no cómo es que las entidades superiores
tienen acceso a ella o cómo funciona la capa).
La interfaz de una capa les dice a los procesos de arriba cómo acceder a
ella; especifica cuáles son los parámetros y qué resultados esperar (tampoco
dice sobre cómo trabaja la capa por dentro).
Los protocolos son acuerdos, entre las capas pares que se comunican,
sobre cómo va a proceder su comunicación.

Los protocolos usados son propios de la capa. Ésta puede usar los
protocolos que quiera, siempre que provea los servicios asignados a la
capa.
                               LHDG / V.06 - 26                         15
SOFTWARE DE RED
  ASPECTOS DE DISEÑO DE CAPAS
Analogía para los conceptos de servicios, interfaces, protocolos y comunicación,
en una arquitectura multicapas “FILOSOFO_TRADUCTOR_SECRETARIA”.




                 ARQUITECTURA MULTICAPAS
            “FILOSOFO_TRADUCTOR_SECRETARIA”                               16
SOFTWARE DE RED
ASPECTOS DE DISEÑO DE CAPAS




                                       17
                    LHDG / V.06 - 26
SOFTWARE DE RED
ASPECTOS DE DISEÑO DE CAPAS




                      LHDG / V.06 - 26   18
SOFTWARE DE RED
ASPECTOS DE DISEÑO DE CAPAS
     Tarea de Fragmentación del Mensaje (M)
          en una Comunicación Virtual




       Ejemplo de flujo de Información soportando
           comunicación virtual 26
                        LHDG / V.06 -
                                      desde capa 5   19
SOFTWARE DE RED
ASPECTOS DE DISEÑO DE CAPAS

Aspecto a considerar en el diseño por capas
Al diseñar un protocolo se debe considerar el servicio
prestado por la capa a la que pertenece el
protocolo, tales como:

 •   Direccionamiento           – Capa Red
 •   Control de Errores         – Capa Enlace de datos
 •   Control de Flujo           – Capa de Enlace de datos
 •   Multiplexaje               – Capa de Transporte
 •   Enrutamiento               – Capa de Transporte
 •   Acceso al canal            – Capa de Enlace de datos
     …
                          LHDG / V.06 - 26                  20
SOFTWARE DE RED
    ASPECTOS DE DISEÑO DE CAPAS
10.1.0.1
                  Que protocolo aplica en cada tarea de la red?                    10.3.0.1

       .                                                                       .
       .                                                                       .
       .                                                                       .

10.1.0.2
                                                                             10.3.0.2
 Host
                                                                             10.4.0.1
       10.2.0.1

                        Router                         Router            Host
                                                                          .
            .                                                             .
            .                                                             .
            .
                                                                  10.4.0.2
       10.2.0.2                     LHDG / V.06 - 26                           21
CONTENIDO
•   Jerarquía de Protocolos.
•   Aspectos de Diseño de las capas.
•   Servicios orientados a la conexión y no
    orientados a la conexión.
•   Primitivas de Servicio.



                   LHDG / V.06 - 26           22
SOFTWARE DE RED
Servicio orientados a conexión     y no-orientado a conexión


- Orientado a Conexión (Circuitos). Primero se
  establece el circuito entre el origen y el destino y
  luego se procede con la transmisión de los frames de
  datos.

- No Orientado a Conexión (Datagramas). No
  se requiere establecer el circuito inicial para transmitir
  los frames, éstos se envían y recorren trayectorias
  diferentes, antes de alcanzar el destino final.

                         LHDG / V.06 - 26
                                                               23
SOFTWARE DE RED
    SERVICIOS ORIENTADOS A LA CONEXIÓN Y           NO ORIENTADOS A LA CONEXIÓN
10.1.0.1
                                                                                          10.3.0.1

       .          C
                      B                                        B
                                                                   A                  .
                           A                               C
       .                             C    B    A                                      .
       .                                                                              .
                                   circuito
10.1.0.2
                                                                                  10.3.0.2


                                                                                  10.4.0.1
       10.2.0.1

                          Router                         Router
                                                                                  .
            .                                                                     .
            .                                                                     .
            .
                                                                       10.4.0.2
       10.2.0.2                    LHDG / V.06 - 26                                   24
SOFTWARE DE RED
    SERVICIOS ORIENTADOS A LA CONEXIÓN             y       NO ORIENTADOS A LA CONEXIÓN
10.1.0.1
                                                                                                     10.3.0.1

       .          C
                      B                                                   A
                                                                              C                  .
                           A                                          B
       .                                    C                                                    .
       .                                                                                         .
                                                   A
                                        B

10.1.0.2
                               A                                  B                          10.3.0.2
                                                       B
                                                                                             10.4.0.1
                                   A
       10.2.0.1

                          Router                               Router
                                                                                             .
            .                                                                                .
            .                                                                                .
            .
                                                                                  10.4.0.2
       10.2.0.2                        LHDG / V.06 - 26                                          25
SOFTWARE DE RED
Servicios orientados a conexión y no-orientados a conexión
Ejemplos de algunos tipos de servicio de ambos tipos …


              Flujo Confiable de Mensajes      Secuencia de páginas

              Flujo Confiable de Bytes         Inicio de sesión remoto

              Conexión no Confiable            Voz Digitalizada

              Datagrama no Confiable           Correo Electrónico Basura

              Datagrama Confirmado             Correo Certificado

              Solicitud - Respuesta            Consulta de Base de Datos


                            LHDG / V.06 - 26
                                                                         26
CONTENIDO
•   Jerarquía de Protocolos.
•   Aspectos de Diseño de las capas.
•   Servicios orientados a la conexión y no
    orientados a la conexión.
•   Primitivas de Servicio.



                   LHDG / V.06 - 26           27
SOFTWARE DE RED
Primitivas de Servicio

Un Servicio se accesa a través de un conjunto de
primitivas (operaciones o instrucciones) disponibles a un
proceso de usuario .


Las Primitivas son las “operaciones o instrucciones”
disponibles y provistas por la capa inferior a la superior
para que un proceso de usuario acceda al servicio
provisto por la capa inferior.



                         LHDG / V.06 - 26                    28
SOFTWARE DE RED
Primitivas de Servicio
Ejemplo - Primitivas de Servicio
usadas para la implementacion de un
servicio simple - orientado a
conexion.


                         Se bloquea en espera de una Conexión entrante
                         Establece una Conexión con el par en espera
                         Se bloquea en espera de un Mensaje entrante
                         Envía un mensaje al “par”
                         Da por terminada una Conexión



                             LHDG / V.06 - 26                      29
SOFTWARE DE RED
Primitivas de Servicio
 Ejemplo - Primitivas en un
 servicio orientado a la conexión
 en una red cliente servidor:




                            LHDG / V.06 - 26   30
LHDG / V.06 - 26   31

1.3.1b software de red

  • 1.
  • 2.
    SOFTWARE DE RED Lasprimeras redes de computadoras se diseñaron con el Hardware (Hw) como su parte principal y el Software (Sw) era secundario. Ahora la situación ha cambiado, el Sw de la red es altamente estructurado y pesa tanto como el Hw. Veremos los principios de estructuración del Sw.. LHDG / V.06 - 26 2
  • 3.
    CONTENIDO • Jerarquía de Protocolos. • Aspectos de Diseño de las capas. • Servicios orientados a la conexión y no orientados a la conexión. • Primitivas de Servicio. • Relación de Servicios a Protocolos. LHDG / V.06 - 26 3
  • 4.
    SOFTWARE DE RED JERARQUIADE PROTOCOLOS Para reducir la complejidad de su diseño, muchas redes están organizadas como una serie de capas o niveles de Software, cada una construida sobre la inferior. El propósito de cada capa es ofrecer servicios a las capas superiores. LHDG / V.06 - 26 4
  • 5.
    SOFTWARE DE RED JERARQUIADE PROTOCOLOS CAPAS O NIVELES 26 SOFTWARE LHDG / V.06 - DE 5
  • 6.
    SOFTWARE DE RED JERARQUIADE PROTOCOLOS Además la “capa n” de una máquina lleva a cabo una conversación con la “capa n” de otra máquina (capas pares). Las reglas y convenciones que se siguen en esta conversación se conocen como protocolo de la capa n => básicamente, un protocolo es un acuerdo, entre las partes que se comunican, sobre cómo va a proceder la comunicación LHDG / V.06 - 26 6
  • 7.
    SOFTWARE DE RED JERARQUIADE PROTOCOLOS Servicio & Protocolo LHDG / V.06 - 26 7
  • 8.
    SOFTWARE DE RED JERARQUIADE PROTOCOLOS PROTOCOLOS DE LA CAPA “N” LHDG / V.06 - 26 8
  • 9.
    SOFTWARE DE RED JERARQUIADE PROTOCOLOS Un conjunto de capas y protocolos recibe el nombre de Arquitectura de Red. La lista de protocolos empleados por un sistema determinado, con un protocolo por capa, se llama Pila de Protocolos. LHDG / V.06 - 26 9
  • 10.
    SOFTWARE DE RED JERARQUIADE PROTOCOLOS Entre cada par de capas adyacentes hay una interfaz. La interfaz de una capa les dice a los procesos de arriba cómo accederla; especifica cuáles son los parámetros y qué resultados esperar. LHDG / V.06 - 26 10
  • 11.
    SOFTWARE DE RED JERARQUIADE PROTOCOLOS INTERFACES LHDG / V.06 - 26 11
  • 12.
    SOFTWARE DE RED JERARQUIADE PROTOCOLOS Tipos de Comunicaciones entre máquinas: Comunicación Virtual: Se realiza “indirectamente” entre capas pares de dos máquinas. Comunicación Física: Se realiza a través de las interfaces entre las capas pares de dos máquinas. LHDG / V.06 - 26 12
  • 13.
    SOFTWARE DE RED JERARQUIADE PROTOCOLOS Comunicación Virtual Comunicación Física CAPAS-PROTOCOLOS-INTERFACES LHDG / V.06 - 26 13 COMUNICACIÓN VIRTUAL Y FÍSICA
  • 14.
    CONTENIDO • Jerarquía de Protocolos. • Aspectos de Diseño de las capas. • Servicios orientados a la conexión y no orientados a la conexión. • Primitivas de Servicio. LHDG / V.06 - 26 14
  • 15.
    SOFTWARE DE RED ASPECTOSDE DISEÑO DE CAPAS En el modelo OSI, hay tres aspectos fundamentales a tener en cuenta en el diseño de las capas: 1. Servicios. 2. Interfaces. 3. Protocolos. Servicio dice lo que hace la capa (no cómo es que las entidades superiores tienen acceso a ella o cómo funciona la capa). La interfaz de una capa les dice a los procesos de arriba cómo acceder a ella; especifica cuáles son los parámetros y qué resultados esperar (tampoco dice sobre cómo trabaja la capa por dentro). Los protocolos son acuerdos, entre las capas pares que se comunican, sobre cómo va a proceder su comunicación. Los protocolos usados son propios de la capa. Ésta puede usar los protocolos que quiera, siempre que provea los servicios asignados a la capa. LHDG / V.06 - 26 15
  • 16.
    SOFTWARE DE RED ASPECTOS DE DISEÑO DE CAPAS Analogía para los conceptos de servicios, interfaces, protocolos y comunicación, en una arquitectura multicapas “FILOSOFO_TRADUCTOR_SECRETARIA”. ARQUITECTURA MULTICAPAS “FILOSOFO_TRADUCTOR_SECRETARIA” 16
  • 17.
    SOFTWARE DE RED ASPECTOSDE DISEÑO DE CAPAS 17 LHDG / V.06 - 26
  • 18.
    SOFTWARE DE RED ASPECTOSDE DISEÑO DE CAPAS LHDG / V.06 - 26 18
  • 19.
    SOFTWARE DE RED ASPECTOSDE DISEÑO DE CAPAS Tarea de Fragmentación del Mensaje (M) en una Comunicación Virtual Ejemplo de flujo de Información soportando comunicación virtual 26 LHDG / V.06 - desde capa 5 19
  • 20.
    SOFTWARE DE RED ASPECTOSDE DISEÑO DE CAPAS Aspecto a considerar en el diseño por capas Al diseñar un protocolo se debe considerar el servicio prestado por la capa a la que pertenece el protocolo, tales como: • Direccionamiento – Capa Red • Control de Errores – Capa Enlace de datos • Control de Flujo – Capa de Enlace de datos • Multiplexaje – Capa de Transporte • Enrutamiento – Capa de Transporte • Acceso al canal – Capa de Enlace de datos … LHDG / V.06 - 26 20
  • 21.
    SOFTWARE DE RED ASPECTOS DE DISEÑO DE CAPAS 10.1.0.1 Que protocolo aplica en cada tarea de la red? 10.3.0.1 . . . . . . 10.1.0.2 10.3.0.2 Host 10.4.0.1 10.2.0.1 Router Router Host . . . . . . 10.4.0.2 10.2.0.2 LHDG / V.06 - 26 21
  • 22.
    CONTENIDO • Jerarquía de Protocolos. • Aspectos de Diseño de las capas. • Servicios orientados a la conexión y no orientados a la conexión. • Primitivas de Servicio. LHDG / V.06 - 26 22
  • 23.
    SOFTWARE DE RED Servicioorientados a conexión y no-orientado a conexión - Orientado a Conexión (Circuitos). Primero se establece el circuito entre el origen y el destino y luego se procede con la transmisión de los frames de datos. - No Orientado a Conexión (Datagramas). No se requiere establecer el circuito inicial para transmitir los frames, éstos se envían y recorren trayectorias diferentes, antes de alcanzar el destino final. LHDG / V.06 - 26 23
  • 24.
    SOFTWARE DE RED SERVICIOS ORIENTADOS A LA CONEXIÓN Y NO ORIENTADOS A LA CONEXIÓN 10.1.0.1 10.3.0.1 . C B B A . A C . C B A . . . circuito 10.1.0.2 10.3.0.2 10.4.0.1 10.2.0.1 Router Router . . . . . . 10.4.0.2 10.2.0.2 LHDG / V.06 - 26 24
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    SOFTWARE DE RED SERVICIOS ORIENTADOS A LA CONEXIÓN y NO ORIENTADOS A LA CONEXIÓN 10.1.0.1 10.3.0.1 . C B A C . A B . C . . . A B 10.1.0.2 A B 10.3.0.2 B 10.4.0.1 A 10.2.0.1 Router Router . . . . . . 10.4.0.2 10.2.0.2 LHDG / V.06 - 26 25
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    SOFTWARE DE RED Serviciosorientados a conexión y no-orientados a conexión Ejemplos de algunos tipos de servicio de ambos tipos … Flujo Confiable de Mensajes Secuencia de páginas Flujo Confiable de Bytes Inicio de sesión remoto Conexión no Confiable Voz Digitalizada Datagrama no Confiable Correo Electrónico Basura Datagrama Confirmado Correo Certificado Solicitud - Respuesta Consulta de Base de Datos LHDG / V.06 - 26 26
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    CONTENIDO • Jerarquía de Protocolos. • Aspectos de Diseño de las capas. • Servicios orientados a la conexión y no orientados a la conexión. • Primitivas de Servicio. LHDG / V.06 - 26 27
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    SOFTWARE DE RED Primitivasde Servicio Un Servicio se accesa a través de un conjunto de primitivas (operaciones o instrucciones) disponibles a un proceso de usuario . Las Primitivas son las “operaciones o instrucciones” disponibles y provistas por la capa inferior a la superior para que un proceso de usuario acceda al servicio provisto por la capa inferior. LHDG / V.06 - 26 28
  • 29.
    SOFTWARE DE RED Primitivasde Servicio Ejemplo - Primitivas de Servicio usadas para la implementacion de un servicio simple - orientado a conexion. Se bloquea en espera de una Conexión entrante Establece una Conexión con el par en espera Se bloquea en espera de un Mensaje entrante Envía un mensaje al “par” Da por terminada una Conexión LHDG / V.06 - 26 29
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    SOFTWARE DE RED Primitivasde Servicio Ejemplo - Primitivas en un servicio orientado a la conexión en una red cliente servidor: LHDG / V.06 - 26 30
  • 31.
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