REDES

Profesor:M.C Enrique Sánchez Lara

Alumnas:Díaz Orea Elizabeth 43100028Leal Alvarado Angelina 43100161

Enero de 2011

Capítulo 1: INTRODUCCIÓN A LAS REDES DE DATOSCapítulo 2: TIPOS DE REDES POR SU DISPERSIÓNCapítulo 3: PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓNCapítulo 4: EL MODELO DE REFERENCIA OSICapítulo 5: EL MODELO DE REFEREMCIA TCP/IPCapítulo 6: EJEMPLOS DE REDES

T e m a r i oINTRODUCCIÓN A LAS REDES DE DATOS1.1 Introducción

1.1.1 El cómputo electrónico1.1.2 Las generaciones de computadoras1.1.3 Las redes de datos1.1.4 Los sistemas distribuidos

1.2 Redes para las compañías1.3 Redes para las personas1.4 Aspectos sociales1.5 El peligro en la transculturización

TIPOS DE REDES POR SU DISPERSIÓN2.1 Redes de área local

2.1.1 Extensión de las redes de área local2.1.2 Tecnologías de transmisión de las redes de área local2.1.3 Topologías de las redes de área local

2.2 Redes de área metropolitana2.3 Redes de área amplia2.4 Red global internet e internets

PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN3.1 Jerarquías de protocolos3.2 Aspectos de diseño3.3 Interfaces y servicios3.4 Relaciones entre servicios y protocolos3.4.1 Servicios orientados a conexión3.4.2 Servicios no orientados a conexión3.4.3 Servicios confiables y no confiables

• 4. EL MODELO DE REFERENCIA OSI 4.1 Capas del modelo de referencia4.2 Transmisión de datos en el modelo OSI

5. EL MODELO DE REFERENCIA TCP/IP5.1 Las capas del modelo TCP/IP5.2 Comparación con el modelo OSI5.3 Programación en red usando sockets bajo UNIX.

6. EJEMPLOS DE REDES6.1 Vistazo a Novell NetWare 6.2 Vistazo a ARPANET6.3 Vistazo a NFSNET

6.4 Vistazo a Internet

INTRODUCCIÓN A LAS REDES DE DATOS

Capítulo 1

1.1 Introducción

1.1.1 El cómputo electrónico

Han sido muchos los avances el mundo en el afan del humano por mejorar su comodidad en el día a día, pero en el presente curso nos enfocaremos en la evolución de un sector tecnológico: El cómputo electrónico. Este nació con las primeras computadoras en la década de los 40's con los tubos al vacío y los tableros de control enchufables. Y fue así porque la necesidad del momento era extender la rapidez del cerebro humano para realizar de algunos cálculos aritméticos y procedimientos repetitivos.

evolución

1.1.2 Las generaciones de computadoras

Redes

1.1.3 Las redes de datos

El networking surgió como resultado de las aplicaciones creadas para las empresas. Sin embargo, en el momento en que se escribieron estas aplicaciones, las empresas poseían computadores que eran dispositivos independientes y cada uno operaba de forma individual, independientemente de los demás computadores. Muy pronto se puso de manifiesto que esta no era una forma eficiente ni rentable para operar en el medio empresarial.

1.1.3 Las redes de datos

Las empresas necesitaban una solución que resolviera con éxito las tres preguntas siguientes:

1. Cómo evitar la duplicación de equipos informáticos y de otros recursos.

2. Cómo comunicarse con eficiencia. 3. Cómo configurar y administrar una red.

1.1.4 Los sistemas distribuidos

• Colección de computadoras separados físicamente y conectados entre sí por una red de comunicaciones distribuida; cada máquina posee sus componentes de hardware y software que el usuario percibe como un solo sistema (no necesita saber qué cosas están en qué máquinas).

• El usuario accede a los recursos remotos (RPC) de la misma manera en que accede a recursos locales, o un grupo de computadores que usan un software para conseguir un objetivo en común.

1.1.4 Los sistemas distribuidos

• Los sistemas distribuidos deben ser muy confiables, ya que si un componente del sistema se descompone otro componente debe de ser capaz de reemplazarlo, esto se denomina Tolerancia a Fallos.

• El tamaño de un sistema distribuido puede ser muy variado, ya sean decenas de hosts (red de área local), centenas de hosts (red de área metropolitana), y miles o millones de hosts (Internet); esto se denomina escalabilidad.

1.2 Redes para las compañías

• Las empresas se dieron cuenta de que podrían ahorrar mucho dinero y aumentar la productividad con la tecnología del networking.

• Empezaron agregando redes y expandiendo las redes existentes casi tan rápidamente como se producía la introducción de nuevas tecnologías y productos de red.

• Como resultado, a principios de los 80, se produjo una tremenda expansión del networking y sin embargo, el temprano desarrollo de la redes resultaba caótico en varios aspectos.

1.3 Redes para las personas

1.4 Aspectos sociales

1.5 El peligro en la transculturizaciónWORLD INTERNET USAGE AND POPULATION STATISTICS

World Regions Population Internet Users Internet Users2 Penetration Growth Users %

( 2010 Est.) Dec. 31, 2000 Latest Data (% Population) 2000-2010 of Table

Africa 1,013,779,050 4,514,400 110,931,700 10.9 % 2,357.3 % 5.6 %

Asia 3,834,792,852 114,304,000 825,094,396 21.5 % 621.8 % 42.0 %

Europe 813,319,511 105,096,093 475,069,448 58.4 % 352.0 % 24.2 %

Middle East 212,336,924 3,284,800 63,240,946 29.8 % 1,825.3 % 3.2 %

North America 344,124,450 108,096,800 266,224,500 77.4 % 146.3 % 13.5 %

Latin America/Caribbean 592,556,972 18,068,919 204,689,836 34.5 % 1,032.8 % 10.4 %

Oceania / Australia 34,700,201 7,620,480 21,263,990 61.3 % 179.0 % 1.1 %

WORLD TOTAL 6,845,609,960 360,985,492 1,966,514,816 28.7 % 444.8 % 100.0 %

NOTES: (1) Internet Usage and World Population Statistics are for June 30, 2010. (2) CLICK on each world region name for detailed regional usage information. (3) Demographic (Population) numbers are based on data from the US Census Bureau . (4) Internet usage information comes from data published by Nielsen Online, by the International Telecommunications Union, by GfK, local Regulators and other reliable

sources. (5) For definitions, disclaimer, and navigation help, please refer to the Site Surfing Guide. (6) Information in this site may be cited, giving the due credit to www.internetworldstats.com. Copyright © 2000 - 2010, Miniwatts Marketing Group. All rights reserved worldwide.

1.5 El peligro en la transculturización

http://www.internetworldstats.com/stats.htm

1.5 El peligro en la transculturización

TIPOS DE REDES POR SU DISPERSIÓN

Capítulo 2

2.1 Redes de área local

2.1.1 Extensión de las redes de área local

Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros, con repetidores podría llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro.

2.1.2 Tecnologías de transmisión de las redes de área local

2.1.2 Tecnologías de transmisión de las redes de área local

2.1.2 Tecnologías de transmisión de las redes de área local

2.1.2 Tecnologías de transmisión de las redes de área local

2.1.2 Tecnologías de transmisión de las redes de área local

Comunicación inalámbrica Las señales inalámbricas son ondas electromagnéticas, que pueden recorrer el vacío del espacio exterior y medios como el aire. Por lo tanto, no es necesario un medio físico para las señales inalámbricas, lo que hace que sean un medio muy versátil para el desarrollo de redes. La aplicación más común de las comunicaciones de datos inalámbricas es la que corresponde a los usuarios móviles

2.1.3 Topologías de las redes de área local

La topología define la estructura de una red. La definición de topología está compuesta por dos partes, la topología física, que es la disposición real de los cables (los medios) y la topología lógica, que define la forma en que los hosts acceden a los medios. Las topologías físicas que se utilizan comúnmente son de bus, de anillo, en estrella, en estrella extendida, jerárquica y en malla.

2.1.3 Topologías de las redes de área localLa topología de bus utiliza un único segmento backbone (longitud del cable) al que todos los hosts se conectan de forma directa. La topología de anillo conecta un host con el siguiente y al último host con el primero. Esto crea un anillo físico de cable. La topología en estrella conecta todos los cables con un punto central de concentración. Por lo general, este punto es un hub o un switch, que se describirán más adelante en este capítulo. La topología en estrella extendida se desarrolla a partir de la topología en estrella. Esta topología enlaza estrellas individuales enlazando los hubs/switchesLa topología jerárquica se desarrolla de forma similar a la topología en estrella extendida pero, en lugar de enlazar los hubs/switches, el sistema se enlaza con un computador que controla el tráfico de la topología. La topología en malla se utiliza cuando no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones, por ejemplo, en los sistemas de control de una central nuclear. De modo que cada host tiene sus propias conexiones con los demás hosts. Esto también se refleja en el diseño de la Internet, que tiene múltiples rutas hacia cualquier ubicación.

Medios Las funciones básicas de los medios consisten en transportar un flujo de información, en forma de bits y bytes, a través de una LAN. Salvo en el caso de las LAN inalámbricas (que usan la atmósfera, o el espacio, como el medio) y las nuevas PAN (redes de área personal, que usan el cuerpo humano como medio de networking), por lo general, los medios de networking limitan las señales de red a un cable o fibra. Los medios de networking se consideran componentes de Capa 1 de las LAN.

Se pueden desarrollar redes informáticas con varios tipos de medios distintos

2.2 Redes de área metropolitanaUna red de área metropolitana es una versión más grande de una LAN en cuanto a topología, protocolos y medios de transmisión que abarca tal vez a un conjunto de oficinas corporativas o empresas en una ciudad. Las redes de servicio de televisión por cable se pueden considerar como MANs y, en general, a cualquier red de datos, voz o video con una extensión de una a varias decenas de kilómetros. El estándard IEEE 802.6 define un tipo de MAN llamado DQDB por sus siglas en inglés Distributed Queue Dual Bus. Este estándard usa dos cables half-duplex por los cuales se recibe y transmiten voz y datos entre un conjunto de nodos.

2.3 Redes de área amplia

Tecnologías de WAN

2.4 Red global internet e internetsLa red Internet es aquella que se ha derivado de un proyecto del departamento de defensa de Estados Unidos y que ahora es accesible desde más de 2 millones de nodos en todo el mundo, y cuyos servicios típicos son las conexiones con emulación de terminal telnet, la transferencia de archivos ftp, el W W W, el correo electrónico, los foros de información globales NetNEWS.

Por otro lado, se consideran como internets a aquellas redes públicas o privadas que se expanden por todo el mundo.

El asunto interesante es que estas internets pueden valerse del Internet en algunos tramos para cubrir el mundo. La restricción mayor para que una red privada se expanda en el mundo usando Internet es que puede verse atacada por usuarios del Internet. Un esquema de seguridad para este caso puede ser que, para las LANs que conforman la internet privada, cada una de ellas encripte su información antes de introducirla a Internet y se decodifique en las LANs destinos, previo intercambio de las claves o llaves de decodificación. Este tipo de esquemas se pueden lograr con el uso de los llamados "cortafuegos".

PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN

Capítulo 3

ProtocolosEs un conjunto de reglas usadas por computadoras para comunicarse unas con otras a través de una red. Un protocolo es una convención o estándar que controla o permite la conexión, comunicación, y transferencia de datos entre dos puntos finales. En su forma más simple, un protocolo puede ser definido como las reglas que dominan la sintaxis, semántica y sincronización de la comunicación. Los protocolos pueden ser implementados por hardware, software, o una combinación de ambos. A su más bajo nivel, un protocolo define el comportamiento de una conexión de hardware.

3.1 Jerarquías de protocolos

3.1 Jerarquías de protocolosSon protocolos debidamente ordenados por niveles, cada uno ejecutando una tarea específica y de manera ordenada, cada uno opera en un nivel de ejecución distinto a otro y existen combinaciones también claro, específicamente cuando pienses en protocolos recuerda estos tres puntos:

1.- Existen muchos protocolos. A pesar de que cada protocolo facilita la comunicación básica, cada uno tiene un propósito diferente y realiza distintas tareas. Cada protocolo tiene sus propias ventajas y sus limitaciones.

2.- Algunos protocolos sólo trabajan en ciertos niveles OSI. El nivel al que trabaja un protocolo describe su función. Por ejemplo, un protocolo que trabaje a nivel físico asegura que los paquetes de datos pasen a la tarjeta de red (NIC) y salgan al cable de la red.

3.- Los protocolos también puede trabajar juntos en una jerarquía o conjunto de protocolos. Al igual que una red incorpora funciones a cada uno de los niveles del modelo OSI, distintos protocolos también trabajan juntos a distintos niveles en la jerarquía de protocolos. Los niveles de la jerarquía de protocolos se corresponden con los niveles del modelo OSI. Por ejemplo, el nivel de aplicación del protocolo TCP/IP se corresponde con el nivel de presentación del modelo OSI. Vistos conjuntamente, los protocolos describen la jerarquía de funciones y prestaciones.

3.2 Aspectos de diseño• Dependiendo de las funciones y servicios que cada capa debe proveer y usar,

se deben atacar algunos problemas interesantes al diseñar la arquitectura de red.

En primer lugar, dado que en una red existen muchos nodos que quieren comunicarse entre sì, debe existir un mecanismo de direccionamiento que sea capaz de:

Identificar de manera única a una conexión que parte de un nodo n a un nodo x que está siendo requerida por procesos en dichos nodos.

Identificar de manera única para cada conexión a qué tipo de servicio pertenece.

3.3 Interfaces y servicios

• Cada capa tiene un conjunto de operaciones que realizar y un conjunto de servicios que usa de otra capa. De esta manera identificamos como usuario de servicio a la capa que solicita un servicio y como proveedor a quien la da.

• Cuando una entidad se comunica con otra ubicada en la misma capa pero en diferentes nodos se dice que se establece comunicación entre entidades interlocutoras (peer entities).

3.3 Interfaces y servicios

3.4 Relaciones entre servicios y protocolos

• Las capas ofrecen servicios de dos tipos generales: orientadas a conexión y no orientadas a conexión y los servicios obtenidos cumplen con cierta calidad de servicio que puede ser un servicio confiable (reliable) o no confiable (non reliable).

3.4.1 Servicios orientados a conexión

Servicio Orientado a Conexión: Se modeló basándose en el sistema telefónico. Para poder conseguir la conexión, se debe tomar el teléfono, marcar el número deseado y esperar hasta que alguien conteste, de ser así, se puede decir que la conexión se realizó con éxito, de lo contrario no hubo conexión.

3.4.1 Servicios orientados a conexión

Los servicios orientados a conexión se caracterizan porque cumplen tres etapas en su tiempo de vida:

Etapa 1: Negociación del establecimiento de la conexión.

Etapa 2: Sesión de intercambio de datos

Etapa 3: Negociación del fin de la conexión

Los servicios orientados a conexión pueden ser considerados como "alambrados", es decir, que existe un conexión alambrada entre los dos interlocutores durante el tiempo de vida de la conexión

3.4.2 Servicios no orientados a conexión

Servicio no Orientado a Conexión: Se modeló basándose en el sistema Postal, cada mensaje (Carta) lleva consigo la dirección completa de destino y cada uno de ellos se encaminan, en formato independiente, a través del sistema.

3.4.2 Servicios no orientados a conexión

Los servicios no orientados a conexión carecen de las tres etapas antes descritas y en este caso los interlocutores envían todos paquetes de datos que componen una parte del diálogo por separado, pudiendo éstos llegar a su destino en desorden y por diferentes rutas. Es responsabilidad del destinatario ensamblar los paquetes, pedir retransmisiones de paquetes que se dañaron y darle coherencia al flujo recibido. Los servicios no orientado a conexión se justifican dentro de redes de área local en donde diversos estudios han demostrado que el número de errores es tan pequeño que no vale la pena tener un mecanismo de detección y correción de los mismos.

3.4.2 Servicios orientados y no orientados a conexión

Protocolos de capa 4

TCP ofrece un circuito virtual entre aplicaciones de usuario final. Sus características son las siguientes:

• Orientado a conexión • Fiable • Divide los mensajes salientes en segmentos • Reensambla los mensajes en la estación destino • Vuelve a enviar lo que no se ha recibido • Reensambla los mensajes a partir de segmentos

entrantes.

Protocolos de capa 4

UDP transporta datos de manera no fiable entre hosts. Las siguientes son las características del UDP:

• No orientado a conexión • Poco fiable • Transmite mensajes (llamados datagramas del usuario) • No ofrece verificación de software para la entrega de

segmentos (poco confiable) • No reensambla los mensajes entrantes • No utiliza acuses de recibo • No proporciona control de flujo

Protocolos de capa 4

3.4.3 Servicios confiables y no confiables

• Se dice que un servicio es confiable si nos ofrece una transmisión de datos libre de errores. Para cumplir este requisito, el protocolo debe incluir mecanismos para detectar y/o corregir errores.

• La corrección de errores puede hacerse con información

que está incluida en un paquete dañado o pidiendo su retransmisión al interlocutor. También es común que incluya mecanismos para enviar acuses de recibo cuando los paquetes llegan correctamente.

3.4.3 Servicios confiables y no confiables

• Se dice que un servicio es no confiable si el protocolo no nos asegura que la transmisión está libre de errores y es responsabilidad del protocolo de una capa superior (o de la aplicación) la detección y corrección de errores si esto es pertinente o estadísticamente justificable.

3.4.3 Servicios confiables y no confiables

• A un servicio que es a la vez no orientado a la conexión y no confiable se le conoce como "datagram service".

• Un servicio que es no orientado a la conexión pero que incluye acuse de recibo se le conoce como "acknowledged datagram service".

• Un tercer tipo de servicio se le llama " request-reply " si consiste de un servicio no orientado a conexión y por cada envío de datos se espera una contestación inmmediata antes de enviar el siguiente bloque de datos. Este último servicio es útil en el modelo cliente - servidor.

EL MODELO DE REFERENCIA OSI

• Capítulo 4

OSIOpen System Interconnection, es decir, modelo de Referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos.

Fue desarrollado en 1984 por la organización internacional de estándares llamado ISO.

4.1.1 CAPA FÍSICA

• Capa Física: Se encarga de las conexiones físicas (cable coaxial, cable par trenzado, fibra óptica; infrarrojos, microondas, y otras redes inalámbricas que ya vimos) de la computadora hacia la red. Transmite los bits de información a través del medio utilizado para la transmisión. Se encarga de lo físico y las características eléctricas. Garantiza la conexión. Maneja señales electromagnéticas y eléctricas.

4.1.2 CAPA DE LIGADO

• Se ocupa del direccionamiento físico. Se encarga del acceso a la red, de notificar cada vez que haya algún error, de la distribución ordenada de tramas, del control del flujo, de la topología de la red. En esta etapa los Switches hacen su función.

4.1.3 CAPA DE RED

• Su función es hacer que los datos lleguen desde el origen hasta su destino. Los dispositivos que facilitan dicha tarea se llaman encaminadores o routers. Esta capa lleva un control de la congestión de la red. En esta capa trabajan los routers. Los firewalls actúan en esta capa para descartar direcciones de las máquinas.

4.1.4 CAPA DE TRANSPORTE

• Su función básica es aceptar los datos enviados por las capas superiores, dividirlos en pequeñas partes y pasarlos a la capa de red. Se asegura que los datos enviados lleguen correctamente al otro lado de la comunicación. Esta capa provee servicios de conexión para la capa de sesión que los usuarios usarán al enviar y recibir paquetes.

4.1.5 CAPA DE SESIÓN

• Esta capa establece, gestiona y finaliza las conexiones entre los usuarios. Controla la sesión que se va a establecer entre el emisor y receptor. Controla que dos comunicaciones no se efectúen al mismo tiempo.

4.1.6 CAPA DE PRESENTACIÓN

• Su función es encargarse de la representación de la información, de que los datos lleguen reconocibles. Esta capa trabaja más el contenido de la comunicación que en como se establece la misma. Se tratan aspectos como la semántica y la sintaxis de los datos enviados. Realiza conversiones de los datos para que sean interpretados de manera correcta.

4.1.7 CAPA DE APLICACIÓN

• Esta capa ofrece la posibilidad de acceder a los servicios de las capas mencionadas. Define los protocolos que se utilizan para para intercambiar datos como el correo electrónico, gestores de base de datos y servidores de ficheros. El usuario normalmente no interactúa directamente con el nivel de aplicación.

4.2 TRANSMISIÓN DE DATOS EN EL MODELO OSI

• Cuando el proceso emisor desea enviar datos al proceso receptor, entrega los datos a la capa de aplicación (7), donde se añade la cabecera de aplicación en la parte delantera de los datos, que se entrega a la capa de presentación, y de esta manera se prosigue hasta la capa física.

• Luego de la transmisión física, la máquina receptora, se encarga de hacer los pasos para ir eliminando las cabeceras según las capas que vaya recorriendo la información hasta llegar al proceso receptor.

• Los detalles de cada una de las siete capas es un detalle técnico en el transporte de los datos entre los dos procesos.

EL MODELO DE REFERENCIA TCP/IP

• Capítulo 5

• El Departamento de Defensa (DoD) de Estados Unidos creó el modelo de referencia TCP/IP porque quería una red que pudiera sobrevivir a cualquier condición. Pongamos un ejemplo; imagine un mundo cruzado de un extremo a otro por diferentes tipos de conexiones: cables, microondas, fibras ópticas y enlaces de satélite. Después imagine la necesidad de transmitir datos, independientemente de la condición de cualquier nodo o red determinados en la internetwork. El DoD quería enviar sus paquetes en cualquier momento, bajo cualesquiera condiciones, desde un punto a otro. Era un problema de diseño muy complejo que ocasionó la creación del modelo TCP/IP, que se convirtió en la norma sobre la que ha crecido internet.

• Al leer sobre las capas del modelo TCP/IP, tenga en mente el objetivo inicial de Internet, ayudará a explicar por qué ciertas cosas son como son.

5.1 Las capas del modelo TCP/IP

• El modelo TCP/IP tiene cuatro capas: la capa de aplicación, la capa de transporte, la capa de Internet y la capa de acceso a red.

Capa de aplicación

• Los diseñadores de TCP/IP sintieron que los protocolos de nivel superior deberían incluir los detalles de las capas de sesión y presentación. Simplemente crearon una capa de aplicación que maneja protocolos de alto nivel, aspectos de representación, codificación y control de diálogo. El modelo TCP/IP combina todos los aspectos relacionados con las aplicaciones en una sola capa y garantiza que estos datos estén correctamente empaquetados para la siguiente capa.

Capa de transporte• La capa de transporte se refiere a los aspectos de calidad del

servicio con respecto a la confiabilidad, el control de flujo y la corrección de errores. Uno de sus protocolos, el protocolo para el control de la transmisión (TCP), ofrece maneras flexibles y de alta calidad para crear comunicaciones de red confiables, sin problemas de flujo y con un nivel de error bajo. TCP es un protocolo orientado a la conexión. Mantiene un diálogo entre el origen y el destino mientras empaqueta la información de la capa de aplicación en unidades denominadas segmentos. Orientado a la conexión no significa que el circuito exista entre los computadores que se están comunicando (esto sería una conmutación de circuito). Significa que los segmentos de Capa 4 viajan de un lado a otro entre dos hosts para comprobar que la conexión exista lógicamente para un determinado período. Esto se conoce como conmutación de paquetes.

Capa de Internet

• El propósito de la capa de Internet es enviar paquetes origen desde cualquier red en la internetwork y que estos paquetes lleguen a su destino independientemente de la ruta y de las redes que recorrieron para llegar hasta allí. El protocolo específico que rige esta capa se denomina Protocolo Internet (IP). En esta capa se produce la determinación de la mejor ruta y la conmutación de paquetes. Esto se puede comparar con el sistema postal. Cuando envía una carta por correo, usted no sabe cómo llega a destino (existen varias rutas posibles); lo que le interesa es que la carta llegue.

Capa de acceso de red

• El nombre de esta capa es muy amplio y se presta a confusión. También se denomina capa de host a red. Es la capa que se ocupa de todos los aspectos que requiere un paquete IP para realizar realmente un enlace físico y luego realizar otro enlace físico. Esta capa incluye los detalles de tecnología LAN y WAN y todos los detalles de las capas física y de enlace de datos del modelo OSI.

5.2 Comparación con el modelo OSI

Similitudes

• Ambos se dividen en capas • Ambos tienen capas de aplicación, aunque

incluyen servicios muy distintos • Ambos tienen capas de transporte y de red

similares • Se supone que la tecnología es de conmutación

por paquetes (no de conmutación por circuito) • Los profesionales de networking deben conocer

ambos

Diferencias

• TCP/IP combina las funciones de la capa de presentación y de sesión en la capa de aplicación

• TCP/IP combina la capas de enlace de datos y la capa física del modelo OSI en una sola capa

• TCP/IP parece ser más simple porque tiene menos capas • Los protocolos TCP/IP son los estándares en torno a los

cuales se desarrolló la Internet, de modo que la credibilidad del modelo TCP/IP se debe en gran parte a sus protocolos. En comparación, las redes típicas no se desarrollan normalmente a partir del protocolo OSI, aunque el modelo OSI se usa como guía.

5.2.1 Tipos de Comunicaciones

• El modelo OSI propone tener comunicaciones orientadas y no orientadas a conexión en la capa de red, mientras que TCP/IP sólo ofrece no orientadas a conexión, mientras que OSI propone en el nivel de transporte comunicaciones orientadas a conexión mientras que TCP/IP ofrece orientadas y no orientadas a conexión en dicha capa.

5.2.2 Críticas al modelo OSI• El modelo OSI tiene siete niveles que fueron propuestos debido a que IBM tenía

su protocolo de siete capas SNA (Systems Network Architecture) y el comité no quiso ir contra la corriente peleando contra la preponderancia de IBM en esos días [Tan96]. Por otro lado, mientras se planeaba y discutía el modelo OSI, ya se estaba trabajando y creando redes usando TCP/IP, de manera que al estar disponible el trabajo del modelo OSI la mayoría de las compañías ya no quiso hacer el esfuerzo de migrar sus productos. En general, las críticas más importantes al modelo OSI y sus implantaciones se pueden resumir en los siguientes puntos. El conjunto total de la pila de protocolos resultó sere demasiada compleja para entender e implantar. Las capas contienen demasiadas actividades redundantes, por ejemplo, el control de errores se integra en casi todas las capas siendo que tener un único control en la capa de aplicación o presentación sería suficiente. La enormidad de código que fue necesario para implantar el modelo OSI y su consecuente lentitud hizo que la palabra OSI se asociara a "calidad pobre", lo cual contrstó con TCP/IP que se implantó exitosamente en el sistema operativo UNIX y era gratis.

• OSI tuvo poca aceptación en EEUU porque la mayoría de la gente pensó que era un estándard implantado por la comunidad europea, y todos sabemos que la tecnología o deporte que no es inventado en EEUU es discriminada rápidamente.

5.2.3 Críticas al modelo TCP/IP

• El modelo TCP/IP primero fue llevado a la práctica y luego fue descrita su funcionalidad, por lo cual se acepta que no puede usarse para describir otros modelos. Las críticas en general se resumen a continuación:

• El modelo no distingue bien entre servicios, interfaces y protocolos, lo cual afecta el diseño de nuevas tecnologías en base a TCP/IP. Las capas que le faltan con respecto al modelo OSI ni siquiera se mencionan y eso es lógico porque TCP/IP fue un predecesor de OSI. No se puede hablar propiamente de un modelo TCP/IP, pero se tiene que discutir acerca de él forzados por su uso en todo el mundo. Algunos de los protocolos de TCP/IP fueron creados por estudiantes y para solucionar problemas viejos y las necesidades modernas requieren de otros protocolos.

• Concluyendo, el modelo OSI es muy bueno como marco teórico para describir la funcionalidad de los dispositivos y protocolos que hacen funcionar una red, pero se acepta que las capas de sesión y presentación no son muy útiles por lo cual generalmente se usa un modelo reducido con las capas física, ligado de datos, red, transporte y aplicación.

5.3 Programación en red usando sockets bajo UNIX

• Una Analogía ¿ Qué es un socket?

El socket es el método de BSD para llevar a cabo la comunicación entre procesos (Interprocess Communication o IPC). Esto quiere decir que un socket se usa para permitir que un proceso pueda platicar o intercambiar información con otro, de una manera muy parecida a cómo se usa una línea telefónica entre dos personas.

La analogía del teléfono es buena, y será usada en repetidas ocasiones para describir el comportamiento de un socket.

• Definición: Un socket es un punto final de un enlace de comunicación de dos vías entre dos programas que se ejecutan a través de la red.

• El cliente y el servidor deben ponerse de acuerdo sobre el protocolo que utilizarán.

EJEMPLOS DE REDES

Capítulo 6

6.1 VISTAZO A NOVELL NETWARE

• En nuestro país, en la gran cantidad de microempresas, las necesidades en cuanto a compartir información y recursos (archivos, impresoras, bases de datos, etc.) se ve ampliamente satisfecha por el sistema comercial Novell Netware ® . Esta pila de protocolos está basada en el Sistema de Red Xerox (Xerox Network System XNS) con algunas modificaciones.

•

• La capa de transporte ofrece los procolos SPX y NCP (Network Core Protocol). NCP es un protocolo orientado a conexión y es, de hecho, el corazón de NetWare. SPX también está disponible aunque sólo ofrece el servicio de transporte. Por ejemplo, el programa Lotus Notes utiliza SPX para tranbajar en red, mientras que el servidor de archivos utiliza NCP.

• Al igual que en TCP/IP, un paquete de red es la clave para construir todo sobre él. Un paquete típico de IPX contiene el orígen, destino, datos e información de control tal como dos bytes para checar si el paquete está íntegro. Otra información de control es un byte que indica cuántas redes diferentes ha atravesado el paquete, si el paquete ha traspasado un límite de redes se descarta. La dirección origen y destino está compuesta de 4 bytes para el número de red, 6 bytes para el número de nodo y 2 bytes para indicar el socket del nodo.

• Cuando un nodo en la red es encendido, envía un mensaje broadcast preguntando si existe algún servidor disponible. En los nodos de ruteo existen agentes que controlan una base de datos construida con los servicios ofrecidos a través de mensajes broadcast de los protocolos de anuncio de servicios. Estos agentes responden a los nodos cliente, entoces ya se puede establecer una comunicación directa entre un cliente y un servidor para negociar operacines sobre archivos, impresoras y otros recursos. El cliente puede seguir preguntando acerca de otros servidores dependiendo del servicio necesitado.

• Al igual que en TCP/IP, aquí no existen las capas de sesión y presentación. La capa de aplicación contiene varios protocolos, tales como:

• Los servicios de impresión propios de Netware y el Line Printer Daemon tan conocido bajo UNIX.

• Servidores de archivos, como lo son el propio de NetWare y el Network File System que es un estándard por aceptación a nivel mundial.

• Aplicaciones en general soportadas por SPX, NCP o TCP/IP. Por jemplo, también se pueden realizar aplicaciones con programación en sockets, como los programas del tutorial de este curso.

• El protocolo de anuncio de servicios envía un mensaje broadcast cada minuto informando al resto de los nodos de la red qué servicios ofrece.

6.2 VISTAZO A ARPANET• El Internet nació a fines de la década de 1960 como una red del

Departamento de Defensa de Estados Unidos desarrollada por ARPA. El Dr. Licklider, del MIT (Massachussetts Institute of Technology), lideró el proyecto. Licklider se inclinó por investigar las conexiones, la interactividad de los ordenadores. Él impone al proyecto una primera búsqueda de la interconexión entre ordenadores, entre comunidades, entre personas; en definitiva, entre usuarios de los ordenadores, e incluso llega a habla de una "Intergalactic Network" para definir a su grupo de investigadores. Pretendía Licklider lograr una interconexión global tal que un usuario pudiese acceder desde cualquier punto con conexión a los datos contenidos en esa Red.

• La red llamada ARPANet fue antes que todo experimental, y fue usada para investigar, desarrollar y probar las tecnologías para redes.

• En el modelo ARPANet, la comunicación ocurre siempre entre un computador origen y otro destino. Se asume que la red como tal es una red inestable, de tal forma que cualquier porción de la red podría desaparecer en el momento más inesperado debido a causas externas.

• La red original conectaba solo cuatro computadores, de cuatro universidades diseminadas a través de los Estados Unidos, permitiendo a los usuarios compartir recursos e información.

• En 1972, ya existían 37 computadores conectados a la ARPANet. En ese mismo lapso, el nombre de ARPA fue cambiado por el de DARPA (Defense Advanced Reserach Projects Agency).

• En 1973, ARPANet fue más alla de las fronteras de los Estados Unidos, al hacer la primera conexión internacional con Inglaterra y Noruega.

• Una meta de ARPANet fue proyectar una red que permaneciera operacional si parte de ella colapsara. La investigación en esta área resulto en un conjunto de reglas para redes, o protocolos, denominados TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

• Para ayudar a manejar este rápido crecimiento "red de redes", la ARPANet fue dividida en dos redes en 1983:

• ARPANET - continúa siendo una red de investigación y desarrollo.

• MILNET - una red sin clasificar reservada solo para lugares militares. MILNET continúa al servir esta función.

• En 1986, fue creada una red muy rápida denominada NSFNET(National Science Foundation Network). En 1989, existían cerca de 10.000 computadores huéspedes conectados a la INTERNET o "red de redes".

• Debido al éxito de la NSFNET, se planteo sacar fuera la ARPANet. Muchos de los sitios conectados a la ARPANet fueron absorbidos por la NSFNET y en 1990 la ARPANet fue disuelta oficialmente.

6.3 VISTAZO A NSFNET

• 1989 Acrónimo inglés de National Science Foundation's Network. La NSFNET comenzó con una serie de redes dedicadas a la comunicación de la investigación y de la educación. Fue creada por el gobierno de los Estados Unidos (a través de la National Science Foundation), y fue reemplazo de ARPANET como backbone de Internet. Desde entonces ha sido reemplazada por las redes comerciales.

• Es una 'red de la redes' a alta velocidad estructurada jerárquicamente. En el nivel más elevado es una red dorsal que cubre los Estados Unidos continental. Colgadas a ella son las redes de nivel intermedio en las cuales están colgadas las redes de los campus y aquella locales. NSFNET está colgada con Canadá, México, Europa y la faja del Pacífico. NSFNET hace parte de internet.

• Hacia 1984 la NSF (National Science Foundation) estableció la NSFNET paralela a la ARPANET para la investigación académica que ya estaba saturada, también la NSFNET se saturó hacia mediados de 1987 y no precisamente por la actividad académica.

• En este año se redimensionó totalmente la NSFNET, con un acceso más rápido, con modems y computadoras mas veloces, a ellas podían ingresar todos los países aliados de EEUU.

• En los 90 se empieza a conocer como en la actualidad, La red o Internet y se abrió para todo aquel que pudiera conectarse.

• En 1987 la Fundación Nacional para la Ciencia (National Science Foundation ó NSF) encargó a Merit Network inc., que era un organismo no lucrativo ubicado en Michigan especializado en redes, el desarrollo de NSFNET; en este proyecto contó con la ayuda de IBM y MCI, entre otras empresas.

• Durante este proyecto la infraestructura y velocidad de la red continuaron expandiéndose, pero al mismo tiempo se fueron sentando las bases para una mayor descentralización de Internet. Así, en 1989 la "columna vertebral de la red" ("Backbone"), era capaz de transmitir 1.5 millones de bits por segundo; para 1993, esta capacidad se había incrementado a 45 millones de bits por segundo.

• NSFNET red de tres niveles situada en los Estados Unidos y consistente en:

* Una troncal: una red que conecta redes de nivel medio administradas y operadas por separado y centros de superordenadores fundados por el NSF. Esta troncal tiene además enlaces transcontinentales con otras redes como por ejemplo EBONE, la red troncal europea de IP.

• * Redes de nivel medio: de tres clases (regionales, basadas en una disciplina y redes formadas por un consorcio de superordenadores).

• * Redes de campus: tanto académicas como comerciales, conectadas a las de nivel medio.

• NSFNET,absorbe a ARPANET, creando así una gran red con propósitos científicos y académicos. El desarrollo de las redes fue abismal, y se crean nuevas redes de libre acceso que más tarde se unen a NSFNET, formando el embrión de lo que hoy conocemos como INTERNET. El desarrollo de NSFNET fue tal que hacia el año 1990 ya contaba con alrededor de 100.000 servidores. En 1995 se transforma de nuevo en una red de investigación.

• En 1995 NSFNET es reemplazada por una nueva arquitectura de red (organización de la red), en donde eventualmente se perdería el papel central jugado hasta entonces por la NSF y el desarrollo de Internet descansaría en una estructura más descentralizada. De esta manera, el papel de NSFNET como "columna vertebral" de Internet llegó a su fin. Actualmente hay "columnas vertebrales" en Canadá, Japón, Europa y se están desarrollando en América Latina y otros lugares.

6.4 VISTAZO A INTERNET

• ARPANet fue la red que se convirtió en la base de Internet. La financió principalmente el ejército de los Estados Unidos y consistía en una cantidad de ordenadores individuales conectados por medio de líneas alquiladas y usando un esquema de conmutación de paquetes.

• La ARPANet original evolucionó hacia INTERNET. Internet se basó en la idea de que habría múltiples redes independientes, de diseño casi arbitrario, empezando por ARPANet como la red pionera de conmutación de paquetes, pero que pronto incluiría redes de paquetes por satélite, redes de paquetes por radio y otros tipos de red. Internet como ahora la conocemos encierra una idea técnica clave, la de arquitectura abierta de trabajo en red.

• Bajo este enfoque, la elección de cualquier tecnología de red individual no respondería a una arquitectura específica de red sino que podría ser seleccionada libremente por un proveedor e interactuar con las otras redes a través del meta nivel de la arquitectura de Internetworking (trabajo entre redes). Hasta ese momento, había un sólo método para "federar" redes. Era el tradicional método de conmutación de circuitos, por el cual las redes se interconectaban a nivel de circuito pasándose bits individuales sincrónicamente a lo largo de una porción de circuito que unía un par de redes finales.

Referencias• http://www.diegolevis.com.ar/• http://books.google.com.mx/books?id=Pd-

z64SJRBAC&pg=PA33&lpg=PA33&dq=acknowledged+datagram+service&source=bl&ots=RBUUHqZZcw&sig=FwhtSb5Frc8DtDwv6cEFCxZ9T_A&hl=es&ei=RJzcTIW0KY-usAOpk_nkAw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=4&ved=0CDUQ6AEwAw#v=onepage&q=acknowledged%20datagram%20service&f=false

• http://homejq.tripod.com/redes/ejemplos_redes.htm