PROTOCOLO es un conjunto de reglas usadas por computadoras para comunicarse unas con otras a través de una red. Un protocolo es una regla o estándar que controla o permite la comunicación en su forma más simple, un protocolo puede ser definido como las reglas que dominan la sintaxis, semántica y sincronización de la comunicación. Los protocolos pueden ser implementados por hardware, software, o una combinación de ambos. A su más bajo nivel, un protocolo define el comportamiento de una conexión de hardware.
FUNCIONES DE LOS PROTOCOLOS:
Segmentación y ensamblado: generalmente es necesario dividir los bloques de datos en unidades pequeñas e iguales en tamaño, y este proceso se le llama segmentación. La necesidad de la utilización de bloque es por:
La red sólo admite la transmisión de bloques de un cierto tamaño.
El control de errores es más eficiente para bloques pequeños.
Para evitar monopolización de la red para una entidad, se emplean bloques pequeños y así una compartición de la red.
Encapsulado: se trata del proceso de adherir información de control al segmento de datos. Esta información de control es el direccionamiento del emisor/receptor, código de detección de errores y control de protocolo.
Control de conexión: hay bloques de datos sólo de control y otros de datos y control. Cuando se utilizan datagramas, todos los bloques incluyen control y datos ya que cada PDU se trata como independiente. En circuitos virtuales hay
Entrega ordenada: el envío de PDU puede acarrear el problema de que si hay varios caminos posibles, lleguen al receptor PDU desordenados o repetidos, por lo que el receptor debe de tener un mecanismo para reordenar los PDU. Hay sistemas que tienen un mecanismo de numeración con módulo algún número; esto hace que el módulo sean lo suficientemente alto como para que sea imposible que haya dos segmentos en la red al mismo tiempo y con el mismo número.
Control de flujo: hay controles de flujo de parada y espera o de ventana deslizante. El control de flujo es necesario en varios protocolos o capas, ya que el problema de saturación del receptor se puede producir en cualquier capa del protocolo.
Control de errores: generalmente se utiliza un temporizador para retransmitir una trama una vez que no se ha recibido confirmación después de expirar el tiempo del temporizador. Cada capa de protocolo debe de tener su propio control de errores.
Direccionamiento: cada estación o dispositivo intermedio de almacenamiento debe tener una dirección única. A su vez, en cada terminal o sistema final puede haber varios agentes o programas que utilizan la red, por lo que cada uno de ellos tiene asociado un puerto. Además de estas direcciones globales, cada estación o terminal de una subred debe de tener una dirección de subred (generalmente en el nivel MAC).
Multiplexación: es posible multiplexar las conexiones de una capa hacia otra, es decir que de una única conexión de una capa superior, se pueden establecer varias conexiones en una capa inferior (y al revés).
Servicios de transmisión: los servicios que puede prestar un protocolo son:
-Prioridad: hay mensajes (los de control) que deben tener prioridad respecto a otros.
-Grado de servicio: hay datos que deben de retardarse y otros acelerarse (vídeo).
-Seguridad.
Definición de PDU En telecomunicaciones, PDU (protocol data unit) puede significar: La información que es entregada como una unidad entre entidades de una red y que pueden contener información de control, información de direcciones o datos.
PDU o Packet data unit: las unidades que son transportadas en un marco de diagnóstico de LIN (Local InterConnect Network) son llamadas PDU. Un PDU usado para la configuración de un nodo es un mensaje completo.
Descripción de las aplicaciones y los protocolos de Internet
Un protocolo es un conjunto de reglas. Los protocolos de Internet son conjuntos de reglas que rigen la comunicación dentro de las computadoras de una red y entre ellas. Las especificaciones del protocolo definen el formato de los mensajes que se intercambian. Una carta enviada mediante el sistema postal también usa protocolos. Parte del protocolo especifica la posición en el sobre donde se debe escribir la dirección de entrega. Si la dirección de entrega está escrita en el lugar equivocado, no se podrá entregar la carta.
A continuación, se mencionan las funciones principales de los protocolos:
Identificar errores.
Comprimir los datos.
Decidir cómo deben enviarse los datos.
Direccionar los datos.
Decidir cómo anunciar los datos enviados y recibidos
Cuanto más comprenda sobre cada uno de estos protocolos, más entenderá sobre el funcionamiento de las redes e Internet.
Definición de ICMP
El Protocolo de Mensajes de Control de Internet o ICMP (por sus siglas de Internet Control Message Protocol) es el sub protocolo de control y notificación de errores del Protocolo de Internet (IP). ...
Utilizado para comunicar problemas o disponibilidad de la información en Internet. El programa Ping utiliza ICMP para determinar si el sistema remoto de computadora está activado y disponible en Internet. ICMP también se utiliza para comunicar cuando un sistema no se puede encontrar.
El ping constituye una herramienta para la resolución de problemas que se utiliza para determinar la conectividad básica. En la Figura, se muestran los switches de línea de comandos que se pueden utilizar con el comando ping.
Se envían cuatro solicitudes de eco de ICMP (pings) a la computadora de destino. Si se puede alcanzar, la computadora de destino responde con cuatro respuestas de eco de ICMP. El porcentaje de respuestas exitosas puede ayudarlo a determinar la confiabilidad y la accesibilidad de la computadora de destino.
Descripción de los componentes físicos de una red
Se pueden usar diversos dispositivos en una red para proporcionar conectividad. El dispositivo que se utilice dependerá de la cantidad de dispositivos que se conecten, el tipo de conexiones que éstos utilicen y la velocidad a la que funcionen los dispositivos.
- Computadoras
- Hubs
- Switches
- Routers
- Punto de acceso inalámbrico
- Se necesitan los componentes físicos de una red para trasladar los datos entre estos dispositivos. Las características de los medios determinan dónde y cómo se utilizan los componentes. A continuación, se mencionan los medios más comunes utilizados en las redes:
- Par trenzado
- Cableado de fibra óptica
- Ondas de radio
Hubs
Es un punto de conexión para diversos componentes de una red (pueden ser computadoras, print servers, etc). El Hub tiene muchos puertos, cuando recibe un paquete por uno lo envía a todos los otros, de forma de ser recibido por las demás terminales. Los hay inteligentes (se pude monitorizar el tráfico de cada puerto, configurarlo, etc.), y los pasivos que solamente conectan. Otros -llamados switch- leen la IP de destino y envían al puerto correcto.
Puentes
El puente es una máquina de red que posee alguna inteligencia, ya que debe almacenar y reexpedir las tramas que le llegan por sus puertos en función del contenido de las mismas.Por tanto, son pequeños microordenadores que realizan una serie de operaciones básicas en la red.
Switch
- El switch es siempre local
- Conecta segmentos de red en lugar de redes, aunque en estos niveles inferiores no es fácil diferenciar un caso de otro.
- La velocidad de operación del switch es mayor que la del puente, que introduce mayores tiempos de retardo.
- En un switch se puede repartir el ancho de banda de la red de una manera apropiada en cada segmento de red o en cada nodo, de modo transparente a los usuarios.
- Gran parte de los modelos comerciales de conmutadores son apilables, y por tanto, fácilmente escalables, por lo que les da una flexibilidad semejante a los repetidores, pero con la funcionalidad de los puentes en cuanto a la gestión del tráfico de la red se refiere.
- Algunos conmutadores de muy alto rendimiento se conectan en forma modular a un bus de muy alta velocidad (backplane) por el que producen su conmutación.
Routers
- Actúan en el nivel de red.
- Puede seleccionar uno de entre varios caminos según parámetros como retardo de transmisión, congestión, etc.
- Estos dispositivos, dependen del protocolo usado.
- En el nivel de red se controla el tiempo de vida de un paquete, el tiempo requerido para que un paquete vaya de un punto a otro de la internet de redes) hará que el tamaño máximo de esta sea mayor o menor.
Puntos de acceso inalámbrico
Los puntos de acceso inalámbrico, que se muestran en la Figura, proporcionan acceso de red a los dispositivos inalámbricos, como las computadoras portátiles y los asistentes digitales personales (PDA). El punto de acceso inalámbrico utiliza ondas de radio para comunicarse con radios en computadoras, PDA y otros puntos de acceso inalámbrico. Un punto de acceso tiene un alcance de cobertura limitado. Las grandes redes precisan varios puntos de acceso para proporcionar una cobertura inalámbrica adecuada.
Dispositivos multipropósito
Existen dispositivos de red que realizan más de una función. Resulta más cómodo adquirir y configurar un dispositivo que satisfaga todas sus necesidades que comprar un dispositivo para cada función. Esto resulta más evidente para el usuario doméstico. Para el hogar, el usuario preferiría un dispositivo multipropósito antes que un switch, un router y un punto de acceso inalámbrico.
Dominios de Colisión y Difusión
Ethernet es una tecnología conflictiva, todos los equipos de trabajo que se conectan al mismo medio físico reciben las señales enviadas por otros dispositivos. Si dos estaciones transmiten a la vez se genera una colisión. Si no existieran mecanismos que detectaran y corrigieran los errores de estas colisiones, Ethernet no podría funcionar.
Dominio de colisión: Grupo de dispositivos conectados al mismo medio físico, de tal manera que si dos dispositivos acceden al medio al mismo tiempo, el resultado será una colisión entre las dos señales. Como resultado de estas colisiones se produce un consumo inadecuado de recursos y de ancho de banda.
Dominio de difusión. Grupo de dispositivos de la red que envían y reciben mensajes de difusión entre ellos. Una cantidad inapropiada de estos mensajes de difusión (broadcast) provocara un bajo rendimiento en la red, una cantidad exagerada (tormenta de broadcast) dará como resultado el mal funcionamiento de la red hasta tal punto de poder dejarla completamente congestionada.
Segmentación Física La figura ilustra como un ruteador segmenta físicamente la red dentro de dominios de broadcast. En este ejemplo, el administrador de red instala un ruteador como política de seguridad, además para evitar los efectos del broadcast, que alentan la red
Segmentación Lógica Algunas metas pueden alcanzarse de una manera más flexible al usar ruteadores y switches, para conectar LAN virtuales separadas (VLAN). Una VLAN es una forma sencilla de crear dominios virtuales de broadcast dentro de un ambiente de switches independiente de la estructura física y tiene la habilidad para definir grupos de trabajo basados en grupos lógicos y estaciones de trabajos individuales, más que por la infraestructura física de la red.
Cable de red comunes
Par trenzado
Existen dos tipos básicos de cables de par trenzado:
- Par trenzado no blindado (UTP): Cable que tiene dos o cuatro pares de hilos. Este tipo de cable cuenta sólo con el efecto de cancelación producido por los pares trenzados de hilos que limita la degradación de la señal que causa la interfaz electromagnética (EMI) y la interferencia de radiofrecuencia (RFI). El cableado UTP es más comúnmente utilizado en redes. Los cables UTP tienen un alcance de 100 m (328 ft).
- Par trenzado blindado (STP): Cada par de hilos está envuelto en un papel metálico para aislar mejor los hilos del ruido. Los cuatro pares de hilos están envueltos juntos en una trenza o papel metálico. El cableado STP reduce el ruido eléctrico desde el interior del cable. Asimismo, reduce la EMI y la RFI desde el exterior del cable.
Cable coaxial
El cable coaxial es un cable con núcleo de cobre envuelto en un blindaje grueso. Se utiliza para conectar computadoras en una red. Existen diversos tipos de cable coaxial:
Thicknet o 10BASE5: Cable coaxial que se utilizaba en redes y funcionaba a 10 megabits por segundo con una longitud máxima de 500 m.
Thinnet 10BASE2: Cable coaxial que se utilizaba en redes y funcionaba a 10 megabits por segundo con una longitud máxima de 185 m.
RG-59: El más comúnmente utilizado para la televisión por cable en los Estados Unidos.
RG-6: Cable de mayor calidad que RG-59, con más ancho de banda y menos propensión
a interferencia.
Cable de fibra óptica
Una fibra óptica es un conductor de cristal o plástico que transmite información mediante el uso de luz.El cable de fibra óptica, que se muestra en la Figura, tiene una o más fibras ópticas envueltas en un revestimiento.
A continuación, se mencionan los dos tipos de cable de fibra óptica de cristal:
Multimodo: Cable que tiene un núcleo más grueso que el cable monomodo. Es más fácil de realizar, puede usar fuentes de luz (LED) más simples y funciona bien en distancias de hasta unos pocos kilómetros.
Monomodo: Cable que tiene un núcleo muy delgado. Es más difícil de realizar, usa láser como fuente de luz y puede transmitir señales a docenas de kilómetros con facilidad.
Cableado
Respecto al estándar de conexión, los pines en un conector RJ-45 modular están numerados del 1 al 8, siendo el pin 1 el del extremo izquierdo del conector, y el pin 8 el del extremo derecho. Los pines del conector hembra (Jack) se numeran de la misma manera para que coincidan con esta numeración, siendo el pin 1 el del extremo derecho y el pin 8 el del extremo izquierdo.
