Capas superiores del modelo OSI

Capa transporte OSI

La capa transporte no es una capa más del modelo OSI. Es la base de toda la jerarquía de protocolo.

La tarea de esta capa es proporcionar un transporte de datos confiable y económico de la máquina de origen a la máquina destino, independientemente de la red de redes física en uno.

Sin la capa transporte, el concepto total d los protocolos en capas tendría poco sentido.

LA ACTIVIDAD PRINCIPAL DE LA CAPA DE TRANSPORTE ES DIVIDIR LA INFORMACION EN FRAGMENTOS QUE COINCIDAN CON EL TAMAÑO MAXIMO DE LA RED. POR PARTE DEL RECEPTOR REEMBOLSA LOS FRAGMENTOS PARA RECUPERAR EL MENSAJE A ESTO SE LE LLAMA ENCAMINAMIENTO.

1.1.1 Parámetros para lograr la Calidad Servicio de Transporte La calidad del servicio que ofrece el nivel de transporte viene determinada por los siguientes parámetros (nótese que algunos de ellos sólo tienen sentido en el caso de que el servicio sea orientado a conexión): Retardo de establecimiento de conexión Tiempo que transcurre entre una solicitud de conexión de transporte y la confirmación que recibe el usuario del servicio. Incluye el retardo de procesamiento en la entidad de transporte remota. Como en todos los parámetros que miden un retardo, cuanto menor sea, mejor será la calidad del servicio ofrecido. Probabilidad de fallo de establecimiento de conexión Probabilidad de que la conexión no se pueda establecer en el plazo máximo permitido por la aplicación. Caudal Volumen de información de usuario transferido en la unidad de tiempo (medido en octetos/s). Puede ser diferente para cada sentido.

Retardo de tránsito Tiempo que transcurre entre el envío de un mensaje por el usuario del transporte en la máquina fuente y su recepción por el usuario del transporte en la máquina destinataria. Dados dos sistemas finales, los retardos en cada sentido pueden ser diferentes. Tasa residual de errores Probabilidad de que un mensaje enviado a través del nivel de transporte llegue defectuoso o no llegue al otro extremo. En teoría debería ser cero, sobre todo en un servicio de transporte orientado a conexión y fiable, pero en la práctica puede tener un valor no nulo, aunque pequeño. Probabilidad de fallo de transferencia Probabilidad de no respetar los parámetros de calidad de servicio acordados al solicitar la conexión. Retardo de liberación de conexión Tiempo que transcurre desde que un usuario comunica su deseo de liberar una conexión hasta la liberación real en el otro extremo. Probabilidad de fallo de liberación de conexión Probabilidad de que la liberación no se efectúe en el plazo acordado. Protección La existencia de esta característica permite solicitar distintos niveles de protección de la información frente a usuarios no autorizados. Puede haber protección también en otros niveles. Prioridad La posibilidad de especificar la importancia relativa de unas conexiones respecto de otras permite al sistema, en situaciones de congestión, garantizar que las conexiones más prioritarias se establezcan en primer lugar. Fiabilidad o robustez Probabilidad de que el sistema no libere conexiones de modo inesperado o indeseado, por problemas internos o congestión. En la práctica estos parámetros no pueden servirse a la carta, sino que deben ajustarse a unos márgenes discretos (al igual que ocurre, como vimos en el tema 2, con las capacidades de los canales de la red). Para profundizar un poco en la diferencia entre el nivel de transporte y el de red, conviene citar algunas de las técnicas que utilizan las entidades de transporte para mejorar la calidad ofrecida por el servicio de red. Una de ellas es la multiplexión en sus dos versiones: establecer varias conexiones de red para una conexión de transporte que demanda gran ancho de banda, o bien establecer una sola conexión de red correspondiente a varias conexiones de transporte, en el caso de que el coste por conexión sea elevado. Otra técnica es la introducción de redundancia en la información para mejorar la tasa de errores de la red en uso. En definitiva, jugando con las posibilidades del servicio de red, el nivel de transporte puede conseguir optimizaciones en la calidad del servicio que ofrece a los niveles superiores.

1.1.1.1 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. Los distintos niveles de red pueden ofrecer dos tipos de servicios diferentes a las capas superiores: uno orientado a conexión y otro sin conexión.

1.1.1.2 Servicios Orientados a no Conexión Las características principales de un servicio de este tipo a nivel de red son las siguientes: No hay establecimiento de ninguna conexión, sólo hay transferencia de datos. Se usan primitivas del tipo Unit.Data.Request y Unit.Data.Indication , que contienen como parámetros: 1. Dirección del destinatario. 1. Dirección de la fuente. 3. QoS (Parámetro que determina la calidad de servicio). 4. Datos del usuario. Cada paquete que se transmite se transporta de manera independiente con respecto a los paquetes predecesores. o Las UNITDATA sólo pueden transmitir hasta un máximo de 64512 octetos y han de preservar la integridad de la información. o El emisor sólo se encarga de vaciar el paquete en la red, deseando que todo resulte lo mejor posible. 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.

Capa de sesión OSI

Esta capa ofrece varios servicios que son cruciales para la comunicación, como son: Control de la sesión a establecer entre el emisor y el receptor (quién transmite, quién escucha y seguimiento de ésta). Control de la concurrencia (que dos comunicaciones a la misma operación crítica no se efectúen al mismo tiempo). Mantener puntos de verificación (checkpoints), que sirven para que, ante una interrupción de transmisión por cualquier causa, la misma se pueda reanudar desde el último punto de verificación en lugar de repetirla desde el principio. Por lo tanto, el servicio provisto por esta capa es la capacidad de asegurar que, dada una sesión establecida entre dos máquinas, la misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de principio a fin, reanudándolas en caso de interrupción. proveer los servicios utilizados para la organización y sincronización del diálogo entre usuarios y el manejo e intercambio de datos. Establece el inicio y termino de la sesión. Recuperación de la sesión. Control del diálogo; establece el orden en que los mensajes deben fluir entre usuarios finales. Referencia a los dispositivos por nombre y no por dirección. Permite escribir programas que correrán en cualquier instalación de red.

1.1.1 Intercambio de Datos La característica más importante de la capa de sesión es el intercambio de datos. Una sesión, al igual que una conexión de transporte, sigue un proceso de tres fases: la de establecimiento, la de utilización y la de liberación. Las primitivas que se le proporcionan a la capa de presentación, para el establecimiento, utilización y liberación de sesiones, son muy parecidas a las proporcionadas a la capa de sesión para el establecimiento, uso y liberación de conexiones de transporte. En muchos casos, todo lo que la entidad de sesión tiene que hacer, cuando primitiva es invocada por el usuario de sesión, es invocar la primitiva de transporte correspondiente para que se pueda así realizar el trabajo. Las conexiones de transporte se terminan con la primitiva T-DISCONNECT.request, que produce una liberación abrupta y puede traer como resultado la perdida de los datos en tráfico que haya en el momento.

1.1.2 Administración del Dialogo En principio, todas las conexiones del modelo OSI son dúplex, es decir, las unidades de datos del protocolo(PDU) se pueden mover en ambas direcciones simultáneamente sobre la misma conexión. Aunque puede haber situaciones en las que el software de capas superiores está estructurado de tal forma que espera que los usuarios tomen turno convirtiendo la comunicación en semidúplex. La administración del dialogo será uno e los servicio de la capa de sesión y consistirá en mantener un seguimiento de a quien le corresponde el turno de hablar y de hacerlo cumplir. En el momento en el que se inicia una sesión se seleccionara el modo de funcionamiento y ya sea dúplex o semidúplex, la negociación inicial determina quien tendrá primeramente el testigo de datos porque solo el usuario que posee el testigo podrás transmitir mientras el otro se mantendrá en silencio. Cuando termine le pasara el testigo a.

1.1.3 Sincronización Capa Sesión Este servicio de la capa de sesión se encarga de llevar a las entidades de vuelta a un estado conocido cuando se produce algún error o desacuerdo. Es necesario porque la capa de transporte está diseñada para recuperar los errores de comunicación, pero pueden suceder errores en niveles superiores, y hay que controlarlos. Los usuarios del nivel de sesión insertan puntos de sincronización en el mensaje. A cada punto se le asigna un número. La única responsabilidad del nivel de sesión es proporcionar la forma de poner, a través de la red, una serie de señales numeradas de sincronización, pues el mantener a salvo el mensaje y reenviarlo es misión de los niveles por encima del de sesión.

Elementos a tener en cuenta en la sincronización: Puntos de sincronización mayores: Se deben confirmar explícitamente. Son utilizados para que ciertas actividades se hagan completamente o no.

1.1.4 Notificación de Excepciones Otra característica de la capa de sesión es la correspondiente a un mecanismo de propósito general para notificar errores inesperados. Si un usuario tiene algún problema, por cualquier razón, este problema se puede notificar a su corresponsal utilizando la primitiva S-U-EXCEPTION-REPORT.request. Algunos datos del usuario se pueden transferir utilizando esta primitiva. Los datos del usuario, generalmente, explicaran que es lo que sucedió. La notificación de excepciones no solamente se aplica a los errores detectados del usuario. El proveedor del servicio puede generar una primitiva S-P-EXCEPTION-REPORT.indication para informarle al usuario sobre los problemas internos que existen dentro de la capa de sesión, o sobre problemas que le reporten procedentes de las capas de transporte o inferiores. Estas notificaciones contienen un campo que describe la naturaleza de la excepción. La decisión.

1.1.5 Llamada Procedimientos Remotos El RPC (del inglés Remote Procedure Call, Llamada a Procedimiento Remoto) es un protocolo que permite a un programa de ordenador ejecutar código en otra máquina remota sin tener que preocuparse por las comunicaciones entre ambos. El protocolo es un gran avance sobre los sockets usados hasta el momento. De esta manera el programador no tenía que estar pendiente de las comunicaciones, estando éstas encapsuladas dentro de las RPC. Las RPC son muy utilizadas dentro del paradigma cliente–servidor. Siendo el cliente el que inicia el proceso solicitando al servidor que ejecute cierto procedimiento o función y enviando éste de vuelta el resultado de dicha operación al cliente.

1.3.1 Códigos de Representación de Datos El código ASCII (acrónimo inglés de American Standard Code for Information Interchange — (Código Estadounidense Estándar para el Intercambio de Información), pronunciado generalmente [áski], es un código de caracteres basado en el alfabeto latino tal como se usa en inglés moderno y en otras lenguas occidentales. Unicode (del inglés «universal» y «code» – universal y código o sea código universal o unicódigo) es un estándar industrial cuyo objetivo es proporcionar el medio por el cual un texto en cualquier forma e idioma pueda ser codificado para el uso informático. El establecimiento de Unicode ha involucrado un ambicioso proyecto para reemplazar los esquemas de codificación de caracteres existentes, muchos de los cuales están muy limitados en tamaño y son incompatibles con entornos plurilingües. Unicode se ha vuelto el más extenso y completo esquema de codificación de caracteres.

1.3.2 Técnicas Compresión Datos Las técnicas de compresión son objeto de otro de los trabajos de la asignatura, sin embargo están muy relacionadas con los formatos de audio digital por lo que las trataré de forma muy general y breve. Las técnicas de compresión son la herramienta fundamental de la que se dispone para alcanzar el compromiso adecuado entre capacidad de almacenamiento y de procesamiento requeridas. Las técnicas de compresión más elaboradas proporcionan una reducción muy importante de la capacidad de almacenamiento, pero requieren también de un importante procesado tanto para compresión como para la descompresión (sobre todo en la compresión). Las técnicas más simples ofrecen reducciones moderadas con poco procesamiento. Las características del sistema digital implicado y la aplicación determinarán el compromiso entre estos factores y permiten seleccionar las técnicas de compresión.

1.3.3 Criptografía Capa Presentación La capa de presentacion (Nivel 6 del modelo OSI) provee la comunicación a nivel de lenguaje entre el usuario y la máquina que esté empleando para acceder a la red. La capa de presentación realiza ciertas funciones que se necesitan bastante a menudo como para buscar una solución general para ellas, más que dejar que cada uno de los usuarios resuelva los problemas. En particular y, a diferencia de las capas inferiores, que únicamente están interesadas en el movimiento fiable de bits de un lugar a otro. Algunas de sus funciones son las siguientes: Establece una sintaxis y semántica de la información transmitida. Se define la estructura de los datos a transmitir (v.g. define los campos de un registro: nombre, dirección, teléfono, etc). Define el código a usar para representar una cadena de caracteres (ASCII, EBCDIC, etc). Compresión de datos.

1.4.1 Configuración Servicios En linux, el filtrado de paquetes se controla a nivel del kernel. Existen modulos para el kernel que permiten definir un sistema de reglas para aceptar o rechazar los paquetes o las comunicaciones que pasan por el sistema. Estos sistemas de reglas conforman lo que se conoce como firewall o cortafuegos; en otros sistemas los firewall pueden estar implementados en software y estar desvinculados del sistema operativo, pero en el caso de linux, el firewall se puede montar a nivel de kernel y no es necesario instalar un software adicional que para más INRI a veces tiene agujeros

Concepto sobre redes

Cuando en 1981 IBM presenta; la computadora personal (PC), la palabra personal era un adjetivo adecuado. Estaba dirigido a las personas que deseaban disponer de su propia computadora, sobre la que ejecutan sus propias aplicaciones, y sobre la que administran sus archivos personales en lugar de utilizar las minicomputadoras y grandes sistemas que estaban bajo el estricto control de los departamentos de informatica. Los usuarios de las computadoras personales comenzaron pronto a conectar sus sistemas formando redes, de una forma que podran compartir los recursos como impresoras. Ocurriendo entonces algo divertido. Alrededor de 1985 las redes se hicieron tan grandes y complejas que el control volvio a los departamentos de informatica. En la actualidad las redes no son elementos simples y faciles. A menudo se llegan a extender fuera de la oficina local, abarcan el entorno de una ciudad o uno mayor y necesitan entonces expertos que puedan tratar los problemas derivados de las comunicaciones telefonicas, con microondas o via satelite.

2.0 CONCEPTO DE UNA RED.

La mas simple de las redes conecta dos computadoras, permitiendoles compartir archivos e impresos. Una red mucho mas compleja conecta todas las computadoras de una empresa o compañia en el mundo. Para compartir impresoras basta con un conmutador, pero si se desea compartir eficientemente archivos y ejecutar aplicaciones de red, hace falta tarjetas de interfaz de red (NIC, NetWare Interface Cards) y cables para conectar los sistemas. Aunque se pueden utilizar diversos sistemas de interconexion via los puertos series y paralelos, estos sistemas baratos no ofrecen la velocidad e integridad que necesita un sistema operativo de red seguro y con altas prestaciones que permita manejar muchos usuarios y recursos.

FIgura 2.1. Muestra los componentes tipicos de un sistema en red. Una vez instalada la conexion se ha de instalar el sistema operativo de red (NOS, Network Operating System). Hay dos tipos basicos de sistemas operativos de red : punto a punto y con servidor dedicado. – Punto a Punto : Este es un tipo de sistema operativo que le permite a los usuarios compartir los recursos de sus computadoras y acceder a los recursos compartidos de las otras computadoras. Microsoft Windows for Workgroups, Novell Lite son sistemas operativos punto a punto. – Con Servidor Dedicado : Es un sistema operativo con servidor dedicado, como es NetWare de Novell, una o mas computadoras se reservan como servidores de archivos no pudiendo ser utilizados para nada mas.

2.1 COMPONENTES DE UNA RED. Una re de computadoras esta conectada tanto por hardware como por sosftware. El hardware incluye tanto las tarjetas de interfaz de red como los cables que las unen, y el software incluye los controladores (programas que se utilizan para gestionar los dispositivos y el sistema operativo de red que gestiona la red. A continuacion se listan los componentes, tal y como se muestran en la figura 2.2. – Servidor – Estaciones de trabajo.

– Placas de interfaz de red (NIC).

– Recursos perifericos y compartidos.

Figura 2.2. Componentes de una red.

Servidor : este ejecuta el sistema operativo de red y ofrece los servicios de red a las estaciones de trabajo. Estaciones de Trabajo : Cuando una computadora se conecta a una red, la primera se convierte en un nodo de la ultima y se puede tratar como una estacion de trabajo o cliente. Las estaciones de trabajos pueden ser computadoras personales con el DOS, Macintosh, Unix, OS/2 o estaciones de trabajos sin discos.

Tarjetas o Placas de Interfaz de Red : Toda computadora que se conecta a una red necesita de una tarjeta de interfaz de red que soporte un esquema de red especifico, como Ethernet, ArcNet o Token Ring. El cable de red se conectara a la parte trasera de la tarjeta.

Sistema de Cableado : El sistema re la red esta constituido por el cable utilizado para conectar entre si el servidor y las estaciones de trabajo.

Recursos y Perifericos Compartidos : Entre los recursos compartidos se incluyen los dispositivos de almacenamiento ligados al servidor, las unidades de discos opticos, las impresoras, los trazadores y el resto de equipos que puedan ser utilizados por cualquiera en la red.

2.2. REALIZACION DE LA CONEXION EN UNA RED. Para realizar la conexion con una red son necesarias las tarjetas de interfaz de red y el cable (a menos que se utilice un sistema de comunicacion sin cable). Existen distintos tipos de tarjetas de interfaz y de esquemas de cableados.

2.3. TARJETA DE INFERTAZ DE RED (NIC)Hay tarjetas de interfaz de red disponibles de diversos fabricantes. Se pueden elegir entre distintos tipos, segun se desee configurar o cablear la red. Los tres tipos más usuales son ArcNet, Ethernet y Token Ring. Las diferencias entre estos distintos tipos de red se encuentran en el metodo y velocidad de comunicacion, asi como el precio. En los primeros tiempos de la informatica en red (hace unos dos o tres años) el cableado estaba más estandarizado que ahora. ArcNet y Etherner usaban cable coaxial y Token Ring usaba par trenzado. Actualmente se pueden adquirir tarjetas de interfaz de red que admitan diversos medios, lo que hace mucho mas facil la planificacion y configuracion de las redes. En la actualidad las decisiones se toman en funcion del costo , distancia del cableado y topologia. En la actualidad existen diversas topologias de redes, en la figura 2.3 mostramos las mas comunes.

Figura 2.3. Topologias de red.

2.4. CABLEADO. El cable coaxial fue uno de los primeros que se usaron, pero el par trenzado ha ido ganando popularidad. El cable de fibra optica se utiliza cuando es importante la velocidad, si bien los avances producidos en el diseño de las tarjetas de interfaz de red permiten velocidades de transmision sobre cable coaxial o par trenzado por encima de lo normal. Actualmente el cable de fibra optica sigue siendo la mejor eleccion cuando se necesita una alta velocidad de transferencia de datos.

2.5. ARQUITECTURA DE LA RED .La arquitectura de una red viene definida por su topologia, el metodo de acceso a la red y los protocolos de comunicacion. Antes de que cualquier estacion de trabajo pueda utilizar el sistema de cableado, debe definirse con cualquier otro nodo de la red.

2.5.1 TOPOLOGIA. La topologia de una red es la organizacion del cableado. La cuestion mas importante al tener en cuenta la elegir el sistema de cableado es su costo, si bien tambien se ha de tener en cuenta el rendimiento total y si integridad. 2.5.2 METODO DE ACCESO AL CABLE. El metodo de acceso al cable describe como accede un nodo al sistema de cableado.

2.5.3 PROTOCOLO DE COMUNICACION. Los protocolos de comunicacion son las reglas y procedimientos utilizados en una red para establecer la comunicacion entre los nodos que disponen de acceso a la red. Los protocolos gestionan dos niveles de comunicacion distintos. Las reglas de alto nivel definen como se comunican las aplicaciones, mientras que las de bajo nivel definen como se transmiten las señales por el cable.

2.6. COBERTURA DE LAS REDES. Existen redes de todos los tamaños. La red puede comenzar como algo pequeño y crecer con la organizacion. En la figura 2.4 se muestra el ambito de cobertura de las redes.

Figura 2.4. Ambito de cobertura de las redes.

2.6.1 RED DE AREA LOCAL (LAN). Red pequeña de 3 a 50 nodos, localizada normalmente en un solo edificio perteneciente a una organizacion.

2.6.2 REDES INTERCONECTADAS .Una red de redes se encuentra formada por dos o mas segmentos de red local conectadas entre si para formar un sistema que puede llegar a cubrir una empresa. 2.6.3 RED METROPOLITANA (MAN) Son normalmente redes de fibra optica de gran velocidad que conectan segmentos de red local de una area especifica, como un campus un poligono industrial o una ciudad.

2.6.4 RED DE GRAN ALCANCE (WAN) .Permiten la interconexion nacional o mundial mediante lineas telefonicas y satelites.

2.7. RAZONES PARA INSTALAR UNA RED DE COMPUTADORAS. Instalar una red de computadoras puede ofrecer muchas ventajas para su trabajo. Estas son algunas ventajas ofrecidas al instalar una red de computadoras. – Comparticion de programas y archivos.- Comparticion de los recursos de la red.- Comparticion de bases de datos.- Expansion economica de una base de pc.- Posibilidad de utilizar software de red.- Uso del Correo Electronico.- Creacion de grupos de trabajo.- Gestion centralizada.- Seguridad.- Acceso a mas de un sistema operativo.- Mejoras en la organizacion de la empresa.

2.8. CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS DE RED. Los primeros S. O. de red ofrecian algunas utilidades de gestion de archivos de seguridad simples. Pero la demanda de los usuarios se ha incrementado de forma que los modernos sistemas operativos de red ofrecen amplias variedad de servicios. Estos son algunos de ellos.

– Adaptadores y cables de red.- Nomenclatura global- Servicios de archivos y directorios.- Sistema tolerantes a fallos.- Disk Caching (Optimizacion de acceso al disco).- Sistema de control de transacciones (TTS, Transation Tracking System).- Seguridad en la conexion.- Bridges (Puentes) y Routers.- Gateways (Pasarelas)- Servidores Especiales- Herramientas software de administracion.

Protocolos de comunicación

Hace unos cuantos años parecia como si la mayor parte de los fabricantes de ordenadores y software fueran a seguir las especificaciones de la Organizacion internacional para el estandar (International Organization for Standarization, OSI). OSI define como los fabricantes pueden crear productos que funcionen con los productos de otros vendedores si la necesidad de controladores especiales o equipamientos opcional. Su objetivo es la apertura. El unico problema para implantar el modelo ISO/ISO fue que muchas compañias ya habian desarrollado metodos para interconectar sus hardware y software con otros sistemas. Aunque pidieron un soporte futuro para lo estandares OSI, sus propios metodos estaban a menudo tan atrincherados que el acercamiento hacia OSI era lento o inexistente. Novell y potras compañias de redes expandieron sus propios estandares para ofrecer soporte a otros sistemas, y relegaron los sistemas abiertos a un segundo plano. Sin embargo, los estandares OSI ofrecen un modo util para comparar la interconexion de redes entre varios vendedores. En el modelo OSI, hay varios niveles de hardware y el software. Podemos examinar lo que hace cada nivel de la jerarquia para ver como los sistemas se comunican por LAN.

3.1. NIVEL DE PROTOCOLO . Los protocolos de comunicaciones definen las reglas para la transmision y recepcion de la informacion entre los nodos de la red, de modo que para que dos nodos se puedan comunicar entre si es necesario que ambos empleen la misma configuracion de protocolos.

Entre los protocolos propios de una red de area local podemos distinguir dos principales grupos. Por un lado estan los protocolos de los niveles fisico y de enlace, niveles 1 y 2 del modelo OSI, que definen las funciones asociadas con el uso del medio de transmision: envio de los datos a nivel de bits y trama, y el modo de acceso de los nodos al medio. Estos protocolos vienen univocamente determinados por el tipo de red (Ethernet, Token Ring, etc.). El segundo grupo de protocolos se refiere a aquellos que realizan las funciones de los niveles de red y transporte, niveles 3 y 4 de OSI, es decir los que se encargan basicamente del encaminamiento de la informacion y garantizar una comunicacion extremo a extremo libre de errores. Estos protocolos transmiten la informacion a traves de la red en pequeños segmentos llamados paquetes. Si un ordenador quiere transmitir un fichero grande a otro, el fichero es dividido en paquetes en el origen y vueltos a ensamblar en el ordenador destino. Cada protocolo define su propio formato de los paquetes en el que se especifica el origen, destino, longitud y tipo del paquete, asi como la informacion redundante para el control de errores.

Los protocolos de los niveles 1 y 2 dependen del tipo de red, mientras que para los niveles 3 y 4 hay diferentes alternativas, siendo TCP/IP la configuracion mas extendida. Lo que la convierte en un estandar de facto. Por su parte, los protocolos OSI representan una solucion tecnica muy potente y flexible, pero que actualmente esta escasamente implantada en entornos de red de area local.

Figura 3.1. La jerarquia de protocolo OSI.

3.2. PAQUETES DE INFORMACION. La informacion es en de datos para la transferencia. Cada grupo, a menudo llamado paquetes incluye las siguientes informaciones – Datos a la carga. La informacion que se quiere transferir a traves de la red, antes de ser añadida ninguna otra informacion. El termino carga evoca a la pirotecnia, siendo la pirotecnia una analogia apropiada para describir como los datos son de un lugar a otro de la red.

– Direccion. El destino del paquete. Cada segmento de la red tiene una direccion, que solamente es importante en una red que consista en varias LAN conectadas. Tambien hay una direccion de la estacion y otra de la aplicacion. La direccion de la aplicacion se requiere para identificar a que aplicacion de cada estacion pertenece el paquete de datos.

– Codigo de control. Informa que describe el tipo de paquete y el tamaño. Los codigos de control tambien codigos de verificacion de errores y otra informacion. 3.3. JERARQUIA DE PROTOCOLO OSI. Cada nivel de la jerarquia de protocolos OSI de la fig. 1.5 tiene una funcion especifica y define un nivel de comunicaciones entre sistemas. Cuando se define un proceso de red, como la peticion de un archivo por un servidor, se empieza en el punto desde el que el servidor hizo la peticion. Entonces, la peticion va bajando a traves de la jerarquia y es convertida en cada nivel para poder ser enviada por la red.

– Nivel Fisico. Define las caracteristicas fisicas del sistema de cableado, abarca tambien los metodos de red disponibles, incluyendo Token Ring, Ethernet y ArcNet. Este nivel especifica lo siguiente :- Conexiones electricas y fisicas.- Como se convierte en un flujo de bits la informacion que ha sido paquetizada.- Como consigue el acceso al cable la tarjeta de red.

– Nivel de Enlace de Datos.Define las reglas para enviar y recibir informacion a traves de la conexion fisica entre dos sistemas.

– Nivel de Red.Define protocolos para abrir y mantener un camino entre equipos de la red. Se ocupa del modo en que se mueven los paquetes.

– Nivel de Transporte.Suministra el mayor nivel de control en el proceso que mueve actualmente datos de un equipo a otro.

– Nivel de Sesion.Coordina el intercambio de informacion entre equipos, se llama asi por la sesion de comunicacion que establece y concluye.

– Nivel de Presentacion.En este los protocolos son parte del sistema operativo y de la aplicacion que el usuario acciona en la red.

– Nivel de Aplicacion.En este el sistema operativo de red y sus aplicaciones se hacen disponibles a los usuarios. Los usuarios emiten ordenes para requerir los servicios de la red.

3.4. INTERCONEXION E INTEROPERATIVIDAD. Interconexion e interoperatividad son palabras que se refieren al arte d conseguir que equipos y aplicaciones de distintos vendedores trabajen conjuntamente en una red.

La interoperatividad está en juego cuando es necesario repartir archivos entre ordenadores con sistemas operativos diferentes, o para controlar todos esos equipos distintos desde una consola central. Es más complicado que conectar simplemente varios equipos en una red. Tambien debemos hacer que los protocolos permitan comunicarse al equipo con cualquier otro a traves del cable de la red. El protocolo de comunicacion nativo de NetWare es el SPX/IPX. Este protocolo se ha vuelto extremadamente importante en la interconexion de redes de NetWare y en la estrategia de Novell con sistemas de red. TCP/IP es mas apropiado que el protocolo nativo de NetWare IPX para la interconexion de redes, asi que se usa a menudo cuando se interconectan varias redes.

3.5. PROTOCOLOS PARA REDES E INTERCONEXION DE REDES. El nivel de protocolo para redes e interconexion de redes incluye los niveles de red y de transporte ; define la conexion de redes similares y en el encaminamiento (routering) entre redes similares o distintas. En este nivel sed a la interconexion entre topologias distintas, pero o la interoperatividad. En este nivel es posible filtrar paquetes sobre una LAN en una interconexion de redes, de manera que no necesiten saltar a otra LAN cuanso no es necesario.

3.6. PROTOCOLOS DE APLICACIONES. La interoperatividad se define en los niveles superiores de la jerarquia de protocolos. Podriamos tener una aplicacion de base de datos en la que parte servidor trabaje en un servidor de red, y la parte de cliente lo hiciera en equipos DOS, OS/2, Macintosh y UNIX. Otras aplicaciones interoperativa incluyen paquetes de correo electronico. Estas permiten a los usuarios intercambiar archivos de correo en varios sistemas distintos (DOS, Macintosh, UNIX, etc.). El software que se encarga de traducir de un sistema a otro cualquier diferencia que haya en la informacion de los paquetes de correo electronico.

3.7. METODO DE COMUNICACIONES PARA NETWARE. Esta seccion trata el modo en que las estaciones tradicionales basados en el DOS establecen comunicacion con servidores NetWare por medio de SPX/IPX. Tambien habla de soporte TCP/IP, Appel Talk y otros. 3.8. EL INTERFAZ (SHELL) DE NETWARE. Para establecer una conexion entre una estacion DOS y el servidor de archivos NetWare, primero se carga el software de peticiones del DOS (DOS Requester). Este software carga automaticamente el nivel de protocolo SPX/IPX y mediante el soporte ODI permite incorporar protocolos o tarjetas de red adicionales. Determina si las ordenes ejecutadas son para el sistema operativo local o para el NerWare. Si las ordenes son para NetWare, las dirige a traves de la red. Si son para el DOS, las ordenes se ejecutan en forma local. Elprotocolo IPX esta basado en el Sistema de red de Xerox (Xerox Network System, XNS). El XNS, como la jerarquia de protocolo OSI, define niveles de comunicaciones desde el hardware harta el nivel de aplicacion. Novell utilizo el IPX de esta jerarquia (especialmente el protocolo entre redes) para crear el IPX. El IPX es un protocolo de encaminamiento, y los paquetes IPX contienen direcciones de red y de estacion. Esta informacion va en el paquete en forma de datos de cabecera.

3.9. SOPORTE TCP/IP EN NETWARE. NetWare ofrece soporte para el protocolo estandar TCP/IP (Tansmission Control Protocol/Internet Protocol). Este se instala como modulo cargable NerWare en el servidor. El objetivo del desarrollo del TCP/IP fue crear un conjunto de protocolos que ofrecieran conectividad entre una amplia variedad de sistemas independientes. En 1983, los protocolos TCP/IP se convirtieron en el protocolo oficial usado por la red del Departamento de Defensas Norteamericana.

Esta red interna ha evolucionado para conectar computadoras de dicho pais y europas que estuvieran en investigacion cientifica y proyecto gubernamentales. Las estaciones que ejecutan TCP/IP (ofrecido por los productos LAN WorkPlace) pueden comunicarse directamente con estaciones de trabajo Sun, VAX, Macintosh, minicomputadoras, y grandes computadoras conectadas al cable de red. Un servidor NetWare que ejecuta TCP/IP puede encaminar estos paquetes si es necesario, dependiendo de la ubicacion de los equipos TCP/IP. TCP/IP consta del protocolo de transporte TCP y el protocolo de red IP, el cual guarda la direccion de destino para los paquetes, y se comunica con el nivel TCP. TCP ofrece conexiones garantizadas similares a SPX. TCP/IP e IPX son protocolos dominantes en el mundo de las redes. Ambos presentan ventajas, pero TCP/IP se ha establecido como protocolo para implementar interconexiones entre redes. Con IPX, hay que mantener tablas de encaminamiento (RIP). Hay que transmitir tablas completas por la red, lo que puede disminuir drasticamente el rendimiento en una red de gran alcance que utilice lineas telefonicas o redes publicas de datos. TCP/IP no tiene estas capacidades de encaminamiento, lo que le ha supuesto una ventaja. En vez de ello, otros fabricantes han desarrollado routers especializados con prestaciones avanzadas para satisfacer las necesidades de encaminamiento de TCP/IP. TCP/IP es simple de implementar en una red NetWare. Se utiliza el programa INSTALL de NetWare para cargar los modulos que haran posible la instalacion del protocolo.

3.10. SOPORTE APPLE TALK EN NETWARE.El protocolo Apple Talk va incorporado en todos los equipos Macintosh. Montar una red con equipos Macintosh es tan simple como conectar los equipos con un cable Apple Talk. El sistema base (Apple Talk Phase I) permite compartir archivos e impresora hasta a 254 equipos, mientras que Apple Talk Phase II soporta hasta 16 millones de nodos Apple Talk es relativamente facil de implementar en otros sistemas, ya que se adapta bien al protocolo OSI y permite la sustitucion de protocolos en diferentes niveles para permitir la integracion con otros sistemas. Apple Talk ofrece por si mismo una velocidad de transferencia de 230 Kb/seg. (Kilobit por segundo). Los cables y conectores Apple Talk son faciles de instalar, pudiendo sustituirse por cables y conectores telefonico.

3.11. SOPORTE DE INTERFAZ DE RED ODI Y NDIS. El metodo tradicional de comunicaciones de NetWare con IPX es ideal para redes que soportan exclusivamente estaciones DOS y OS/2. IPX es un sistema de entrega de paquetes rapido y eficiente para redes locales. Sin embargo IPX es usado exclusivamente por Novell, lo que dificulta la interoperatividad con otros tipos de redes. TCP/IP puede ofrecer redes con sistemas distintos y de gran alcance (WAN). Aunque TCP/IP esta recibiendo la maxima atencion debido a la interoperatividad, tambien existen otros estandares como Apple Talk , y por supuesto. Los protocolos OSI. Debido a esto Novell desarrollo la Interfaz abierta de enlace de datos (Open Data – Link Interface, ODI), que permite la coexistencia de varias jerarquia de protocolos en un servidor o estacion. Ademas. Recientemente ha incorporado la especificacion de interfaz de controlador de red (Network Drive Interface Specification, NDIS), una interfaz para tarjetas de red desarrollada por Microsoft. NDIS es necesaria para conectar redes distintas, como LAN Manager de Microsoft, 3+Share de 3Com y LAN Server de IBM. NDIS o ODI pueden coexistir en una estacion, de modo que los usuarios podran acceder a redes NetWare. El proposito de ODI y NDIS es escandalizar la interfaz de controladores y tarjetas de red. De este modo, no se necesita controladores separados para cada tipo de protocolo que se desee ejecutar en la tarjeta.

Interconexiones de redes

Describe como extender una red utilizando repetidores, puentes, routers, adaptadores y otros dispositivos y metodos de interconexion de redes.

4.1. METODOS DE INTERCONEXIONES DE REDES. La figura 4.1 muestra como se relaciona cada producto de interconexion de redes con el modelo de referencia OSI (Open System Interconexion). Las tareas que estos productos realizan sobre la red estan relacionados con los niveles con los que son compatibles en la jerarquia de protocolos. Cuando mas alto se encuentre un producto en la pila de protocolo mas caro y complejo es.

– Repetidores : Estos funcionan en el nivel fisico. Envian paquetes desde un sector de red primario (Cable) a otro extremo. No interactuan con los protocolos de mas alto nivel.- Puentes : Interconectan dos o mas redes, pasando los paquetes entre ellas. Soportan distintos tipos de redes.}- Routers : Estos son similares a los puentes.- Brourers : Es una combinacion de Puente y Routers.- Gateways (Pasarela): Funcionan en los niveles mas alto de la jerarquia de protocolos, permitiendo que puedan interconectarse los sistemas y redes que utilizan protocolos incompatibles.

Figura 4.1. Niveles de protocolos OSI utilizados por los dispositivos de interconexion de redes.

4.2. REPETIDORES. A medida que las señales electricas se transmiten por un cable, tienden a degenerar proporcionalmente a la longitud del cable. Este fenomeno se conoce como atenuacion. Un repetidor es un dispositivo sencillo que se instala para amplificar las señales del cable, de forma que se pueda extender la longitud de la red. El repetidor normalmente no modifica la señal, excepto en que la amplifica para poder retransmitirla por el segmento de cable extendido. Algunos repetidores tambien filtran el ruido.

Un repetidor basicamente es un dispositivo "no inteligente" con las siguientes caracteristicas: – Un repetidor regenera las señales de la red para que lleguen mas lejos.

– Se utilizan sobre todo en los sistemas de cableado lineales como Ethernet.- Los repetidores funcionan sobre el nivel mas bajo de la jerarquia de protocolos.- Se utilizan normalmente dentro de un mismo edificio.- Los segmentos conectados a un repetidor forman parte de la misma red. Los repetidores funcionan normalmente a la misma velocidad de transmision que las redes que conectan. 4.3. PUENTES. Un puente añade un nivel de inteligencia a una conexion entre redes. Conecta dos segmentos de red iguales o distintos. Podemos ver un puente como un clasificador de correo que mira las direcciones de los paquetes y los coloca en la red adecuada. Se puede crear un puente en un servidor NetWare instalando dos o mas tarjetas de interfaz de red. Cada segmento de red puede ser un tipo distinto (Ethernet, Token Ring, ArcNet). Las funciones de puente y routers incorporadas en el NerWare distribuyen en trafico de una red entre los segmento de LAN. Se puede crear un puente para dividir una red amplia en dos o mas redes mas pequeñas. Esto mejora el rendimiento al reducir el trafico, ya que los paquetes para estaciones concretas no tienen que viajar por todas la red. Los puentes tambien se usa para conectar distintos tipos de redes, como Ethernet y Token Ring ; podemos ver en la figura 4.3 Los puentes trabajan en el nivel de enlace de datos. Cualquier dispositivo que se adapte a las especificaciones del nivel de control de acceso al medio (MAC, media Access Control) puede conectarse con otros dispositivos del nivel MAC. Recordemos que el nivel MAC es subnivel del nivel del enlace de datos.

4.4.ROUTERS. Son criticos para las redes de gran alcance que utilizan enlace de comunicacion remotas. Mantienen el trafico fluyendo eficientemente sobre caminos predefinidos en una interconexion de redes compleja.

4.5. ENLACE PRINCIPAL (Backbone). Un cable principal (Backbone) es un cable que conecta entre si dos o mas segmento de una red local y ofrece un enlace de datos de alta velocidad entre ellos. Mientras que un puente se establece instalando dos o mas tarjetas de red en un servidor, la interconexion de redes se realizan conectando varios servidores o segmentos de red local, generalmente con un enlace backbone. Los enlaces backbone son generalmente medios de alta velocidad, como es el caso de la fibra optica. La figura 4.5 muestra un backbone basado en servidores. Cada servidor al backbone, y ofrece conexion a los restantes segmentos de red conectados al backbone. Las otras tarjetas del servidor estan conectadas a segmentos locales. 4.6. FDDI Y ATM. En el nuevo entorno de conexiones de alta velocidad entre redes, se estan usando como backbone dos tecnologias de transferencias de datos. Existe una creciente necesidad de mas ancho de banda. Las estaciones de trabajo cientificas y para ingenieria son comunes en las redes locales y globales. Estas requieren ancho de bandas al transferir grandes archivos graficos y al conectarse a sistemas centrales (hosts). Las aplicaciones informaticas cliente- servidor que distribuyen en procesamiento entre varias computadoras de una red tambien comparten la necesidad de un mayor ancho de banda. FDDI y ATM son posibles soluciones.

Figura 4.5.Un backbone basado en servidores NetWare.