Protocolos y servicios para la comunicación de red

1. Protocolos y estándares de red

1.1. Los protocolos de red definen un formato y un conjunto de reglas comunes para intercambiar mensajes entre dispositivos

1.1.1. Algunos protocolos de red mas comunes son

1.1.1.1. HYPERTEXT TRANSFERS PROTOCOL (HTTP)

1.1.1.1.1. Protocolo de aplicación que rige la forma en que interactúan un servidor web y un cliente web.

1.1.1.2. PROTOCOLO DE IP (IP)

1.1.1.2.1. Encapsula los segmentos TCP en paquetes, asigna direcciones y entrega al host de destino.

1.1.1.3. PROTOCOLO DE CONTROL DE TRASMISION (TCP)

1.1.1.3.1. Protocolo de transporte que administra las conversaciones individuales

1.1.1.4. ETHERNET

1.1.1.4.1. Permite la comunicación a través de un enlace de datos y la transmisión física de datos en los medios de red.

1.1.2. ESTANDARES ABIERTOS

1.1.2.1. Los estándares abiertos fomentan la interoperabilidad, la competencia y la innovación

1.1.2.1.1. Son organizaciones sin fines de lucro y neutrales en lo que respecta a proveedores, que se establecen para desarrollar y promover el concepto de estándares abiertos.

2. Reglas de la comunicación

2.1. Aspectos basicos de la comunicacion

2.1.1. Destino o receptor

2.1.2. Origen o emisor

2.1.3. Canal o medio

2.2. Establecimiento de reglas

2.2.1. Los protocolos son necesarios para la comunicación eficaz e incluyen lo siguiente:

2.2.1.1. Un emisor y un receptor identificados

2.2.1.2. Idioma y gramática común

2.2.1.3. Velocidad y momento de entrega

2.2.1.4. Requisitos de confirmación o acuse de recibo

2.2.2. Los protocolos utilizados en comunicaciones de red también definen lo siguiente:

2.2.2.1. Codificación de los mensajes

2.2.2.2. Opciones de entrega del mensaje

2.2.2.3. Formato y encapsulamiento del mensaje

2.2.2.4. Sincronización del mensaje

2.2.2.5. Tamaño del mensaje

2.3. Codificación del mensaje

2.3.1. La codificación entre hosts debe tener el formato adecuado para el medio.

2.3.2. El host emisor primero convierte los mensajes en bits.

2.3.3. Cada bit se codifica en un patrón de sonidos, ondas de luz o impulsos electrónicos, según el medio de red.

2.3.4.  El host de destino recibe y decodifica las señales para interpretar el mensaje.

2.4. Formato y encapsulamiento del mensaje

2.4.1.  Existe un formato acordado para las letras y las letras de direccionamiento que es necesario para la correcta entrega.

2.4.2. Colocar la carta en el sobre dirigido se llama encapsulamiento.

2.4.3. Cada mensaje de computadora se encapsula en un formato específico, llamado trama, antes de enviarse a través de la red.

2.4.4. Un marco actúa como sobre ya que proporciona la dirección de origen y de destino.

2.5. Tamaño del mensaje

2.5.1. Los seres humanos dividen mensajes largos en pequeñas partes u oraciones.

2.5.2. Los mensajes largos también deben dividirse en pedazos más pequeños para viajar a través de una red.

2.5.3. Cada pieza se envía en un marco distinto.

2.5.4. Cada marco tiene su propia información de direccionamiento.

2.5.5. Un host receptor utilizará diversos marcos para reconstruir el mensaje original.

2.6. Temporización del mensaje

2.6.1. Método de acceso

2.6.1.1. Los hosts de una red necesitan saber cuándo comenzar a enviar mensajes y cómo responder cuando se produce alguna colisión.

2.6.2. Control de flujo

2.6.2.1. Los hosts de origen y de destino usan control de flujo para negociar la temporización correcta a fin de evitar saturar el destino y asegurar la recepción de la información.

2.6.3. Tiempo de espera para la respuesta

2.6.3.1. Los hosts de las redes tienen reglas que especifican cuánto tiempo deben esperar una respuesta y qué deben hacer si se agota el tiempo de espera para la respuesta.

2.7. Opciones de entrega del mensaje

2.7.1. Mensaje unidifusión

2.7.1.1. Entrega de uno a uno

2.7.2. Mensaje multidifusión

2.7.2.1. Entrega de uno a muchos

2.7.3. Mensaje de difusión

2.7.3.1. Entrega de uno a todos

3. Transferencia de datos en la red

3.1. Encapsulamiento de datos

3.1.1. Segmentación del mensaje

3.1.1.1. Los grandes flujos de datos se dividen en pedazos más pequeños y manejables para enviarlos a través de la red. • Cuando se envían partes más pequeñas, se pueden intercalar diversas conversaciones en la red, llamadas multiplexación. • Cada parte debe ser etiquetada. • Si parte del mensaje no logra llegar al destino, solo deben retransmitirse las partes faltantes.

3.1.2. Unidades de datos del protocolo

3.1.2.1. Mientras los datos de la aplicación bajan por la pila de protocolos, se agrega información en cada nivel. Esto comúnmente se conoce como proceso de encapsulamiento. La forma que adoptan los datos en cada capa se denomina unidad de datos del protocolo (PDU). • Datos: PDU de la capa de aplicación • Segmento: PDU de la capa de transporte • Paquete: PDU de la capa de red • Trama: PDU de la capa de enlace de datos • Bits: PDU de la capa física

3.1.3. Ejemplo de encapsulamiento

3.1.3.1. El proceso de encapsulamiento funciona de arriba a abajo: • Los datos se dividen en segmentos. • El segmento TCP se encapsula en el paquete IP. • El paquete IP se encapsula en la trama de Ethernet.

3.1.4. Desencapsulamiento

3.1.4.1. El proceso de desencapsulamiento trabaja de abajo a arriba. El desencapsulamiento es el proceso que utilizan los dispositivos receptores para eliminar uno o más de los encabezados de protocolo. • Los datos se desencapsulan mientras suben por la pila hacia la aplicación del usuario final.

3.2. Acceso a los datos

3.2.1. Direcciones de red

3.2.1.1. Direcciones de origen y de destino de la capa de red: envían el paquete IP desde la fuente de origen hasta el destino final. • Dirección IP de origen: la dirección IP del dispositivo emisor, la fuente de origen del paquete. • Dirección IP de destino: la dirección IP del dispositivo receptor, el destino final del paquete.

3.2.2. Direcciones de enlace de datos

3.2.2.1. Su propósito es enviar la trama de enlace de datos desde una interfaz de red hasta otra interfaz de red en la misma red. • En el trayecto del origen al destino del paquete IP, es encapsulado en un nuevo marco de enlace de datos cada vez que lo reenvía un router.

3.2.3. Dispositivos en la misma red

3.2.3.1. Las direcciones de la capa de red, o direcciones IP, indican el origen y el destino final. • Porción de red: la sección más a la izquierda de la dirección que indica la red de la que es miembro la dirección IP. • Porción de host: la parte restante de la dirección que identifica un dispositivo específico de la red. El marco de enlace de datos que utiliza el direccionamiento MAC es enviado directamente al dispositivo receptor. • Dirección MAC de origen: dirección del dispositivo emisor. • Dirección MAC de destino: dirección del dispositivo receptor.

3.2.4. Dispositivos en una red remota

3.2.4.1. Cuando se envía a una red remota, las direcciones IP de origen y de destino representan hosts en redes diferentes. El marco de enlace de datos no puede enviarse directamente al host de destino remoto. Por lo tanto, se envía el marco al gateway predeterminado (interfaz de router más cercana). El router elimina la información recibida de la capa 2 y agrega nueva información de enlace de datos antes de reenviarlo por la interfaz de salida.