WIXLIB

Redes de ComputadorasL.I. Francisco Ruiz SalaInstituto de AstronomíaUNAMToledo Romero Ernesto AlejandroFacultad de CienciasUNAM

Definición:Una red de comunicaciones, por ende decomputadoras, está compuesta por dos o másdispositivos conectados entre sí. El objetivofundamental de la red es mantener lacomunicación. Para conectar dos puntosfinales, diversos dispositivos intermediosretransmitirán el mensaje hasta llegar a sudestino final.

Tipos de redes:Por área geográfica:-Redes de área personal (PAN). R 10m-Redes de área local (LAN). Conectan internamenteinstituciones y manejan velocidades entre 1,000 y10,000 Mbps-Redes de área amplia (WAN). Interconecta redesLAN y normalmenteutiliza redes públicas para dicha interconexión.

-Redes de área metropolitana (MAN). R 50km.Perdieron presencia conforme la tecnología de lasredes LAN soportó distancias más amplias

Tipos de Redes:Por topología:

Bus: Todos los dispositivos se conectan y compartenun mismo medio de transmisión.Anillo: Consiste en un grupo de repetidores unidospor un enlace cerrado en anillo.Malla: Todos los dispositivos están interconectadosentre sí.Estrella: Cada terminal está conectada a un nodocomún central.

Tipos de Redes:Por técnica de conmutación:-Redes de conmutación de circuitos. Involucra tres fases:establecimiento de circuitos, transferencia de datos yliberación del circuito.

-Redes de conmutación de paquetes. Los paquetes deinformación requieren tener un identificador para saber a quémensaje o fuente de información pertenecen, deben saber ladirección destino a la que deben llegar y tener algún otro tipo deinformación de control.

Tipos de Redes:-Por tecnología de transporte utilizada:Entre las diferentes tecnologías de transporteutilizadas en esta estructura central de las redes(backbone) se encuentran la de Modo deTransferencia Asíncrona (ATM), Frame Relay,Jerarquía Digital Síncrona (SDH) y suequivalente SONET.-Por tipo de servicio: Redes de voz y redes dedatos.

Enlaces punto-punto y puntomultipuntoUn enlace punto-punto especifica la comunicacióndirecta entre dos usuarios.En este tipo de enlacesúnicamente existe un receptor. El tipo de tráficogenerado en un enlace punto-punto se define comounicast.Más de un receptor y sólo uno o unos cuantostransmisores, se conoce como enlace puntomultipunto.

Concepto de protocoloSon los mecanismos utilizadosentre los diversos elementos mbio de datos y lasespecificaciones de hardware ysoftware que lo soportan.

Pueden clasificarse en cinco áreas de acuerdo a las funciones querealizan:-Encapsulamiento: Es la adición de información de control yseñalización a la información original que el usuario desea transmitir.Acepta o genera los datos para encapsularlos en una Unidad de Datosde Protocolo (PDU). Algunas PDU contienen únicamente informaciónde control que puede ser:- Direcciones. Corresponde a la dirección de donde se transmite lainformación y hacia donde va dirigida.- Códigos de detección de error. Tramas de bits con unasecuencia específica que permite la detección de errores.- Control de protocolos. Información adicional requerida paraimplementar funciones de otros protocolos.Diversos protocolos realizan la función de encapsulamiento, entre los másconocidos están los del grupo de protocolos o suite TCP/IP.

Protocolos de InternetTCP:Transmission Control Protocol (enespañol Protocolo de Control de Transmisión)o TCP, es uno de los protocolosfundamentales en Internet. Fue creado entrelos años 1973 y 1974 por Vint Cerf y RobertKahn.UDP: User Datagram Protocol (UDP) es unprotocolo del nivel de transporte basado en elintercambio de datagramas (Encapsulado decapa 4 Modelo OSI). Permite el envío dedatagramas a través de la red sin que sehaya establecido previamente una conexión.Ejemplos DHCP, BOOTP, DNS.

Protocolos de InternetIP: Internet Protocol (en español Protocolo deInternet) o IP es un protocolo decomunicación de datos digitales clasificadofuncionalmente en la Capa de Red según elmodelo internacional OSI.Su función principal es el uso bidireccional enorigen o destino de comunicación paratransmitir datos mediante un protocolo noorientado a conexión que transfiere paquetesconmutados a través de distintas redesfísicas previamente enlazadas según lanorma OSI de enlace de datos.

-Segmentación y ensamblado. La transferencia de informaciónentre dos dispositivos normalmente se hace en fragmentos de untamaño preestablecido. Debido a que los mensajes enviados por elusuario pudieran contener mucha información, ciertos protocolos tienenentre sus funciones el fraccionarlos en tamaños más pequeños, PDUs,para un mejor procesamiento de la información.

-Control de conexión. Las redes de conmutación de circuitosrequieren el establecimiento de un circuito previo a la transmisión de lainformación. Las funciones básicas de los protocolos que definen estoscircuitos son las de establecimiento de conexión, transferencia dedatos, interrupción y recuperación de transmisión y terminación deconexión.-Direccionamiento. Para efecto de que un dispositivo seaidentificado y ubicado dentro de la red, se le asigna una dirección únicaque puede ser física o lógica. Las direcciones físicas sonidentificaciones que los productores asignan a los dispositivos durantesu fabricación y existen determinados protocolos que hacen uso deellas.Las direcciones de Control de Acceso al Medio de Transmisión (MACpor sus siglas en inglés) son un ejemplo de este tipo de direccionesfísicas.

Modelos ISO/OSI e IPLa Organización Internacional para laEstandarización (ISO), inició en 1977 unmodelo para la transmisión de informaciónbasado en la división del trabajo. Este modeloconocido como Interconexión de SistemasAbiertos (OSI) tiene como objetivo proveer lainteroperabilidad entre usuarios finales, através de sistemas o redes de comunicaciónconformados por diversas tecnologías ydiferentes marcas de equipos.

El modelo OSI consta de 7 capas:Física. Esta capa involucra las especificaciones físicas y lógicas de lasinterfases entre dispositivos y las reglas de cómo los bits serántransmitidos de un lado a otro. (EIA 232 (RS-232), Ethernet, SONET.Esta es la única capa por física, la interconexión entre capas superioreses completamente lógica.Enlace de datos. Provee los medios para hacer el enlace confiable(operativo) y garantiza el control de la activación, mantenimiento ydesactivación de éste. (Ethernet, HDLC, LLC y LAPD.)Red. Provee la transferencia de información entre usuarios finales ydetermina cómo la información es enrutada a través de las redes. Estacapa requiere conocer de manera específica la información de haciadonde van dirigidos los datos y si existe prioridad en el envío.( IP, IPX yDecnet.)

Transporte. La capa de transporte provee un mecanismo para latransferencia de información entre usuarios. Parte de las funciones de lacapa 4 son las de asegurar que la información ha sido recibida libre deerrores. Dos ejemplos de protocolo en la capa de transporte son TCP yUDP.Sesión. Esta capa controla el diálogo entre usuarios y la comunicaciónentre el usuario y la red. Una de las funciones en esta capa son las dedefinir si la comunicación será de una vía (semi- duplex) o dos vías (fullduplex).Presentación. Esta capa define el formato y la sintaxis de los datosque serán intercambiados entre usuarios. Provee encriptación,codificación y compresión de datos.Aplicación. La capa de aplicación provee la interfaz entre el softwareque manipula e interpreta el usuario con el resto del modelo OSI.Ejemplo de aplicaciones pueden ser el correo electrónico, latransferencia de archivos (FTP) y el acceso a páginas web(HTTP).

El modelo IPMuchos desarrolladores de protocolos hanbasado su trabajo en el modelo OSI, siendoel protocolo de Internet (IP, por sus siglas eninglés) un ejemplo de ello. El modelo IP seencapsula en un esquema de cuatro capasen lugar de siete, aunque las funciones delas siete capas del modelo OSI estáninmersas en el modelo IP.

Las capas del modelo IP son:Enlace. En esta capa también conocida como acceso, se especificanlas características físicas del medio, la velocidad a transmitir, el formatoy tamaño del bloque, así mismo usa un tipo de direccionamiento paraidentificar a los dispositivos conectados a la red (Capa 1 y 2 del modeloOSI).Red. La capa de red, superior a la de enlace, tiene la capacidad deprocesar no sólo direcciones MAC que son físicas, sino un grupo dedirecciones lógicas conocidas como direcciones IP y un mismodispositivo puede contar con más de una dirección IP. La funciónrelevante que tiene la capa de red, es la de dirigir los paquetes deinformación a través de diversas rutas para su conexión con otrasredes (Capa 3 del modelo OSI).Transporte. Esta capa tiene la capacidad de cuidar la integridad de lospaquetes y cuenta con mecanismos para identificar errores, por lo quese le considera más confiable que la anterior. Entre sus funcionespermite el inicio y terminación de conexiones o sesiones entre dosdispositivos de red (Capas 4 y 5 del modelo OSI).

Aplicación. En esta capa se ejecutan las funciones que requiere elusuario para la utilización de programas como correo electrónico o wwwque basan su operación en la suite de protocolos conocida como TCP/IP.

Suite de Protocolos TCP/IP}Al grupo de protocolos que operan bajo elmodelo IP, se le conoce como la suite deprotocolos TCP/IP. Su nombre hace referencia asólo dos de las docenas de protocolos queconforman el grupo. Tanto TCP (TransmissionControl Protocol) como IP (Internet Protocol) sonsólo algunos de los protocolos de toda la suite,siendo TCP operativo en la capa de transporte,mientras que IP lo es en la capa de red.

Tipos de Redes:-Por tecnología de transporte utilizada: Entre las diferentes tecnologías de transporte utilizadas en esta estructura central de las redes (backbone) se encuentran la de Modo de Transferencia Asíncrona (ATM), Frame Relay, Jerarquía Digital Síncrona (SDH) y su equivalente SONET.-Por tipo de servicio: Redes de voz y redes de .