viernes, 28 de agosto de 2015

IP

1. CONTENIDO

  • Definición



IP es la sigla de Internet Protocol o, en nuestro idioma, Protocolo de Internet. Se trata de un estándar que se emplea para el envío y recepción de información mediante una red que reúne paquetes conmutados.

IP
El IP no cuenta con la posibilidad de confirmar si un paquete de datos llegó a su destino. Esto puede permitir que el paquete arribe duplicado, con daños, en un orden erróneo o que, simplemente, no llegue a destino.

En caso que los paquetes a transmitir superen el máximo permitido en el fragmento de la red, la información es subdividida en paquetes de menor tamaño y vuelta a reunir en el momento preciso.

Las direcciones IP hacen referencia al equipo de origen y llegada en una comunicación a través del protocolo de Internet. Los conmutadores de paquetes (conocidos como switches) y los enrutadores (routers) utilizan las direcciones IP para determinar qué tramo de red usarán para reenviar los datos.

La dirección IP está compuesta por un número que permite identificar jerárquica y lógicamente la interfaz de una computadora u otra máquina que se encuentra conectada a una red y que emplea el protocolo de Internet. Los usuarios de Internet, por ejemplo, utilizan una dirección IP que suele cambiar al momento de cada conexión. Esta modalidad de asignación es conocida como dirección IP dinámica.

Reducir lo que es el número de IP que han sido asignadas y están inactivas o disminuir los costes de operación que tienen los encargados de ejercer como proveedores de servicios de Internet son básicamente las dos ventajas que trae consigo el uso de las citadas IP dinámicas, que son las que en la actualidad ofrecen la gran mayoría de operadores.
Además de todo lo expuesto tenemos que dejar patente que las citadas IP se pueden asignar por parte del servidor de tres maneras claramente delimitadas siendo la primera de ellas la que se conoce por el nombre de manual. Esto significa que quien la crea es el encargado de administrar la red y lo hace manualmente.
En segundo lugar la segunda forma de asignación es la llamada automática, que se realiza de esta manera que le da nombre y tomando como base fundamental un rango que ya ha sido prefijado por el citado administrador.

En tercer y último lugar tenemos que exponer que está la manera dinámica. Este tipo de asignación tiene una clara diferencia con respecto a los dos anteriores y es que es el único que permite llevar a cabo lo que es el volver a utilizar direcciones IP, es decir, a proceder a su reutilización. Un rango de direcciones IP establecido por el administrador y el software de comunicación TCP/IP que tiene cada ordenador, y que se pone en funcionamiento al conectarse la correspondiente tarjeta de interfaz de red, son los elementos esenciales para que se produzca esta forma de asignación.

Los sitios de Internet que, por cuestiones obvias, deben estar conectados de manera permanente, utilizan una dirección IP estática o fija. Esto quiere decir que la dirección no varía con el paso de las horas o de los días.

  • Clases

Dirección IP Clase A, B, C, D y E



Es una etiqueta numérica que identifica, de manera lógica y jerárquica, a un interfaz (elemento de comunicación/conexión) de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red del protocolo TCP/IP. Dicho número no se ha de confundir con la que es un identificador de 48bits para identificar de forma única a la y no depende del protocolo de conexión utilizado ni de la red.

Existen 5 tipos de clases de IP más ciertas direcciones especiales:

Red por defecto (default) - La dirección IP de 0.0.0.0 se utiliza para la red por defecto.

Clase A - Esta clase es para las redes muy grandes, tales como las de una gran compañía internacional. Del IP con un primer octeto a partir de 1 al 126 son parte de esta clase. Los otros tres octetos son usados para identificar cada anfitrión. Esto significa que hay 126 redes de la clase A con 16,777,214 (224 -2) posibles anfitriones para un total de 2,147,483,648 (231) direcciones únicas del IP. Las redes de la clase A totalizan la mitad de las direcciones disponibles totales del IP.

En redes de la clase A, el valor del bit *(el primer número binario) en el primer octeto es siempre 0.

Loopback - La dirección IP 127.0.0.1 se utiliza como la dirección del loopback. Esto significa que es utilizada por el ordenador huésped para enviar un mensaje de nuevo a sí mismo. Se utiliza comúnmente para localizar averías y pruebas de la red.

Clase B - La clase B se utiliza para las redes de tamaño mediano. Un buen ejemplo es un campus grande de la universidad. Las direcciones del IP con un primer octeto a partir del 128 a1 191 son parte de esta clase. Las direcciones de la clase B también incluyen el segundo octeto como parte del identificador neto. Utilizan a los otros dos octetos para identificar cada anfitrión(host). Esto significa que hay 16,384 (214) redes de la clase B con 65,534 (216 -2) anfitriones posibles cada uno para un total de 1,073,741,824 (230) direcciones únicas del IP. Las redes de la clase B totalizan un cuarto de las direcciones disponibles totales del IP y tienen un primer bit con valor de 1 y un segundo bit con valor de 0 en el primer octeto.

Clase C - Las direcciones de la clase C se utilizan comúnmente para los negocios pequeños a mediados de tamaño. Las direcciones del IP con un primer octeto a partir del 192 al 223 son parte de esta clase. Las direcciones de la clase C también incluyen a segundos y terceros octetos como parte del identificador neto. Utilizan al último octeto para identificar cada anfitrión. Esto significa que hay 2,097,152 (221) redes de la clase C con 254 (28 -2) anfitriones posibles cada uno para un total de 536,870,912 (229) direcciones únicas del IP. Las redes de la clase C totalizan un octavo de las direcciones disponibles totales del IP. Las redes de la clase C tienen un primer bit con valor de 1, segundo bit con valor de 1 y de un tercer bit con valor de 0 en el primer octeto.

Clase D - Utilizado para los multicast, la clase D es levemente diferente de las primeras tres clases. Tiene un primer bit con valor de 1, segundo bit con valor de 1, tercer bit con valor de 1 y cuarto bit con valor de 0. Los otros 28 bits se utilizan para identificar el grupo de computadoras al que el mensaje del multicast esta dirigido. La clase D totaliza 1/16ava (268,435,456 o 228) de las direcciones disponibles del IP.

Clase E - La clase E se utiliza para propósitos experimentales solamente. Como la clase D, es diferente de las primeras tres clases. Tiene un primer bit con valor de 1, segundo bit con valor de 1, tercer bit con valor de 1 y cuarto bit con valor de 1. Los otros 28 bits se utilizan para identificar el grupo de computadoras que el mensaje del multicast esta dirigido. La clase E totaliza 1/16ava (268,435,456 o 228) de las direcciones disponibles del IP.

Broadcast - Los mensajes que se dirigen a todas las computadoras en una red se envían como broadcast. Estos mensajes utilizan siempre La dirección IP 255.255.255.255.

Máscara de Red

La máscara de red es una combinación de bits que sirve para delimitar el ámbito de una red de computadoras. Su función es indicar a los dispositivos qué parte de la dirección IPes el número de la red, incluyendo la subred, y qué parte es la correspondiente al host.

Ejemplo 

8bit x 4 octetos = 32 bit. (11111111.11111111.11111111.11111111 = 255.255.255.255)
8bit x 3 octetos = 24 bit. (11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0)
8bit x 2 octetos = 16 bit. (11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0)
8bit x 1 octetos = 8 bit. (11111111.00000000.00000000.00000000 = 255.0.0.0)

En el ejemplo 10.0.0.0/8, según lo explicado anteriormente, indicaría que la máscara de red es 255.0.0.0
Las máscaras de redes , se utilizan como validación de direcciones realizando una operación AND lógica entre la dirección IP y la máscara para validar al equipo, lo cual permite realizar una verificación de la dirección de la Red y con un OR y la máscara negada se obtiene la dirección del broadcasting.


Porción de Host
La cantidad de bits "0" en la porción de host de la máscara, indican que parte de la dirección de red se usa para asignar direcciones de host, es decir, la parte de la dirección IP que va a variar según se vayan asignando direcciones a los hosts. 

  • Dividir una red
SUBREDES Y MÁSCARAS DE SUBRED

Puede darse el caso de que una red crezca en un número de máquinas significativo o que se quiera instalar una nueva red además de la que ya existía.

Para conseguir mayor funcionalidad podemos dividir nuestra red en subredes dividiendo en dos partes el número de host, una para identificar la subred, y la otra parte para identificar la máquina (subnetting). Esto lo decidirá el responsable de la red sin que intervenga el NIC. Podemos tener asignada una red –normalmente de las clases B ó C– y dividirla en dos o más subredes según nuestras necesidades comunicados por routers.

Clase B
10
RED
SUBRED
NÚMERO DE HOST
01                          816          24                           31

Clase C
110
RED
SRED
Nº DE HOST
01                        8                                      1624           31


El conjunto formado por la subred y el número de host se conoce como dirección local o parte local. Un host remoto verá la dirección local como el número de host.

El número de bits correspondientes a la subred y al número de host son elegidos libremente por el administrador. Esta división se realiza utilizando una máscara de subred. Esta es un número binario de 32 bits. Los bits que estén a "1" indicarán el campo de la dirección IP dedicada a la red y los bits puestos a "0" indicarán la parte dedicada al host. La máscara de subred se representa normalmente en notación decimal. Por ejemplo si no utilizamos subredes y dejamos la red como una sola, para una red clase B la máscara será:

11111111
11111111
00000000
00000000
\______/
\______/
\______/
\______/
255
255
0
0

Si queremos dividirla en subredes tomaremos los 16 bits de la parte local y pondremos a "1" la parte que queremos represente a las subredes. Por ejemplo si queremos 8 subredes necesitaremos en binario 3 bits para referenciarlas. La máscara que necesitamos será: 11111111.11111111.11100000.00000000 es decir 255.255.224.0 en decimal. Al emplear 13 bits para el host podríamos tener hasta 213-2=8190 máquinas en cada subred.

Lo normal a la hora de añadir "unos" a la máscara inicial para definir las subredes es hacerlo de manera contigua para ver los campos claramente.

Si tenemos una red clase C cuya máscara sin subredes es 255.255.255.0 y queremos dividirla en 4 subredes solo necesitamos 2 bits para definirlas:

11111111
11111111
11111111
11000000
\______/
\______/
\______/
\______/
255
255
255
192

Esta máscara permitiría hasta 26-2=62 hosts en cada subred.

FORMAS DE DIVISIÓN EN SUBREDES

Hay dos formas de dividir una red en subredes: longitud estática y longitud variable. Se pueden utilizar según el protocolo de encaminamiento. El encaminamiento IP nativo solo soporta longitud estática al emplear el protocolo RIP. Con el protocolo RIP2 se consigue utilizar longitud variable.

La longitud estática implica que todas las subredes deben tener la misma máscara lo que obligará a poner la que necesite la que tenga más ordenadores. La longitud variable permite que no haya que variar las direcciones de red caso de cambios en una de sus subredes. Una subred que necesita dividirse en otras dos puede hacerlo a añadiendo un bit a su máscara sin afectar al resto. No todos los routers y host soportan la longitud variable de máscaras. Si un host no soporta este método deberá encaminarse hacia un router que si lo soporte.

Ejemplo de Subnetting estática

Supongamos que tenemos una red clase B, 140.155, y sabemos que no tendremos más de 256 subredes y no más de 254 hosts, podemos dividir la dirección local con 8 bits para las redes y otros 8 para el número de hosts con una máscara del tipo 255.255.255.0 –es decir que en binario sería 11111111.11111111.11111111.00000000–.

Si tenemos una red clase C con muchas subredes y con pocos hosts podemos poner una máscara 255.255.255.224 –recordando que 224 es 11100000 en base 2– es decir que hemos dividido la dirección local en 3 bits para redes y 5 para hosts. O sea 23=8 subredes y 25-2=30 hosts.

Las subredes serían:

00000000)2 = 0)10

00100000)2 = 32)10

01000000)2 = 64)10

01100000)2 = 96)10

10000000)2 = 128)10

10100000)2 = 160)10

11000000)2 = 192)10

11100000)2 = 224)10

Por ejemplo si nuestra red clase C es 193.144.238 y tomamos la máscara 255.255.255.224 anterior:

SUBRED
NÚMEROS DE HOST
PARA CADA SUBRED
193.144.238.0
193.144.238.1 a 193.144.238.30
193.144.238.32
193.144.238.33 a 193.144.238.62
193.144.238.64
193.144.238.65 a 193.144.238.94
193.144.238.96
193.144.238.97 a 193.144.238.126
193.144.238.128
193.144.238.129 a 193.144.238.158
193.144.238.160
193.144.238.161 a 193.144.238.190
193.144.238.192
193.144.238.193 a 193.144.238.222
193.144.238.224
193.144.238.225 a 193.144.238.254

Direcciones Broadcast

Hay diferentes tipos de broadcast:

Direcciones de broadcast limitadas: La dirección con todos los bits a "1" –255.255.255.255– se usa en redes que soportan broadcasting, e indica todos los host de la subred. Los routers no reenvían la información fuera de la subred.
Direcciones de broadcast de red: En una red sin subredes poniendo a "1" los bits del campo de número de host
Direcciones de broadcast de subred: Poniendo a "1" solo la parte del número de host de la dirección local.
Broadcast a todas las subredes: Poniendo toda la parte local a "1".
Multicasting

Para tener más flexibilidad que la proporcionada por el método broadcast que se dirige a todos los miembros de una subred o de una red, existe el método multicast, el cual nos permite dirigirnos a grupos de hosts dentro de la red.

El datagrama IP para multicast como vimos antes es de clase D cuyos cuatro primeros bits son 1110 –el primer octeto va de 11100000 a 11101111– luego el rango de direcciones será de 224.0.0.0 a 239.255.255.255.

Existen dos tipos de grupos:

Grupos permanentes: Son los que han sido estandarizados. Los hosts asignados a estos grupos no son permanentes, pueden afiliarse a él o ser quitados de él.

Grupos importantes de este tipo son:

224.0.0.0 Dirección reservada de base

224.0.0.1 Todos los sistemas de la subred

224.0.0.2 Todos los routers de la subred

224.0.0.1 Todos los routers OSPF

224.0.0.1 Todos los routers OSPF designados

Grupos transitorios: Son los grupos que no son permanentes y se van creando según las necesidades.
  • Ejemplos

1.- Dividir la red 192.168.10.0/24 en 10 subredes. Hacer un cuadro de datos que contenga numero de subred, dirección de subred, rango IP´s, mascara y dirección de broadcast.

Para dividir una red en subredes utilizamos la siguiente fórmula:
2n – 2 

Donde:
n= cantidad de bits de la porción de red que se prestara a la porción de host.

Procedemos a hallar las subredes:
Números de subred que se pide = 10  

Entonces tenemos 2n - 2 = 10 (cantidad de subredes)
2n= 12
23= 8 (si no es exacto se excede el numero)
24= 16
n= 4 (en este caso utilizaremos el 4 que es el numero que excede)

Ahora tenemos:

Mascara original:  IIIIIIII  IIIIIIII  IIIIIIII  00000000
Mascara nueva :   IIIIIIII  IIIIIIII  IIIIIIII  I I I I 0000   (4 bits prestados a la porcion de host)
                                255 . 255 . 255  .      240

La diferencia es:    256-240=16
256 (cantidad máxima de #s IP)


128
64
32
16
8
4
2
1
I
I
I
I
0
0
0
0




Ahora diseñamos el cuadro:





2.- Dividir la red 192.168.100.0/24 en 2 subredes. Hacer un cuadro de datos que contenga
numero de subred, dirección de subred, rango IP´s, mascara y dirección de broadcast.

Entonces tenemos: 2n - 2 = 2 (cantidad de subredes)
2n= 4
22= 4 (es exacto no excede el numero)     
n= 2 (bits que serán prestados)

Ahora tenemos:

Mascara original:   IIIIIIII  IIIIIIII  IIIIIIII  00000000
Mascara nueva:      IIIIIIII  IIIIIIII  IIIIIIII  I I 000000 (2 bits prestados a la porción de host)
                                 255 . 255 . 255  .      192

La diferencia es:    256-192=16
256 (cantidad máxima de #s IP)


128
64
32
16
8
4
2
1
I
I
0
0
0
0
0
0






Ahora diseñamos el cuadro:


Aqui el video del ejercicio diseñado en el programa Packet Tracer 3.2:


2. Resumen
IP
El protocolo de internet es un protocolo no orientado a conexión usados para la comunicación de datos a través de una red de paquetes conmutados. El protocolo IP es parte de la capa de internet del conjunto de protocolos TCP/IP. Es uno de los protocolos de internet más importantes ya que permite el desarrollo y transporte de datagramas de IP (paquetes de datos), aunque sin garantizar su entrega. En realidad el protocolo IP procesa datagramas de IP de manera independiente al definir su representación ruta y envió.

El protocolo IP determina El destinatario del mensaje Mediante 3 campos:

El campo de direccion IP: Direcion del equippo

El campo de mascar de subred:  una mascara de subred le permite al protocoloIP establecer la parte de la direccion IP que se relacionacon la red.


El campo de pasarela predeterminado: Lepermite al protocolo de internet saber a que equipo enviar un datagrama si el equipo no se encuentra en la red de area local.

3. Summary

IP
The internet protocol is a non -oriented used for data communication via a packet switched network connection protocol. The IP protocol is part of the Internet layer of the TCP / IP protocols. It is one of the most important Internet protocols because it allows the development and transport of IP datagrams ( data packets) , but without guaranteeing delivery. Actually the IP protocol processes IP datagrams independently to define his path and sent representation .

The IP protocol determines the recipient of the message using 3 fields:

The IP address field : Direcion the equippo

Field chewing Subnet subnet: mask allows the protocoloIP set the IP address of the network is relacionacon .

The default gateway field : lepermite Internet protocol to know which machine to deliver a datagram if the computer is not in the local area network .

4. Recomendaciones
Debemos tener cuidado con las sgtes deficiencias que ofrece IP
  • Es más difícil de configurar y de mantener.
  • Es algo más lento en redes con un volumen de tráfico medio bajo. puede ser más rápido en redes con un volumen de tráfico grande donde haya que enrutar un gran número de tramas.
  • Se utiliza tanto en redes empresariales como por ejemplo en campus universitarios o en complejos empresariales, en donde utilizan muchos enrutadores y conexiones a mainframe o a ordenadores UNIX, como así también en redes pequeñas o domésticas, y hasta en teléfonos móviles y en domótica.
5. Conclusiones
  • Las IP tiene un grado muy elevado de fiabilidad.
  • Es adecuado para redes grandes y medianas, así como en redes empresariales.
  • Se utiliza a nivel mundial para conectarse a Internet y a los servidores web. Es compatible con las herramientas estándar para analizar el funcionamiento de la red.
6. Glosario de Terminos
  • ARP: Address Resolution Protocol. Protocolo que realiza la conversión de direcciones IP a direcciones de hardware de los dispositivos asociados.
  • BIT: dígito binario. Unidad mínima de almacenamiento de la información cuyo valor puede ser 0 ó 1; o bien verdadero o falso.
  • Dirección IP: dato de 32 bits dividido en octetos que identifican unívocamente nodos de una Internet
  • FTP: File Transfer Protocol. Protocolo de transferencia de archivos que permite transmitir ficheros sobre Internet entre una máquina local y otra remota.
  • IETF: Internet Engineering Task Force. La rama de desarrollo e ingeniería de protocolos de Internet. 
  • IP: Internet Protocol. Base del conjunto de protocolos que forman Internet y que permite que los paquetes de información sean direccionados y enrutados.
  • IRC:  Internet Relay Chat es una red mundial de gente que puede conversar en la red en tiempo real.
  • IRTF: Internet Research Task Force. Grupo de Tareas e Investigación sobre Internet. Oganismo de la Sociedad Internet compuesto por diversos grupos que trabajan sobre temas relacionados con los protocolos, la arquitectura y las aplicaciones de Internet. Lo forman personas individuales en vez de representantes de empresas u organismos.
  • SP o PSI.- ISP son las siglas en inglés de Internet Service Provider -en español: proveedor de servicios en Internet o PSI-, que es un término usado para referirse a empresas que proveen de conexión a Internet a sus clientes.
7. Linkografia
  • https://es.wikipedia.org/wiki/Rangos_y_Clases_de_la_IP
  • http://alejollagua.blogspot.com/2012/12/direccion-ip-clase-b-c-d-y-e.html
  • http://frc-jusuriaga001.blogspot.com/2013/03/como-dividir-una-red-en-subredes.html
  • http://es.tldp.org/Manuales-LuCAS/GARL2/garl2/x-087-2-issues.ip-addresses.html
  • http://publib.boulder.ibm.com/html/as400/v4r5/ic2931/info/RZAFM0M1IPADDRESSCLASSESCO.HTM

VÍDEOS
 SOBRE EL TEMA





martes, 25 de agosto de 2015

MODELO DE REFERENCIA

1. CONTENIDO

Definición
Un Modelo de Referencia es un marco de referencia abstracto para entender el significado de las relaciones entre entidades de algún ambiente. Permite el desarrollo de referencias específicas o de arquitecturas por medio del uso de estándares o especificaciones que soportan el ambiente en cuestión. Un Modelo de Referencia consiste de un conjunto mínimo de conceptos, axiomas y relaciones propios de un dominio particular de problema, y es independiente de estándares específicos, tecnologías, implementaciones, o de cualquier otro detalle concreto.

El modelo está compuesto por siete capas, cada una de las cuales especifica funciones de red individuales, por ejemplo, direccionamiento, control de flujo, control de errores, encapsulamiento y transferencia confiable de mensajes. La capa superior (la capa de aplicación) es la más cercana al usuario; la capa inferior (la capa física) es la más cercana a la tecnología de medios. Las dos capas inferiores se implementan en el hardware y el software, y las cinco capas superiores se implementan sólo en el software. El modelo de referencia OSI se usa a nivel mundial como método para la enseñanza y la comprensión de la funcionalidad de la red. Similar en algunos aspectos a SNA

Modelo de referencia CRISP-DM


El modelo de proceso corriente para la minería de datos proporciona una descripción del ciclo de vida del proyecto de minería de datos. Este contiene las fases de un proyecto, sus tareas respectivas, y las relaciones entre estas tareas. En este nivel de descripción, no es posible identificar todas las relaciones.



Modelo de Referencia OGC (ORM)


describe la Norma de Estándares OGC que se entra en las relaciones entre los documentos normativos. La Norma de Estándares (SB) consta del Resumen OpenGIS®, de los Estándares de Implementación (Interfaz, Codificación, Perfil, Esquema de Aplicación) y de los documentos de Mejor Práctica.


MODELO OSI

En 1977, la Organización Internacional de Estándares (ISO), integrada por industrias representativas del medio, creó un subcomité para desarrollar estándares de comunicación de datos que promovieran la accesibilidad universal y una interoperabilidad entre productos de diferentes fabricantes.

El resultado de estos esfuerzos es el Modelo de Referencia Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI).

El Modelo OSI es un lineamiento funcional para tareas de comunicaciones y, por consiguiente, no especifica un estándar de comunicación para dichas tareas. Sin embargo, muchos estándares y protocolos cumplen con los lineamientos del Modelo OSI.

Como se mencionó anteriormente, OSI nace de la necesidad de uniformizar los elementos que participan en la solución del problema de comunicación entre equipos de cómputo de diferentes fabricantes.
Estos equipos presentan diferencias en:
  • Procesador Central.
  • Velocidad.
  • Memoria.
  • Dispositivos de Almacenamiento.
  • Interfaces para Comunicaciones.
  • Códigos de caracteres.
  • Sistemas Operativos.

Estas diferencias propician que el problema de comunicación entre computadoras no tenga una solución simple.
Dividiendo el problema general de la comunicación, en problemas específicos, facilitamos la obtención de una solución a dicho problema.
Esta estrategia establece dos importantes beneficios:

Mayor comprensión del problema.
La solución de cada problema especifico puede ser optimizada individualmente. Este modelo persigue un objetivo claro y bien definido:

Formalizar los diferentes niveles de interacción para la conexión de computadoras habilitando así la comunicación del sistema de cómputo independientemente del:
  • Fabricante.
  • Arquitectura.
  • Localización.
  • Sistema Operativo.

Este objetivo tiene las siguientes aplicaciones:
Obtener un modelo de referencia estructurado en varios niveles en los que se contemple desde el concepto BIT hasta el concepto APLIACION.

Desarrollar un modelo en el cual cada nivel define un protocolo que realiza funciones especificas diseñadas para atender el protocolo de la capa superior.
No especificar detalles de cada protocolo.
Especificar la forma de diseñar familias de protocolos, esto es, definir las funciones que debe realizar cada capa.
Estructura del Modelo OSI de ISO

El objetivo perseguido por OSI establece una estructura que presenta las siguientes particularidades:

Estructura multinivel: Se diseñó una estructura multinivel con la idea de que cada nivel se dedique a resolver una parte del problema de comunicación. Esto es, cada nivel ejecuta funciones especificas.
El nivel superior utiliza los servicios de los niveles inferiores: Cada nivel se comunica con su similar en otras computadoras, pero debe hacerlo enviando un mensaje a través de los niveles inferiores en la misma computadora. La comunicación internivel está bien definida. El nivel N utiliza los servicios del nivel N-1 y proporciona servicios al nivel N+1.
Puntos de acceso: Entre los diferentes niveles existen interfaces llamadas "puntos de acceso" a los servicios.
Dependencias de Niveles: Cada nivel es dependiente del nivel inferior y también del superior.
Encabezados: En cada nivel, se incorpora al mensaje un formato de control. Este elemento de control permite que un nivel en la computadora receptora se entere de que su similar en la computadora emisora esta enviándole información. Cualquier nivel dado, puede incorporar un encabezado al mensaje. Por esta razón, se considera que un mensaje esta constituido de dos partes: Encabezado e Información. Entonces, la incorporación de encabezados es necesaria aunque representa un lote extra de información, lo que implica que un mensaje corto pueda ser voluminoso. Sin embargo, como la computadora destino retira los encabezados en orden inverso a como fueron incorporados en la computadora origen, finalmente el usuario sólo recibe el mensaje original.
Unidades de información: En cada nivel, la unidad de información tiene diferente nombre y estructura :
Niveles del Modelo OSI.
  • Aplicación.
  • Presentación.
  • Sesión.
  • Transporte.
  • Red.
  • Enlace de datos.
  • Físico.

La descripción de los 7 niveles es la siguiente :
Nivel Físico: Define el medio de comunicación utilizado para la transferencia de información, dispone del control de este medio y especifica bits de control, mediante:
  • Definir conexiones físicas entre computadoras.
  • Describir el aspecto mecánico de la interface física.
  • Describir el aspecto eléctrico de la interface física.
  • Describir el aspecto funcional de la interface física.
  • Definir la Técnica de Transmisión.
  • Definir el Tipo de Transmisión.
  • Definir la Codificación de Línea.
  • Definir la Velocidad de Transmisión.
  • Definir el Modo de Operación de la Línea de Datos.

Nivel Enlace de Datos: Este nivel proporciona facilidades para la transmisión de bloques de datos entre dos estaciones de red. Esto es, organiza los 1's y los 0's del Nivel Físico en formatos o grupos lógicos de información. Para:
Detectar errores en el nivel físico.
Establecer esquema de detección de errores para las retransmisiones o reconfiguraciones de la red.
Establecer el método de acceso que la computadora debe seguir para transmitir y recibir mensajes. Realizar la transferencia de datos a través del enlace físico.
Enviar bloques de datos con el control necesario para la sincronía.
En general controla el nivel y es la interfaces con el nivel de red, al comunicarle a este una transmisión libre de errores.

Nivel de Red: Este nivel define el enrutamiento y el envío de paquetes entre redes.
Es responsabilidad de este nivel establecer, mantener y terminar las conexiones.
Este nivel proporciona el enrutamiento de mensajes, determinando si un mensaje en particular deberá enviarse al nivel 4 (Nivel de Transporte) o bien al nivel 2 (Enlace de datos).
Este nivel conmuta, enruta y controla la congestión de los paquetes de información en una sub-red.
Define el estado de los mensajes que se envían a nodos de la red.
Nivel de Transporte: Este nivel actúa como un puente entre los tres niveles inferiores totalmente orientados a las comunicaciones y los tres niveles superiores totalmente orientados a el procesamiento. Además, garantiza una entrega confiable de la información.
Asegura que la llegada de datos del nivel de red encuentra las características de transmisión y calidad de servicio requerido por el nivel 5 (Sesión).
Este nivel define como direccionar la localidad física de los dispositivos de la red.
Asigna una dirección única de transporte a cada usuario.
  • Define una posible multicanalización. Esto es, puede soportar múltiples conexiones.
  • Define la manera de habilitar y deshabilitar las conexiones entre los nodos.
  • Determina el protocolo que garantiza el envío del mensaje.

Establece la transparencia de datos así como la confiabilidad en la transferencia de información entre dos sistemas.

Nivel Sesión: proveer los servicios utilizados para la organización y sincronización del diálogo entre usuarios y el manejo e intercambio de datos.
Establece el inicio y termino de la sesión.
Recuperación de la sesión.
Control del diálogo; establece el orden en que los mensajes deben fluir entre usuarios finales.
Referencia a los dispositivos por nombre y no por dirección.
Permite escribir programas que correrán en cualquier instalación de red.

Nivel Presentación: Traduce el formato y asignan una sintaxis a los datos para su transmisión en la red.
Determina la forma de presentación de los datos sin preocuparse de su significado o semántica.
Establece independencia a los procesos de aplicación considerando las diferencias en la representación de datos.
Proporciona servicios para el nivel de aplicaciones al interpretar el significado de los datos intercambiados.
  • Opera el intercambio.
  • Opera la visualización.

Nivel Aplicación: Proporciona servicios al usuario del Modelo OSI.
Proporciona comunicación entre dos procesos de aplicación, tales como: programas de aplicación, aplicaciones de red, etc.
Proporciona aspectos de comunicaciones para aplicaciones especificas entre usuarios de redes: manejo de la red, protocolos de transferencias de archivos (ftp), etc.

MODELO TCP/IP

Introducción

Internet se desarrolló para brindar una red de comunicación que pudiera continuar funcionando en tiempos de guerra. Aunque la Internet ha evolucionado en formas muy diferentes a las imaginadas por sus arquitectos, todavía se basa en un conjunto de protocolos TCP/IP. El diseño de TCP/IP es ideal para la poderosa y descentralizada red que es Internet.

Es muy util conocer los modelos OSI y TCP/IP para comprender como se produce la comunicación de los distintos dispositivos. Cada modelo ofrece su propia estructura para explicar cómo funciona una red, pero los dos comparten muchas características.

Todo dispositivo conectado a Internet que desee comunicarse con otros dispositivos en línea debe tener un identificador exclusivo. El identificador se denomina dirección IP. Una dirección IP es un número que identifica de manera lógica y jerárquica a una interfaz de un dispositivo dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red o nivel 3 del modelo de referencia OSI.

IPv4, la versión actual de IP, se diseñó antes de que se produjera la explosión de internet, lo que produjo una gran demanda de direcciones IP, que hizo que las cuatro mil millones de direcciones posibles fueran insufiecientees. La división en subredes, la Traducción de direcciones en red (NAT) y el direccionamiento privado se utilizan para extender el direccionamiento IP sin agotar el suministro.

Otra versión de IP conocida como IPv6 mejora la versión actual proporcionando un total de 340 trillones de trillones, integrando o eliminando los métodos utilizados para trabajar con los puntos débiles del IPv4.

Además de la dirección física MAC, cada computador necesita de una dirección IP exclusiva, a veces llamada dirección lógica, para formar parte de la Internet. Varios son los métodos para la asignación de una dirección IP a un dispositivo. Algunos dispositivos siempre cuentan con una dirección estática, mientras que otros cuentan con una dirección temporaria que se les asigna cada vez que se conectan a la red. Cada vez que se necesita una dirección IP asignada dinámicamente, el dispositivo puede obtenerla de varias formas.

Modelo TCP/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:

  • Aplicación
  • Transporte
  • Internet
  • Acceso a Red


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 Transporte

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.
Comparación del Modelo TCP/IP con el Modelo OSI


2. RESUMEN

El modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnection) 

también conocido como modelo de referencia para la interconexión de sistemas abiertos.

Es la división en capas, en esta técnica, las funciones de comunicación se distribuyen en un conjunto jerárquico de capas cada capa realiza un subconjunto de tareas, relacionadas entre sí Ante las necesarias para llegar a comunicarse con otras sistemas. Por otra parte, cada capa se sustente en la capa inmediatamente inferior, la cual realiza funciones más primitivas, ocultando los detalles a las capas superiores. Una capa proporciona servicios a la capa inmediatamente superior. Las capas deberían estar definidas para que los cambios en una capa no implicaran cambios en las otras capas.

MODELO  DE REFERENCIA TCP/IP
Se sugirió en un principio la idea de la implementación de la conmutación de paquetes frente a la conmutación de circuitos, decidiéndose que este modelo debería ser la base para la comunicación de los ordenadores militares debido a la seguridad que esto proporcionaba en caso de ataques, la interrupción de un nodo de comunicaciones no implicaría la interrupción automática de las mismas.

En 1983 fue adoptado como estándar el nuevo conjunto de protocolos y todos los nodos de la red ARPANET pasaron a utilizarlo, la utilización de estos protocolos en los sistemas UNIX supuso un último empuje hacia su actual situación de utilización masiva.  A finales de 1983 la red ARPANET se dividió en dos subredes, MILNET y una nueva y más reducida ARPANET. Al conjunto de estas redes se las denominó Internet. En 1990 ARPANET desaparece, pero Internet se convierte en la red de redes.

3. SUMMARY

The OSI reference model (Open Systems Interconnection)

also known as the reference model for Open Systems Interconnection.

It is the layering, in this technique, communication functions are distributed in a hierarchical set of layers each layer performs a subset of tasks interrelated Before needed to reach and communicate with other systems. Moreover, each layer is sustained in the next lower layer, which performs more primitive functions, hiding the details of the upper layers. A layer provides services to the layer above. The layers should be defined so that changes in one layer not involve changes in the other layers.

REFERENCE MODEL TCP / IP

Originally suggested the idea of ​​implementing packet switching vs. circuit switching, deciding that this model should be the basis for reporting military computers because this provided security in case of attack, the interruption of a communications node does not imply the automatic interruption of the same.

In 1983 it was adopted as the new standard set of protocols and all nodes of the ARPANET went to use it, the use of these protocols on UNIX systems was a last push its current situation of mass use. In late 1983 the ARPANET was split into two subnets, MILNET and a new, smaller ARPANET. The set of these networks is the Internet called. In 1990 ARPANET disappears, but the Internet becomes the network of networks.

4. RECOMENDACIONES
  • Debemos tener cuidado ala hora de compartir archivos  o sincronizar cuentas  ya que la sincronizacion es un problema de estos modelos de referencia.

  • Las capas contienen demasiadas actividades redundantes, por ejemplo, el control de errores se integra en casi todas las capas siendo que tener un único control en la capa de aplicación o presentación sería suficiente.

5. CONCLUSIONES
  • Facilita la comprensión al dividir un problema complejo en partes mas simple.
  •  Evita los problemas de compatibilidad, por ejemplo de red
  • Detalla las capas para su mejor aprendizaje.
  • Proporciona a los fabricantes un conjunto de estándares que aseguraron una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnología de red utilizados por las empresas a nivel mundial.
6. GLOSARIO DE TÉRMINOS


  • ATM: Asyncronous Transfer Mode. Modo de Transferencia Asíncrona. Es una tecnología de alto desempeño, orientada a conmutación de celdas y con tecnología de multiplexaje. Esta usa paquetes de tamaño fijo para llevar diferentes tipos de trafico.
  • BackBone: Conexión de alta velocidad dentro una red que interconecta los principales sitios de la Internet.
  • BGP: Border Gateway Protocol. Protocolo de Intercambio de Borde. Es un protocolo para el intercambio de información de enrutamiento entre dos host gateways (cada uno con su enrutador) en una red de sistemas autónomos.
  • Capa 2 o de Enlace de Datos: Capa 2 del modelo de referencia OSI. Proporciona tránsito confiable de datos a través de un enlace físico. Se ocupa del direccionamiento físico, topología de red, disciplina de línea, detección y notificación de errores, entrega ordenada de las tramas y del control de flujo. A veces se le denomina simplemente Capa de Enlace. A este nivel se manejan las direcciones MAC.
  • Capa 3 o de Red: Capa 3 del modelo de referencia OSI. Esta capa proporciona conectividad y selección de rutas entre dos sistemas finales. La capa de red es en la que se produce el enrutamiento. A este nivel se manejan las direcciones IP.
  • DWDM: Dense Wavelength Division Multiplexing. División de Multiplexaje por Largo de Onda. Es una tecnología que pone datos provenientes de diferentes fuentes juntos en una fibra óptica, con cada señal llevada al mismo tiempo en su propia, pero separada fuente de luz larga.
  • Etiqueta: Es un identificador corto, de longitud fija y con significado local empleado para identificar un FEC.
  • FEC: Forwarding Equivalence Class. Clase de Equivalencia de Reenvió. Clase que define un conjunto de paquetes que se envían sobre el mismo camino a través de una red, aun cuando sus destinos finales sean diferentes.
  • FR: Frame Relay. Intercambio de Tramas. Una técnica de transmisión extremadamente eficiente, usada para mandar información digital como voz, datos, trafico de redes de área local (LAN), y trafico de redes de gran área (WAN) a muchos puntos desde una solo puerto de manera muy rápida.
  • IETF: Internet Engineering Task Force. Grupo voluntario que investiga y resuelve problemas técnicos.
  • IGP: Interior Gateway Protocol. Protocolo de Intercambio Interior. Es un protocolo para el intercambio de información de enrutamiento entre gateways (routers o host) adentro de una red autónoma.
  • IP: Internet Protocol. Protocolo De Internet. Se puede considerar el más importante de los protocolos que sobre los cuales se basa la Internet.
  • IPsec: Internet Protocol Security. Protocolo de Internet Seguro. Es un panel de trabajo para un conjunto de protocolos para proveer seguridad en la capa de procesamiento de paquetes de la red.
  • LAN: Local Area Network. Red De Area Local. Un tipo de arreglo para comunicación de datos a alta velocidad. Red limitada en el espacio, concebida para abastecer a sub-unidades organizativas.
  • LDP: Label Distribution Protocol. Protocolo de Distribucion de Etiquetas. Es un protocolo para en intercambio y distribución de etiquetas entre los LSR de una red MPLS.
7. LINGOGRAFIA
  • http://www.alfinal.com/Temas/tcpip.php
  • http://www.monografias.com/trabajos13/modosi/modosi.shtml
  • http://monicamariacadavid.blogspot.com/2011/05/modelo-de-referencia-definicion-un.html
  • https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_TCP/IP
  • https://msdn.microsoft.com/es-es/library/cc786900(v=ws.10).aspx
  • http://www.adrformacion.com/cursos/wserver082/leccion1/tutorial5.html
  • http://es.ccm.net/faq/2528-el-modelo-tcp-ip

VIDEOS SOBRE EL TEMA