Arquitectura TCP/IP

Arquitectura TCP/IP

El estándar histórico y técnico de la Internet es el modelo TCP/IP. El Departamento de Defensa de EE.UU. (DoD) creó el modelo de referencia TCP/IP porque necesitaba diseñar una red que pudiera sobrevivir ante cualquier circunstancia, incluso una guerra nuclear. En un mundo conectado por diferentes tipos de medios
de comunicación, como alambres de cobre, microondas, fibras ópticas y enlaces satelitales, el DoD quería que la transmisión de paquetes se realizara cada vez que se iniciaba y bajo cualquier circunstancia. Este difícil problema de diseño dio origen a la creación del modelo TCP/IP.

A diferencia de las tecnologías de networking propietarias mencionadas anteriormente, el TCP/IP se desarrolló como un estándar abierto. Esto significaba que cualquier persona podía usar el TCP/IP. Esto contribuyó a acelerar el desarrollo de TCP/IP como un estándar.

Las similitudes incluyen:

• Ambos se dividen en capas. 
• Ambos tienen capas de aplicación, aunque incluyen servicios muy distintos. 
• Ambos tienen capas de transporte y de red similares. 
• Ambos modelos deben ser conocidos por los profesionales de networking. 
• Ambos suponen que se conmutan paquetes. Esto significa que los paquetes individuales pueden usar rutas diferentes para llegar al mismo destino. Esto se contrasta con las redes conmutadas por 
circuito, en las que todos los paquetes toman la misma ruta. 
Las diferencias incluyen:

• TCP/IP combina las funciones de la capa de presentación y de sesión en la capa de aplicación. 
• TCP/IP combina la capa de enlace de datos y la capa física del modelo OSI en la capa de acceso de red. 
• TCP/IP parece ser más simple porque tiene menos capas. 
• Los protocolos TCP/IP son los estándares en torno a los cuales se desarrolló la Internet, de modo que la credibilidad del modelo TCP/IP se debe en gran parte a sus protocolos. En comparación, por lo general las redes no se desarrollan a partir del protocolo OSI, aunque el modelo OSI se usa como guía.

Capa	Función
Aplicación	Esta capa contiene todos los protocolos de alto nivel que utilizan los programas para comunicarse. Aquí se encuentra el protocolo de terminal virtual, el de transferencia de archivos, el protocolo HTTP, los protocolos de gestión del correo electrónico, etc.
Transporte	Esta cumple la función de establecer una conversación entre el origen y el destino, de igual forma que hace la capa de transporte en modelo OSI. Las capas inferiores no se responsabilizan del control de errores ni de la ordenación de los mensajes, esta debe realizar todo el trabajo. Se han definido varios protocolos, entre los que destacan TCP, orientado a la conexión y fiable, y UDP, no orientado a la conexión y no fiable.
Interred	Esta capa es la más importante de la arquitectura y su misión consiste en permitir que las estaciones envíen información a la red y los hagan viajar de forma independiente hacia su destino. Los paquetes pueden atravesar redes diferentes y llegar desordenados. Esta capa no se responsabiliza de la tarea de ordenar de nuevo los mensajes en el destino. El protocolo más importante de esta capa se llama IP
Subred	El modelo no da mucha información de esta capa y solamente se especifica que debe existir algún protocolo que conecte la estación con la red. Esta capa depende de la tecnología utilizada y no se especifica de antemano.

modelo OSI

¿Qué es el modelo OSI?

Una intercalación de sistemas abiertos, sistemas que están preparados para la comunicación con otros sistemas diferentes. La aproximación en niveles asegura una modularidad y facilita que el software pueda mejorarse sin necesidad de introducir cambios revolucionarios; y que se constituye de siete capas:

Niveles OSI		Funciones
7	Aplicación	Es el nivel que esta en contacto directo con los programas o aplicaciones informáticas de las estaciones y contiene los servicios de comunicación mas utilizados en las redes
6	Presentación	A este nivel se controla el significado de la información que se transmite, lo que permite la traducción de los datos entre las estaciones. Este nivel también codifica y en cripta los datos para hacerlos incomprensibles
5	Sesión	A este nivel se establecen sesiones de comunicación entre los dos extremos para el transporte ordinario de datos. A este nivel se proporcionan algunos servicios mejorados como la reanudación de la conversación después de un fallo en la red o una interrupción, etc.
4	Transporte	Su función básica es tomar los datos procedentes del nivel de sesión y pasarlos a la capa de red, asegurando que lleguen correctamente al nivel de sesión del otro extremo.
3	Red	Se ocupa de determinar cual es la mejor ruta por la que enviar la información. Esta decisión tiene que ver con el camino mas corto, el mas rápido, el que tenga menos trafico, etc... La capa de red controla también la congestión de la red,intentando repartir la carga entre las distintas rutas. La unidad mínima de información que se transfiere a este nivel se llama paquete.
2	Enlace de datos	Su tarea principal es detectar y corregir todos los errores que se produzcan en la línea de comunicación. Cambien se encarga de controlar que un emisor rápido no sature a un receptor lento, ni se pierdan datos innecesariamente. La unidad mínima de datos transferible entre entidades se llama trama o marco.
1	Físico	Tiene que ver con la transmisión de dígitos binarios por un canal de comunicación.

• Cada capa está pensada para realizar una función bien definida.
  
• El número de niveles debe ser suficiente para que nos e agrupen funciones distintas.
  
• Debe crearse una nueva capa siempre que se necesite realizar una función bien diferenciada del resto.
  
• Las divisiones en las capas deben establecerse de forma que se minimice el flujo de información entre ellas.
  
• Permitir que las modificaciones de funciones o protocolos que se realicen en una capa no afecten a los niveles configuro.
  
• Utilizar la experiencia de protocolos anteriores. Las fronteras entre niveles deben situarse donde la experiencia ha demostrado que son convenientes.
  
• Cada nivel debe interaccionar únicamente con los niveles contiguos a él.
  
• La función de cada capa se debe elegir pensando en la definición de protocolos estandarizados internacional mente.
  

TÉLEX

TÉLEX

El télex es un servicio publico ya en desuso para la comunicación de información textual en forma de mensajes. Es una red de transmisión independiente mediante la cual facilita la intercomunicación de abonados a través de líneas especiales télex y de centrales telegráficas de conmutación.

IBERPAC

Es una red de transmisión de datos extendida por toda la geografía española. Su uso se extiende a sucursales bancarias y cajeros automáticos. Es una red bastante lenta aunque su fiabilidad y seguridad hace que todavía se use.
Se basa en el conjunto de protocolos de comunicaciones x.25, que establece una serie de normas para la comunicación en redes de área extensa. Tienen tres niveles: físico, enlace y red.
Los protocolos de x.25 están incluidos dentro de la arquitectura OSI y resulta bastante fiable en su funcionamiento ya que se realizan en todos ellos un control de errores. En un futuro se sustituirá por Frame Relay un conjunto de protocolos mas eficientes que no realizan un control de errores tan exhaustivo.

Red Telefónica Conmutada

La RTC está destinada a la transmisión de voz a través de corriente eléctrica que circula por un hilo conductor paralelo. Inicialmente se trataba de una red conmutada manualmente por operadora, que se encargaba de establecer la conexión entre los diferentes abonados. Cuando este método ya no servia se implementaron centralitas que lo hacían de forma automática.
El principal servicio ofrecido por la red telefónica es la transmisión de voz en tiempo real y la tarificación por pasos, hoy en día implementa muchos otros servicios.
Hoy en día la red telefónica también permite la transmisión de de información y conexión de ordenadores a Internet usando protocolos PPP a nivel físico de TCP/IP. Aunque debido a su baja velocidad de transmisión se ha quedado obsoleto.

Organizaciones de la estandarización

Organizaciones dedicadas a la estandarización

-ITU (Unión Internacional de Telecomunicaciones): Es el organismo especializado en telecomunicaciones de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), encargado de regular las telecomunicaciones a nivel internacional entre las distintas administraciones y empresas operadoras.La sede de la UIT se encuentra en la ciudad de Ginebra, Suiza.

En general, la normativa generada por la UIT está contenida en un amplio conjunto de documentos denominados “Recomendaciones”, agrupados por “Series”. Cada serie está compuesta por las recomendaciones correspondientes a un mismo tema, por ejemplo: Tarificación, Mantenimiento, etcétera. Aunque en las recomendaciones nunca se "ordena", solo se "recomienda", su contenido es considerado como mandatorio por las administraciones y empresas operadoras a nivel de relaciones internacionales.

-ISO ( Organización Internacional de la Normalización): Es una organización para la creación de estándares internacionales compuesto por diversas organizaciones nacionales de estandarización.
Fundada el 23 de febrero de 1947, la organización promueve el uso de estándares propietarios, industriales y comerciales a nivel mundial. Su sede está en Ginebra, Suiza y a fecha de 2015 trabaja en 196 países. 
Fue una de las primeras organizaciones a las que se le concedió estatus consultivo general en el Consejo Económico y Social de las Naciones Unidas.

-ANSI (Instituto Americano de Normas Nacionales): Es una organización sin fines de lucro que supervisa el desarrollo de estándares para productos, servicios, procesos y sistemas en los Estados Unidos. ANSI es miembro de la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) y de la Comisión Electrotécnica Internacional (International Electrotechnical Commission, IEC). La organización también coordina estándares del país estadounidense con estándares internacionales, de tal modo que los productos de dicho país puedan usarse en todo el mundo.

-IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos): Es una asociación mundial de ingenieros dedicada a la estandarización y el desarrollo en áreas técnicas.Según el mismo IEEE, su trabajo es promover la creatividad, el desarrollo y la integración, compartir y aplicar los avances en las tecnologías de la información, electrónica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales.

-IETF (Grupo de Trabajo en Ingeniería de Internet): Es una organización internacional abierta de normalización, que tiene como objetivos el contribuir a la ingeniería de Internet, actuando en diversas áreas, como transporte, encaminamiento, seguridad. Fue creada en EE. UU. en 1986. El IETF es mundialmente conocido por ser la entidad que regula las propuestas y los estándares de Internet, conocidos como RFC.
Es una institución sin fines de lucro y abierta a la participación de cualquier persona, cuyo objetivo es velar para que la arquitectura de Internet y los protocolos que la conforman funcionen correctamente. Se la considera como la organización con más autoridad para establecer modificaciones de los parámetros técnicos bajo los que funciona la red. El IETF se compone de técnicos y profesionales en el área de redes, tales como investigadores, integradores, diseñadores de red, administradores, vendedores, entre otros.

-ISC (Consorcio de Sistemas de Internet): Es una corporación pública caritativa sin ánimo de lucro registrada en Delaware, que sucedió a Internet Software Consortium, Inc., el original ISC. La oficina principal de ISC se encuentra en 950 Charter st., Redwood City, California 94063.
ISC fue fundada originalmente en 1994 como Internet Software Consortium, Inc., para continuar la labor de mantener y mejorar BIND siguiendo los pasos de CSRG en la U.C. Berkeley, Digital Equipment Corp., y las empresas Vixie.

-ICANN (Corporación de Internet para la Asignación de Números y Nombres): es una organización sin fines de lucro creada el 18 de septiembre de 1998 con objeto de encargarse de cierto número de tareas realizadas con anterioridad a esa fecha por otra organización, la IANA. Su sede radica en California y está sujeta a las leyes de dicho Estado.

-W3C: es un consorcio internacional que genera recomendaciones y estándares que aseguran el crecimiento de la World Wide Web a largo plazo.
Este consorcio fue creado en octubre de 1994, y está dirigido por Tim Berners-Lee, el creador original del URL (Uniform Resource Locator, Localizador Uniforme de Recursos), del HTTP (HyperText Transfer Protocol, Protocolo de Transferencia de HiperTexto) y del HTML (Hyper Text Markup Language, Lenguaje de Marcado de HiperTexto), que son las principales tecnologías sobre las que se basa la Web.

-Open Group: es un consorcio de la industria del software que provee estándares abiertos neutrales para la infraestructura de la informática. Fue formado a partir de la fusión de X/Open con OSF en 1996. The Open Group es muy famoso por sus sistemas de certificación de la marca UNIX; en el pasado el grupo fue reconocido por publicar el artículo Single UNIX Specification, el cual extiende los estándares de POSIX y es la definición oficial del sistema operativo conocido como UNIX. Sus miembros incluyen un conjunto de empresas y agencias gubernamentales, como por ejemplo Capgemini, Fujitsu, Hitachi, HP, IBM, NEC, Departamento de Defensa de Estados Unidos, NASA y otros.

ARQUITECTURAS POR NIVELES

CARACTERÍSTICAS DE LAS ARQUITECTURAS POR NIVELES

Las redes se organizan en capas o niveles para reducir la dificultad de su diseño; esta técnica se ha heredado de la metodología de programación consistente en dividir el problema en subproblemas más sencillos de tratar y en la programación modular.

Llamamos jerarquía de protocolos, a la arquitectura por niveles y tiene las siguientes reglas:

• Cada nivel dispone de un conjunto de servicios.
• Los servicios están definidos mediante protocolos estándares.
• Cada nivel se comunica solamente con el nivel inmediato superior y con el inmediato inferior.
• Cada uno de los niveles inferiores proporciona servicios a su nivel superior.dda

Ejercicios T1

3. Ventajas e inconvenientes de los métodos para transmisión de datos.

Conmutación de circuitos:

-Ventajas:

La información llega siempre ordenada.

Un error no hace perder todo el mensaje.

Controla mejor la congestión, ya que se reserva uso del canal en cada momento.

-Desventajas:

Se pierde tiempo en el establecimiento de conexión.

La caída de un enlace hace que la comunicación se interrumpa.

Conmutación de mensajes:

-Ventajas:

La información llega siempre ordenada.

No se pierde tiempo en el establecimiento de conexión.

La caída de un enlace no hace que la comunicación se interrumpa.

-Desventajas:

Un error hace perder todo el mensaje.

Es menos inmune ante congestiones, ya que no se reserva uso del canal en cada comunicación.

Conmutación de paquetes:

-Ventajas:

No se pierde tiempo en el establecimiento de conexión.

Un error no hace perder todo el mensaje.

La caída de un enlace no hace que la comunicación se interrumpa.

-Desventajas:

La información llega desordenada al destino.

Es menos inmune ante congestiones, ya que no se reserva uso del canal en cada comunicación.

4. Algunos servicios en redes de comunicaciones actuales.

-Telefonía móvil: Ofrece establecimiento y liberación de conexiones. (llamadas); llamada en espera; buzón de voz; mensajes de texto; consulta del número del interlocutor; consulta de saldo…

5. Dos métodos para transferir archivos entre ordenadores.

Si el archivo se envía en un solo bloque, la comunicación, será más rápida, porque solamente se transmite una única confirmación.

Si el archivo se envía en varias partes y alguna de ellas llega defectuosa al destino, solo habrá que reenviar esa parte, y no el archivo completo.