Es el medio de comunicación entre dos o más dispositivos, permite conexión entre computadoras, intercambio de datos, compartimiento de equipo, voz y video.
La conexión en una red se da atraves de medios de cables o sistemas inalámbricos y puede ser en zonas amplias o restringidas. Hay diversos tipos de conexiones para una red, dependiendo la finalidad que cumpla.
Una red hace uso de un modelo de comunicación el cual está compuesto por cinco elementos: la fuente, el transmisor, medio de transmisión, receptor y por ultimo el destinatario.
Un modelo de comunicación se guía por métodos establecidos llamados protocolos de red. Un protocolo de red es un conjunto de reglas (interfaces, algoritmos, formatos de mensajes, etc.) que siguen las entidades que intercambian datos a través de una red de comunicaciones.
Los protocolos cumplen con ciertas funciones:
- Formato y orden de los mensajes intercambiados.
- Información de control para coordinar y gestionar errores.
- Secuenciación y sincronización de velocidades.
La arquitectura de una red se basa en el conjunto de niveles y protocolos. Hay dos arquitecturas de referencia: OSI y TCP/IP.
Modelo OSI:
Este modelo no es estrictamente una arquitectura, sino un marco al que debe someterse un protocolo que desee establecer una arquitectura conforme a OSI. OSI define el conjunto de niveles y servicios que debe ofrecer cada uno, pero no define los protocolos exactos de un nivel.
El modelo OSI contiene 7 niveles o capas las cuales cumplen cada una con diferentes funciones:
1. Físico: Se encarga de enviar y recibir bits sobre el medio de transmisión (manejo de bit puro) y cuenta con ciertas características: mecánicas y físicas, eléctricas, funcionales y de procedimiento.
2. Enlace : Convierte el sistema de transmisión “crudo” ofrecido por el nivel físico en
Una línea libre de errores o enlace de datos para máquinas conectadas al mismo medio físico. Este nivel cuenta con funciones como ser la formación y envió de tramas, la detección de tramas de principio a fin, detecta tramas recibidas con errores, Puede descartarlas, Corregir los errores, Pedir su retransmisión y Se encarga de resolver los problemas que plantea el acceso a un medio compartido.
3. Red: Se encarga de interconectar máquinas que no están conectadas al mismo medio de transmisión. Básicamente trabaja con el encaminamiento de paquetes desde la maquina de origen hasta la maquina de destino.
4. Transporte: Gobierna el acceso múltiple a la red de procesos diferentes de la misma máquina, realiza comunicación y control de flujo de extremo a extremo.
5. Sesión: Permite a usuarios de distintas máquinas establecer sesiones entre ellos,
Proporcionándoles mecanismos para controlar los diálogos y gestiona la sincronización entre maquinas.
6. Aplicación: Se encarga de la sintaxis y semántica de la información transferida entre máquinas, traduce los datos a un formato normalizado que todas las máquinas entienden.
7. Presentación: Contiene un conjunto de protocolos que pueden utilizar directamente las aplicaciones que usan la red como ser: la Transmisión de ficheros, Correo electrónico, etc.
Arquitectura TCP/IP
Auténtico sistema abierto: Los protocolos y sus implementaciones están disponibles públicamente, constituyen el armazón sobre el que se sitúa Internet, No se ajusta exactamente al modelo de referencia OSI, surgió antes y OSI no intentó incluirlo.
La arquitectura TCP/IP contiene cuatro capas o niveles que cumplen funciones similares a las del modelo OSI.
1. Nivel de Acceso a Red: Incluye los niveles físico y de enlace de OSI: Coloca y extrae del medio de transmisión las señales adecuadas a los bits que se quieren transmitir o recibir, Gestiona el acceso al medio si éste es compartido, construye/extrae tramas, detecta errores de transmisión, Opcionalmente corrige errores de transmisión o solicita retransmisión y realiza control de flujo con el elemento siguiente.
2. Nivel de Red: Similar al nivel de Red de OSI, en este nivel se encuentran el protocolo IP y los protocolos que implementan los algoritmos de encaminamiento, Aunque transmisor y receptor no estén conectados directamente, intercambian paquetes.
3. Capa de Transporte: El Nivel de Transporte se encarga de gobernar el acceso múltiple a la red de los diversos procesos de la misma máquina que quieran usarla, en TCP/IP se hace a través de puertos. TCP/IP dispone de dos protocolos que ofrecen un servicio de transporte:
TCP: orientado a conexión y fiable.
UDP: no orientado a conexión y no fiable.
4. Capa de Aplicación: Equivale a los niveles 5, 6 y 7de OSI. Comprende todos aquellos protocolos situados por encima del nivel de transporte y que ofrecen
Servicios de comunicaciones a las aplicaciones que los solicitan.
Los Protocolos manejan las diversas funciones que deben de realizarse en cada capa tanto del modelo OSI como de la arquitectura TCP/IP, Se encargan de el direccionamiento de paquetes y controlan los dispositivos para envió y recibo de los mismos. Hay algunos puntos a considerar en dicho direccionamiento:
- El ruteo es básicamente informar y decidir cual es la ruta más eficiente para enviar
- Información.
Protocolos de Ruteo
Para disipar esta información de ruteo se utilizan algoritmos especializados (también llamados Protocolos de Ruteo "Routing Protocols") que agilizan y facilitan la transferencia de Información de estas direcciones lógicas (nodos IP).
Algunos protocolos de Ruteo y su funcionamiento son:
- RIP ("Routing Information Protocol“): Es un protocolo de puerta de enlace interna o IGP (Internal Gateway Protocol) utilizado por los routers (enrutadores).
- pasarela interior o IGP (Interior Gateway Protocol), que usa el algoritmo Dijkstra enlaceestado (LSA - Link State Algorithm) para calcular la ruta más corta posible.
- EIGRP"Enhanced Internet Gateway Routing Protocol”: Es un protocolo de encaminamiento híbrido, propiedad de Cisco Systems, que ofrece lo mejor de los algoritmos de vector de distancias y del estado de enlace.
- Intercambia información de encaminamiento entre sistemas autónomos. Por ejemplo, los ISP registrados en Internet suelen componerse de varios sistemas autónomos y para este caso es necesario un protocolo como BGP.
NAT ("Network Address Translation“)
NAT es el método por el cual se traduce la dirección de un nodo en Red a otra dirección, su uso principal es cuando existen varios nodos IP en una LAN que requieren comunicarse al exterior pero solo existe un solo nodo al exterior, en otras palabras, NAT coordina varias direcciones a través de una sola dirección IP, su funcionamiento es similar a un "Proxy Server".
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