Tema 2 Arquitectura De Redes

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Tema sobre arquitectura de redes del ciclo formativo de grado superior en Administración de Sistemas Informáticos

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  • Tema 2 Arquitectura De Redes

    1. 1. TEMA 2 ARQUITECTURAS DE REDES
    2. 2. INDICE <ul><li>1. INTRODUCCIÓN </li></ul><ul><li>2. ARQUITECTURAS BASADAS EN NIVELES </li></ul><ul><ul><li>2.1. PROBLEMAS EN EL DISEÑO DE LA ARQUITECTURA DE LA RED </li></ul></ul><ul><ul><li>2.2. TIPOS DE SERVICIOS </li></ul></ul><ul><ul><li>2.3. PRIMITIVAS DE SERVICIOS </li></ul></ul><ul><li>3. ARQUITECTURAS COMERCIALES </li></ul><ul><ul><li>3.1. MODELO DE REFERENCIA OSI </li></ul></ul><ul><ul><li>3.2. ARQUITECTURA TCP/IP </li></ul></ul><ul><ul><li>3.3. NOVELL NETWARE </li></ul></ul><ul><ul><li>3.4. RED MICROSOFT </li></ul></ul><ul><li>4. ARQUITECTURAS DE REDES Y SISTEMAS OPERATIVOS </li></ul><ul><li>5. NORMAS ESTANDARIZADAS </li></ul><ul><ul><li>5.1. ARCNET </li></ul></ul><ul><ul><li>5.2. IEEE 802 </li></ul></ul><ul><ul><li>5.3. X.25 </li></ul></ul><ul><ul><li>5.4. RDSI </li></ul></ul><ul><ul><li>5.5. ADSL </li></ul></ul><ul><ul><li>5.6. FRAME RELAY </li></ul></ul>
    3. 3. 1. I NTRODUCCIÓN <ul><li>Nos centraremos en el software de red: </li></ul><ul><li>Definición: conjunto de programas encargados de: </li></ul><ul><ul><li>Gestionar la red </li></ul></ul><ul><ul><li>Controlar su uso </li></ul></ul><ul><ul><li>Realizar detección y corrección de errores </li></ul></ul><ul><li>La arquitectura de una red viene definida por: </li></ul><ul><ul><li>Su topología: organización del cableado </li></ul></ul><ul><ul><li>El método de acceso a la red: poner los equipos conectados de acuerdo a la hora de transmitir </li></ul></ul><ul><ul><li>Los protocolos de comunicación: reglas y procedimientos utilizados para realizar la comunicación. Tipos: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Protocolos de alto nivel : indican cómo se comunican las aplicaciones </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Protocolos de bajo nivel : indican cómo se transmiten las señales del cable </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Protocolos intermedios : funciones: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Establecer y mantener sesiones de comunicaciones </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Controlar las transmisiones para detectar errores </li></ul></ul></ul></ul>
    4. 4. 2. ARQUITECTURAS BASADAS EN NIVELES (JERARQUÍAS DE PROTOCOLOS) <ul><li>Las redes se organizan en capas (niveles) para reducir la complejidad del diseño. </li></ul><ul><li>Se utiliza el método Divide y Vencerás </li></ul><ul><li>Reglas: </li></ul><ul><ul><li>Cada nivel dispone de un conjunto de servicios </li></ul></ul><ul><ul><li>Los servicios están definidos mediante protocolos estándares </li></ul></ul><ul><ul><li>Cada nivel se comunica sólo con los niveles superior e inferior inmediatos </li></ul></ul><ul><ul><li>Cada uno de los niveles inferiores proporciona servicios a su nivel superior </li></ul></ul><ul><ul><li>Cada capa se construye sobre su predecesora </li></ul></ul>
    5. 5. SERVICIOS 4 SERVICIOS 3 SERVICIOS 2 SERVICIOS 1 NIVEL 1 NIVEL 2 NIVEL 3 NIVEL 4
    6. 6. <ul><li>Diseño  de una red de comunicaciones entre dos estaciones. Necesitamos: </li></ul><ul><ul><li>Dispositivos de transmisión : antenas, ordenadores </li></ul></ul><ul><ul><li>Programas de control de la transmisión : aspectos a tener en cuenta: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Control de errores : el receptor debe comprobar si el mensaje ha llegado bien o no. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Control de la transmisión : no pueden enviar las dos antenas a la vez </li></ul></ul></ul>
    7. 7. <ul><li>Soluciones al diseño: </li></ul><ul><ul><li>Como bloque único  </li></ul></ul><ul><ul><li>Usando el método divide y vencerás. Por niveles </li></ul></ul>LLAMAN LEER HABLAR TRANSMISIÓN Y RECEPCIÓN NIVEL 1 DECODIFICAR CODIFICAR CODIFICACIÓN Y DECODIFICACIÓN NIVEL 2 RECIBIR ENVIAR FUNCIONES PRINCIPALES NIVEL 3
    8. 8. <ul><li>Subprogramas = Servicios (redes) </li></ul><ul><li>En cada nivel pueden existir subprogramas que realicen la misma tarea utilizando métodos distintos </li></ul><ul><li>Permite que: </li></ul><ul><ul><li>Subprogramas de niveles superiores puedan elegir subprogramas de niveles inferiores </li></ul></ul><ul><ul><li>Pueda añadirse mayor funcionalidad a la red, sin modificar toda la estructura de los programas de comunicación </li></ul></ul><ul><li>Cuando se comunican 2 ordenadores los protocolos del mismo nivel de la jerarquía deben coordinar el proceso de comunicación </li></ul><ul><li>Ejemplo: el nivel 2 de enviar se coordina con el nivel 2 de recibir  ambos deben utilizar las mismas reglas de transmisión </li></ul>
    9. 9. <ul><li>Generalizando: </li></ul><ul><ul><li>Nivel n de una máquina se comunica con el nivel n de otra máquina  reglas: protocolo de nivel n </li></ul></ul><ul><ul><li>Entidades o Procesos : Subprogramas que se ejecutan, los cuales se comunican usando protocolos </li></ul></ul><ul><ul><li>Entidades pares (Procesos pares): grupo de entidades o procesos, en máquinas diferentes, al mismo nivel  </li></ul></ul><ul><li>Cabecera o información de control: </li></ul><ul><ul><li>Información adicional para que los procesos pares se puedan comunicar a un determinado nivel </li></ul></ul><ul><ul><li>Solo es conocido el significado en el propio nivel </li></ul></ul><ul><ul><li>En niveles inferiores es información tal cual </li></ul></ul><ul><ul><li>Normalmente va al principio  </li></ul></ul><ul><li>Trama: Datos + Información de Control  </li></ul><ul><li>cada capa añade cabeceras d control, excepto la última (nivel 1) que envía los dígitos binarios por el cable </li></ul>
    10. 10. <ul><li>Proveedor de servicios : capa n (inferior) </li></ul><ul><li>Usuario del servicio : capa n+1 (superior)  </li></ul><ul><li>SAP (Punto de Acceso al Servicio): son el lugar por el que acceden los procesos de una capa superior a los servicios e intercambian información. Suele ser un número (dirección) que lo identifica de manera única  </li></ul>
    11. 11. 2.1. PROBLEMAS EN EL DISEÑO DE LA ARQUITECTURA DE LA RED <ul><li>Encaminamiento : cuando existen diferentes rutas entre origen y destino (malla o irregular). Elegir: </li></ul><ul><ul><li>La más corta </li></ul></ul><ul><ul><li>La de menor tráfico </li></ul></ul><ul><li>Direccionamiento : es necesario un mecanismo para indicar con quién quiere comunicarse un proceso concreto de una de las máquinas de la red </li></ul><ul><li>Acceso al medio : (difusión) mecanismo para controlar el orden de transmisión de los interlocutores. Para: </li></ul><ul><ul><li>Evitar interferencias </li></ul></ul><ul><ul><li>Conseguir una comunicación en óptimas condiciones </li></ul></ul><ul><li>Saturación del receptor : cuando un emisor rápido puede saturar a un receptor lento. El proceso par de una capa necesita un tiempo grande para procesar la información que le llega de la capa inferior, cuya velocidad de envío es menor </li></ul><ul><ul><li>Solución: que el receptor envíe un mensaje indicando cuando está listo </li></ul></ul>
    12. 12. <ul><li>Mantenimiento del orden : </li></ul><ul><ul><li>Conmutación de paquetes, envía sin orden </li></ul></ul><ul><ul><li>Se necesita un mecanismo que vuelva a ordenar los mensajes en el destino </li></ul></ul><ul><ul><li>Ejemplo: numeración de fragmentos </li></ul></ul><ul><li>Control de errores : siempre hay tasa de error en la transmisión debido a las imperfecciones de los medios de transmisión </li></ul><ul><li>Multiplexación : existe un único medio de transmisión que debe ser compartido por diferentes comunicaciones sin relación alguna </li></ul>
    13. 13. 2.2. TIPOS DE SERVICIOS <ul><li>Cada capa de la arquitectura de red define un conjunto de servicios </li></ul><ul><li>Los servicios son utilizados por niveles superiores </li></ul><ul><li>Los servicios de una capa ejecutan los servicios del nivel inferior, para ello debe conocer la dirección del SAP del servicio (nombre de la función y parámetros) </li></ul><ul><ul><li>Ejemplo: Recibir (cabecera, datos, tamaño) </li></ul></ul><ul><li>Los servicios del nivel 1 son los que envían y reciben por el medio físico de transmisión </li></ul>
    14. 14. <ul><li>Cada capa ofrece: </li></ul><ul><ul><li>Tipos de servicios: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Según el tipo de la conexión </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Orientados a la conexión : Ejemplo: llamada telefónica </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Establecimiento de conexión entre emisor/receptor: es necesario que intercambien información de control. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Ejemplo: servicio básico CONNECT </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Envío de datos </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Ejemplo: Servicio básico DATA </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Liberar la conexión </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Ejemplo: Servicio básico DISCONNECT </li></ul></ul></ul></ul></ul>
    15. 15. <ul><ul><ul><ul><li>No Orientados a la conexión : los datos se envían directamente sin establecer conexión </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Mensaje + Dirección del destinatario </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Ejemplo: servicio básico DATA </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>SMS </li></ul></ul></ul></ul></ul>
    16. 16. <ul><ul><ul><li>Según el método de acuse </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Servicios confirmados (fiables): el emisor recibe confirmación cuando el mensaje ha llegado correctamente, si no es así, el mensaje se deberá volver a enviar. Tardan más tiempo </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Servicios no confirmados (no fiables): el emisor no recibe confirmación de si el mensaje llegó o no </li></ul></ul></ul></ul>
    17. 17. Los servicios de una capa pueden ser de 4 tipos: <ul><li>Orientados a la conexión y confirmados </li></ul><ul><li>Ejemplo: envío de archivos importantes </li></ul><ul><li>Orientados a la conexión y no confirmados </li></ul><ul><li>Ejemplo: TV por cable, buzón de voz en telefonía fija </li></ul><ul><li>No orientados a la conexión y confirmados </li></ul><ul><li>Ejemplo: SMS importante, carta certificada </li></ul><ul><li>No orientados a la conexión y no confirmados </li></ul><ul><li>Ejemplo: SMS normal, postal, buzón de voz móvil </li></ul>
    18. 18. Servicios básicos de una capa: <ul><li>CONNECT : establecer conexión </li></ul><ul><li>DISCONNECT : liberar conexión </li></ul><ul><li>DATA : enviar información </li></ul>
    19. 19. 2.2. PRIMITIVAS DE SERVICIOS <ul><li>Primitivas : un servicio definido por un conjunto de operaciones más sencillas. Se utilizan para realizar alguna acción o para informar de un suceso ocurrido en una entidad par </li></ul><ul><li>Tipos básicos de primitivas de servicios : </li></ul><ul><ul><li>Request  : petición. Solicitud para realizar una acción. Ejemplo: envío de mensaje de control </li></ul></ul><ul><ul><li>Indication : notificación de que ha ocurrido un suceso </li></ul></ul><ul><ul><li>Response : solicitud de respuesta a un suceso </li></ul></ul><ul><ul><li>Confirm : confirmación de que ha llegado la respuesta de una acción anterior </li></ul></ul>
    20. 20. <ul><li>Llamadas al sistema : primitivas de solicitud de envío </li></ul><ul><li>Evento : primitivas de notificación de llegada del mensaje </li></ul><ul><li>Parámetros necesarios para cada primitiva: ver tabla 2.3 pág. 53 </li></ul><ul><li>Reglas de trabajo con primitivas : </li></ul><ul><ul><li>CONNECT : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Siempre es confirmado </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Utilizará todas las primitivas cuando aparezca </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Impide la pérdida accidental de datos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Permite que el emisor y receptor acuerden las condiciones de comunicación </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>DATA : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Puede ser confirmado o no </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>No confirmado: request e indication </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>DISCONNECT : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>No confirmado </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Emisor y receptor deben liberar la comunicación </li></ul></ul></ul>
    21. 21. EJEMPLOS <ul><li>Ejemplo 2.5 pág. 52 </li></ul><ul><ul><li>Orientado a la conexión: CONNECT: 4 primitivas </li></ul></ul><ul><ul><li>No se diferencian capas </li></ul></ul><ul><li>Ejemplo 2.6 pág. 54 </li></ul><ul><ul><li>Orientado a la conexión: CONNECT: 4 primitivas </li></ul></ul><ul><ul><li>DISCONNECT: 2 primitivas </li></ul></ul><ul><ul><li>Fiable: DATA: 4 primitivas </li></ul></ul><ul><ul><li>No se diferencian capas </li></ul></ul><ul><li>Ejemplo 2.7 pág. 55-56: No orientado a la conexión: </li></ul><ul><ul><li>No DISCONNECT </li></ul></ul><ul><ul><li>No CONNECT </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Fiable en capa 1 y en capa 2: DATA: 4 primitivas </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Fiable en capa 1: DATA: 4 primitivas; no fiable en capa 2: DATA: 2 primitivas </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>No fiable en capa 1: DATA: 2 primitivas; fiable en capa 2: DATA: 4 primitivas </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Fiable capa 1: DATA: 4 primitivas; no fiable en capa 2: DATA: 2 primitivas </li></ul></ul></ul>
    22. 22. 3. ARQUITECTURAS COMERCIALES <ul><li>El crecimiento rápido de las redes locales ha impedido el desarrollo de un estándar global sobre especificaciones y transmisión de datos </li></ul><ul><li>Los modelos más utilizados para redes de ordenadores son: </li></ul>
    23. 23. 3.1. MODELO DE REFERENCIA OSI
    24. 24. <ul><li>OSI (Open System Interconetion, Interconexión de Sistemas Abiertos) </li></ul><ul><li>Propuesta por ISO en 1983 (ISO 7498) </li></ul><ul><li>Modelo de referencia OSI de la ISO </li></ul><ul><li>Sistemas Abiertos: Sistemas preparados para la comunicación con sistemas diferentes </li></ul><ul><li>Arquitectura en niveles : asegura </li></ul><ul><li>Modularidad </li></ul><ul><li>Facilita las mejoras de software </li></ul><ul><li>Compatibilidad entre equipos diferentes </li></ul>
    25. 25. <ul><li>Reduce la complejidad </li></ul><ul><li>Estandariza las interfaces </li></ul><ul><li>Facilita la técnica modular </li></ul><ul><li>Asegura la interoperabilidad de la tecnología </li></ul><ul><li>Acelera la evolución </li></ul><ul><li>Simplifica la enseñanza y el aprendizaje </li></ul>¿POR QUÉ UN MODELO DE RED DIVIDIDO EN CAPAS? PRESENTACIÓN APLICACIÓN 7 6 TRANSPORTE SESIÓN 5 4 RED 3 ENLACE DE DATOS 2 FISICA 1
    26. 26. PRINCIPIOS TEÓRICOS PARA LA REALIZACIÓN DE OSI <ul><li>Cada capa de la arquitectura realiza una función bien definida </li></ul><ul><li>El nº de niveles: </li></ul><ul><ul><li>Suficiente para no agrupar funciones distintas </li></ul></ul><ul><ul><li>No demasiado grande, pues sería inmanejable </li></ul></ul><ul><li>Crear nuevas capas cuando se necesiten funciones diferentes al resto </li></ul><ul><li>Las divisiones en las capas deben minimizar el flujo de información entre ellas (interfaz sencilla) </li></ul><ul><li>Las modificaciones de protocolos de una capa no deben afectar a las capas contiguas </li></ul><ul><li>Utilizar la experiencia de protocolos anteriores </li></ul><ul><li>Cada nivel interacciona con los niveles inmediatos superior e inferior </li></ul><ul><li>La función de cada capa se elige según la definición de protocolos estandarizados internacionalmente </li></ul>
    27. 27. <ul><li>ISO definió la función general que debe realizar cada capa pero no los servicios y protocolos que se deben usar </li></ul><ul><li>OSI está definido como modelo, no como arquitectura </li></ul>
    28. 28. FUNCIONES DE LOS NIVELES OSI
    29. 29. NIVEL FÍSICO <ul><li>Transmite dígitos binarios por el canal de comunicación </li></ul><ul><li>¿Qué voltaje se debe usar para representar un 1 y un 0? </li></ul><ul><li>¿Cuántos microsegundos dura cada dígito? </li></ul><ul><li>¿En qué frecuencia de radio se va a transmitir? </li></ul><ul><li>¿Cuántas puntas tiene el conector de la red y para qué sirve cada una? </li></ul><ul><li>En el diseño habrá que tener en cuenta las interfaces mecánica, eléctrica y de procedimiento, así como el medio físico </li></ul>
    30. 30. NIVEL DE ENLACE <ul><li>Detecta y corrige todos los errores que se produzcan en las líneas de comunicación </li></ul><ul><li>Controla que un emisor rápido no sature a un receptor lento </li></ul><ul><li>Proporciona tránsito confiable a través de un enlace físico </li></ul><ul><li>Se ocupa del direccionamiento físico, la topología de red, el acceso a la red, la entrega ordenada de tramas y control de flujo </li></ul><ul><li>Controla que no se pierdan datos innecesariamente </li></ul><ul><li>Reparte la utilización del medio compartido entre las estaciones </li></ul><ul><li>Trama o marco : unidad mínima de datos transferida entre entidades pares </li></ul>
    31. 31. NIVEL DE RED <ul><li>Determina la mejor ruta para enviar la información (camino más corto, el más rápido o de menor tráfico) </li></ul><ul><li>Controla la congestión de la red repartiendo la carga de manera equitativa entre las distintas rutas </li></ul><ul><li>Convierte y adapta los mensajes entre redes heterogéneas </li></ul><ul><li>Paquete: unidad mínima de información que se transfiere </li></ul>
    32. 32. NIVEL DE TRANSPORTE <ul><li>Tiene independencia total del tipo de red que se utilice </li></ul><ul><li>Toma los datos procedentes del nivel de sesión y los pasa a la capa de red, asegurando que llegan correctamente al nivel de sesión del otro extremo </li></ul><ul><li>Segmenta los datos originados en el host emisor y los reensambla en una corriente de datos dentro del sistema del host receptor </li></ul><ul><li>Suministra servicio de transporte de datos que aísla las capas superiores de los detalles de implementación del transporte </li></ul><ul><li>Proporciona confiabilidad del transporte entre dos hosts por lo que utiliza dispositivos de detección y recuperación de errores de transporte </li></ul><ul><li>Proporciona servicio de comunicaciones por lo que establece, mantiene y termina adecuadamente los circuitos virtuales. </li></ul><ul><li>Segmento : unidad mínima de información que se transfiere </li></ul>
    33. 33. NIVEL DE SESIÓN <ul><li>Se establecen, administran y finalizan las conexiones de comunicación entre los dos extremos para el transporte ordinario de datos </li></ul><ul><li>Proporciona servicio de reanudación de la conversación después de un fallo en la red o una interrupción </li></ul><ul><li>Proporciona servicios a la capa de presentación </li></ul><ul><li>Sincroniza el diálogo entre las capas de presentación de los dos hosts y administra su intercambio de datos </li></ul><ul><li>Regula la sesión con disposiciones para una eficiente transferencia de datos, clase de servicio y un registro de excepciones acerca de los problemas de la capa de sesión, presentación y aplicación </li></ul>
    34. 34. NIVEL DE PRESENTACIÓN <ul><li>Controla el significado de la información que se transmite  permite la traducción de los datos entre las estaciones, es decir, convierte los datos entre emisor y receptor cuando estos utilizan códigos distintos </li></ul><ul><li>Codifica y encripta datos en conversaciones confidenciales </li></ul>
    35. 35. NIVEL DE APLICACIÓN <ul><li>Está en contacto directo con los programas o aplicaciones informáticas de las estaciones </li></ul><ul><li>Es la capa más cercana al usuario </li></ul><ul><li>Contiene los servicios de comunicación más utilizados en las redes </li></ul><ul><li>No proporciona servicios a ninguna otra capa OSI, sino solamente a aplicaciones que se encuentran fuera del modelo OSI. </li></ul><ul><li>Establece la disponibilidad de los potenciales socios de comunicación </li></ul><ul><li>Sincroniza y establece acuerdos sobre los procedimientos de recuperación de errores y control de la integridad de los datos </li></ul><ul><li>Ejemplos : transferencia de archivos, correo electrónico, programas de hojas de cálculo, procesadores de texto, programas de terminales bancarias </li></ul>
    36. 36. LAS 7 CAPAS DEL MODELO OSI <ul><li>Procesos de red a aplicaciones </li></ul><ul><li>Proporciona servicios de red a procesos de aplicación (como correo electrónico, transferencia de archivos y emulación de terminales) </li></ul><ul><li>Representación de datos </li></ul><ul><li>Garantizar que los datos sean legibles para el sistema receptor </li></ul><ul><li>Formato de los datos </li></ul><ul><li>Estructura de los datos </li></ul><ul><li>Negocia la sintaxis de transferencia de datos para la capa de aplicación </li></ul><ul><li>Comunicación entre host </li></ul><ul><li>Establece, administra y termina sesiones entre aplicaciones </li></ul><ul><li>Conexiones de extremo a extremo </li></ul><ul><li>Se ocupa de aspectos de transporte entre hots </li></ul><ul><li>Confiabilidad del transporte de datos </li></ul><ul><li>Establecer, mantener, terminar circuitos virtuales </li></ul><ul><li>Detección y recuperación de fallas </li></ul><ul><li>Control del flujo de información </li></ul><ul><li>Direccionamiento y mejor ruta </li></ul><ul><li>Proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas finales </li></ul><ul><li>Dominio de enrutamiento </li></ul><ul><li>Acceso a los medios </li></ul><ul><li>Permite la transferencia confiable de los datos a través de los medios </li></ul><ul><li>Direccionamiento físico, topología de red, notificación de errores, control de flujo </li></ul><ul><li>Transmisión binaria </li></ul><ul><li>Cables, conectores, voltajes, velocidades de datos </li></ul>PRESENTACIÓN APLICACIÓN TRANSPORTE SESIÓN RED ENLACE DE DATOS FISICA 1 2 3 4 5 6 7
    37. 37. ENCAPSULAMIENTO PRESENTACIÓN APLICACIÓN 7 6 TRANSPORTE SESIÓN 5 4 RED 3 ENLACE DE DATOS 2 FISICA 1 PRESENTACIÓN APLICACIÓN TRANSPORTE SESIÓN RED ENLACE DE DATOS FISICA ORIGEN DESTINO DATOS EA DATOS EP DATOS ES DATOS ET DATOS ER DATOS ED FF 100010111010101010101010100101010011010011
    38. 38. INCONVENIENTES DEL MODELO OSI <ul><li>No es perfecto  mal diseño de algunos componentes </li></ul><ul><li>Algunas capas tienen pocos protocolos dentro de ellas (sesión y presentación) </li></ul><ul><li>Otras tienen demasiados protocolos (física, enlace de datos, red) </li></ul><ul><li>Existen servicios y programas duplicados en varias capas  aumento del tamaño de las cabeceras de control </li></ul><ul><li>Encapsulamiento  </li></ul>
    39. 39. 3.2. ARQUITECTURA TCP/IP
    40. 40. <ul><li>(TCP/IP) Protocolo de control de transmisión/Protocolo Internet </li></ul><ul><li>Arquitectura de red constituida de varios protocolos apilados por capas </li></ul><ul><li>Es la más utilizada del mundo </li></ul><ul><li>Es la base de comunicación de Internet </li></ul><ul><li>En 1973 el Departamento de Defensa de EE.UU.. (DoD) creó el modelo TCP/IP con las siguientes características: </li></ul><ul><ul><li>Permitir interconectar redes diferentes </li></ul></ul><ul><ul><li>Ser tolerante a fallos: necesitaba una red que pudiera sobrevivir ante cualquier circunstancia </li></ul></ul><ul><ul><li>Permitir el uso de aplicaciones diferentes: transferencia de archivos, comunicación en tiempo real… </li></ul></ul><ul><li>De topología irregular </li></ul><ul><li>La información se fragmenta para seguir rutas diferentes </li></ul><ul><li>Redes: </li></ul><ul><ul><li>ARPANET: dedicada a la investigación. Se unieron universidades e instalaciones del gobierno </li></ul></ul><ul><ul><li>MILNET : de uso militar </li></ul></ul>
    41. 41. CARACTERÍSTICAS DE LA ARQUITECTURA <ul><li>Es independiente de los fabricantes y las marcas comerciales </li></ul><ul><li>Soporta múltiples tecnologías diferentes </li></ul><ul><li>Puede funcionar en máquinas de cualquier tamaño </li></ul><ul><li>Se ha convertido en estándar de comunicaciones desde 1983 </li></ul>
    42. 42. PILA DE PROTOCOLOS TCP/IP APLICACIÓN 4 TRANSPORTE 3 INTERRED 2 SUBRED 1
    43. 43. FUNCIONES DE LOS NIVELES TCP/IP
    44. 44. NIVEL DE SUBRED <ul><li>También denominada “Acceso a Red” o de “Host a Red” </li></ul><ul><li>Protocolo que conecta la estación de la red </li></ul><ul><li>Depende de la tecnología utilizada y no se especifica de antemano </li></ul><ul><li>Se ocupa de todos los aspectos que requiere un paquete IP para realizar realmente un enlace físico y luego realizar otro enlace físico </li></ul><ul><li>Incluye los detalles de tecnología LAN y WAN y todos los detalles de las capas física y de enlace de datos del modelo OSI </li></ul><ul><li>Facilita la técnica modular </li></ul>
    45. 45. NIVEL INTERRED <ul><li>También conocida como capa de Internet </li></ul><ul><li>Permite que las estaciones envíen información (paquetes) a la red y los hagan viajar de forma independiente hacia su destino </li></ul><ul><li>Los paquetes pueden atravesar redes diferentes y llegar desordenados </li></ul><ul><li>No es responsable de ordenar los paquetes en el destino </li></ul><ul><li>Protocolo más importante el IP </li></ul><ul><li>Se produce la determinación de la mejor ruta y la conmutación de paquetes </li></ul>
    46. 46. NIVEL DE TRANSPORTE <ul><li>Establece conversación entre origen y destino </li></ul><ul><li>Se encarga del control de errores y de la reordenación de los mensajes </li></ul><ul><li>Se define el protocolo TCP orientado a la conexión y fiable </li></ul><ul><li>Se define el protocolo UDP (Protocolo de Datagrama de Usuario) no orientado a la conexión y no fiable </li></ul><ul><li>Mantiene un diálogo entre el origen y el destino mientras empaqueta la información de la capa de aplicación en unidades denominadas segmentos </li></ul>
    47. 47. NIVEL DE APLICACIÓN <ul><li>Contiene todos los protocolos de alto nivel que utilizan los programas para comunicarse </li></ul><ul><ul><li>TELNET: protocolo de terminal virtual </li></ul></ul><ul><ul><li>FTP: protocolo de transferencia de archivos </li></ul></ul><ul><ul><li>HTTP: protocolo usado en los navegadores para recuperar páginas Web </li></ul></ul><ul><li>Maneja protocolos de alto nivel, aspectos de representación, codificación y control de diálogo </li></ul>
    48. 48. ALGUNOS PROTOCOLOS TCP/IP FTP HTTP SMTP DNS DNS TFTP TCP UDP IP INTERNET IEEE 802 LAN WAN APLICACIÓN TRANSPORTE INTERRED SUBRED
    49. 49. COMPARACIÓN TCP/IP Y OSI APLICACIÓN TRANSPORTE INTERRED SUBRED PRESENTACIÓN APLICACIÓN TRANSPORTE SESIÓN RED ENLACE DE DATOS FISICA
    50. 50. SIMILITUDES <ul><li>Se dividen en capas </li></ul><ul><li>Tienen capa de aplicación aunque incluyen servicios distintos </li></ul><ul><li>Tienen capa de red y transporte similares </li></ul><ul><li>La tecnología es de conmutación de paquetes </li></ul>
    51. 51. DIFERENCIAS <ul><li>TCP/IP combina funciones de la capa de presentación y de sesión en la capa de aplicación </li></ul><ul><li>TCP/IP combina las capas de enlace de datos y física de OSI en una sola </li></ul><ul><li>TCP/IP parece más simple porque tiene menos capas </li></ul><ul><li>Los protocolos TCP/IP son los estándares en torno a los cuales se desarrolló Internet </li></ul><ul><li>Las redes típicas no se desarrollan normalmente a partir del protocolo OSI, aunque se usa como guía </li></ul>
    52. 52. 3.3. NOVELL NETWARE
    53. 53. <ul><li>Es una marca propietaria, por lo que no puede ser utilizada sin permiso </li></ul><ul><li>Para conectar un conjunto de y proveerles de los servicios de red necesarios </li></ul><ul><li>Es necesario un equipo proveedor de servicios (Servidor) con sistema operativo Netware </li></ul><ul><li>Una red Novell se puede comunicar con otras estaciones TCP/IP debido a que da soporte LAN y WAN </li></ul><ul><li>Tipos de máquinas en una red Novell: </li></ul><ul><ul><li>Servidores de ficheros : proveen todos los servicios a las estaciones de trabajo y controlan las operaciones de comunicación de la red </li></ul></ul><ul><ul><li>Estaciones de trabajo : acceden a los servidores para ejecutar tareas de usuario </li></ul></ul><ul><ul><li>Encaminadores : se encargan de comunicar las redes con diferentes WAN y a través de ellos entra y sale la información del exterior de la LAN </li></ul></ul>
    54. 54. COMPARACIÓN OSI / NOVELL NETWARE PRESENTACIÓN APLICACIÓN TRANSPORTE SESIÓN RED ENLACE DE DATOS FISICA PROTOCOLOS MAC de LAN (Redes Ethernet, Token Ring, ARCnet) IPX NetBIOS NCP Aplicaciones NetBIOS SAP SPX Aplicaciones Netware
    55. 55. <ul><li>IPX (Interwork Packet Exchange, “Intercambio de Paquetes Interred): </li></ul><ul><ul><li>Es el más importante </li></ul></ul><ul><ul><li>Protocolo no orientado a la conexión y no fiable </li></ul></ul><ul><ul><li>Similar al IP </li></ul></ul><ul><li>SAP (Service Advertising Protocol, “Protocolo de Publicidad del Servicio) </li></ul><ul><ul><li>Lo utilizan los servidores para difundir información por la red sobre sus servicios </li></ul></ul><ul><ul><li>Se notifica tanto la actividad como la inactividad del servidor </li></ul></ul><ul><ul><li>Las estaciones de trabajo lo utilizan para enviar sus peticiones </li></ul></ul><ul><li>NetBIOS (Network Basic Input/Output System, “Sistema Básico de Entrada/Salida de Red”) </li></ul><ul><ul><li>Introducido por IBM en 1984 </li></ul></ul><ul><ul><li>Ofrece servicios a nivel de transporte y sesión </li></ul></ul><ul><li>NCP (Network Core Protocol, “Protocolo Central de la Red) </li></ul><ul><ul><li>Permite a las estaciones comunicarse con los servidores para acceder a los servicios de la red (enviar un archivo, acceder a una impresora,…) </li></ul></ul>
    56. 56. 3.4. RED MICROSOFT
    57. 57. <ul><li>Objetivo: Permitir la coexistencia e integración con otras arquitecturas de red (TCP/IP o Novell) </li></ul><ul><li>NetBIOS (Network Basic Input/Output System, “Sistema Básico de Entrada/Salida de Red”) </li></ul><ul><ul><li>Se diseñó ante la falta de un estándar de alto nivel en redes de área local </li></ul></ul><ul><ul><li>Adoptado por redes Microsoft para trabajar con estaciones Windows </li></ul></ul><ul><ul><li>La identificación se realiza a través de un nombre de PC </li></ul></ul><ul><ul><li>El envío de información de administración y recursos compartidos se realiza por difusión </li></ul></ul><ul><ul><li>Puede funcionar sobre NetBEUI, TCP/IP o SPX </li></ul></ul><ul><ul><li>NetBT : pila en la que NetBIOS funciona sobre TCP/IP </li></ul></ul><ul><ul><li>NWLink : funcionamiento de NetBIOS sobre IPX/SPX </li></ul></ul>
    58. 58. <ul><li>SMB (Server Message Block, “Bloque de Mensajes del Servidor”) </li></ul><ul><ul><li>Protocolo de nivel de aplicación usado en redes Microsoft </li></ul></ul><ul><ul><li>Convierte peticiones del estilo “crear archivo”, “copiar archivo” en llamadas al servicio del protocolo NetBIOS </li></ul></ul><ul><li>NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface) </li></ul><ul><ul><li>Extensión del protocolo NetBIOS </li></ul></ul><ul><ul><li>Trabaja a nivel de red y transporte </li></ul></ul><ul><ul><li>En redes con estaciones de trabajo con sistema operativo Windows 3.x, Windows 9x/ME y Windows NT/2000/XP </li></ul></ul><ul><ul><li>Solo puede utilizarse en LAN y no en WAN </li></ul></ul>
    59. 59. COMPARACIÓN OSI / MICROSOFT Protocolos dependientes del medio físico Protocolos de Transporte Sistema redirector PRESENTACIÓN APLICACIÓN TRANSPORTE SESIÓN RED ENLACE DE DATOS FISICA Ethernet Interfaz de Control de Transporte Aplicaciones SMB NDIS Token Ring FDDI NBF NetBEUI NWLink (Novell) TCP/IP Windows Sockets NetBIOS Novell
    60. 60. 4. ARQUITECTURAS DE REDES Y SISTEMAS OPERATIVOS <ul><li>Los elementos necesarios para conectar un ordenador a una red son: </li></ul><ul><ul><li>Adaptador de red </li></ul></ul><ul><ul><li>Controlador de dispositivo (driver): lo utiliza el S.O. y la arquitectura de red para el acceso y transferencia de información con el dispositivo </li></ul></ul><ul><ul><li>Programas que forman la pila de protocolos o arquitectura </li></ul></ul>
    61. 61. <ul><li>Cuando un programa de usuario desea comunicarse con otro programa debe realizar una llamada al S.O. y este llamará a los servicios del nivel de aplicación para completar la operación  </li></ul>
    62. 62. <ul><li>Tipos de recursos: </li></ul><ul><ul><li>Locales : dispositivos conectados directamente al ordenador del usuario </li></ul></ul><ul><ul><li>Remotos: dispositivos compartidos, conectados en otros ordenadores, accesibles solamente a través de la red de comunicación </li></ul></ul><ul><li>En un mismo ordenador pueden coexistir diferentes arquitecturas y diferentes adaptadores de red </li></ul><ul><li>El S.O. debe decidir cual utilizar dependiendo del tipo de conexión y los servicios solicitados por la aplicación y el usuario </li></ul><ul><li>Deben existir protocolos dentro de las propias arquitecturas que permitan un flujo de información entre capas o adaptadores de red sin interferencias  </li></ul>
    63. 63. 5. NORMAS ESTANDARIZADAS <ul><li>Algunos servicios y protocolos que se han convertido en estándares de redes son: </li></ul>
    64. 64. 5.1. ARCnet (Attached Resource Computer Net) <ul><li>Desarrollada por Datapoint Corporation </li></ul><ul><li>Establece protocolos a nivel físico y MAC (Control de Acceso al Medio. Pertenece a la capa de enlace de datos) </li></ul><ul><li>Define el cableado, la velocidad de transmisión, la topología, los elementos de interconexión </li></ul><ul><li>Se puede montar en bus, estrella y árbol </li></ul>
    65. 65. 5.2. IEEE 802 <ul><li>Elaborado en 1990 por la organización IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) </li></ul><ul><li>Para comunicación de redes locales </li></ul><ul><li>Establece los protocolos a nivel físico y de enlace de datos </li></ul><ul><li>Especificaciones: </li></ul><ul><ul><li>IEEE 802.1 : define la interfaz con los niveles superiores (nivel de red) </li></ul></ul><ul><ul><li>IEEE 802.2 : normaliza la parte superior del nivel de enlace (LLC-Control de Enlace Lógico) </li></ul></ul><ul><ul><li>IEEE 802.5 : similar a ARCnet pero no son compatibles </li></ul></ul><ul><ul><li>IEEE 802.3 a IEEE 802.12 : normalizan la parte inferior del nivel de enlace (MAC) y la capa física  </li></ul></ul>
    66. 66. 5.3. X.25 <ul><li>Desarrollada en 1970 por CCITT (actual ITU-T) </li></ul><ul><li>Conjunto de protocolos para la comunicación en WAN </li></ul><ul><li>Los protocolos están definidos a 3 niveles  </li></ul><ul><li>Todos los protocolos realizan control de errores  </li></ul><ul><ul><li>Arquitectura bastante fiable </li></ul></ul><ul><ul><li>La transmisión es más lenta </li></ul></ul><ul><ul><li>Las capas envían mucha información de control redundante </li></ul></ul><ul><li>Para poder conectar otros dispositivos no compatibles con X.25 se definen protocolos de comunicación adicionales: </li></ul><ul><ul><li>X.28 y X.32 : permiten interconectar X.25 con la RTC, para lo cual es necesario un PAD (Ensamblador/Desensamblador de Paquetes, definido en la norma X.3) </li></ul></ul><ul><ul><li>X.75 : permite conectar Iberpac (red de conmutación de paquetes X.25) con redes de otros países </li></ul></ul>
    67. 67. 5.4. RDSI (RED DIGITAL DE SERVICIOS INTEGRADOS) <ul><li>Surgió en 1984 como solución a las necesidades de comunicación </li></ul><ul><li>Ofrece servicios (voz, datos, imagen y sonido en tiempo real) a distintas velocidades y capacidades dependiendo del contrato </li></ul><ul><li>Dispone de su propio cableado </li></ul><ul><li>No funciona sobre RTC </li></ul><ul><li>Se utiliza como WAN </li></ul><ul><li>Todos los protocolos están definidos a nivel físico, de enlace y de red </li></ul><ul><li>Con terminales no digitales (fax, teléfono…) es necesario de adaptadores para conectar dichos dispositivos a la red </li></ul>
    68. 68. <ul><li>Configuración del adaptador: </li></ul><ul><ul><li>Driver del dispositivo adaptador </li></ul></ul><ul><ul><li>Protocolo V110 , a nivel físico de RDSI </li></ul></ul><ul><ul><li>Protocolo HDLC , a nivel de enlace de datos </li></ul></ul><ul><ul><li>Protocolo X.75 , a nivel de red y similar a X.25 </li></ul></ul><ul><ul><li>Librería CAPI (API común de RDSI): librería estándar para acceso a la red </li></ul></ul>
    69. 69. 5.5. ADSL (LÍNEA ASIMÉTRICA DIGITAL DE ABONADO) <ul><li>Utiliza la RTC (de baja calidad) para transmitir información a alta velocidad </li></ul><ul><li>Utiliza circuitos integrados ASP (Procesador de Señal Avanzada) para eliminar electrónicamente todas las interferencias producidas en la comunicación </li></ul>
    70. 70. 5.6. FRAME RELAY (RETRANSMISIÓN DE TAMA) <ul><li>Transmiten información a altas velocidades con bajo coste </li></ul><ul><li>Desarrolla protocolos para WAN </li></ul><ul><li>Velocidad de transmisión superior a X.25 debido a que el protocolo no realiza detección ni corrección de errores en nodos intermedios, ello se lleva a cabo solo en el Emisor y Receptor </li></ul><ul><li>Utiliza líneas telefónicas rápidas con tasa de error baja </li></ul>

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