la arquitectura de red es el plan con el que se conectan los protocolos y otros programas de software
ETHERNET
segun el estandar o norma establece que esta arquitectura esta orientada a usasr entornos comerciales y pequeños entornos industriales.es la mas popular de entre las redes de area local, por las versiones de 100mbps 1 gbps.
existen diferentes tipos de ethernet descritos a traves de ciertas nomeclaturas
velocidad (mbps) 10,100,1000 (1g)
tipo de transmision banda base (base), banda ancha (broad)
TOKEN RIGN
T token Ring" es el término utilizado para referirse a la norma IEEE 802.5 para implementar una red LAN con topología lógica de anillo. Tecnología creada originalmente por IBM (algunos la llaman “IBM Token Ring”).
es la segunda tecnología LAN en popularidad, después deEthernet
todo el comportamiento para Token Ring se implementa en la tarjeta de red y su driver (software de la tarjeta).
la red Token Ring consta de un conjunto de nodos conectados en forma de anillo
los datos siempre fluyen en la misma dirección.
Cada nodo recibe frames del nodo que le antecede y envía frames al nodo que le sigue.
El anillo es un medio compartido: sólo un nodo (aquel que posee el token) transmite frames durante cierto tiempo
TOKEN PASS
Token Passing es el método utilizado por Token Ring para acceder al medio físico. Sirve para determinar que nodo en el anillo puede transmitir frames en determinado momento.Los nodos que componen la red pueden “tomar su turno” para envíar frames Token Ring no es la única tecnología LAN que utiliza token passing
El token, un patrón especial de bits (un frame “pequeño”), viaja sobre toda la red LAN. El concepto puede utilizarse alrededor de un anillo o a lo largo de un bus.Cuando un nodo tiene datos para transmitir debe apropiarse de un token libre (debe pedir la palabra). La apropiación se hace modificando un bit en el segundo byte del token. Si un nodo no tiene información para transmitir, debe pasar el token a la siguiente estación.El nodo que “tenga” el token puede transmitir frames (puede hablar). Los nodos puede apropiarse del token por un tiempo máximo.
Mientras el token esté siendo “ocupado”, las otras estaciones deben permanecer inactivas para evitar colisiones dentro de la red (deben permanecer en silencio mientras quien tiene la palabra habla).Una vez termina la transmisión, el token vuelve a quedar libre y puede ser utilizado por otra estación (cede la palabra a quien quiera hablar).Mientras el frame esté moviéndose en la red, no habrá token en la red (a menos que la red utilice early token release).El frame circula en la red hasta que llegue a la estación destino, quien hace una copia del contenido del frame para pasarlo a las capas superiores, pero no retira el frame de la red.El frame sigue en la red hasta que regrese a la estación que lo transmitió para que ella misma lo retire de la red. El nodo transmisor también verifica si el frame fue visto y copiado (con los bits A y C).
FAST ETHERNET
PERMITE TAZAS DE TRANSFERENCIAS DE DATOS DE 100 MBPS UTILIZA TOPOLOGIA EN BUS O DE ESTRELLA EN EL CUAL LOS NODOS ESTAN CONECTADOS POR CABLE COAXIAL, FIBRA OPTICA, RJ45
Fast Ethernet es una extensión del estándar Ethernet actualmente usado en muchas LAN´s alrededor del mundo. Estas redes operan actualmente a una velocidad de 10 Mbps, y el estándar es conocido como IEEE 802.3. Hay diferentes tipos de medio donde se ejecuta 802.3, incluido el par trenzado sin escudo (10BASE-T), coaxial (grueso y delgado) y fibra (10BASE-F).
Como hemos anunciado el estándar Ethernet usa la tecnología conocida como CSMA/CD (carrier sense multiple acces/colision detection). Este es un método bastante caótico de comunicación que algunas veces es referido como "Escuchar antes de transmitir", que significa que cuando una estación de trabajo desea enviar un paquete de datos, esta escucha en la red para ver si esta ocupada, si no lo esta, transmite el paquete. Si exactamente al mismo tiempo otras estaciones transmiten un paquete, se detecta una colisión, y todas las estaciones que están transmitiendo esperan un tiempo aleatorio para intentar retransmitir. En una red extremadamente ocupada, estas colisiones pueden ocurrió muy a menudo, provocando la degradación de la eficiencia de la red.
CAPAS DEL MODELO OSI
CAPA FÍSICA Se encarga de la transmisión de bits a lo largo de un canal de comunicación. Debe asegurarse en esta capa que si se envía un bit por el canal, se debe recibir el mismo bit en el destino. Es aquí donde se debe decidir con cuántos voltios se representará un bit con valor 1 ó 0, cuánto dura un bit, la forma de establecer la conexión inicial y cómo interrumpirla. Se consideran los aspectos mecánicos, eléctricos y del medio de transmisión física. En esta capa se ubican los repetidores, amplificadores, estrellas pasivas, multiplexores, concentradores, modems, codecs, CSUs, DSUs, transceivers, transductores, cables, conectores, NICs, etc. En esta capa se utilizan los siguientes dispositivos: Cables, tarjetas y repetidores (hub). Se utilizan los protocolos RS-232, X.21.
CAPA DE ENLACE La tarea primordial de esta capa es la de corrección de errores. Hace que el emisor trocee la entrada de datos en tramas, las transmita en forma secuencial y procese las tramas de asentimiento devueltas por el receptor. Es esta capa la que debe reconocer los límites de las tramas. Si la trama es modificada por una ráfaga de ruido, el software de la capa de enlace de la máquina emisora debe hacer una retransmisión de la trama. Es también en esta capa donde se debe evitar que un transmisor muy rápido sature con datos a un receptor lento. En esta capa se ubican los bridges y switches. Protocolos utilizados: HDLC y LLC.
CAPA DE RED Se ocupa del control de la operación de la subred. Debe determinar cómo encaminar los paquetes del origen al destino, pudiendo tomar distintas soluciones. El control de la congestión es también problema de este nivel, así como la responsabilidad para resolver problemas de interconexión de redes heterogéneas (con protocolos diferentes, etc.). En esta capa se ubican a los ruteadores y switches. Protocolos utilizados: IP, IPX.
CAPA DE TRANSPORTE Su función principal consiste en aceptar los datos de la capa de sesión, dividirlos en unidades más pequeñas, pasarlos a la capa de red y asegurar que todos ellos lleguen correctamente al otro extremo de la manera más eficiente. La capa de transporte se necesita para hacer el trabajo de multiplexión transparente al nivel de sesión. A diferencia de las capas anteriores, esta capa es de tipo origen-destino; es decir, un programa en la máquina origen lleva una conversación con un programa parecido que se encuentra en la máquina destino, utilizando las cabeceras de los mensajes y los mensajes de control. En esta capa se ubican los gateways y el software. Protocolos utilizados: UDP, TCP, SPX.
CAPA DE SESIÓN Esta capa permite que los usuarios de diferentes máquinas puedan establecer sesiones entre ellos. Una sesión podría permitir al usuario acceder a un sistema de tiempo compartido a distancia, o transferir un archivo entre dos máquinas. En este nivel se gestional el control del diálogo. Además esta capa se encarga de la administración del testigo y la sincronización entre el origen y destino de los datos. En esta capa se ubican los gateways y el software.
CAPA DE PRESENTACIÓN Se ocupa de los aspectos de sintaxis y semántica de la información que se transmite y no del movimiento fiable de bits de un lugar a otro. Es tarea de este nivel la codificación de de datos conforme a lo acordado previamente. Para posibilitar la comunicación de ordenadores con diferentes representaciones de datos. También se puede dar aquí la comprensión de datos. En esta capa se ubican los gateways y el software. Protocolos utilizados: VT100.
CAPA DE APLICACIÓN Es en este nivel donde se puede definir un terminal virtual de red abstracto, con el que los editores y otros programas pueden ser escritos para trabajar con él. Así, esta capa proporciona acceso al entorno OSI para los usuarios y también proporciona servicios de información distribuida. En esta capa se ubican los gateways y el software. Protocolos utilizados: X.400
CAPAS DE MODELO TECP/IP
El TCP/IP es la base de Internet, y sirve para comunicar todo tipo de dispositivos, computadoras que utilizan diferentes sistemas operativos, minicomputadoras y computadoras centrales sobre redes de área local (LAN) y área extensa (WAN). TCP/IP fue desarrollado y demostrado por primera vez en 1972 por el departamento de defensa de los Estados Unidos, ejecutándolo en ARPANET, una red de área extensa del departamento de defensa.
EL MODELO TCP/IP esta compuesto por cuatro capas o niveles, cada nivel se encarga de determinados aspectos de la comunicación y a su vez brinda un servicio especifico a la capa superior. Estas capas son:
Algunas de las capas del modelo TCP/IP poseen el mismo nombre que las capas del modelo OSI. Resulta fundamental no confundir las funciones de las capas de los dos modelos ya que si bien tienen aspectos en común, estas desempeñan diferentes funciones en cada modelo.
Capa de Aplicacíon
La capa de aplicación del modelo TCP/IP 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 asegura que estos datos estén correctamente empaquetados antes de que pasen a la capa siguiente. TCP/IP incluye no sólo las especificaciones de Internet y de la capa de transporte, tales como IP y TCP, sino también las especificaciones para aplicaciones comunes. TCP/IP tiene protocolos que soportan la transferencia de archivos, e-mail, y conexión remota, además de los siguientes:
- FTP (Protocolo de transferencia de archivos): es un servicio confiable orientado a conexión que utiliza TCP para transferir archivos entre sistemas que admiten la transferencia FTP. Permite las transferencias bidireccionales de archivos binarios y archivos ASCII.
- TFTP (Protocolo trivial de transferencia de archivos): es un servicio no orientado a conexión que utiliza el Protocolo de datagrama de usuario (UDP). Es útil en algunas LAN porque opera más rápidamente que FTP en un entorno estable.
- NFS (Sistema de archivos de red): es un conjunto de protocolos para un sistema de archivos distribuido, desarrollado por Sun Microsystems que permite acceso a los archivos de un dispositivo de almacenamiento remoto, por ejemplo, un disco rígido a través de una red.
- SMTP (Protocolo simple de transferencia de correo): administra la transmisión de correo electrónico a través de las redes informáticas. No admite la transmisión de datos que no sea en forma de texto simple.
- TELNET (Emulación de terminal): Telnet tiene la capacidad de acceder de forma remota a otro computador. Permite que el usuario se conecte a un host de Internet y ejecute comandos. El cliente de Telnet recibe el nombre de host local. El servidor de Telnet recibe el nombre de host remoto.
- SNMP (Protocolo simple de administración de red): es un protocolo que provee una manera de monitorear y controlar los dispositivos de red y de administrar las configuraciones, la recolección de estadísticas, el desempeño y la seguridad.
- DNS (Sistema de denominación de dominio): es un sistema que se utiliza en Internet para convertir los nombres de los dominios y de sus nodos de red publicados abiertamente en direcciones IP.
Capa de Trasnporte
La capa de transporte proporciona servicios de transporte desde el host origen hacia el host destino. En esta capa se forma una conexión lógica entre los puntos finales de la red, el host transmisor y el host receptor. Los protocolos de transporte segmentan y reensamblan los datos mandados por las capas superiores en el mismo flujo de datos, o conexión lógica entre los extremos. La corriente de datos de la capa de transporte brinda transporte de extremo a extremo.
Se suele decir que internet es una nube. La capa de transporte envía los paquetes de datos desde la fuente transmisora hacia el destino receptor a través de la nube. El control de punta a punta, que se proporciona con las ventanas deslizantes y la confiabilidad de los números de secuencia y acuses de recibo, es el deber básico de la capa de transporte cuando utiliza TCP. La capa de transporte también define la conectividad de extremo a extremo entre las aplicaciones de los hosts. Los servicios de transporte incluyen los siguientes servicios:
Protocolos TCP Y UDP
- Segmentación de los datos de capa superior
- Envío de los segmentos desde un dispositivo en un extremo a otro dispositivo en otro extremo.
Caracteristicas del protocolo TCP
- Establecimiento de operaciones de punta a punta.
- Control de flujo proporcionado por ventanas deslizantes.
- Confiabilidad proporcionada por los números de secuencia y los acuses de recibo.
Se dice que internet es una nube, por que los paquetes pueden tomar multiples rutas para llegar a su destino, generalmente los saltos entre routers se representan con una nube que representa las distintas posibles rutas. La capa de transporte envía los paquetes de datos desde la fuente transmisora hacia el destino receptor a través de la nube. La nube maneja los aspectos tales como la determinación de la mejor ruta, balanceo de cargas, etc.
Capa de Internet
Esta capa tiene como proposito seleccionar la mejor ruta para enviar paquetes por la red. El protocolo principal que funciona en esta capa es el Protocolo de Internet (IP). La determinación de la mejor ruta y la conmutación de los paquetes ocurre en esta capa.
Protocolos que operan en la capa de internet:
- IP proporciona un enrutamiento de paquetes no orientado a conexión de máximo esfuerzo. El IP no se ve afectado por el contenido de los paquetes, sino que busca una ruta de hacia el destino.
- ICMP, Protocolo de mensajes de control en Internet suministra capacidades de control y envío de mensajes.
- ARP, Protocolo de resolución de direcciones determina la dirección de la capa de enlace de datos, la dirección MAC, para las direcciones IP conocidas.
- RARP, Protocolo de resolución inversa de direcciones determina las direcciones IP cuando se conoce la dirección MAC.
Funciones del Protocolo IP
• Define un paquete y un esquema de direccionamiento.
• Transfiere los datos entre la capa Internet y las capas de acceso de red.
• Enruta los paquetes hacia los hosts remotos.
A veces, se considera a IP como protocolo poco confiable. Esto no significa que IP no enviará correctamente los datos a través de la red. Llamar al IP, protocolo poco confiable simplemente signfica que IP no realiza la verificación y la corrección de los errores. De esta función se encarga TCP, es decir el protocolo de la capa superior ya sea desde las capas de transporte o aplicación.
Capa de Acceso de Red
Tambien denominada capa de host de red. Esta es la capa que maneja todos los aspectos que un paquete IP requiere para efectuar un enlace físico real con los medios de la red. Esta capa incluye los detalles de la tecnología LAN y WAN y todos los detalles de las capas física y de enlace de datos del modelo OSI.
Los controladores para las aplicaciones de software, las tarjetas de módem y otros dispositivos operan en la capa de acceso de red. La capa de acceso de red define los procedimientos para realizar la interfaz con el hardware de la red y para tener acceso al medio de transmisión. Los estándares del protocolo de los módem tales como el Protocolo Internet de enlace serial (SLIP) y el Protocolo de punta a punta (PPP) brindan acceso a la red a través de una conexión por módem. Debido a un intrincado juego entre las especificaciones del hardware, el software y los medios de transmisión, existen muchos protocolos que operan en esta capa. Esto puede generar confusión en los usuarios. La mayoría de los protocolos reconocibles operan en las capas de transporte y de Internet del modelo TCP/IP.
Son funciones de esta capa: la asignación de direcciones IP a las direcciones físicas, el encapsulamiento de los paquetes IP en tramas. Basándose en el tipo de hardware y la interfaz de la red, la capa de acceso de red definirá la conexión con los medios físicos de la misma.
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