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Redes de Computadoras

La capa de Internet contiene 5 protocolos: IP, ARP, ICMP, IGMP y RARP. Los primeros tres protocolos son los más importantes para esta capa. <br />Capa de transporte<br />Los protocolos de las capas anteriores permiten enviar información de un equipo a otro. La capa de transporte permite que las aplicaciones que se ejecutan en equipos remotos puedan comunicarse. <br /><br />El problema es identificar estas aplicaciones. De hecho, según el equipo y su sistema operativo, la aplicación puede ser un programa, una tarea, un proceso, etc. <br /><br />Además, el nombre de la aplicación puede variar de sistema en sistema. Es por ello que se ha implementado un sistema de numeración para poder asociar un tipo de aplicación con un tipo de datos. Estos identificadores se denominan puertos. <br /><br />La capa de transporte contiene dos protocolos que permiten que dos aplicaciones puedan intercambiar datos independientemente del tipo de red (es decir, independientemente de las capas inferiores). Los dos protocolos son el TCP y UDP, que se diferencian por el tipo de servicio que ofrecen. TCP, es un protocolo orientado a conexión que brinda detección de errores. En cambio, UDP es un protocolo no orientado a conexión en el que la detección de errores es obsoleta. <br />Capa de aplicación<br />La capa de aplicación se encuentra en la parte superior de las capas del protocolo TCP/IP. Contiene las aplicaciones de red que permiten la comunicación mediante las capas inferiores. Por lo tanto, el software en esta capa se comunica mediante uno o dos protocolos de la capa inferior (la capa de transporte), es decir, TCP o UDP. <br /><br />Existen diferentes tipos de aplicaciones para esta capa, pero la mayoría son servicios de red o aplicaciones brindadas al usuario para proporcionar la interfaz con el sistema operativo. Se pueden clasificar según los servicios que brindan: administración de archivos e impresión (transferencia), conexión a la red, conexión remota, diversas utilidades de Internet.
    TCP/IP

    Qué significa TCP/IP
    TCP/IP es un conjunto de protocolos que permiten la comunicación entre los ordenadores pertenecientes a una red. La sigla TCP/IP significa Protocolo de control de transmisión/Protocolo de Internet y se pronuncia "T-C-P-I-P". Proviene de los nombres de dos protocolos importantes incluidos en el conjunto TCP/IP, es decir, del protocolo TCP y del protocolo IP.

    En algunos aspectos, TCP/IP representa todas las reglas de comunicación para Internet y se basa en la noción de dirección IP, es decir, en la idea de brindar una dirección IP a cada equipo de la red para poder enrutar paquetes de datos. Debido a que el conjunto de protocolos TCP/IP originalmente se creó con fines militares, está diseñado para cumplir con una cierta cantidad de criterios, entre ellos, dividir mensajes en paquetes, usar un sistema de direcciones, enrutar datos por la red y detectar errores en las transmisiones de datos.

    El conocimiento del conjunto de protocolos TCP/IP no es esencial para un simple usuario, de la misma manera que un espectador no necesita saber cómo funciona su red audiovisual o de televisión. Sin embargo, para las personas que desean administrar o brindar soporte técnico a una red TCP/IP, su conocimiento es fundamental.

    La diferencia entre estándar e implementación
    En general, TCP/IP relaciona las siguientes dos nociones:

    La noción de estándar: el protocolo TCP/IP representa la manera en la que se realizan las comunicaciones en una red.

    La noción de implementación: la designación TCP/IP generalmente se extiende a software basado en el protocolo TCP/IP. En realidad, TCP/IP es un modelo cuya aplicación de red utilizan los desarrolladores. Las aplicaciones son, por lo tanto, implementaciones del protocolo TCP/IP.

    TCP/IP es un modelo de capas
    Para poder aplicar el modelo TCP/IP en cualquier equipo, es decir, independientemente del sistema operativo, el sistema de protocolos TCP/IP se ha dividido en diversos módulos. Cada uno de éstos realiza una tarea específica. Además, estos módulos realizan sus tareas uno después del otro en un orden específico, es decir que existe un sistema estratificado. Ésta es la razón por la cual se habla de modelo de capas.

    El término capa se utiliza para reflejar el hecho de que los datos que viajan por la red atraviesan distintos niveles de protocolos. Por lo tanto, cada capa procesa sucesivamente los datos (paquetes de información) que circulan por la red, les agrega un elemento de información (llamado encabezado) y los envía a la capa siguiente.

    El modelo TCP/IP es muy similar al modelo OSI (modelo de 7 capas) que fue desarrollado por la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) para estandarizar las comunicaciones entre equipos.

    Presentación del modelo OSI
    OSI significa Interconexión de sistemas abiertos. Este modelo fue establecido por ISO para implementar un estándar de comunicación entre equipos de una red, esto es, las reglas que administran la comunicación entre equipos. De hecho, cuando surgieron las redes,cada fabricante contaba con su propio sistema (hablamos de un sistema patentado), con lo cual coexistían diversas redes incompatibles. Por esta razón, fue necesario establecer un estándar.

    La función del modelo OSI es estandarizar la comunicación entre equipos para que diferentes fabricantes puedan desarrollar productos (software o hardware) compatibles (siempre y cuando sigan estrictamente el modelo OSI).

    La importancia de un sistema de capas
    El objetivo de un sistema en capas es dividir el problema en diferentes partes (las capas), de acuerdo con su nivel de abstracción.

    Cada capa del modelo se comunica con un nivel adyacente (superior o inferior). Por lo tanto, cada capa utiliza los servicios de las capas inferiores y se los proporciona a la capa superior.

    El modelo OSI
    El modelo OSI es un modelo que comprende 7 capas, mientras que el modelo TCP/IP tiene sólo 4. En realidad, el modelo TCP/IP se desarrolló casi a la par que el modelo OSI. Es por ello que está influenciado por éste, pero no sigue todas las especificaciones del modelo OSI. Las capas del modelo OSI son las siguientes:

    La capa física define la manera en la que los datos se convierten físicamente en señales digitales en los medios de comunicación (pulsos eléctricos, modulación de luz, etc.).

    La capa de enlace de datos define la interfaz con la tarjeta de interfaz de red y cómo se comparte el medio de transmisión.

    La capa de red permite administrar las direcciones y el enrutamiento de datos, es decir, su ruta a través de la red.

    La capa de transporte se encarga del transporte de datos, su división en paquetes y la administración de potenciales errores de transmisión.

    La capa de sesión define el inicio y la finalización de las sesiones de comunicación entre los equipos de la red.

    La capa de presentación define el formato de los datos que maneja la capa de aplicación (su representación y, potencialmente, su compresión y cifrado) independientemente del sistema.

    La capa de aplicación le brinda aplicaciones a la interfaz. Por lo tanto, es el nivel más cercano a los usuarios, administrado directamente por el software.

    El modelo TCP/IP
    El modelo TCP/IP, influenciado por el modelo OSI, también utiliza el enfoque modular (utiliza módulos o capas), pero sólo contiene cuatro: acceso a la red, Internet, transporte y aplicación.

    Como puede verse, las capas del modelo TCP/IP tienen tareas mucho más diversas que las del modelo OSI, considerando que ciertas capas del modelo TCP/IP se corresponden con varios niveles del modelo OSI.

    Las funciones de las diferentes capas son las siguientes:

    Capa de acceso a la red: especifica la forma en la que los datos deben enrutarse, sea cual sea el tipo de red utilizado.

    Capa de Internet: es responsable de proporcionar el paquete de datos (datagrama).

    Capa de transporte: brinda los datos de enrutamiento, junto con los mecanismos que permiten conocer el estado de la transmisión. Comprende a los protocolos TCP y UDP.

    Capa de aplicación: incorpora aplicaciones de red estándar (Telnet, SMTP, FTP, etc.).

    Encapsulación de datos
    Durante una transmisión, los datos cruzan cada una de las capas en el nivel del equipo remitente. En cada capa, se le agrega información al paquete de datos. Esto se llama encabezado, es decir, una recopilación de información que garantiza la transmisión. En el nivel del equipo receptor, cuando se atraviesa cada capa, el encabezado se lee y después se elimina. Entonces, cuando se recibe, el mensaje se encuentra en su estado original:

    En cada nivel, el paquete de datos cambia su aspecto porque se le agrega un encabezado. Por lo tanto, las designaciones cambian según las capas: el paquete de datos se denomina mensaje en el nivel de la capa de aplicación. El mensaje después se encapsula en forma de segmento en la capa de transporte. Una vez que se encapsula el segmento en la capa de Internet, toma el nombre de datagrama. Finalmente, se habla de trama en el nivel de capa de acceso a la red.

    Capa de acceso a la red
    La capa de acceso a la red es la primera capa de la pila TCP/IP. Ofrece la capacidad de acceder a cualquier red física, es decir, brinda los recursos que se deben implementar para transmitir datos a través de la red.

    Por lo tanto, la capa de acceso a la red contiene especificaciones relacionadas con la transmisión de datos por una red física, cuando es una red de área local (red en anillo, Ethernet, FDDI), conectada mediante línea telefónica u otro tipo de conexión a una red. Trata los siguientes conceptos: enrutamiento de datos por la conexión, coordinación de la transmisión de datos (sincronización), formato de datos, conversión de señal (análoga/digital), detección de errores a su llegada, etc.

    Afortunadamente, todas estas especificaciones son invisibles al ojo del usuario, ya que en realidad es el sistema operativo el que realiza estas tareas, mientras los controladores de hardwarepermiten la conexión a la red (por ejemplo, el controlador de la tarjeta de red).

    Capa de Internet
    La capa de Internet es la capa "más importante" (si bien todas son importantes a su manera), ya que es la que define los datagramas y administra las nociones de direcciones IP. Permite el enrutamiento de datagramas (paquetes de datos) a equipos remotos junto con la administración de su división y ensamblaje cuando se reciben.

    La capa de Internet contiene 5 protocolos: IP, ARP, ICMP, IGMP y RARP. Los primeros tres protocolos son los más importantes para esta capa.

    Capa de transporte
    Los protocolos de las capas anteriores permiten enviar información de un equipo a otro. La capa de transporte permite que las aplicaciones que se ejecutan en equipos remotos puedan comunicarse.

    El problema es identificar estas aplicaciones. De hecho, según el equipo y su sistema operativo, la aplicación puede ser un programa, una tarea, un proceso, etc.

    Además, el nombre de la aplicación puede variar de sistema en sistema. Es por ello que se ha implementado un sistema de numeración para poder asociar un tipo de aplicación con un tipo de datos. Estos identificadores se denominan puertos.

    La capa de transporte contiene dos protocolos que permiten que dos aplicaciones puedan intercambiar datos independientemente del tipo de red (es decir, independientemente de las capas inferiores). Los dos protocolos son el TCP y UDP, que se diferencian por el tipo de servicio que ofrecen. TCP, es un protocolo orientado a conexión que brinda detección de errores. En cambio, UDP es un protocolo no orientado a conexión en el que la detección de errores es obsoleta.

    Capa de aplicación
    La capa de aplicación se encuentra en la parte superior de las capas del protocolo TCP/IP. Contiene las aplicaciones de red que permiten la comunicación mediante las capas inferiores. Por lo tanto, el software en esta capa se comunica mediante uno o dos protocolos de la capa inferior (la capa de transporte), es decir, TCP o UDP.

    Existen diferentes tipos de aplicaciones para esta capa, pero la mayoría son servicios de red o aplicaciones brindadas al usuario para proporcionar la interfaz con el sistema operativo. Se pueden clasificar según los servicios que brindan: administración de archivos e impresión (transferencia), conexión a la red, conexión remota, diversas utilidades de Internet.

Protocolos utilizados en internet
Un protocolo es un método estándar que permite la comunicación entre procesos (quepotencialmente se ejecutan en diferentes equipos) y un conjunto de reglas yprocedimientos que deben respetarse para el envío y la recepción de datos a través deuna red.En Internet existen diversos protocolos de acuerdo a la comunicación y que pertenecen auna sucesión o a un conjunto de protocolos relacionados entre sí (familias de protocolosde Internet).

TCP (Transmission-Control-Protocol)
El Protocolo de Control de Transmisión es uno de los protocolos fundamentales enInternet. Fue creado entre los años 1973-1974 por Vint Cerf y Robert Kahn. Este es uno delos principales protocolos de la capa de transporte del modelo TCP/IP. En el nivel deaplicación, posibilita la administración de datos que vienen del nivel más bajo del modelo,o van hacia él, (es decir, el protocolo IP). Cuando se proporcionan los datos al protocolo IP,los agrupa en datagramas IP, fijando el campo del protocolo en 6 (para que sepa conanticipación que el protocolo es TCP).Como es un protocolo orientado a conexión permite que dos máquinas que estáncomunicadas controlen el estado de la transmisión.Las principales características del protocolo TCP son las siguientes:Da soporte a muchas de las aplicaciones más populares de Internet, incluidas HTTP, SMTP,SSH y FTP.Permite colocar los datagramas nuevamente en orden cuando vienen del protocolo IP.

IP (Internet Protocol)
El Protocolo de Internet es un protocolo no orientado a conexión usado tanto por elorigen como por el destino para la comunicación de datos a través de una red de paquetesconmutados.
El Protocolo de Internet provee un servicio de datagramas no fiable(también llamado del mejor
esfuerzo “best effort”
, lo hará lo mejor posible perogarantizando poco). IP no provee ningún mecanismo para determinar si un paquetealcanza o no su destino y únicamente proporciona seguridad (mediante checksums osumas de comprobación) de sus cabeceras y no de los datos transmitidos. Por ejemplo, alno garantizar nada sobre la recepción del paquete, éste podría llegar dañado, en otroorden con respecto a otros paquetes, duplicado o simplemente no llegar. Si se necesitafiabilidad, ésta es proporcionada por los protocolos de la capa de transporte, como TCP.Las direcciones IP son direcciones numéricas compuestas por cuatro números enteros (4bytes) entre 0 y 255, y escritos en el formato xxx.xxx.xxx.xxx. Por ejemplo, 194.153.205.26es una dirección IP en formato técnico.
El IP es el elemento común en la Internet de hoy. El actual y más popular protocolo dered es IPv4. El IPv6 es el sucesor propuesto de IPv4; poco a poco Internet está agotandolas direcciones disponibles por lo que IPv6 utiliza direcciones de fuente y destino de 128bits (lo cual asigna a cada milímetro cuadrado de la superficie de la Tierra la colosal cifrade 670.000 millones de direcciones IP), muchas más direcciones que las que provee IPv4con 32 bits. Las versiones de la 0 a la 3 están reservadas o no fueron usadas. La versión 5
fue usada para un protocolo experimental. Otros números han sido asignados,usualmente para protocolos experimentales, pero no han sido muy extendidos.

HTTP (HyperText Transfer Protocol)
Desde 1990, el protocolo HTTP (Protocolo de transferencia de hipertexto) es el protocolomás utilizado en Internet. Es el protocolo usado en cada transacción de la Web (WWW).Fue desarrollado por el consorcio W3C y la IETF, colaboración que culminó en 1999. Laversión 0.9 sólo tenía la finalidad de transferir los datos a través de Internet (en particularpáginas Web escritas en HTML). La versión 1.0 del protocolo (la más utilizada) permite latransferencia de mensajes con encabezados que describen el contenido de los mensajesmediante la codificación MIME.El propósito del protocolo HTTP es permitir la transferencia de archivos (principalmente,en formato HTML) entre un navegador (el cliente) y un servidor web (denominado, entreotros, httpd en equipos UNIX).HTTP define la sintaxis y la semántica que utilizan los elementos softwarede la arquitectura web (clientes, servidores, proxies) para comunicarse. Es un protocoloorientado a transacciones y sigue el esquema petición- respuesta entre un cliente y unservidor. Al cliente que efectúa la petición (un navegador o un spider) se lo conoce como"user agent" (agente del usuario). A la información transmitida se la llama recurso y se laidentifica mediante una cadena de caracteres denominada dirección URL. Los recursospueden ser archivos, el resultado de la ejecución de un programa, una consulta a una basede datos, la traducción automática de un documento, etc.

ARP (Address Resolution Protocol)
El ARP (Protocolo de resolución de direcciones) es un protocolo de nivel de redresponsable de encontrar la dirección hardware (Ethernet MAC) que corresponde a unadeterminada dirección IP. Para ello se envía un paquete (ARP request) a la dirección dedifusión de la red (broadcast (MAC = ff ff ff ff ff ff)) que contiene la dirección IP por la que se pregunta, y se espera a que esa máquina (uotra) responda (ARP reply) con la dirección Ethernet que le corresponde. Cada máquinamantiene una caché con las direcciones traducidas para reducir el retardo y la carga. ARPpermite a la dirección de Internet ser independiente de la dirección Ethernet, pero estosólo funciona si todas las máquinas lo soportan.En Ethernet, la capa de enlace trabaja con direcciones físicas. El protocolo ARP se encargade traducir las direcciones IP a direcciones MAC (direcciones físicas).Para realizar éstaconversión, el nivel de enlace utiliza las tablas ARP, cada interfaz tiene tanto una direcciónIP como una dirección física MAC.ARP se utiliza en 4 casos referentes a la comunicación entre 2 hosts:
• Cuando 2 hosts están en la misma red y uno quiere enviar un paquete a otro.• Cuando 2 host están sobre redes diferentes y deb
en usar un gateway/router paraalcanzar otro host.
• Cuando
un router necesita enviar un paquete a un host a través de otro router.
• Cuando
un router necesita enviar un paquete a un host de la misma red.

Este protocolo tiene varias limitaciones. Se necesita mucho tiempo de administración paramantener las tablas importantes en los servidores. Esto se ve reflejado aun más en lasgrandes redes, lo que plantea problemas de recursos humanos, necesarios para elmantenimiento de las tablas de búsqueda y de capacidad por parte del hardware quealoja la parte del servidor del protocoloRARP. Efectivamente, este protocolo permite quevarios servidores respondan a solicitudes, pero no prevé mecanismos que garanticen quetodos los servidores puedan responder, ni que respondan en forma idéntica. Por lo que,en este tipo de arquitectura, no podemos confiar en que un servidorRARP sepa si unadirección MAC se puede conectar con una dirección IP, porque otros servidores ARPpueden tener una respuesta diferente. Otra limitación del protocoloRARP es que unservidor sólo puede servir a una LAN.

FTP (File Transfer Protocol)
El protocolo FTP (Protocolo de transferencia de archivos) es, como su nombre lo indica, unprotocolo para transferir archivos.La implementación del FTP se remonta a 1971 cuando se desarrolló un sistema detransferencia de archivos (descrito en RFC141) entre equipos del Instituto Tecnológico deMassachusetts (MIT, Massachusetts Institute of Technology). Desde entonces, diversosdocumentos de RFC (petición de comentarios) han mejorado el protocolo básico, pero lasinnovaciones más importantes se llevaron a cabo en julio de 1973.Este protocolo define la manera en que los datos deben ser transferidos a través de unared TCP/IP.El objetivo del protocolo FTP es:
• Permitir que equipos re
motos puedan compartir archivos.
• Permitir la independencia entre los sistemas de archivo del equipo del
cliente y delequipo del servidor.
•Permitir una transferencia de datos eficaz.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
El protocolo SMTP (Protocolo simple de transferencia de correo) es un protocolo de lacapa de aplicación. Es un protocolo de red basado en texto utilizado para el intercambiode mensajes de correo electrónico entre computadoras u otros dispositivos (PDA's,teléfonos móviles, etc.). Está definido en el RFC 2821 y es un estándar oficial de Internetque realiza la transferencia de correo de un servidor a otro mediante una conexión puntoa punto.
SMTP se basa en el modelo cliente-servidor, donde un cliente envía un mensaje a uno ovarios receptores. La comunicación entre el cliente y el servidor consiste enteramente enlíneas de texto compuestas por caracteres ASCII. El tamaño máximo permitido para estaslíneas es de 1000 caracteres.Las respuestas del servidor constan de un código numérico de tres dígitos, seguido de untexto explicativo. El número va dirigido a un procesado automático de la respuesta porautómata, mientras que el texto permite que un humano interprete la respuesta. En elprotocolo SMTP todas las órdenes, réplicas o datos son líneas de texto, delimitadas por elcarácter <CRLF>. Todas las réplicas tienen un código numérico al comienzo de la línea.

POP (Post Office Protocol)
Se utiliza el Post Office Protocol (POP3) en clientes locales de correo para obtener losmensajes de correo electrónico almacenados en un servidor remoto. La mayoría de lossuscriptores de los proveedores de Internet acceden a sus correos a través de POP3.POP3 está diseñado para recibir correo, no para enviarlo; le permite a los usuarios conconexiones intermitentes ó muy lentas (tales como las conexiones por módem), descargarsu correo electrónico mientras tienen conexión y revisarlo posteriormente incluso estandodesconectados. Cabe mencionar que la mayoría de los clientes de correo incluyen laopción de dejar los mensajes en el servidor, de manera tal que, un cliente que utilice POP3se conecta, obtiene todos los mensajes, los almacena en la computadora del usuario comomensajes nuevos, los elimina del servidor y finalmente se desconecta. En contraste, elprotocolo IMAP permite los modos de operación conectado y desconectado.
Los clientes de correo electrónico que utilizan IMAP dejan por lo general los mensajes enel servidor hasta que el usuario los elimina directamente. Esto y otros factores hacen que laoperación de IMAP permita a múltiples clientes acceder al mismo buzón de correo. Lamayoría de los clientes de correo electrónico soportan POP3 ó IMAP; sin embargo, solounos cuantos proveedores de internet ofrecen IMAP como valor agregado de sus servicios.
Al igual que otros viejos protocolos de internet, POP3 utilizaba un mecanismo de firmadosin cifrado. La transmisión de contraseñas de POP3 en texto plano aún se da. En laactualidad POP3 cuenta con diversos métodos de autenticación que ofrecen una diversagama de niveles de protección contra los accesos ilegales al buzón de correo de losusuarios. Uno de estos es APOP, el cual utiliza funciones MD5 para evitar los ataques decontraseñas. Mozilla, Eudora, Novell Evolution así como Mozilla Thunderbird implementanfunciones APOP.
Bibliografía

Como poner el conector RJ45
Como preparar el cable de red o ethernet
Puede puntuar si entendió y además puede escribir comentario o pregunta para poder darle respuesta. Gracias
1 Comentario
Voto medio: 113.0/5

Fredy Contreras Galarza
2018-03-31 21:29:23
Comprendiste el tema de redes de computadoras puedes puntuar y hacer preguntas o comentarios desde aqui para darle respuesta lo mas pronto. Gracias por su puntuación y comentario.
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