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• Clase 2• Comunicación a través de la red

• Aspectos básicos de Redes

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Objetivos• Describirlaestructuradeunared,incluidoslosdispositivosymediosnecesariospara

lograrcomunicacionesexitosas

• Analizarlafuncióndelosprotocolosenlascomunicacionesderedes

• Identificarlasventajasdeusarunmodeloencapasparadescribirlafuncionalidaddered

• Describirlafuncióndecadacapaenlosdosmodelosderedreconocidos:elmodeloTCP/

IPyelmodeloOSI

• Determinarlaimportanciadedireccionarynombraresquemasenlascomunicacionesde

red

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Estructura de la redElementos de comunicación

Treselementoscomunesdecomunicación:

• Elorigendelmensaje:Losorígenesdelosmensajessonlaspersonasolosdispositivoselectrónicosquedebenenviarunmensajeaotraspersonasodispositivos.

• Elcanal:estáformadoporlosmediosqueproporcionanelcaminoporelqueelmensajeviajadesdeelorigenhastaeldestino.

• Eldestinodelmensaje:eslapersonaodispositivoquerecibeelmensajeylointerpreta.

Definición de una Red:Redesdedatosoinformacióncapacesdetransportardiversostiposdecomunicaciones,queincluyedatosinformáticos,vozinteractiva,videoyproductosdeentretenimiento.Losdatosseenvíanatravésdelaredenpequeños“bloques”denominadossegmentos.Lasegmentacióndemensajestienedosbeneficiosprincipales.

• Primero,alenviarpartesindividualesmáspequeñasdelorigenaldestino,sepueden

entrelazardiversasconversacionesenlaredesteprocesosedenominamultiplexación.

• Segundo,lasegmentaciónpuedeaumentarlaconfiabilidaddelascomunicacionesde

red.

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• Laspartesseparadaspuedenserenviadasporrutasalternassiunarutaestasaturadacon

eltraficodedatos.

• Enelenviósiunapartedelmensajenolograllegaraldestino,sólosedebenretransmitir

laspartesfaltantes.

Componentes de red:

• Hardware: Elhardwareesgeneralmenteelcomponentevisibledelaplataformade

red,comounacomputadoraportátilopersonal,unswitch,oelcableadoqueseusapara

conectarestosdispositivos.Aveces,puedequealgunoscomponentesnoseanvisibles

comoeselcasodelosmediosinalámbricosdondelosmensajessetransmitenatravés

delaireutilizandoradiofrecuenciainvisibleuondasinfrarrojas.

• Software: loconstituyenlosserviciosyprocesosqueseejecutanenlosdispositivos

conectadosalared.Unservicioderedproporcionainformaciónenrespuestaauna

solicitud.Losserviciosincluyenunagrancantidaddeaplicacionesderedcomunesque

utilizanlaspersonasadiario.Losprocesosproporcionanlafuncionalidadquedireccionay

trasladamensajesatravésdelared.

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Los dispositivos finales y su función dentro de la red:Losdispositivosfinalespermitenlainteracciónentrelaredhumanaylareddecomunicaciones.Enelcontextodeunared,losdispositivosfinalessedenominanhost.Paradistinguirunhostdeotro,cadahostenlaredseidentificaporunadirección

La función de los dispositivos finales:

Cliente: sonhostsquetienensoftwareinstaladoquelespermitesolicitarymostrarla

informaciónobtenidadelservidor.

Servidor: sonhostsquetienensoftwareinstaladoquelespermiteproporcionarinformacióny

servicios,comoe-mailopáginasWeb,aotroshostsenlared.

Clienteyservido

Lafuncionalidadvaadependerdelsoftwareinstaladoenelhostquedeterminaelroldeléste

enlared

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Función de un dispositivo intermediario:Proporcionaconectividadygarantizaelflujodelosdatos,atravésdelassiguientesfunciones:

• Regeneraryretransmitirseñalesdedatos,

• Mantenerinformaciónsobrequérutasexistenatravésdelaredydelainternetwork

• Notificaraotrosdispositivosloserroresylasfallasdecomunicación,

• Direccionardatosporrutasalternativascuandoexistenfallasenunenlace,

• clasificarydireccionarmensajessegúnlasprioridadesdeQoS(calidaddeservicio),y

• permitirodenegarelflujodedatosenbaseaconfiguracionesdeseguridad.

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Medios de redElcanalporelcualsetransmiteelmensaje

• Tipos de Mediosmasutilizadosporlasredesmodernasparainterconectarlosdispositivos• hilos metálicos dentro de los cables,(Codificacióndedatosenimpulsoseléctricos)• fibras de vidrio o plásticas (cabledefibraóptica),(Codificacióndedatosenpulsosdeluz)• transmisión inalámbrica. (Codificaciónbasadaenpatronesdeondaselectromagnéticas)

Los criterios para elegir un medio de red son:Ladistanciaenlacualelmediopuedetransportarexitosamenteunaseñal,elambienteenelcualseinstalaráelmedio,lacantidaddedatosylavelocidadalaquesedebentransmitir,yelcostodelmedioydelainstalación.

• Tipos de red

Redes de área local (LAN)

• Sedenominareddeárealocal(LAN)alaredutilizadaenunhogar,unedificiounaregión.

• UnaLANporlogeneralestáadministradaporunaorganizaciónúnica.Elcontrol

administrativoquerigelaspolíticasdeseguridadycontroldeaccesoestáimplementado

enelniveldered.

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Redes de área extensa (WAN)• LasLANseparadasporunadistanciageográficaseconectanentresímedianteunareddenominadareddeáreaextensa (WAN)

• LosISPsonlosproveedoresqueconfiguranyadministranestetipodeconexiónmanteniendosuspolíticasygarantizandolaconectividaddelasredesLANqueconecta

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InternetInternetsepuededefinircomounentramadoglobalderedesinterconectadasInternetsecreaporlainterconexiónderedesquepertenecenalosProveedoresdeserviciosdeInternet(ISP).EstasredesISPseconectanentresíparaproporcionaraccesoamillonesdeusuariosentodoelmundo.Garantizarlacomunicaciónefectivaatravésdeestainfraestructuradiversarequierelaaplicacióndetecnologíasyprotocolosconsistentesyreconocidos

comúnmente,comotambiénlacooperacióndemuchasagenciasdeadministraciónderedes.

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Repaso símbolos de red

Ademásdeestasrepresentaciones,seutilizaterminologíaespecializadacuandoseanalizalamaneraenqueseconectanunosconotros.Algunostérminosimportantespararecordarson:

• Tarjeta de interfaz de red (NIC): unaNICoadaptadorLANproporcionalaconexiónfísicaconlaredenlacomputadorapersonaluotrodispositivohost.ElmedioqueconectalacomputadorapersonalconeldispositivoderedseinsertadirectamenteenlaNIC.

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• Puerto físico: conectorotomaenundispositivoderedenelcualelmedioseconectaconunhostoconotrodispositivodered.

• Interfaz:puertosespecializadosdeundispositivodeinternetworkingqueseconectaconredesindividuales.Puestoquelosroutersseutilizanparainterconectarredes,lospuertosdeunrouterseconocencomointerfacesdered

La función del protocolo en las comunicaciones de red

Unprotocoloesunconjuntodereglaspredeterminadasquepermitenunacomunicaciónsatisfactoriaentrelosdistintosdispositivosdelared.

• Lacomunicaciónexitosaentreloshostsdeunaredrequierelainteraccióndegrancantidaddeprotocolosdiferentes.Losgruposdeprotocolosinterrelacionadosnecesariospararealizarunafuncióndecomunicaciónsedenominasuitedeprotocolos.Estosprotocolosseimplementanenelsoftwareyhardwarequeestácargadoencadahostydispositivodered.

• Unadelasmejoresmanerasdevisualizardequémaneratodoslosprotocolosinteractúanenunhostenparticularesverlocomounstack.Unastackdeprotocolosmuestracómolosprotocolosindividualesdeunasuiteseimplementanenelhost.Losprotocolossemuestrancomounajerarquíaencapas,dondecadaserviciodenivelsuperiordependedelafuncionalidaddefinidaporlosprotocolosquesemuestranenlosnivelesinferiores.Lascapasinferioresdelstackcompetenalosmovimientosdedatosporlaredyalaprovisióndeserviciosalascapassuperiores,concentradosenelcontenidodelmensajequeseestáenviandoyenlainterfazdelusuario.

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Las suite de protocolos de networking describen procesos como los siguientes:

• Elformatooestructuradelmensaje,elmétodoporelcuallosdispositivosdenetworkingcomparteninformaciónsobrerutasconotrasredes,cómoycuandosepasanlosmensajesdeerrorydelsistemaentredispositivos,oelinicioyterminacióndelassesionesdetransferenciadedatos.

• EnlaindustriadelasredesexistenprotocolosPropietario,enestecontexto,significaqueunacompañíaoproveedorcontrolaladefinicióndelprotocoloycómofunciona.Algunosprotocolospropietariospuedenserutilizadospordistintasorganizacionesconpermisodelpropietario.Otros,sólosepuedenimplementarenequiposfabricadosporelproveedorpropietario.

Formato o estructura del mensaje

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Proceso

Mensaje de error

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Mensaje de error

Un estándar esunprocesooprotocoloquehasidoaprobadoporlaindustriadenetworkingyratificadoporunaorganizacióndeestándarescomoelInstitutodeingenieroseléctricosyelectrónicos(IEEE,InstituteofElectricalandElectronicsEngineers)oelGrupodetrabajodeingenieríadeInternet(IETF).

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Losdistintosprotocolostrabajanenconjunto,interactuandoparaasegurarqueambaspartesrecibenyentiendenlosmensajesUnejemplodelusodeunasuitedeprotocolosencomunicacionesderedeslainteracciónentreunservidorWebyunexplorador

Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP)esunprotocolocomúnqueregulalaformaenqueinteractúanunservidorWebyunclienteWeb.HTTPdefineelcontenidoyelfor-matodelassolicitudesyrespuestasintercambiadasentreelclienteyelservidor.TantoelclientecomoelsoftwaredelservidorWebimplementanelHTTPcomopartedelaaplicación.

Protocolo de transporte: Protocolodecontroldetransmisión(TCP)eselprotocolodetrans-portequeadministralasconversacionesindividualesentreservidoresWebyclientesWeb.TCPdividelosmensajesHTTPenpequeñaspartes,denominadassegmentos,paraenviarlasalclientededestino.Tambiénesresponsabledecontrolareltamañoylosintervalosalosqueseintercam-

bianlosmensajesentreelservidoryelcliente.

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Protocolo de internetwork: ElprotocolointernetworkmáscomúneselProtocolodeInternet(IP).IPesresponsabledetomarlossegmentosformateadosdelTCP,encapsularlosenpaquetes,asignarleslasdireccionescor-rectasyseleccionarlamejorrutahaciaelhostdedestino.

Protocolos de acceso a la red: Estosprotocolosdescribendosfuncionesprincipales:ad-ministracióndeenlacededatosytransmisiónfísicadedatosenlosmedios.LosprotocolosdeadministracióndeenlacededatostomanlospaquetesIPylosformateanparatransmitirlosporlosmedios.Losestándaresyprotocolosdelosmediosfísicosrigendequémaneraseenvíanlas

señalesporlosmediosycómolasinterpretanlosclientesquelasreciben.

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Protocolos independientes de la tecnología Variostiposdedispositivospuedencomunicarsemedianteelmismoconjuntodeprotocolos.Estosedebeaquelosprotocolosespecificanlafuncionalidadderedynolatecnologíasubya-centequesoportadichafuncionalidad

Losprotocolosgeneralmentenodescribencómocumplirunafunciónenparticular.Aldescri-birsolamentequéfuncionesserequierendeunaregladecomunicaciónenparticularperonocómorealizarlas,esposiblequelaimplementacióndeunprotocoloenparticularseaindependi-entedelatecnología.

Capas con modelos TCP/IP y OSIExplique las ventajas de la utilización de un modelo en capas• Éstassonalgunasdelasventajas:

• Ayudaeneldiseñodeprotocolos• Promuevelacompetencia• Permitequeloscambiosenunacapanoafectenlascapasrestantes• Proporcionaunlenguajecomún

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Describa el modelo TCP/IP

ElmodeloTCP/IPesunestándarabierto,unacompañíanocontrolaladefinicióndelmodelo.LasdefinicionesdelestándarylosprotocolosTCP/IPseexplicanenunforopúblicoysedefinenenunconjuntodedocumentosdisponiblesalpúblico.EstosdocumentossedenominanSolicitudesdecomentarios(RFCS).Contienenlasespecificacionesformalesdelosprotocolosdecomuni-cacióndedatosylosrecursosquedescribenelusodelosprotocolos

Descripción del proceso de comunicaciónLosprotocolosseimplementantantoenelhostemisorcomoenelreceptor,interactuandoparaproporcionarlaentregadeaplicacionesdeextremoaextremoatravésdeunared.

Un proceso completo de comunicación incluye estos pasos:1.Creacióndedatosaniveldelacapadeaplicacióndeldispositivofinalorigen.2.Segmentaciónyencapsulacióndedatoscuandopasanporlastackdeprotocoloseneldispositivofinaldeorigen.3.Generacióndelosdatossobreelmedioenlacapadeaccesoalareddelastack.4.Transportedelosdatosatravésdelainternetwork,queconsistedelosmediosydecu-alquierdispositivointermediario.5.Recepcióndelosdatosenlacapadeaccesoalareddeldispositivofinaldedestino.6.Desencapsulaciónyrearmadodelosdatoscuandopasanporlastackeneldispositivofinal.7.Traspasodeestosdatosalaaplicacióndedestinoenlacapadeaplicacióndeldispositivofinaldedestino.

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Unidadesdedatosdelprotocolo(PDU)ylaencapsulación

Datos: eltérminogeneralparalasPDUqueseutilizanenlacapadeaplicación.

Proceso de envío y recepción de mensajesVideo protocolo_envio_v2

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Explique los modelos de protocolo y referencia

Un modelo de protocolo

proporcionaunmodeloquecoincideestrechamenteconlaestructuradeunasuitede

protocolosespecífica

Un modelo de referencia

proporcionaunareferenciacomúnparamantenerlacoherenciadentrodetodoslostiposde

serviciosyprotocolosdered

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Defina el modelo OSIModelo OSIElmodeloOSIfuediseñadoporlaOrganizaciónInternacionalparalaEstan-darización(ISO,InternationalOrganizationforStandardization)parapro-porcionarunmarcosobreelcualcrearunasuitedeprotocolosdesistemasabiertos.Comomodelodereferencia,elmodeloOSIproporcionaunaamplialistadefuncionesyserviciosquepuedenproducirseencadacapa.Tambiéndescribelainteraccióndecadacapaconlascapasdirectamenteporencimaypordebajodeél.

Compare el modelo OSI con el modelo TCP/IP

Instrucciones:LuegodeestudiarladefinicióndelmodeloTCP/IPydelmodelodeReferenciaOSIinvestigueconelrestodesuscompañeroacercadelasdelasdiferenciasysemejanzasdeambosmodelos.Cadaintegrantedeberárealizarunaentradaenelforoconlainformacióninvestigadaysintetiza-da,Luegodegenerarundebateunodelosparticipantedeberáentregarlasconclusionesdelforoenunarchivoenformatopdf subido al mismo foro.

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Esquemas de direccionamiento y denominaciónAsícomoexistenmúltiplescapasdeprotocolosquepreparanlosdatosparatransmitirlosasusdestinos,existenmúltiplescapasdedireccionamientoparaasegurarlaentrega.

Describa ejemplos de direcciones MAC Ethernet, direcciones IP y números de puerto TCP/UDPElprimeridentificador,ladirecciónfísicadelhost,apareceenelencabezadodelaPDUdeCapa2,llamadotrama.LaCapa2estárelacionadaconlaentregadelosmensajesenunaredlocalúnica.LadireccióndelaCapa2esexclusivaenlaredlocalyrepresentaladireccióndeldispositi-vofinalenelmediofísico.EnunaLANqueutilizaEthernet,estadirecciónsedenominadireccióndeControldeAccesoalmedio(MAC).CuandodosdispositivossecomunicanenlaredEthernetlocal,lastramasqueseintercambianentreelloscontienenlasdireccionesMACdeorigenydedestino.Unavezqueunatramaserecibesatisfactoriamenteporelhostdedestino,lainfor-macióndeladireccióndelaCapa2seeliminamientraslosdatossedesencapsulanysubenelstackdeprotocolosalaCapa3.

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LosprotocolosdeCapa3estándiseñadosprincipalmenteparamoverdatosdesdeunaredlocalaotraredlocaldentrodeunainternetwork..LasdireccionesdeCapa3debenincluiridentifica-doresquepermitanadispositivosderedintermediariosubicarhostsendiferentesredes.EnlasuitedeprotocolosTCP/IP,cadadirecciónIPhostcontieneinformaciónsobrelaredenlaqueestáubicadoelhost.

Enloslímitesdecadaredlocal,undispositivoderedintermediario,porlogeneralunrouter,desencapsulalatramaparaleerladirecciónhostdedestinocontenidaenelencabezadodelpaquete,laPDUdeCapa3.Losroutersutilizanlaporcióndelidentificadordereddeestadirec-ciónparadeterminarquérutautilizarparallegaralhostdedestino.Unavezquesedeterminalaruta,elrouterencapsulaelpaqueteenunanuevatramayloenvíaporsutrayectohaciaeldispositivofinaldedestino.Cuandolatramallegaasudestinofinal,latramaylosencabezadosdelpaqueteseeliminanylosdatossesubenalaCapa4.

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• EnlaCapa4,lainformacióncontenidaenelencabezadodelaPDUnoidentificaunhostdedestinoounareddedestino.Loquesíidentificaeselprocesooservicioespecíficoqueseejecutaeneldispositivohostdedestinoqueactuaráenlosdatosqueseentregan.Loshosts,seanclien-tesoservidoresenInternet,puedenejecutarmúltiplesaplicacionesderedsimultáneamente.LagentequeutilizacomputadoraspersonalesgeneralmentetieneunclientedecorreoelectrónicoqueseejecutaalmismotiempoqueelexploradorWeb,unprogramademensajeríainstantánea,algúnstreamingmediay,talvez,inclusoalgúnjuego.Todosestosprogramasejecutándoseenformaseparadasonejemplosdeprocesosindividuales.