modelos de comunicacion de datos

Redes de computadoras
Modelos de comunicación de
datos
Omar Salvador Gómez Gómez, MSE
Maestría en computación aplicada
15.10.05
Agenda
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Introducción
Arquitectura en capas
Modelo OSI
Modelo TCP/IP
Estándares IEEE
Introducción
• Las redes y las internetworks necesitan conectar
sistemas finales (computadoras) y sistemas
intermedios (routers)
• Es necesario una armonía:
– Los programas deben comunicarse unos a otros
– Los sistemas finales deben coordinarse
– Los sistemas intermedios deben facilitar el envío de
información
– Los medios de transmisión deben de transmitir la
información a una velocidad y exactitud apropiadas
Arquitectura en capas
• En una arquitectura en capas la
complejidad de la comunicación entre dos
programas es dividida en tareas pequeñas
que son asignadas a capas.
Layer N+1
Layer N
Layer N-1
Comunicación Peer-to-peer
• Cada capa de un sistema, lógicamente se
comunica con su correspondiente capa
del otro sistema
Protocol Data Unit (PDU)
• La comunicación entre dos capas correspondientes
requiere de una unidad de dato llamada unidad de dato
de protocolo.
• Lógicamente la comunicación ocurre entre dos capas
correspondientes
• Físicamente la comunicación fluye a través de las
capas.
Encapsulación/Desencapsulación
• Conforme la información fluye entre las capas
un encabezado es agregado o removido de la
PDU
Ejemplo de encapsulación de datos
Puntos de acceso de servicio
• La comunicación entre capas se realiza a
través de interfases. Cada interfaz define
que información y servicios proporciona a
la capa superior
Modelo OSI (Open Systems
Interconnection)
• A principios de la década de los 80 se
produjo un enorme crecimiento en la
cantidad y el tamaño de las redes.
• A mediados de los 80, gran expansión de
redes.
• Incompatibilidad de las redes y su
imposibilidad de comunicarse entre sí
Modelo OSI (Open Systems
Interconnection)
• La Organización Internacional para la
Normalización (ISO) estudió esquemas de red
como DECNET, SNA y TCP/IP a fin de
encontrar un conjunto de reglas.
• Como resultado de esta investigación, en 1984
la ISO desarrolló un modelo de red llamado OSI
que ayudaría a los fabricantes a crear redes que
fueran compatibles y que pudieran operar con
otras redes.
Modelo OSI
• ¿Por qué un modelo de red dividido en
capas?
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Reduce la complejidad
Estandariza la técnica modular
Asegura la interoperabilidad de la tecnología
Acelera la evolución
Simplifica la enseñanza y el aprendizaje
Flujo de datos en el modelo OSI
Elimina
Encabezados
Agrega
encabezados
Capa 1 Física
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Coordinar las funciones necesarias para crear conexiones físicas
entre el emisor y receptor
Se encarga de:
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Representación de bits
Velocidad de datos
Sincronización de bits
Características de la interfaz
Medio de transmisión
Modo de transmisión
Capa 2 Enlace de datos
• Es responsable de la entrega de un brinco a
otro (un brinco puede ser una PC o un
dispositivo de conexión)
• Combina los bits en unidades manejables
llamadas tramas (frames)
• Se encarga de:
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–
–
–
–
Direccionamiento físico
La topología de red
Acceso a la red
Notificación de errores
Entrega ordenada de tramas
Control de flujo.
Capa 2 Enlace de datos
Direcciones
Físicas
Capa 3 Red
• Proporciona conectividad y selección de ruta
entre dos sistemas finales (origen y destino) que
pueden estar ubicados en redes
geográficamente distintas
• Responsabilidades de la capa de red
– Crear una conexión lógica entre un sistema origen y
un sistema final
– Ocultar los detalles de las capas inferiores
– Direccionamiento
– Selección de rutas
Capa 3 Red
Direcciones lógicas
Capa 4 Transporte
• Define la conectividad de extremo a extremo
entre aplicaciones del sistema final
• Responsable de entregar los mensajes libres de
error de un extremo a otro
• Responsabilidades de esta capa:
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–
–
–
Direccionamiento Servicio-punto
Segmentación y reensamble
Control de la conexión
Control del flujo
Control de error
Capa 5 Sesión
• Es el controlador de diálogos de red
• Establece, administra, sincroniza y finaliza
las sesiones entre dos sistemas finales
que se están comunicando.
• Sus responsabilidades:
– Brindar servicios half and full-duplex
– Sincronización
– Atomización
Capa 6 Presentación
• Garantiza que la información que envía la capa
de aplicación de un sistema pueda ser leída por
la capa de aplicación de otro.
• De ser necesario, la capa de presentación
traduce entre varios formatos de datos
utilizando un formato común.
• Sus responsabilidades:
– Traducción
– Encriptación
– Compresión
Capa 7 Aplicación
• Habilita al usuario o al programa de
aplicación para acceder a la red.
• Proporciona interfases al usuario para
acceder a servicios tales como:
– Correo electrónico
– Transferencia de archivos
– Acceder a bases de datos
Resumen de las funciones de las
capas
Modelo TCP/IP
• El Departamento de Defensa de EE.UU.
(DoD) creó el modelo TCP/IP porque
necesitaba una red que pudiera sobrevivir
ante cualquier circunstancia, incluso una
guerra nuclear.
• El DoD desea que sus paquetes lleguen a
destino siempre, bajo cualquier condición,
desde un punto determinado hasta
cualquier otro.
Modelo TCP/IP
• Tiene tres capas:
– Aplicación
– Transporte
• Transmision Control Protocol (TCP)
• User Datagram Protocol (UDP)
– Red
• Internetworking Protocol (IP)
Modelo TCP/IP y OSI
Estándares del IEEE
• En 1985 la Computer Society del IEEE
inicia un proyecto llamado 802 para definir
estándares que habiliten la
intercomunicación entre dispositivos de
diferentes compañías de manufactura.
• Se relaciona con las capas física y enlace
de datos
• 1987 La ISO lo adopta como estándar
LAN comparado con el modelo OSI
Estándares del IEEE para LANs
Puntos clave
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En una arquitectura en capas, cada capa del origen lógicamente se
comunica con su correspondiente capa destino
En una arquitectura en capas. La comunicación entre dos capas
correspondientes requiere de una unidad de dato de protocolo
(PDU)
Conforme cada PDU viaja de manera descendente por las capas,
este es encapsulado
Un punto de acceso de servicio (SAP) identifica las entidades de
una capa especifica
La interfaz define la información y servicios que una capa debe
proporcionar a su capa inmediata superior
La ISO creo un modelo llamado Open Systems Interconnection
(OSI), el cual permite a varios sistemas comunicarse
Las siete capas del modelo OSI proporcionan guías para el
desarrollo de una arquitectura, hardware y software compatible
Puntos clave
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La capa física coordina las funciones requeridas para transmitir un
flujo de bits sobre un medio físico
La capa de enlace de datos es responsable de entregar unidades
de datos (tramas) de una estación a la siguiente sin errores
La capa de red es responsable de la entrega origen-destino de un
paquete a través de múltiples redes
La capa de transporte es responsable de la entrega origen-destino
de mensajes completos
La capa de sesión establece, administra y sincroniza la interacción
entre dispositivos de comunicación
La capa de presentación asegura que la información que envía la
capa de aplicación de un sistema pueda ser leída por la capa de
aplicación de otro
La capa de aplicación habilita al usuario para acceder a la red
El protocolo TCP/IP es un protocolo jerárquico desarrollado antes
del modelo OSI y es el usado en la Internet