INTRODUCCION

A medida que aumenta el nmero de personas que necesitan satisfacer sus necesidades de comunicacin, se hace necesario que las redes crezcan y satisfagan la demanda, de forma segura y confiable.En base a una plataforma ya diseada y establecida, se hacen mejoras para poder asegurar la calidad de las comunicaciones.

PLATAFORMA PARA LAS COMUNICACIONES

Para que exista comunicacin, es necesario que estn presentes estos 3 factores: Origen o Emisor: Personas o Dispositivos que envan un mensaje. Destino o Receptor: Elemento que recibe el mensaje y lo interpreta. Canal: Medios que sirven de va para transportar el mensaje.En una red de datos, el mensaje (datos, videos, voz, etc.) se expresa en secuencias de bits, y se enva, generalmente, a travs de un medio almbrico o inalmbrico.Al enviar estos datos a travs de la red, es necesario segmentarlos, para minimizar los riesgos de prdida de la informacin, adems de retrasos importantes en el proceso.La segmentacin de los mensajes es muy importante ya que: El envo de segmentos de informacin, permite entrelazar diversas conversaciones en la red, a travs de un proceso llamado multiplexacin. Permite optar por rutas alternativas, por donde cada segmento efecte su recorrido hacia su destino, evitando vas saturadas o inseguras.

Aun as, considerando las ventajas de la segmentacin y multiplexacin, hay que sealar la complejidad al tener que preparar cada segmento de informacin para poder enviarlos, ser recibidos correctamente, y volver a armar el mensaje.Los dispositivos (PC, notebook, etc.) y medios (cableado, infrarrojos, etc.) constituyen el hardware de la red. Los servicios (e-mail hosting, web hosting) y procesos (funcionalidad de los servicios) constituyen el software que se utiliza en los dispositivos conectados a la red.Los dispositivos finales, son aquellos que el usuario usa como interfaz al conectarse a la red. Por ejemplo: Notebook, telfonos IP, Tablet, Smartphone, etc. Es lo que se denomina host, en contexto de red, que pude constituir el origen o el destino de un mensaje por la red. Un host se distingue de otro por una direccin que se le asigna, la que sirve para especificar donde ser enviado el mensaje.Existen hosts que son servidores y otros que son clientes. El servidor proporciona informacin y servicios, y el cliente solicita informacin al servidor, y la muestra. Tambin un host puede cumplir ambas funciones.Los dispositivos intermedios son los que conectan los hosts a la red y adems, pueden conectar varias redes para formar una internetwork. Por ejemplo: hubs, switches, routers, firewalls, etc.). Estos dispositivos tambin administran los datos que fluyen por la red, ejecutando procesos para optimizar el envo de informacin.El medio proporciona el canal para enviar el mensaje hasta el destino. Actualmente se usan 3 tipos de medios para conectar los dispositivos y proporcionar la ruta de transmisin de los datos: Hilos metlicos dentro de los cables: Los datos se traducen en impulsos elctricos. Fibras de vidrio o plsticas (cable de fibra ptica): Los datos se traducen en pulsos de luz. Transmisin inalmbrica: Los datos se traducen en ondas electromagnticas.Para elegir un medio de red apropiado al caso, se debe considerar factores como distancias, resistencia al ambiente, costos y capacidad de transmisin.

LAN, WAN e INTERNETWORKS

Dependiendo de factores como tamao a cubrir, cantidad de usuarios a conectar y cantidad y tipo de servicios disponibles, podemos clasificar las redes en tres tipos:1. Redes de rea local (LAN): Cubre una nica rea geogrfica y suministra servicios y aplicaciones dentro de una organizacin en comn. Ejemplo: Una empresa, una regin o un campus.2. Redes de rea amplia (WAN): Conectan redes de rea local que se encuentran separadas geogrficamente, y son controladas por un proveedor de servicio de telecomunicaciones (TSP).3. Internetwork: Es una malla global de redes interconectadas: una red de redes. La ms conocida y utilizada es Internet, que conecta varias redes de diferentes proveedores de servicios de internet (ISP).

Para la representacin de redes, se ha estandarizado tanto la simbologa para representar dispositivos y medios, como terminologa especializada para especificar los procedimientos de conexin entre stos. Es importante conocer los conceptos tcnicos ocupados, al igual que la simbologa respectiva.

PROTOCOLOS

Para que se d una comunicacin exitosa entre hosts, como en todo tipo de comunicacin, es necesario un grupo de protocolos, denominado suite de protocolos, que son implementados en el software y hardware. Estos protocolos se pueden dividir en capas, donde los servicios de una capa dependen de la capa inmediatamente inferior. La suite de protocolos debe especificar los requerimientos e interacciones, para que los dispositivos se comuniquen exitosamente.Muchos protocolos funcionan en base a estndares definidos, que aseguran el correcto funcionamiento entre productos de diferentes fabricantes Estos estndares son definidos por organizaciones que buscan la correcta interaccin entre protocolos para una eficiente comunicacin. Por ejemplo, los protocolos de aplicacin (HTTP), de transporte (TCP), de internetwork (IP) y de acceso a la red.Los protocolos de red describen las funciones que se realizan durante las comunicaciones de red, sin embargo, a menudo no describen como cumplir una determinada funcin. Al describir solamente que funciones se requieren durante la comunicacin pero no como realizarlas es posible que la implementacin de un protocolo sea independiente de la tecnologa sobre la cual se implementa. Por ejemplo en la especificacin para un servidor web no se especifica que lenguaje de programacin utilizar o sobre qu sistema operativo se ejecuta el software del servidor.

USO DE LOS MODELOS EN CAPAS

Un modelo en capas muestra el funcionamiento de los protocolos y las funciones que se realizan dentro de cada capa. As como las interacciones entre ellas. Existen beneficios al usar un modelo en capas: Asiste en el diseo del protocolo, Fomentan la competencia, interoperabilidad entre fabricantes. Evita la incompatibilidad de tecnologa o capacidades entre capas. Proporciona un lenguaje para describir las funciones de red.

Un modelo de protocolo proporciona un modelo que coincide fielmente con la estructura de una suite de protocolo en particular. El modelo TCP/IP es un modelo de protocolo por que describe las funciones que se producen en cada capa dentro del conjunto TCP/IP.Un modelo de referencia proporciona una referencia comn para mantener la consistencia en todos los tipos de protocolos y servicios de red. Un modelo de referencia no est pensado para ser una especificacin de implementacin ni para definir la arquitectura de una red. Su propsito es asistir en la comprensin ms clara de las funciones. El modelo OSI es el modelo ms conocido, se utiliza para el diseo de redes y resolucin de problemas.El modelo de Internet (TCP/IP) se define a finales de la dcada de los aos setenta y se conoce con el nombre de modelo de Internet. Este modelo define cuatro categoras de funciones que deben tener lugar para una comunicacin exitosa. Las especificaciones de TCP/IP se discuten en un foro pblico y se definen en una serie de documentos disponibles para el pblico denominados solicitudes de comentarios (RFC Request for comments).Los protocolos de la suite de TCP/IP se implementan en emisor y receptor y proporcionan la comunicacin de extremo a extremo. El proceso general para la comunicacin entre hosts es el siguiente: Generacin de datos a nivel de capa de aplicacin en el dispositivo origen. Segmentacin y encapsulacin de datos en el dispositivo origen. Transmisin de los datos a travs del medio en la capa de acceso a red. Transporte de datos a travs de la internetwork, que consiste en medios y dispositivos intermediarios. Recepcin de datos en el dispositivo destino por la capa de acceso a red. Desencapsulacin y re ensamble de los datos cuando llegan al dispositivo destino. Entrega de los datos a la aplicacin en el dispositivo destino.

Mientras los datos viajan por el stack de protocolos, varios protocolos agregan informacin en cada nivel de la pila, esto se conoce como encapsulacin. La forma que adopta una porcin de datos en cada capa, se denomina Unidad de Datos de Protocolo (PDU, Protocol Data Unit). De acuerdo a la capa, cada PDU recibe distintos nombres: Datos: Capa de aplicacin. Segmento: PDU de capa de transporte. Paquete: PDU de la capa de internetwork. Trama: PDU de la capa de acceso a red. Bits: PDU para referirse a los datos mientras se transmiten por el medio.

Para explicar como se enva un mensaje de una pgina Web HTML a un cliente:

HTTP entrega los datos HTML de una pgina web a la capa de transporte. En esta capa los datos se dividen en segmentos TCP y se aade el encabezado a cada segmento, que contiene informacin sobre el proceso con el cual se est comunicando en el host remoto y tambin informacin de secuencia para re ensamblar el contenido original.El segmento TCP es encapsulado por la capa de Internet (IP) que agrega nuevamente un encabezado, este contiene las direcciones de origen y destino de los hosts. Esto permitir entregarlo a su destino.El paquete IP es tratado por la capa de acceso a red (Ethernet) donde se aade otro encabezado de trama y un triler para formar una trama de Ethernet. Cada trama contiene en su encabezado una direccin fsica de origen y destino que identifica de manera nica a cada dispositivo en la red local.En el host destino, se sigue un proceso similar pero inverso, para des encapsular y mostrar los datos.El modelo OSI Es un modelo desarrollado como referencia por la ISO (International Organization for Standarization). Se pretenda crear un conjunto de protocolos basados en este modelo que no dependieran de ninguna organizacin ni sistemas propietarios. Sin embargo, TCP/IP se expandi muy rpidamente, dejando al modelo OSI de 7 capas solamente como referencia. Las capas del modelo OSI habitualmente se mencionan por su nmero, mientras que las de TCP/IP se utiliza el nombre de la capa.

En la capa de acceso a red, la suite de protocolos TCP/IP solo especifica cmo se transfieren los datos desde la capa de Internet hacia los medios fsicos. Las capas 1 y 2 del modelo OSI describen los procedimientos para tener acceso a los medios de red.Las capas 3 y 4 del modelo OSI es donde se da la mayor similitud.La capa 3 o capa de red del modelo OSI, se utiliza para analizar y documentar los procesos que se producen en las redes de datos para enrutar y direccionar los mensajes a travs de una internetwork. La capa 4 o capa de transporte del modelo OSI se utiliza para describir los servicios que administran las conversaciones individuales entre los hosts de origen y destino. Estas funciones incluyen acuses de recibo, recuperacin de errores y secuenciamiento. En la suite TCP/IP el protocolo de control de transmisin (TCP, Transmission Control Protocol) y el protocolo de datagramas de usuario (UDP,User Datagram Protocol) operan en esta capa.Las capas 5,6 y 7 del modelo OSI se utilizan como referencia para programadores de software al momento de realizar aplicaciones que establecen comunicaciones a travs de la red. En TCP/IP estas capas se resumen en una nica capa de aplicacin que provee una gran variedad de servicios, a travs de mltiples protocolos.

DIRECCIONAMIENTO DE RED Existen varios tipos de direcciones que deben incluirse dentro de un paquete para lograr entregarlo satisfactoriamente. Si se utiliza como gua el modelo OSI, podemos observar las distintas direcciones e identificadores necesarios en cada capa: Fsica: Bits de sincronizacin y temporizacin. Enlace de datos: Direcciones fsicas de origen y destino. Red: Direcciones lgicas de origen y destino. Transporte: Numero de procesos de origen y destino. Capas superiores: Datos de aplicaciones codificados.

El primer identificador que se encuentra es la direccin fsica del host, el cual aparece en el encabezado de la PDU de capa 2 (trama). Las tramas se relacionan con la transmisin de mensajes dentro de una nica red local (LAN). La direccin de capa 2 es nica en una red LAN y representa la direccin del dispositivo final en el medio fsico. En una red Ethernet, esta direccin se denomina direccin MAC.Los protocolos de capa 3 mueven datos entre redes de rea local, a travs de una internetwork. A diferencia de las direcciones MAC, las direcciones de capa 3 incluyen informacin que permite a los dispositivos de red intermediarios ubicar hosts en redes diferentes. En los lmites de cada red local, un dispositivo intermediario (router) desencapsula la trama para leer la direccin destino de capa 3. Los routers utilizan la porcin de identificador de red de la direccin de capa 3 para determinar la ruta hacia destino.En el encabezado de capa 4 se identifica el servicio o proceso especfico para el cual estn destinados los datos, ya que le host destino puede estar ejecutando mltiples aplicaciones simultneamente. Cada aplicacin o servicio esta representado por un nmero de puerto en la capa 4. Un dialogo nico entre dispositivos se identifica con un par de nmeros de puerto origen y destino que representan las aplicaciones en comunicacin.