Este documento describe los protocolos y arquitecturas de comunicación de datos. Explica que los protocolos son conjuntos de reglas que rigen el intercambio de datos entre entidades y que existen dos modelos principales: el modelo OSI de 7 capas y el modelo TCP/IP de 4 capas. También resume los principales conceptos de cada capa como la dirección, enrutamiento, fragmentación, entrega de datos y aplicaciones de usuario.

1. COMUNICACIÓN DE DATOS
Protocolos y
Arquitecturas

2. PROTOCOLOS
Conjunto de reglas o convenciones que rigen la manera en
que dos entidades realizaran un intercambio de datos.
Usan un mismo lenguaje.
Entidades: aplicaciones de usuario (Web browser, termina,
email).
Sistemas: computador, terminal, sensores remotos.

3. DIAGRAMA SIMPLE
Sintaxis:
Formato de los datos (campo).
Niveles de señal (voltios, amperes).
Semántica:
Información de control.
Manejo de errores.
Temporización:
Ecualización de velocidad de
transmisión.
Secuenciamiento.
Servidor
Enlace RF
PC

4. MODELO DE TRES CAPAS
Las comunicaciones involucran a tres agentes:
Computadoras
Redes
Aplicaciones

5. ARQUITECTURA DE
TRANSFERENCIA DE
ARCHIVOS

6. MODELO DE TRES CAPAS
Capa de Acceso a la Red
Intercambio de datos entre el computador y la red.
El emisor proporciona la dirección de destino.
El emisor necesitara los servicios proporcionados por la
red.
Dependerá del tipo de red que se use.

7. MODELO DE TRES CAPAS
Capa de transporte
Intercambio confiable de datos.
Datos llegan a su destino en el mismo orden en que
fueron enviados.
Es independiente de la red que se use.
Es independiente de la aplicación.

8. MODELO DE RED SIMPLE
Capa de aplicación
Soporta diferentes aplicaciones.
Esta relacionada con el sistema operativo.
Ejemplo: email, web browser, administración de archivos.

9. REQUERIMIENTOS DE
DIRECCIÓN
Dos niveles.
Cada computador necesita una dirección de red única.
Cada aplicación en una computadora (multitarea) necesita
una dirección única dentro de la computadora.
SAP (Service Accsess Point).

10. ARQUITECTURA DE
PROTOCOLO Y REDES

11. PROTOCOLOS EN UNA
ARQUITECTURA SIMPLE

12. PDU (PROTOCOL DATA UNIT)
Se combinan los datos con la información de control.
Se añade
 a los datos de la capa superior la información de control.
Para cada capa hay un protocolo encargado.
Algunas capas, como la de transporte, pueden fragmentar
los datos de usuario.

13. PDU (PROTOCOL DATA UNIT)
Cada fragmento tiene una cabecera de transporte añadida:
SAP de destino.
Numero de secuencia.
Código de detección de errores.
Resultado: PDU de capa de transporte.

14. PDU (PROTOCOL DATA UNIT)

15. PDU DE RED
Se añade una cabecera de red.
Dirección de red de origen y destino.
Pedidos de servicio especial.

16. ESTÁNDARES
Son requeridos para la interoperabilidad entre equipos.
Aseguran un gran mercado para variedad de equipos y
software.
Permiten que equipos de diferentes fabricantes se puedan
comunicar.
Se detiene el avance (tecnología estancada).
Puede haber múltiples estándares para una misma cosa.
Ejemplo: CDMA2000 – WCDMA, militar – comercial.

17. ORGANIZACIONES
ITU – T
ISO
ANSI
TIA
EIC
IETF
IEEE

18. ESTÁNDARES

19. ARQUITECTURAS DE
PROTOCOLO
ESTANDARIZADAS
Son requeridas por los dispositivos para la comunicación.
Vendedores tienen mayores productos.
Los clientes solicitan equipos estandarizados.
Modelo de referencia OSI.
Protocolo TCP/IP.

20. MODELO OSI
Open System Interconnection.
Desarrollado por la ISO (International Organization for
Standarization).
Formado por 7 capas: Física, Enlace de datos, Red,
Transporte, Sesión, Presentación, Aplicación.
Se implemento muy tarde.

21. MODELO OSI
La clave: Arquitectura en capas.
Cada capa realiza un conjunto de funciones relacionadas
entre si.
Cada capa confía en las capas inferiores.
Cada capa provee servicios a la siguiente capa superior.
Los cambios en una capa no deben implicar cambios en
las otras capas.

22. ENTORNO OSI

23. ELEMENTOS DE LA
ESTANDARIZACIÓN
Opera entre dos entidades en la misma capa pero en diferentes
sistemas.
La especificación del protocolo debe ser precisa:
Formato de la unidad de datos.
Semántica de campos.
Secuencia de PDU’s.
Definición del servicio:
Describe que servicios se proporcionan y no la manera en
que lo hace.
Direccionamiento:
Identificado mediante los SAP’s.

24. MODELO OSI
Orientadas a red Orientadas a la aplicación
 Capa de red (3)
 Capa de enlace (2)
 Capa física (1)
Capas
inferiores
 Capa de aplicación(7)
 Capa de Presentación
(6)
 Capa de sesión (5)
 Capa de transporte (4)
Capas
superiores

25. CAPA FÍSICA
Es la que se encarga de transmitir los bits de información
a través del medio utilizado.
Se encarga de las conexiones físicas del computador
hacia la red, con respecto al medio físico (cable coaxial,
UTP, Wi-Fi, IR, etc.).
Características del medio (tipo de cable, tipo de
conectores, tipo de antena, etc.).
Formas en las que se transmite la información
(codificación de señal, niveles de tensión/intensidad de
corriente eléctrica, modulación, tasa binaria, etc.).

26. CAPA DE ENLACE DE DATOS
Proporciona una transmisión de datos sin errores y
confiable a través de un enlace físico.
Crea y reconoce los limites de las tramas.
Tiene mecanismos de regulación para el trafico, así evita
la saturación cuando el receptor es mas lento que el
emisor.
Se encarga del direccionamiento físico, la topología de la
red, notificación de errores, distribución ordenada de
tramas y control de flujo

27. CAPA DE RED
Es la responsable de que los datos lleguen desde el origen
al destino, aun cuando estos no se encuentren conectados
directamente.
Es la única responsable de tipo de conmutación de red
usado para rutear: Conmutación de circuitos o
Conmutación de paquetes.

28. UTILIZACIÓN DEL RUTEADOR

29. CAPA DE TRANSPORTE
Se encarga de aceptar los datos enviados por las capas
superiores, segmentarlos si es necesario, y pasarlos a la
capa de red.
En el modelo OSI, esta capa también se asegura que los
datos lleguen correctamente al otro lado de la
comunicación.
Se la considera el corazón de la comunicación porque
debe aislar las capas superiores de las posibles
implementaciones de tecnologías de red que se den en las
capas inferiores.

30. CAPA DE SESIÓN
Se encarga de establecer, gestionar y finalizar las
conexiones entre usuarios finales (procesos o
aplicaciones).
Controla la sesión que se establecerá entre el emisor y el
receptor.
Controla la concurrencia (que dos comunicaciones a la
misma operación critica no se efectúen al mismo tiempo).
Mantiene puntos de verificación (checkpoint), estos sirven
para que se puedan reanudar las sesiones desde el ultimo
punto de verificación en caso que se produzca una
interrupción por cualquier motivo.

31. CAPA DE PRESENTACIÓN
Presenta la información, aunque los equipos tengan
diferentes representaciones internas de caracteres (ASCII,
Unicode, EBCDIC), sonidos o imágenes, los datos siempre
llegan de manera reconocible.
Se concentra mas en el contenido de la comunicación que
en la manera como se establece.
Trabaja en la semántica y la sintaxis de los datos
transmitidos.
Es un traductor.

32. CAPA DE APLICACIÓN
Define los protocolos que usan las aplicaciones para el
intercambio de datos. Ejemplo: POP, SMTP, FTP.
Los usuarios generalmente no interactúan directamente
con la capa de aplicación.
Los usuarios interactúan con programas, y a su vez estos
interactúan con la capa de aplicación. Por ejemplo un
usuario no manda una petición “HTTP/1.0 GET index.html”
para conseguir una pagina en HTML, ni lee directamente el
código HTML/xml.

33. MODELO OSI

34. MODELO TCP/IP
Arquitectura que domina comercialmente.
Se especificó y utilizó intensivamente antes que el modelo
OSI.
Fue desarrollado por la Agencia de Investigación de
Defensa de los Estados Unidos. (DARPA) – ARPANET.
Es usado por internet.
No es el modelo oficial pero es practico.

35. CAPAS TCP/IP
Capa de Aplicación
Capa de transporte
Capa de Internet
Capa de Acceso a la Red
Capa Física

36. CAPA FÍSICA
Interface física entre el dispositivo transmisor de datos y
el medio de transmisión o red.
Características del medio de transmisión.
Niveles de señal.
Tasa de transferencia (Data Rates).

37. CAPA DE ACCESO A LA RED
Intercambio de datos entre el sistema final y la red.
Provee direccionamiento del destino.
Proporciona servicios como el manejo de prioridades.
Depende del tipo de red
WAN => X.25
LAN => IEEE 802.3 (Ethernet)

38. CAPA DE PROTOCOLO DE
INTERNET
Los sistemas pueden estar conectados a diferentes rede
(ATM, X.25, Ethernet, Dial-up).
Funciones de enrutamiento a través de múltiples redes.
Implementado en sistemas finales (hosts) y en ruteadores
(gateways capa 3).

39. CAPA DE TRANSPORTE (TCP)
Entrega de datos garantizada (UDP – no da garantía).
Entrega ordenada (segmenta datos durante la
transmisión), llegan en el mismo orden en que se enviaron.
Usa el protocolo TCP (Transmission Control Protocol), o el
protocolo UDP (User Datagram Protocol).

40. CAPA DE APLICACIÓN
Soporta diversas aplicaciones de usuario:
HTTP
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
Telnet
FTP

41. MODELO TCP/IP

42. OPERACIÓN TCP/IP

43. PDU’S EN TCP/IP

44. CONJUNTO DE PROTOCOLOS
TCP/IP

45. OSI VS TCP/IP