Comunicaciones Unificadas

Anteriormente les hablé un poco sobre cloud computing y realicé una comparación del rendimiento entre diferentes servicios de Internet, todo esto orientado a lo que es la nueva tendencia de compra de servicios con una inversión mínima en infraestructura.

Pensemos ahora en la disponibilidad de un empleado. Generalmente para desarrollar un trabajo debemos transladarnos al sitio de trabajo, ubicarnos en nuestro escritorio, usar nuestra computadora y conectarnos a los softwares de gestión de recursos o cualquier otra herramienta informática que usemos para trabajar; entre ellas, nuestro teléfono del trabajo y el correo.

Desde hace algunos años, Cisco ha tenido la tendencia de que sus empleados, en la medida de lo posible, hagan Home Office, es decir, que sin tener que transladarse al lugar físico de trabajo, puedan desarrollar su empleo, y todo ésto con el objetivo de lograr ahorros. Ahora, ¿dónde vemos esos ahorros?; las oficinas no tienen que ser tan grandes, la refrigeración de los espacios es más barata, se requiere menor iluminación, requerimos una LAN menor, se consume menos gasolina en el caso de vehículos de la compañía, se tiene una mejor calidad de vida como empleado y en consecuencia, rendimos más.

En mi caso tengo la fortuna de vivir muy cerca de mi trabajo, algo que busqué y que aprecio, y puedo venir caminando a trabajar, y también tengo la fortuna de tener herramientas de home office, y ¿cómo logramos que la oficina vaya a la casa?, con Comunicaciones Unificadas.

El concepto de Comunicaciones Unificadas es contar con una herramienta informática que agrupe mensajería instantánea, correo electrónico, colaboración y telefonía en una solución. Dicha solución puede ser implementada por diferentes marcas como Cisco, Avaya, Nortel, Microsoft, etc. y se hace integrando servidores de correo, con servicios de mensajería instantánea y PBX's que sean capaces de integrarse a las bases de datos existentes de usuarios corporativos.

Todo esto es un poco complejo de implementar y administrar, y si la compañía no tiene un tamaño considerable, no se justifica la contratación de personal especializado en dichas soluciones, ya que involucra una inversiones en sueldos, equipo, licencias, etc.

Por eso, regresando al cloud computing, los proveedores de servicio ofrecen comunicaciones unificadas,dando acceso a servidores de correo, gateways de telefonía y de mensajería instantánea por una renta fija, siendo un servicio que puede deducirse fiscalmente, y sin la necesidad de hacer inversiones en infraestructura, licencias o administración.

Todos esos servicios se contienen dentro de un producto como solución única; contratamos el número de usuarios deseados y gozamos de las terminales móviles (laptops, netbooks, PDA's, etc) con los servicios de la oficina implementados.

Ahora, si tengo en mi laptop la extensión telefónica, necesito en casa un proveedor de Internet que presente parámetros de latencia y jitter bajos, para que la voz funcione; ahí la importancia de conocer el rendimiento de distintos proveedores, ya que en aplicaciones de este tipo no importa tanto el ancho de banda, sino la calidad del enlace.

Ahora si, teniendo un router seguro en casa que pueda hacer VPN,  o un cliente deVPN instalado en laptop, podemos conectarnos a los sistemas de la oficina, e independientemente de ese túnel seguro, tenemos otra solución segura de mensajería instantánea, telefonía y video (sametime, office communicator, etc), herramientas de colaboración (como live meeting, webex, meeting place, log me in, etc); y correo electrónico.

Esta solución es vendida ya por Axtel, que de hecho la usa en su organización de más de 5mil empleados, por lo que ya hay una madurez en el desarrollo de la solución. Les recomiendo visitar el sitio y leer un poco más de lo que ellos ofrecen como Axtel UniCo (unified communications).

Capa de enlace de datos (data link layer)

La capa de enlace de datos hace la transmisión física de los datos y maneja las notificaciones de error, topología de la red y control de flujo; así que se encarga de que el mensaje es entregado al dispositivo apropiado en la LAN usando direcciones de Hardware y traducirán los mensajes de la capa de red en bits para que la capa física los transmita.

La capa de enlace de datos (data link layer) usa unidades de datos llamadas frames; y se construyen con el encabezado que contiene las direcciones físicas o de hardware de destino y de origen. Esta información encapsula el mensaje original para que el viaje por la red local pueda ser exitoso.

La capa de enlace de datos se divide en dos partes:

• La de Media Access Control (MAC), que es la que interactúa con la capa física, y que se define por los estándares 802.5 (token ring) y 802.3 (ethernet), y define como se situán los paquetes en el medio de transmisión, es decir, controla la entrada al medio. También define las direcciones físicas y la topología lógica. También se tienen la disciplina de línea, notificaciones de error (pero no corrección), entrega ordenada de frames, y control de flujo opcional.
• Y la de Logical Link Control (LLC) definida por el estándar IEEE 802.2. Identifica los protocolos de la capa de red y los encapsula con la información de la capa de enlace de datos para construir el frame. También hace el control de flujo y la secuencia de los bits de control.

Los Switches y Bridges leen cada frame que pasa por ellos, obtienen la dirección de origen de ese frame y la guardan en una tabla para relacionarla con la interfase por la que recibió la información. El proposito de todo el direccionamiento, capa 2 y capa 3 es realmente ubicar, ubicar hosts, redes, routers, destinos, etc. Así que con esa información de la dirección física (MAC address) y el puerto de llegada, el switch va ubicando cada host; y cuando recibe un frame con una MAC address desconocida, lo reenvía a todas las interfases, excepto aquella por la que llegó, y cuando el host de destino responde a ese frame que recibió, el switch lee el frame de respuesta y conoce a ese host por el puerto donde recibió la respuesta, y dado que tiene el puerto donde recibió el frame de incio de esa comunicación, ya tiene en su tabla dos MAC addresses ubicadas a través de los puertos donde están conectadas.

Así, cuando recibe un nuevo frame destinado a una MAC address presente en su tabla, sólo reenvía el frame hacia el puerto correcto, reduciendo el tráfico en la red al hacer más exacta su transmisión y evitando tormentas de broadcast. Así es como cada puerto se vuelve un dominio de broadcast, ya que no se hace el reenvío de frames hacia todos los puertos, sólo cuando es un destino desconocido, y se reenvían los frames únicamente hacia el puerto indicado.

Es importante notar que un dispositivo de la capa de red conoce de redes, y un switch o un bridge, que son dispositivos de la capa de enlace de datos, conoce de máquinas o hosts.

Capa de red

Puntos importantes sobre los routers:

• Por definición, no reenvían paquetes de broadcast o multicast.
• Dividen los dominios de broadcast ya que cada interfase representa una red, y dividen los dominios de colisión, al igual que un switch.
• Usan la dirección lógica en la capa de red para determinar el siguiente router al que debe enviar un paquete para que llegue a su destino.
• Pueden usar listas de acceso (Access Control List), creadas por el administradores, para controlar la seguridad sobre que tipo de paquetes se permiten o se bloquean para entrar o salir de una interfase.
• Los routers puede hacer funciones de puenteo (bridge) si es necesario y simultáneamente enrutar a través de la misma interfase.
• Los dispositivos capa 3 (como los routers) proveen conexión entre las LAN virtuales (VLANs).
• Los routers pueden dar calidad de servicio QoS para tipos específicos de tráfico.

La capa de red utiliza distintos elementos:

• Paquetes de datos: son usados para transportar la información de usuario y los protocolos que se utilizan para soportar este transporte se llaman routed protocols (protocolos ruteables), como IP, IPv6, IPX.
• Paquetes de actualización de ruta: usados para que los routers conozcan a sus vecinos conectados a la red. Los protocolos que envían esta información se llaman routing protocols (protocolos de ruteo), como EIGRP, OSPF, RIP, RIPv2, BGP. Cada actualización de rutas se usa para construir y mantener las tablas de ruteo en cada router.
• Direcciones de Red: Son específicas del protocolo de direccionamiento usado, y un router mantiene una tabla de rutas por cada protocolo de ruteo, ya que cada protocolo llega la pista de una red con un esquema de direccionamiento diferente (IP, IPv6 e IPX por ejemplo).
• Interfase: La salida que un paquete tomará para llegar a una red específica.
• Métrica: es la distancia a la red remota. Los protocolos usan diferentes medios para medir la distancia entre redes, pueden ser saltos (cuantos routers hay hacia el destino) anchos de banda, el delay (retraso) en la línea, o hasta tiempo en octavos de segundo.

¿Qué es MPLS? parte 1

MultiProtocol Label Switching es una tecnología que usa etiquetas para hacer decisiones de reenvío de tráfico. Con la tecnología MPLS, el análisis capa 3 del encabezado de un paquete se hace sólo una vez, en el punto donde el paquete entra al dominio MPLS, y por medio de la inspección de las etiquetas se maneja el posterior direccionamiento dentro de la red de MPLS.

Así obtenemos una mayor velocidad al no tener que procesar el encabezado de IP en cada salto (o router) porque las decisiones de reenvío se toman comparando las etiquetas con el switch fabric (como en un switch) en lugar de con una base de información de ruteo. Reduce el overhead dentro de los routers de núcleo o de core (tamaño adicional en los paquetes de datos que se adiciona para su direccionamiento o encabezados), obtenemos también ingeniería de tráfico (TE), calidad de servicio (QoS), todo tipo de transporte sobre MPLS (Any Transport over MPLS o AToM) y redes privadas virtuales (VPN). Y podemos aplicarlo a cualquier protocolo de la capa de red.

Una etiqueta es un identificador de 4 bytes, de longitud fija, que es significativa localmente y que se usa para identificar una clase de equivalencia de reenvío (Forwarding Equivalence Class FEC). La etiqueta que se pone en un paquete particular representa el FEC al que se asignó el paquete. Puede haber más de una etiqueta en un paquete.

Una FEC es un grupo de paquetes IP que son reenviados de la misma manera, sobre la misma trayectoria, y con el mismo tratamiento de reenvío. Puede corresponder a una misma subred de IP de destino, pero también corresponde a cualquier clase de tráfico que el router de acceso a la red de MPLS considere significativa. Por ejemplo, todo el tráfico con un cierto valor de precedencia de IP puede constituir una FEC.

La etiqueta se compone de los campos:

• Etiqueta (Label) de 20 bits
  
• EXP experimental, actualmente usado como Clase de Servicio (CoS), 3 bits, afecta a la cola de paquetes y decisiones de descartar paquetes.
  
• S fondo de la pila (botton of stack), 1 bit, si es 0 indica que hay más etiquetas, si es 1 indica que estamos en el fondo de la jerarquía.
  
• y el tiempo de vida o time to live (TTL), 8 bits, se decrementa en cada router, si llega a 0 se descarta el paquete.

bits
|0|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|7|
|_______|_______|_______|_______|_______|_____| |_______|_______|
|____________etiqueta_20 bits___________|_exp_|S|______TTL______|
|_______________________________________|_____| |_______________|
|_____byte 1____|_____byte 2____|_____byte 3____|_____byte 4____|


Esta etiqueta se sitúa entre el encabezado de la capa de enlace de datos (data link layer, capa 2) y el encabezado de red (network layer, capa 3). El principio de la pila de etiquetas, top label, aparece primero en el paquete y después las demás etiquetas. El paquete de la capa de red aparece inmediatamente después de las etiquetas.

┌──────────────┬──────────────┬───┬──────────────┬──────────────┐
│Layer 2 header│_ Top Label _ │...│ Bottom Label │Layer 3 header│
└──────────────┴──────────────┴───┴──────────────┴──────────────┘

Ejemplo de Encapsulamiento (ilustración del datagrama)

Tomando el caso del ejemplo anterior, el datagrama será analizado en fragmentos de 8 bytes, indicando la longitud de cada campo; recordemos que es un paquete de ICMP encapsulado en IP.

Del byte 0 al 7:

y tenemos la siguiente información de sus campos:



IHL: Especifica la longitud del encabezado de IP en palabras de 32 bits (4 Bytes) y el valor mínimo es 5.

TOS: Type of service, 8 bits, especifica los parámetros para el tipo de servicio solicitado. Los parámetros pueden ser utilizados por las redes para defini el manejo del datagrama durante el transporte. El bit M fue agregado en el RFC 1349.



Total Lenght: es la longitud total del datagrama, en este caso es 0x003C (60 bytes).

Identification: Usado para indentificar fragmentos de un datagrama deaquellos de otro. El módulo de protocolo que origina al datagrama fija el valor del campo de identificación a un valor que debe ser único para el par de Fuente-Destino y protocolo por todo el tiempo que el datagrama estará activo en el sistema de red. El módulo de protocolo de origen de un datagrama completo pone los bits MF y el Fragment Offset a cero.



Fragment Offset, 13 bits: usado para dirigir el reensamblado de un datagrama fragmentado. En este caso es cero porque no hay más fragmentos.

Del byte 8 al 15:

TTL: Time to live, es un temporizador para llevar un control del tiempo de vida del datagrama. Cuando el TTL es decrementado a cero, el datagrama es desechado.

Protocol: este campo especifica el protocolo encapsulado, en este caso el valor es 1, lo que nos indica que se trata de un paquete de ICMP (ping). Consulta los valores en la tabla (click aquí).

Header Checksum: 16 bits de la suma de verificación del encabezado de IP y las opciones IP.

Source IP Address: Es la dirección IP del transmisor, en este caso 192.168.1.1 (0xC0.A8.01.01).

Del byte 16 al 27:

Destination IP Address: es la dirección IP del destino, en este caso 192.168.1.17 (0xC0.A8.01.11).

C, Class y Option: en este caso indican (tabla de valores):

• 0x0: no copiar


• 0x00: mensaje de control


• 0x1000: solicitud de Echo (RFC 792, Summary of Message Types, 8 Echo).

Padding: es de longitud variable y sirve como relleno para asegurar que los datos comienzan tras de una frontera de 32 bits después de la dirección de destino.

Aquí es importante destacar que al tratarse de un mensaje de control (ICMP) se utilizan los bytes del 20 al 27 para información de control; y se usan de la siguiente manera (RFC792):

    20                  21                  22                  23
   0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
  +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
       Type           Code                Checksum            
  +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
             Identifier                  Sequence Number       
  +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
       Data ...

  +-+-+-+-+-

De aquí obtenemos que:

• byte 20, es un paquete tipo 8 (echo request)
• byte 21, siempre va a cero
• byte 22 y 23, es el checksum de ICMP
• bytes 24 y 25, si el byte 21=0 el identificador ayuda a hacer match entre las solicitudes y las respuestas de eco; puede ser 0 o puede usarse para identificar una sesión.
• bytes 26 y 27 son para llevar la secuencia de las solicitudes de eco, y quien responde debe usar el mismo número; la secuencia debe incrementarse con cada nueva solicitud (en una instrucción típica de ping se envían 4 paquetes, y pueden enviarse cuantos se desee).

Bytes del 28 al 59 (32 bytes)

Son los datos de relleno que se colocaron dentro del mensaje de Echo, y se trata de una secuencia, del 0x61 al 0x77, y se vuelve a comenzar. Cuando se responde la solicitud de eco se debe incluir exactamente la misma información en el campo de datos.

Ejemplo de Encapsulamiento

Para comenzar, la dirección de origen usada 192.168.1.1 se escribe así en hexadecimal: C0 A8 01 01

Cuando escribimos el comando:

C:\>ping 192.168.1.1

Este es el paquete de Ping (74 Bytes)como aparece en la red Ethernet, y cada par de números representa un byte (8 bits) de información dentro del frame o paquete:

[sourcecode language='css']
000000: 00 A0 CC 63 08 1B 00 40 : 95 49 03 5F 08 00 45 00 ...c...@.I._..E.

000010: 00 3C 82 47 00 00 20 01 : 94 C9 C0 A8 01 01 C0 A8 .<.G.. ...... ..

000020: 01 11 08 00 48 5C 01 00 : 04 00 61 62 63 64 65 66 .@..H\....abcdef

000030: 67 68 69 6A 6B 6C 6D 6E : 6F 70 71 72 73 74 75 76 ghijklmnopqrstuv

000040: 77 61 62 63 64 65 66 67 : 68 69 wabcdefghi......

[/sourcecode]

donde tenemos que los primeros 14 bytes componen el encabezado Ethernet, y son:

• 00 A0 CC 63 08 1B la dirección MAC de destino
• 00 40 95 49 03 5F la dirección MAC de origen
• 08 00 el campo Tipo de Ethernet (0x0800 IP Datagram)

sigue el datagrama de IP (60 Bytes), que ya sin el encapsulado de Ethernet nos queda así:

[sourcecode language='css']
000000: 45 00 00 3C 82 47 00 00 : 20 01 94 C9 C0 A8 01 01 E..<.G.. ......

000010: C0 A8 01 11 08 00 48 5C : 01 00 04 00 61 62 63 64 ...@..H\....abcd

000020: 65 66 67 68 69 6A 6B 6C : 6D 6E 6F 70 71 72 73 74 efghijklmnopqrst

000030: 75 76 77 61 62 63 64 65 : 66 67 68 69 uvwabcdefghi......

[/sourcecode]

y comienza con un valor 0x4500, el 4 indica que es un paquete de IPv4 y el 5 que el encabezado de IP tiene una longitud de 5 palabras de 32 bits; es decir, 160 bits o 20 bytes.

tenemos una dirección de origen 192.168.1.1 (C0 A8 01 01)
y una dirección de destino 192.168.1.17 (C0 A8 01 11)

y nos quedan 40 bytes de datos IP, que en este caso son de una solicitud de eco (ICMP Echo Request), incluyendo 32 bytes de datos (longitud por default para un paquete de ping).

Este post es un complemento al anterior:

http://ipref.wordpress.com/2008/06/03/encapsulamiento/

y posteriormente pondré una descripción detallada de cada uno de los números presentes en el frame de ejemplo.

La Capa de Enlace de Datos

La capa de enlace de datos (data link layer) provee la transmisión física de los datos y se encarga de detectar errores, de la topología de la red y del control de flujo; es decir, se encarga de que los mensajes lleguen a sus destinatarios usando la dirección física (MAC address) y traduce los mensajes de la capa de red en bits que la capa física transmitirá.

Los mensajes son divididos en fragmentos que se llaman marco de datos (data frames) y yo me referiré a ellos por su nombre en inglés, ya que considero que parte de entender una materia es conocer su lenguaje técnico. Cada frame, al igual que las unidades de datos de capas superiores (PDU o packet data unit) contienen un encabezado, al que se le agrega la información del destino y el origen (en direcciones MAC, no IP), pero en este caso, tenemos un elemento de empaquetamiento al final, que sirve para detectar errores y es el Cyclic Redundancy Check (CRC revisión de redundancia cíclica) y que es un número que se calcula a través del valor de los bits contenidos dentro del mensaje; en caso de que al recibir el frame y recalcular el CRC, éste no coincida con el enviado, se notificará para que sea transmitido nuevamente.



Es importante distinguir que un router no trabaja en esta capa, ya que sólo conoce redes, no sabe donde se ubica un host en particular, y manda paquetes hacia la red que debe contener ese host, pero no sabe si el host está ahí. Es el switch quien determina en que puerto se encuentra un host particular y lo hace a través de sus tablas de MAC addresses, no usa las direcciones IP, y envía frames que contienen paquetes encapsulados.

La capa de enlace de datos es la capa 2 del modelo OSI, y contiene dos subcapas, LLC (Logical Link Control) y MAC (Media Access Control), ambas están definidas por estándares en cuanto que tareas deben efectuar para que la capa de red se sirva de ellas y la capa física entienda los mensajes.

La subcapa MAC es la que está ubicada sobre la capa física, y sobre la MAC se encuentra la LLC, en contacto directo con la capa de red.

Ahora bien, Ethernet trabaja en la capa 2, y por tanto tiene una capa MAC y una LLC. En este caso, MAC se define por el estándar IEEE 802.3, que especifica como los paquetes entran al medio; también aquí se define el direccionamiento físico (MAC addresses) así como las topologías lógicas, es decir, la manera en la que se transmite en la línea (bus lógico en el caso de Ethernet, aunque un switch presente una topología física de estrella), también la notificación de errores (no corrige), la entrega de frames, y a veces control de flujo.

La LLC se define por IEEE 802.2 y es responsable de identificar los protocolos de la capa de red y de encapsularlos. El encabezado de LLC le dice a la Data Link Layer que hacer con los paquetes una vez que recibe un frame, ya que el host recibe el frame, lee el encabezado LLC y determina el destino de ese paquete encapsulado. La LLC provee también control de flujo y bits de control para las secuencias (orden de los frames).

La capa de Red (network layer)

La Capa de Red maneja el direccionamiento, da seguimiento de la ubicación de los dispositivos en la red y determina la mejor manera de mover datos; es decir, la capa de red maneja la comunicación entre dispositivos que no están conectados directamente. Los routers trabajan en la capa de red específicamente.

network layer


Interfase o interfaz (interface), es la puerta de salida de un paquete hacia una red específica.

Métrica (metric), es la distancia a una red remota y diferentes protocolos de ruteo usan diferentes métodos para calcular esta distancia; algunos cuentan los saltos, otros usan una mezcla del acho de banda, la latencia o hasta un reloj. Un salto es un router que un paquete cruza para llegar a su destino.

Dirección de Red (network address); direcciones de red específicas por protocolo. Un router debe mantener direcciones de red para protocolos individuales debido a que cada protocolo de ruteo da seguimiento a la red con un esquema de direcionamiento distinto (IP, IPv6 e IPX por ejemplo).

Los paquetes de datos (data packets) transportan datos de los usuarios a través de toda la red y se hace mediante protocolos de soporte, llamados protocolos ruteables (routed protocols); por ejemplo, IPX, IP e IPv6.

Los paquetes de actualización de rutas (route update packets) se usan para que entre routers vecinos se notifiquen entre si las redes que tienen directamente conectadas o que conocen a través de algún destino y sirven para que los routers construyan y mantengan las tablas de ruteo. Los protocolos que usan la actualización de rutas se llaman protocolos de ruteo (routing protocols) y entre los más comunes tenemos a RIP, RIPv2, EIGRP y OSPF.

Broadcast Domains in a router


Como ya sabemos, un router rompe los dominios de colisión y por tanto un mensaje de broadcast no se reenvía a través de un router, cada interface en un router es un dominio de colisión (broadcast domain), al igual que en un switch (dispositivo capa 2, data link layer). Como cada interface en un router es un dominio de broadcast diferente, cada una tiene su propia dirección única y está en una red diferente, y los hosts conectados a esa interfase deben estar en la misma red. En la ilustración lo podemos ver más claramente.

Hay algunas cosas relativas a los routers que debemos tener presentes:

• Por deafult, un router no reenvía tráfico de broadcast o de multicast.


• Los routers usan las direcciones lógicas de la capa de red para determinar el siguiente salto al cual reenviarán un paquete.


• Los routers pueden usar listas de acceso (access-list) creadas por el administrador para controlar los tipos de paquetes que pasan por una interfase y tener un tipo de seguridad.


• Los routers pueden tener funciones de capa 2 como bridging, y si es necesario, simultáneamente rutear a través de la misma interfase.


• Los dispositivos capa 3 nos dan conexión entre LANs virtuales (VLAN).


• Los routers proveen calidad de servicio (Quality of Service QoS) para tipos de tráfico específicos.

Comparación entre el modelo OSI y la Pila de TCP

Similitudes

• Ambos modelos tienen capa de aplicación, pero incluyen servicios diferentes.


• Ambos tienen capas comparables de transporte y de red.


• Ambos asumen la tecnología de conmutación de paquetes, no de circuitos conmutados, (las redes de telefonía analógica son de conmutación de circuitos).

Diferencias

• TCP/IP combina las capas de presentación y sesión en un su capa de aplicación


• TCP/IP combina la capa Data-Link y Physical en su capa de Network Access.

Los protocolos de TCP/IP son los estándares alrededor de los cuales se desarrollo el Internet, así que la pila de TCP/IP ganó credibilidad sólo por sus protocolos. En contraste, las redes no están típicamente construidas en el modelo OSI, aunque se use como guía.

La Pila de Protocolos de TCP/IP

Junto al modelo OSI universalmente reconocido, está el estándar abierto de internet, que es la pila de protocolos de TCP/IP.

Este modelo tiene 4 capas, y algunos autores consideran que la capa inferior debería ser dividida en dos, y sus niveles son:

Capa de Aplicación: maneja los protocolos de alto nivel, incluyendo los asuntos de representación, codificación y control de diálogo. Esta capa maneja todo lo relacionado con aplicaciones y que se empaquen los datos adecuadamente para la siguiente capa.

Capa de Transporte: Esta capa maneja la calidad de servicio, confiabilidad, control de flujo y corrección de errores. Uno de sus protocolos es el Transmission Control Protocol (TCP), que provee de comunicaciones de red confiables, orientadas a la conexión, a diferencia de UDP, no orientado a conexión.

Capa de Internet: el propósito de la capa de internet es enviar los paquetes de la fuente de cualquier red en el intenetwork y hacer que lleguen a su destino, sin importar la ruta que tomen para llegar ahí.

Capa de Acceso a la Red: el nombre de la capa engloba muchas cosas y es un poco confuso. También se llama host-to-host network layer. Incluye los protocolos LAN y WAN, y los detalles en las capas física y de enlace de datos del modelo OSI.

Encapsulamiento

Todas las comunicaciones de una red se originan en una fuente y son enviadas a un destino, aquí se explica cómo es el proceso de transmitir la información de un sitio a otro.

Si una computadora A quiere enviar datos a una computadora B, los datos deben ser empacados primero por un proceso llamado encapsulamiento. Este proceso puede pensarse como poner una carta dentro de un sobre, y poner las direcciones correctas del destinatario y el remitente para que sea entregada apropiadamente por el sistema postal.

El encapsulamiento envuelve los datos con la información de protocolo necesaria antes de transitar por la red. Así, mientras la información se mueve hacia abajo por las capas del modelo OSI, cada capa añade un encabezado, y un trailer si es necesario, antes de pasarla a una capa inferior. Los encabezados y trailers contienen información de control para los dispositivos de red y receptores para asegurar la apropiada entrega de de los datos y que el receptor interprete correctamente lo que recibe.

Modelo OSI

Al principio, el desarrollo de las LAN’s y WAN’s fue caótico en muchas maneras. Al principio de los 80s hubo un tremendo incremento en el tamaño y número de las redes. Cuando se vio que las redes eran una inversión rentable, las compañías comenzaron a expandir las que ya poseían y a conectar nuevas redes con nuevas tecnologías y productos.

A mediados de los 80s empezaron las dificultades con todas esas expansiones, se volvió muy difícil por el uso de diferentes implementaciones y especificaciones provenientes de distintos fabricantes, que poseían sus tecnologías propietarias y que sólo funcionaban con sus productos.

Para erradicar el problema, la International Organization for Standardization (ISO), desarrolló diferentes esquemas de red, y como resultado de dichos trabajos, creó el modelo que ayudaría a los fabricantes a crear redes que serían compatibles y podrían operar con otras redes.

El modelo de referencia OSI (Open System Interconnection), creado en 1984 fue un esquema descriptivo que la ISO creó, para proveer de una serie de reglas que aseguran una gran compatibilidad e interoperatividad entre distintos tipos de redes fabricadas por distintos proveedores. Y desde que existe el modelo, dichos proveedores refieren sus productos al modelo, sobre todo para educar a sus clientes en los productos, ya que es considerada la mejor herramienta educativa para explicar como los datos son enviados y recibidos en una red.

Redes de Computadoras

Uno de los objetivos primarios de una red es incrementar la productividad enlazando computadoras y redes de computadoras, así que pueden tener acceso a la información sin importar las diferencias de tiempo o localización; y compartir recursos entre los usuarios de la red.

Debido a que las compañías han adoptado las redes como parte de su esquema de trabajo, típicamente se subdividen y ajustan a la estructura de negocios manejada.

Main Office es un sitio donde todos se conectan por medio de una LAN y donde se encuentra la mayor parte de la información corporativa, y puede tener cientos o miles de personas que dependen de ese acceso a la red para hacer su s trabajos. Pueden ser varias LAN o incluso un campus, que contiene varios edificios, y como todos dependen de acceder a los recursos e información central, es común ver un backbone de alta velocidad, así como también un centro de datos con computadoras de alto rendimiento o servidores y aplicaciones de red.

Aplicaciones de Red

Network Applications

Son programas que corren entre diferentes computadoras conectadas juntas en una red, y son seleccionadas de acuerdo al tipo de trabajo que necesita ser hechohay una amplia gama de programas de la capa de aplicación para interconectarse a internet. Cada aplicación está asociada a su propio protocolo; algunas de las más comunes son:

HTTP: el world wide web usa el hyper text transfer protocol que es el protocolo para conectarse a los servidores Web. Su función primaria es establecer una conexión con un un servidor web y transmitir páginas de html al cliente explorador.