Modelo TCP/IP

Normalmente, los tres niveles superiores del modelo OSI (Aplicación, Presentación y Sesión) son considerados simplemente como el nivel de aplicación en el conjunto TCP/IP. Como TCP/IP no tiene un nivel de sesión unificado sobre el que los niveles superiores se sostengan, estas funciones son típicamente desempeñadas (o ignoradas) por las aplicaciones de usuario. La diferencia más notable entre los modelos de TCP/IP y OSI es el nivel de Aplicación, en TCP/IP se integran algunos niveles del modelo OSI en su nivel de Aplicación. Una interpretación simplificada de la pila TCP/IP se muestra debajo:



El nivel Físico (capa 1)
El nivel físico describe las características físicas de la comunicación, como las convenciones sobre la naturaleza del medio usado para la comunicación (como las comunicaciones por cable, fibra óptica o radio), y todo lo relativo a los detalles como los conectores, código de canales y modulación, potencias de señal, longitudes de onda, sincronización y temporización y distancias máximas.


El nivel de Enlace de datos (capa 2)
El nivel de enlace de datos especifica cómo son transportados los paquetes sobre el nivel físico, incluyendo los delimitadores (patrones de bits concretos que marcan el comienzo y el fin de cada trama). Ethernet, por ejemplo, incluye campos en la cabecera de la trama que especifican que máquina o máquinas de la red son las destinatarias de la trama. Ejemplos de protocolos de nivel de enlace de datos son Ethernet, Wireless Ethernet, SLIP, Token Ring y ATM.


El nivel de Internet (capa 3)
Como fue definido originalmente, el nivel de red soluciona el problema de conseguir transportar paquetes a través de una red sencilla. Ejemplos de protocolos son X.25 y Host/IMP Protocol de ARPANET.
Con la llegada del concepto de Internet, nuevas funcionalidades fueron añadidas a este nivel, basadas en el intercambio de datos entre una red origen y una red destino. Generalmente esto incluye un enrutamiento de paquetes a través de una red de redes, conocida como Internet.


El nivel de Transporte (capa 4)
Los protocolos del nivel de transporte pueden solucionar problemas como la fiabilidad ("¿alcanzan los datos su destino?") y la seguridad de que los datos llegan en el orden correcto. En el conjunto de protocolos TCP/IP, los protocolos de transporte también determinan a qué aplicación van destinados los datos.
Los protocolos de enrutamiento dinámico que técnicamente encajan en el conjunto de protocolos TCP/IP (ya que funcionan sobre IP) son generalmente considerados parte del nivel de red; un ejemplo es OSPF (protocolo IP número 89).


El nivel de Aplicación (capa 5)
El nivel de aplicación es el nivel que los programas más comunes utilizan para comunicarse a través de una red con otros programas. Los procesos que acontecen en este nivel son aplicaciones específicas que pasan los datos al nivel de aplicación en el formato que internamente use el programa y es codificado de acuerdo con un protocolo estándar.
Algunos programas específicos se considera que se ejecutan en este nivel. Proporcionan servicios que directamente trabajan con las aplicaciones de usuario. Estos programas y sus correspondientes protocolos incluyen a HTTP (HyperText Transfer Protocol), FTP (Transferencia de archivos), SMTP (correo electrónico), SSH (login remoto seguro), DNS (Resolución de nombres de dominio) y a muchos otros.


Protocolos relacionados con el modelo TCP/IP

Ventajas e inconvenientes del modelo TCP/IP
El conjunto TCP/IP está diseñado para enrutar y 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.
Un inconveniente de TCP/IP es que es más difícil de configurar y de mantener que NetBEUI o IPX/SPX; además es algo más lento en redes con un volumen de tráfico medio

Capas de Modelo OSI

Capa Física(Capa 1)

La Capa Física del modelo de referencia OSI es la que se encarga de las conexiones físicas de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al medio físico (medios guiados: cable coaxial, cable de par trenzado, fibra óptica y otros tipos de cables; medios no guiados: radio, infrarrojos, microondas, láser y otras redes inalámbricas); características del medio (p.e. tipo de cable o calidad del mismo; tipo de conectores normalizados o en su caso tipo de antena; etc.) y la forma en la que se transmite la información (codificación de señal, niveles de tensión/intensidad de corriente eléctrica, modulación, tasa binaria, etc.)
Es la encargada de transmitir los bits de información a través del medio utilizado para la transmisión. Se ocupa de las propiedades físicas y características eléctricas de los diversos componentes; de la velocidad de transmisión, si ésta es uni o bidireccional (símplex, dúplex o full-dúplex). También de aspectos mecánicos de las conexiones y terminales, incluyendo la interpretación de las señales eléctricas/electromagnéticas.
Se encarga de transformar una trama de datos proveniente del nivel de enlace en una señal adecuada al medio físico utilizado en la transmisión. Estos impulsos pueden ser eléctricos (transmisión por cable) o electromagnéticos (transmisión sin cables). Estos últimos, dependiendo de la frecuencia / longitud de onda de la señal pueden ser ópticos, de micro-ondas o de radio. Cuando actúa en modo recepción el trabajo es inverso; se encarga de transformar la señal transmitida en tramas de datos binarios que serán entregados al nivel de enlace.



Capa de enlace de datos (Capa 2)

La capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red, del acceso a la red, de la notificación de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo.
Se hace un direccionamiento de los datos en la red ya sea en la distribución adecuada desde un emisor a un receptor, la notificación de errores, de la topología de la red de cualquier tipo. La tarjeta NIC (Network Interface Card, Tarjeta de Interfaz de Red en español o Tarjeta de Red) que se encarga que tengamos conexión, posee una dirección MAC (control de acceso al medio) y la LLC (control de enlace lógico).
Los Switches realizan su función en esta capa.



Capa de red (Capa 3)

El cometido de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aun cuando ambos no estén conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan en castellano encaminadores, aunque es más frecuente encontrar el nombre inglés routers y, en ocasiones enrutadores.
Adicionalmente la capa de red lleva un control de la congestión de red, que es el fenómeno que se produce cuando una saturación de un nodo tira abajo toda la red (similar a un atasco en un cruce importante en una ciudad grande). La PDU de la capa 3 es el PAQUETE.
Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la función que se le asigne. Los firewalls actúan sobre esta capa principalmente, para descartar direcciones de máquinas.
En este nivel se determina la ruta de los datos (Direccionamiento lógico) y su receptor final IP



Capa de transporte (Capa 4)

Su función básica es aceptar los datos enviados por las capas superiores, dividirlos en pequeñas partes si es necesario, y pasarlos a la capa de red.
En resumen, podemos definir a la capa de transporte como:
Capa encargada de efectuar el transporte de los datos (que se encuentran dentro del paquete) de la máquina origen a la de destino, independizándolo del tipo de red física que se esté utilizando. La PDU de la capa 4 se llama SEGMENTOS.



Capa de sesión (Capa 5)

Esta capa establece, gestiona y finaliza las conexiones entre usuarios (procesos o aplicaciones) finales. Ofrece varios servicios que son cruciales para la comunicación.
En conclusión esta capa es la que se encarga de mantener el enlace entre los dos computadores que estén trasmitiendo archivos.
Los firewalls actúan sobre esta capa, para bloquear los accesos a los puertos de un computador.
en esta capa no interviene el administrador de red



Capa de presentación (Capa 6)

Podemos resumir definiendo a esta capa como la encargada de manejar las estructuras de datos abstractas y realizar las conversiones de representación de datos necesarias para la correcta interpretación de los mismos.
Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. En pocas palabras es un traductor



Capa de aplicación (Capa 7)

Ofrece a las aplicaciones (de usuario o no) la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrónico (POP y SMTP), gestores de bases de datos y servidor de ficheros (FTP).
Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa directamente con el nivel de aplicación. Suele interactuar con programas que a su vez interactúan con el nivel de aplicación pero ocultando la complejidad subyacente.


Hay otros protocolos de nivel de aplicación que facilitan el uso y administración de la red:
SNMP (Simple Network Management Protocol)
DNS (Domain Name System)

Modelo OSI

El modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI, Open System Interconnection) lanzado en 1984 fue el modelo de red descriptivo creado por ISO; esto es, un marco de referencia para la definición de arquitecturas de interconexión de sistemas de comunicaciones.

Modelos OSI y TCP/IP

A continuación se hablará un poco de los modelos OSI y TCP/IP. Empezando por el modelo OSI para poder entender el modelo TCP/IP

Cables seriales de datos

Los cables de comunicación seriales tradicionales suelen tener nueve o 25 conectores de pines y son cables moderadamente gruesos (similares a los RJ45). Ellos permiten la comunicación directa entre computadoras, módems de conexión telefónica, cámaras digitales y otros dispositivos. Aunque no se consideran normalmente un cable de red, pueden formar una "red" simple que consiste en dos PC conectadas directamente. Los cables de comunicación USB (bus de serie universal) realizan la mayor parte de las mismas tareas, y también alimentan o cargan dispositivos con la electricidad de una computadora o estación de energía USB.

Cables telefónicos

Los cables telefónicos estándar se utilizan para conectar la mayoría de teléfonos y módems de computadora de acceso telefónico a tus tomas de pared. También pueden llevar el acceso a Internet DSL (línea digital de abonado) desde el conector de pared al módem DSL. Una pequeña cantidad de electricidad corre a través de estos cables. RJ11 sigue siendo la variedad más común de este tipo de cable delgado y flexible. Los cables RJ14, RJ25 y RJ61 similares utilizan las mismas tomas, pero contienen más cables, de acuerdo con Tech-FAQ.com. Los cables adicionales permiten estos tipos para llevar de dos a cuatro líneas telefónicas separadas.

Cables de red de computadoras

Existen varios tipos de cables de red de computadoras, incluyendo los tipos coaxiales mayores. El cable RJ45 Ethernet resulta el más común hoy en día, es más grueso que un cable de teléfono, pero relativamente más flexible. Dependiendo de cómo instalas un cable RJ45, puedes conectar directamente dos computadoras o adjuntar una a un dispositivo de red, de acuerdo con FreeCircuitDiagram.com. La mayoría las computadoras con acceso a Internet de alta velocidad utilizan un cable RJ45 para la conexión a un módem o router.

Tipos de cables de comunicación

Existe una gran variedad de cables de comunicación. Estos cables sirven para enviar y recibir datos de la computadora, conversaciones telefónicas e imágenes fotográficas, entre otras cosas, y evitan la interceptación y la interferencia de manera más eficaz que los métodos de comunicación inalámbrica. La transmisión de datos a través de cable también elimina la necesidad de transmisores inalámbricos y la electricidad para alimentarlos. Los tres tipos comunes de cables de comunicación incluyen los seriales, RJ45 y RJ11. Muchos otros tipos también son utilizados.

Red en malla

La topología en malla es una topología de red en la que cada nodo está conectado a todos los nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos. Si la red de malla está completamente conectada, no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores.

Topología de árbol

Es muy semejante a la topología en estrella extendida. En este caso la diferencia central es que no cuenta con un nodo central. En vez de lo anterior, hay un nodo de enlace troncal, que casi siempre está ocupado por un hub o switch, desde donde sepan ramificando los otros nodos.

Topología de anillo doble

En una topología en anillo doble hay dos anillos concéntricos, en donde cada host de la red va a estar conectado a los dos anillos, pese a que los dos anillos no van a estar conectados de modo directo entre sí. En otras palabras, es una topología análoga a la de anillo, pero con la diferencia que para aumentar la flexibilidad y confiabilidad de la red, existe un anillo redundante para conectar los mismos dispositivos.

Topología de anillo

Se encuentra compuesta únicamente por un anillo cerrado que está formado por nodos y enlaces, en donde cada nodo va a estar conectado únicamente con los dos nodos adyacentes.

Tipos de topología de red

Los tipos de topología de red hacen alusión a la topología lógica mediante la cual se presentan las interconexiones entre los nodos de la red. Es una referencia a una forma geométrica o una forma lógica en la que se distribuyen las estaciones de trabajo y cada uno de los medios que las conectan.

Características de una topología de red

Topología física – Concepto con el que se define la disposición real de las máquinas, los dispositivos de red, el cableado o los medios en la red. Topología lógica – Esta es la forma mediante la cual las máquinas se comunican a través del medio físico. Las más comunes son broadcast o Ethernet y la transmisión de tokens o Token Ring. Topología matemática – Son mapas de nodos y enlaces, casi siempre formando patrones o figuras geométricas.

Para qué sirve una topología de red?

Son varias las funciones de una topología de red es en realidad de acuerdo con el tipo de función que se busca cumplir a través del tipo de topología de red que se use, que se van a poder identificar las funciones como tal. Al respecto, hay que mencionar que este tipo de variables se van a definir según sean los factores que se quieran tratar, el número de máquinas que se encuentran interconectadas, el tipo de acceso al medio físico que se quieran quedar, entre otro tipo de aspectos.

Topologias de Red

Que es una topología de red? La topología de red es un concepto con el que se define como un mapa físico o lógico de una red para el intercambio de datos. En ese orden de ideas, se trata del modo en que se ha diseñado una red, bien sea en un plano físico o lógico. Tenga en cuenta que el concepto de red se define como un conjunto de nodos interconectados, en donde cada nodo es un punto en el que una curva se intercepta consigo misma. Cada nodo en concreto va a depender del tipo de red en cuestión.

Que es una Red?

La red informática nombra al conjunto de computadoras y otros equipos interconectados, que comparten información, recursos y servicios. Puede a su vez dividirse en diversas categorías, según su alcance (red de área local o LAN, red de área metropolitana o MAN, red de área amplia o WAN, etc.), su método de conexión (por cable coaxial, fibra óptica, radio, microondas, infrarrojos) o su relación funcional (cliente-servidor, persona a persona), entre otras.