Arquitectura de Red Digital (DRA)

 Esta es una arquitectura de red distribuida de la Digital Equipment Corporation. Se le llama DECnet y consta de cinco capas. Las capas fisica, de control de enlace de datos, de transporte y de servicios de la red corresponden casi exactamente a las cuatro capas inferiores del modelo OSI. La quinta capa, la de aplicación, es una mezcla de las capas de presentacion y aplicación del modelo OSI. La DECnet no cuenta con una capa de sesion separada.

La DECnet, al igual que la ASR de IBM, define un marco general tanto para la red de comunicación de datos como para el procesamiento distribuido de datos. El objetivo de la DECnet es permitir la interconexion generalizada de diferentes computadoras principales y redes punto a punto, multipunto o conmutadas de manera tal que los usuarios puedan compartir programas, archivos de datos y dispositivos de terminal remotos.

La DECnet soporta la norma del protocolo internacional X.25 y cuenta con capacidades para conmutacion de paquetes. Se ofrece un emulador mediante el cual los sistemas de la Digital Equipment Corporation se pueden interconectar con las macrocomputadoras de IBM y correr en un ambiente ASR. El protocolo de mensaje para comunicación digital de datos (PMCDD) de la DECnet es un protocolo orientado a los bytes cuya estructura es similar a la del protocolo de Comunicación Binaria Sincrona (CBS) de IBM.

Arquitectura SRA

Con la ASR se describe una estructua integral que provee todos los modos de comunicacion de datos y con base en la cual se pueden planear e implementar nuevas redes de comunicacion de datos. La ASR se construyo en torno a cuatro pricipios basicos: Primero, la ASR comprende las funciones distribuidas con base en las cuales muchas responsabilildades de la red se puede mover de la computadora central a otros componentes de la red como son los concentradores remotos. Segundo, la ASR define trayectorias ante los usuarios finales (programas, dispositivos u operadores) de la red de comunicaion de datos en forma separada de los usuarios mismos, lo cual permite hacer extensiones o modificaciones a la configuracion de la red sin afectar al usuario final. Tercero, en la ASR se utiliza el principi de la independencia de dispositivo, lo cual permite la comunicacion de un programa con un dispositivo de entrada / salida sin importar los requrimientos de cualquier dispositivo unico. Esto tambien permite añadir o modificar programas de aplicacion y equipo de comunicacion sin afectar a otros elementos de la red de comunicacion. Cuarto, en la ASR se utilizan funciones y protocolos logicos y fisicos normalizado para la comunicacion de informacion entre dos puntos cualesquiera, y esto siginifca que se puede tener una arquitectura de proposito general y terminales industriales de muchas variedades y un solo protocolo de red.

La organizacion logica de una red AS, sin importar su configuracion fisica, se divide en dos grandes categorias de componentes: unidades direccionables de red y red de control de trayectoria.

La unidades de direccionables de red son grupos de componentes de ASR que proporcionan los servicios mediante los cuales el usuario final puede enviar datos a traves de la red y ayudan a los operadores de la red a realizar el control de esta y las funciones de administracion.

La red de control de trayectoria provee el control de enrutamiento y flujo; el principal servicio que proporciona la capa de control del enlace de datos dentro de la red de control de trayectoria es la transmision de datos por enlaces individuales.

La red de control de trayectoria tiene dos capas: la capa de control de trayectoria y la capa de control de enlace de datos. El control de enrutamiento y de flujo son los principales servicios proporcionados por la capa de control de trayectoria, mientras que la transmision de datos por enlaces individuales es el principal servicio que proporciona la capa de control de enlace de datoss

Una red de comunicacion de datos construida con base en los conceptos ARS consta de lo siguiente.

• Computadora principal
• Procesador de comunicacion de entrada (nodo intermedio)
• Controlador remoto inteligente (nodo intermedio o nodo de frontera)
• Diversar terminales de proposito general y orientadas a la industria (nodo terminal o nodo de gruupo)
• Posiblemente redes de are local o enlaces de microcomputadora o macrocomputadora.

Modelo OSI

 Modelo OSI

El modelo OSI surge como una búsqueda de solución al problema de incompatibilidad de las redes de los años 60. Fue desarrollado por la ISO (International Organization for Standardization) en 1977 y adoptado por UIT-T.

Consiste de una serie de niveles que contienen las normas funcionales que cada nodo debe seguir en la Red para el intercambio de información y la ínter- operabilidad de los sistemas independientemente de suplidores o sistemas. Cada nivel del OSI es un modulo independiente que provee un servicio para el nivel superior dentro de la Arquitectura o modelo.

El Modelo OSI se compone de los siete niveles o capas correspondientes:

Nivel Físico

Es el nivel o capa encargada del control del transporte físico de la información entre dos puntos. Define características funcionales, eléctricas y mecánicas tales como:

• Establecer, mantener y liberar las conexiones punto a punto y multipunto.
• Tipo de transmisión asincrónica o sincronía
• Modo de operación simplex, half-duplex, full dúplex.
• Velocidad de transmisión.
• Niveles de voltaje.
• Distribución de pines en el conector y sus dimensiones.

En este nivel se definen las interfaces, módem, equipos terminales de línea, etc. También son representativas de este nivel las recomendaciones del UIT-T, serie V para módem, interfaz V.24 no su equivalente RS-232C, las interfaces de alta velocidad V.35 o RS 449, las interfaces para redes de datos X.21 o las recomendaciones I.431 para RDSI.

Nivel de Enlace

Define la técnica o procedimiento de transmisión de la información a nivel de bloques de bits, o sea, la forma como establecer, mantener y liberar un enlace de datos ( en el caso del nivel 1 se refiere al circuito de datos), provee control del flujo de datos, crea y reconoce las delimitaciones de Trama.

Son representativos de este nivel los procedimientos o protocolos:

• BSC (Binary Synchronous Communication)
• HDLC (High Level Data Link Control)
• SDLC (Synchronous Data Link Control)
• DDCMP (Digital Data Communication Message Protocol)

La función mas importante de esta capa es la referida al control de errores en la transmisión entre dos puntos, proporcionando una transmisión libre de error sobre el medio físico lo que permite al nivel próximo mas alto asumir una transmisión virtualmente libre de errores sobre el enlace. Esta función esta dividida en dos tareas: detección y corrección de errores, entre la cual destaca la detección de errores por el método de chequeo de redundancia cíclica (CRC) y el método de corrección por retransmisión.

Nivel de Red

Destinado a definir el enrutamiento de datos en la red, así como la secuencial correcta de los mensajes. En este nivel se define la vía mas adecuada dentro de la red para establecer una comunicación ya que interviene en el enrutamiento y la congestión de las diferentes rutas.

Función importante de este nivel o capa es la normalización del sistema de señalización y sistema de numeraciones de terminales, elementos básicos en una red conmutada. En caso necesario provee funciones de contabilidad para fines de información de cobro.

Traduce direcciones lógicas o nombres en direcciones físicas. En un enlace punto a punto el nivel 3 es una función nula, o sea existe pero transfiere todos los servicios del nivel 2 al 4.

En el nivel 3 es representativa la recomendación X.25 del CCITT, que define el protocolo de intercambio de mensajes en el modo paquete.

Nivel de Transporte

En este nivel o capa se manejan los parámetros que definen la comunicación de extremo a extremo en la red:

• Asegura que los datos sean transmitidos libre de errores, en secuencia, y sin duplicación o perdida.
• Provee una transmisión segura de los mensajes entre Host y Host a través de la red de la misma forma que el Nivel de Enlace la asegura entre nodos adyacentes.
• Provee control de flujo extremo a extremo y manejo a extremo.
• Segmenta los mensajes en pequeños paquetes para transmitirlos y los reensambla en el host destino.

Nivel de Sesión

Es la encargada de la organización y sincronización del dialogo entre terminales. Aquí se decide por ejemplo, cual estación debe enviar comandos de inicio de la comunicación, o quien debe reiniciar si la comunicación se ha interrumpido. En general control la conexión lógica (no física ni de enlace).

Es importante en este nivel la sincronización y resincronizacion de tal manera que el estado asumido en la sesión de comunicación sea coherente en ambas estaciones. También, se encarga de la traducción entre nombres y base de datos de direcciones.

Nivel de Presentación

Este nivel o capa es el encargado de la representación y manipulación de estructuras de datos. Establece la sintaxis (o forma) en que los datos son intercambiados. Representativos de este nivel son el terminal virtual (VM: Virtual Machine), formateo de datos , compresión de información, encriptamiento, etc.

Nivel de Aplicación

En este nivel el usuario ejecuta sus aplicaciones. Ejemplo de este nivel son las bases de datos distribuidas en lo referente a su soporte.

Se distinguen dos categorías: servicios que usan el modo conexión para operar en tiempo real y aquellos que usan modos de conexión retardados (no en tiempo real).

Algunas aplicaciones de este nivel son:

• Correo electrónico según recomendación X.400 de CCITT.
• Servicios interactivos, tales como transacciones bancarias, interrogación de bases de datos, procesamiento en tiempo compartido.
• Servicio teletex, en particular la transferencia de documentos según recomendación T60, T61 y T62 de CCITT.

2.3.6 Modelo SNA

El modelo SNA tiene las siguientes características:

• Permite compartir recursos
• Reconoce perdida de datos durante la transmisión, usa procedimientos de control de flujo, evade sobrecarga y la congestión, reconoce fallos y hace corrección de errores.
• Provee interfaces abiertas documentadas.
• Simplifica la determinación de problemas gracias a los servicios de administración de la red.
• Mantiene una arquitectura abierta.
• Provee facilidad de interconexión de redes
• Provee seguridad a través de rutinas de logon y facilidades de encryptamiento
• Usa Synchronous Data Link Control (SDLC)

Niveles del Modelo SNA

Nivele de Control del Enlace Físico

El enlace físico de control de capas es la capa o nivel mas baja en la arquitectura. Este permite el uso de una variedad realistica de medios físicos par la interconexión de procedimientos de control. Procedimientos de protocolos típicos para esta capa o nivel son conexiones físicas provistas por líneas de comunicación, módem y la interfaces EIA RS-232C. Esta capa o nivel no tan solo permite variar tipos de circuitos punto a punto o multipunto, sino que provee los protocolos físicos para establecer, controlar y liberar los circuitos de datas conmutados.

Nivel de Enlace de Datos

Los medios de comunicación físicos (ej.: Línea telefónica) requieren técnicas especificas para ser usadas con el fin de transmitir dato entre sistemas a pesar de la naturaleza de tendencia de error de las facilidades físicas. Estas técnicas especificas son usadas en los procedimientos de control de enlace de dato. Las características primarias de la capa o nivel de enlace de Data de IBM SNA es que esta usa Control de Enlace de Data Sincrono ( Synchronous Data Link Control - SDLC) como el protocolo de línea de comunicación.

Nivel de Control de Ruta

Este nivel provee rutas virtualmente libre de errores entre los ultimo orígenes y destinos conectados a la red. Sobre todo el control de la red abarca o agrupa el establecimiento y manejo de estas rutas a través de la red.

El control de sendas o rutas (paths) por lo tanto tiende dos funciones primarias:

Enrutar mensajes a través de la red desde el origen hacia las localidades de destino.

Segmentar grandes mensajes o combinar pequeños mensajes, llamado segmentar en bloques (blocking), con el propósito de un caudal de transferencia mas eficiente a través de la red.

Nivel de Control de Transmisión

Provee un control básico de los recursos de transmisión de la red. Las funciones que provee son:

• Numero de verificación de secuencia cuando se recibe un mensaje
• Encriptamento de datos
• Administración de la rapidez en que los requerimientos enviados de una unidad lógica son recibidos en otra unidad lógica.
• Soporte para las funciones de frontera para nodos periféricos

Nivel de Control de Flujo de Datos

El flujo de datos en una sesión LU-LU necesita ser controlado de acuerdo a los protocolos de sesión usados y este nivel provee ese control. Las funciones que provee este nivel son:

• Asignación de números de secuencia de flujo de datos
• Correlación de la petición y respuesta
• Soporte para protocolos encadenados gracias a que hace agrupamiento en cadenas de las unidades relacionadas de petición
• Soporte y refuerzo de la petición de sesión y protocolos de modo de respuesta
• Soporte y coordinación de los modos de transmisión y recepción de los protocolos de sesión

Nivel de Servicio de Presentación

Los programas de transacciones se comunican unos con otros, de acuerdo con lo bien definidos protocolos de conversación, usando verbos de conversación. Este nivel define estos protocolos para comunicaciones de programa a programa de comunicación. También, controla el uso del nivel de verbos de los programas de transacciones.

• Controla la carga y el inicio de los programas de transacción
• Mantiene y soporta los modos de transmisión y recepción de protocolos de conversación
• Supervisa el uso de los parámetros de los verbos de los programas de transacción
• Refuerza las restricciones de los protocolos de secuencia
• Procesa verbos de programas de transacciones

Nivel de Servicios de Transacción

Es el nivel en el que los programas de servicios de transacción son implementados. Provee los siguientes servicios de usuario final:

• Control operativo del imite de sesión LU-LU
• Arquitectura de Intercambio de Documentos (DIA) para distribución de documentos entre sistemas de información de oficina basados en SNA
• Servicios Distribuidos SNA (SNADS) para comunicación asincronica de datos.

ARQUITECTURA DE RED

Arquitectura de la Red es el diseño de una red de comunicaciones. Es un marco para la especificación de los componentes físicos de una red y de su organización funcional y configuración, sus procedimientos y principios operacionales, así como los formatos de los datos utilizados en su funcionamiento.
En la telecomunicación, la especificación de una arquitectura de red puede incluir también una descripción detallada de los productos y servicios entregados a través de una red de comunicaciones, y así como la tasa de facturación detallada y estructuras en las que se compensan los servicios.
La arquitectura de red de internet se expresa de forma predominante por el uso de la Familia de Protocolos de Internet, en lugar de un modelo específico para la interconexión de redes o nodos en la red, o el uso de tipos específicos de enlaces de hardware.

Actualmente una buena arquitectura de red debe cumplir 4 características básicas:

• Tolerancia a fallos
• Escalabilidad
• calidad del servicio
• Seguridad

• Arquitectura SRA

•Arquitectura de Red Digital (DRA)

•Arcnet

• Ethernet

•Modelo OSI

Modelos topológicos

Hay dos modelos topológicos populares: la LAN / MAN / WAN y acceso /Distribución / modelos core. La LAN / MAN / WAN modelo arquitectónico es simple e intuitivo y se basa en la separación geográfica y / o topológica de redes. Su característica importante es que, al concentrarse en LAN / MAN / WAN límites, se centra en las características y necesidades de los límites y en las funciones de compartimentalización, servicio, desempeño y características de la red a lo largo de esos límites. Descripciones de control de la interfaz, o CDI, son útiles en la gestión del desarrollo de este modelo arquitectónico. El modelo arquitectónico de acceso / distribución / Core tiene algunas similitudes y diferencias de la LAN / MAN / WAN modelo. Es similar a la LAN / MAN / WAN modelo en el que se compartimenta algunas funciones, servicios, prestaciones y características de la red , aunque no hasta el grado de la LAN / MAN / WAN modelo .El acceso / distribución / modelo básico , sin embargo , se centra en la función en lugar de ubicación. Una característica de este modelo que es importante es que se puede utilizar para reflejar el comportamiento de la red en su acceso, áreas de distribución, y el núcleo. Tanto la LAN / MAN / WAN y acceso / distribución / modelos Core se utilizan como puntos de partida en la arquitectura de red, ya que ambos son intuitiva y fácil de aplicar .Pueden ser restrictiva. La LAN / MAN / WAN y el modelo de acceso / distribución / modelo Core indican además el grado de jerarquía prevista para la red.

Modelos basados en el flujo

Los modelos basados en el flujo que presentamos son punto a punto, cliente-servidor, jerárquica cliente-servidor, y la computación distribuida. El punto a punto modelo arquitectónico se basa en el modelo de flujo de punto a punto. Donde los usuarios y las aplicaciones son bastante coherentes en sus comportamientos de flujo a lo largo de la red . Las características importantes de este modelo son en las características arquitectónicas, flujos, de funciones, características y servicios. Dado que los usuarios y las aplicaciones en este modelo son consistentes en toda la red, no hay lugares obvios para las características arquitectónicas. Esto empuja a las funciones, características, y los servicios hacia el borde de la red, cerca de los usuarios y sus dispositivos, y también hace que los flujos de extremo a extremo, entre los usuarios y sus dispositivos.

Modelos Funcionales

Los modelos funcionales se centran en el apoyo a determinadas funciones de la red. En esta sección presentamos proveedores de servicio , intranet / extranet , solo /modelos de rendimiento de varios niveles y de extremo a extremo . El modelo de proveedores de servicios se basa en las funciones de proveedores de servicios , centrándose en la privacidad y la seguridad , la prestación de servicios a los clientes ( usuarios) , y la facturación. El modelo intranet / extranet se centra en la seguridad y la privacidad, incluyendo la separación de los usuarios, los dispositivos y las aplicaciones basadas en un acceso seguro. Tenga en cuenta que en este modelo no puede haber varios niveles de la jerarquía.
El modelo rendimiento de varios niveles se centra en la identificación de las redes o partes de una red como tener un solo nivel de rendimiento, múltiples niveles de rendimiento, o que tiene componentes de ambos. Este modelo se basa en los resultados de los requisitos y análisis de flujo, donde un solo y el rendimiento de varios niveles se determina. Recordemos que para el desempeño de múltiples niveles , múltiples aplicaciones , dispositivos y usuarios pueden impulsar la arquitectura y el diseño de la red , en términos de rendimiento, mientras que el rendimiento de un solo nivel se centra en el apoyo (por lo general la mayoría de aplicaciones) , los dispositivos y los usuarios que tienen un conjunto coherente de rendimiento requisitos . Estos tienen dos conjuntos muy diferentes de los requisitos arquitectónicos. El modelo de arquitectura de extremo a extremo se centra en todos los componentes en la -ruta final de un flujo de tráfico. Este modelo está más estrechamente alineado con la basada en el flujo de perspectiva de la creación de redes. Modelos funcionales son los más difíciles de aplicar a una red, en la que debe comprender dónde se encuentra cada función.

CLASES DE REDES

Dirección IP Clase A, B, C, D y E

Si tenemos la dirección IP Clase C 192.168.1.0/24 y la pasamos a binario Los primeros 3 octetos, que coinciden con los bits “1” de la máscara de red (fondo bordó), es la dirección de red, que va a ser común a todos los hosts que sean asignados en el último octeto (fondo gris). Con este mismo criterio, si tenemos una 

Es una etiqueta numérica que identifica, de manera lógica y jerárquica, a un interfaz (elemento de comunicación/conexión) de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red del protocolo TCP/IP. Dicho número no se ha de confundir con la que es un identificador de 48bits para identificar de forma única a la y no depende del protocolo de conexión utilizado ni de la red.

Existen 5 tipos de clases de IP más ciertas direcciones especiales:

Red por defecto (default) - La dirección IP de 0.0.0.0 se utiliza para la red por defecto.

Clase A - Esta clase es para las redes muy grandes, tales como las de una gran compañía internacional. Del IP con un primer octeto a partir de 1 al 126 son parte de esta clase. Los otros tres octetos son usados para identificar cada anfitrión. Esto significa que hay 126 redes de la clase A con 16,777,214 (224 -2) posibles anfitriones para un total de 2,147,483,648 (231) direcciones únicas del IP. Las redes de la clase A totalizan la mitad de las direcciones disponibles totales del IP.

En redes de la clase A, el valor del bit *(el primer número binario) en el primer octeto es siempre 0.

Loopback - La dirección IP 127.0.0.1 se utiliza como la dirección del loopback. Esto significa que es utilizada por el ordenador huésped para enviar un mensaje de nuevo a sí mismo. Se utiliza comúnmente para localizar averías y pruebas de la red.

Clase B - La clase B se utiliza para las redes de tamaño mediano. Un buen ejemplo es un campus grande de la universidad. Las direcciones del IP con un primer octeto a partir del 128 a1 191 son parte de esta clase. Las direcciones de la clase B también incluyen el segundo octeto como parte del identificador neto. Utilizan a los otros dos octetos para identificar cada anfitrión(host). Esto significa que hay 16,384 (214) redes de la clase B con 65,534 (216 -2) anfitriones posibles cada uno para un total de 1,073,741,824 (230) direcciones únicas del IP. Las redes de la clase B totalizan un cuarto de las direcciones disponibles totales del IP y tienen un primer bit con valor de 1 y un segundo bit con valor de 0 en el primer octeto.

Clase C - Las direcciones de la clase C se utilizan comúnmente para los negocios pequeños a mediados de tamaño. Las direcciones del IP con un primer octeto a partir del 192 al 223 son parte de esta clase. Las direcciones de la clase C también incluyen a segundos y terceros octetos como parte del identificador neto. Utilizan al último octeto para identificar cada anfitrión. Esto significa que hay 2,097,152 (221) redes de la clase C con 254 (28 -2) anfitriones posibles cada uno para un total de 536,870,912 (229) direcciones únicas del IP. Las redes de la clase C totalizan un octavo de las direcciones disponibles totales del IP. Las redes de la clase C tienen un primer bit con valor de 1, segundo bit con valor de 1 y de un tercer bit con valor de 0 en el primer octeto.

Clase D - Utilizado para los multicast, la clase D es levemente diferente de las primeras tres clases. Tiene un primer bit con valor de 1, segundo bit con valor de 1, tercer bit con valor de 1 y cuarto bit con valor de 0. Los otros 28 bits se utilizan para identificar el grupo de computadoras al que el mensaje del multicast esta dirigido. La clase D totaliza 1/16ava (268,435,456 o 228) de las direcciones disponibles del IP.

Clase E - La clase E se utiliza para propósitos experimentales solamente. Como la clase D, es diferente de las primeras tres clases. Tiene un primer bit con valor de 1, segundo bit con valor de 1, tercer bit con valor de 1 y cuarto bit con valor de 1. Los otros 28 bits se utilizan para identificar el grupo de computadoras que el mensaje del multicast esta dirigido. La clase E totaliza 1/16ava (268,435,456 o 228) de las direcciones disponibles del IP.

Broadcast - Los mensajes que se dirigen a todas las computadoras en una red se envían como broadcast. Estos mensajes utilizan siempre La dirección IP 255.255.255.255.

Máscara de Red

La máscara de red es una combinación de bits que sirve para delimitar el ámbito de una red de computadoras. Su función es indicar a los dispositivos qué parte de la dirección IPes el número de la red, incluyendo la subred, y qué parte es la correspondiente al host.

Ejemplo 

8bit x 4 octetos = 32 bit. (11111111.11111111.11111111.11111111 = 255.255.255.255)

8bit x 3 octetos = 24 bit. (11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0)

8bit x 2 octetos = 16 bit. (11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0)

8bit x 1 octetos = 8 bit. (11111111.00000000.00000000.00000000 = 255.0.0.0)

En el ejemplo 10.0.0.0/8, según lo explicado anteriormente, indicaría que la máscara de red es 255.0.0.0

Las máscaras de redes , se utilizan como validación de direcciones realizando una operación AND lógica entre la dirección IP y la máscara para validar al equipo, lo cual permite realizar una verificación de la dirección de la Red y con un OR y la máscara negada se obtiene la dirección del broadcasting.

Porción de Host

La cantidad de bits "0" en la porción de host de la máscara, indican que parte de la dirección de red se usa para asignar direcciones de host, es decir, la parte de la dirección IP que va a variar según se vayan asignando direcciones a los hosts. 

dirección Clase B, los 2 primeros octetos son la dirección de red que va a ser común a todos los hosts que sean asignados en los últimos 2 octetos, y si tenemos una dirección Clase A, el 1 octeto es la dirección de red que va a ser común a todos los hosts que sean asignados en los últimos 3 octetos. 

Ahora, si en vez de tener una dirección con Clase tenemos una ya subneteada, por ejemplo la 132.18.0.0/22, la situación es más compleja.

En este caso los 2 primeros octetos de la dirección IP, ya que los 2 primeros octetos de la máscara de red tienen todos bits “1” (fondo bordo), es la dirección de red y va a ser común a todas las subredes y hosts. Como el 3º octeto está divido en 2, una parte en la porción de red y otra en la de host, la parte de la dirección IP que corresponde a la porción de red (fondo negro), que tienen en la máscara de red los bits “1”, se va a ir modificando según se vayan asignando las subredes y solo va a ser común a los host que son parte de esa subred. Los 2 bits “0” del 3º octeto en la porción de host (fondo gris) y todo el último octeto de la dirección IP, van a ser utilizados para asignar direcciones de host. 

Convertir Bits en Números Decimales

Como sería casi imposible trabajar con direcciones de 32 bits, es necesario convertirlas en números decimales. En el proceso de conversión cada bit de un intervalo (8 bits) de una dirección IP, en caso de ser "1" tiene un valor de "2" elevado a la posición que ocupa ese bit en el octeto y luego se suman los resultados. Explicado parece medio engorroso pero con la tabla y los ejemplos se va a entender mejor.

PROTOCOLOS

Los detalles precisos de lo que hacen los protocolos dependen del tipo de protocolo y de las tareas que les estemos pidiendo a la computadora, pero las funciones generales que cumplen aquellos en nuestra red son comunes:

Enviar y recibir mensajes de cualquier tipo a través del hardware de la red

Identificar quien envía y cual es el destino del mensaje, y determinar si la computadora que recibe es el destino final.

Para las computadoras con múltiples conexiones de red, enviar si es posible los mensajes recibidos a lo largo del camino hacia su destino final.

Verificar que el mensaje recibido ha llegado intacto o solicitar la retransmisión de mensajes dañados.

Descubrir las computadoras que están operando en la red de área local.

Convertir los nombres de las computadoras en direcciones usadas por el software y hardware de la red y viceversa.

Publicitar los servicios ofrecidos por esta computadora y solicitar cuales son los servicios ofrecidos por las otras computadoras.

Recibir la identificación del usuario y la información de autenticación, y el control de acceso a los servicios.

Codificar y decodificar la información transmitida para mantener la seguridad a través de una red poco segura.

Transferir información en ambos sentidos de acuerdo a los requerimientos del software y servicios específicos.

Manejo de Información

Transferencia de archivos: Ya hemos notados que las funciones de transferencia de archivos entre computadoras, construidas dentro de Microsoft Windows Explorer, usan protocolos de red; a pesar que la interfaz es la misma para mover archivos entre discos en una máquina local y entre discos en dos máquinas diferentes, las operaciones subyacentes son diferentes. Para transferencias entre computadoras, Windows Explorer recurre a uno de los protocolos de red disponibles en ambas máquinas para hacer que la información sea enviada de una computadora a otra, usando el sistema de archivos local para almacenar la información recibida de la red o para obtener la información que será enviada por la red.

Descubrir las computadoras: Si abrimos Windows Explorer haciendo doble clic en el icono ENTORNO DE RED veremos una lista de todas las computadoras en la LAN visibles desde nuestra computadora. Si en cambio hacemos clic en el icono ENTORNO DE RED con el botón derecho del Mouse y elegimos explorar, veremos una pantalla más interesante. Si nosotros expandimos el ENTORNO DE RED en el panel izquierdo y veremos los recursos compartidos en las computadoras.  

Ocupa nada menos que tres protocolos:

•Descubrir las computadoras visibles en la red.

•Asociar los nombres con los números que devolvía el primer protocolo.

•Descubrir los servicios y recursos que están disponibles a través de una computadora de la red.

•Publicitar y solicitar servicios, identificar y autenticar usuarios, codificar y decodificar datos, y transferir información: establecer la llamada en conferencia requirió protocolos específicos y aplicación para descubrir que las computadoras podían iniciar y aceptar las llamadas de NetMeeting, para reunir los datos para la transmisión en red y para transferir los datos de video y de audio en la conversación.   Las tres secciones siguientes describen las capacidades y limitaciones de cada uno de los tres grupos de protocolos comunes de las capas 3 y 4 (del modelo OSI). Entonces, de todas las capacidades generales listadas más arriba, trataremos algunas para los tres protocolos más importantes:

•Transmitir los mensajes recibidos (capa 3).

•Verificar que el mensaje recibido ha llegado intacto, o requerir la retransmisión de mensajes dañados (capa 4).

•Descubrir cuales computadoras están operando en la red de área local (capa 3)

•Convertir los nombres de las computadoras en direcciones usadas por el software de red, por el hardware de red y viceversa (capa 4).

NetBEUI

Es el protocolo de Microsoft para las redes simples de Windows. Estos protocolos conocidos como SMB (Bloques de mensaje de Servidor) y soportados por el Software de Samba bajo Linux así como por el Software nativo de Windows, pueden correr sobre NETBEUI Novell y protocolos de Internet.

IPX/SPX

De la misma forma que NETBEUI es un protocolo que Microsoft inventó para responder a las necesidades que percibía para Windows, IPX (Intercambio de paquetes de red de Internet) y SPX (Intercambio de paquetes secuenciados) son protocolos que Novell derivó del trabajo en Xerox para responder a las necesidades de los productos Novell NetWare.

TCP/IP

La Red, de redes inicial fue la ARPanet, que usaban un protocolo de computadora a computadora llamado NCP (Protocolo de control de red). Los cambios y las extensiones a TCP/IP están manejados por una organización voluntaria llamada IETF (Fuerza de Trabajo de la ingeniería de Internet). El protocolo TCP/IP no corresponde con exactitud al modelo de 7 capas y combina algunas de las capas juntas en un solo protocolo cuando es conveniente. De los protocolos que se muestran, FTP (Protocolo de transferencia de archivos), SMTP (Protocolo de transferencia de correo) y DNS (Servicio de nombres de dominio) son los protocolos de capas superiores.

La comunicación entre computadoras es similar, de muchas maneras, a la comunicación entre los humanos; las computadoras deben hablar un lenguaje común (un protocolo) y deben tener un contexto mutuo suficiente (información compartida) para que la conversación tenga sentido. Los protocolos más comunes para el transporte de mensajes son NetBEUI, Novell y TCP/IP es el lenguaje común de Internet.

Los protocolos están por arriba de estos tres dependen de las aplicaciones de red comunes con protocolos específicos incluyen transferir y compartir archivo, compartir impresoras, e-mail y la Web.

HARDWARE

En general tenemos gran variedad de hardware usado en comunicaciones, enrutadores, commutadores, repetidores, concentradores, puentes, servidores, terminales, multiplexores, conectores, cables, entre muchos otros mas

ROUTER o ENCAMINADOR: Es un dispositivo que conecta dos redes locales y es el responsable de controlar el tráfico entre ellas y de clasificarlo. En sistemas complejos suele ser un filtro de seguridad para prevenir daños en la red local. Es posible conectar varias redes locales de forma que los ordenadores o nodos de cada una de ellas tenga acceso a todos los demás.

Estos dispositivos operan en el tercer nivel de red ( Capa de Red ) del modelo OSI, y enlazan los tres primeros niveles de este modelo. Los routers redirigen paquetes de acuerdo al método entregado por los niveles mas altos. Actualmente, son capaces de manejar un protocolo o varios protocolos a la vez.

Son también llamados sistemas intermediarios. Originalmente, fueron usados para interconectar múltiples redes corriendo el mismo protocolo de alto nivel ( por ejemplo; TCP/IP) con múltiples caminos de transmisión origen/destino. Entre los más usados en la actualidad se encuentran los de la empresa CISCO.

BRIGDE O PUENTE: Unidad Funcional que interconecta dos redes de área local que utilizan el mismo protocolo de control de enlace lógico pero distintos protocolos de control de acceso al medio. Operan en el nivel 2 de OSI ( Capa de Enlace de Datos).  Estos equipos unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel. Solo el tráfico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo. Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos lógicos, descargando de tráfico las interconexiones. Los bridges producen las señales, con lo cual no se transmite ruido a través de ellos.

BROUTER: Este es un dispositivo que realiza las funciones de un brigde y un router a la vez.

HUB O CONCENTRADOR: En un equipo integrador para diversos tipos de cables y de arquitectura que permite estructurar el cableado de las redes. La variedad de tipos y características de estos equipos es muy grande. En un principio eran solo concentradores de cableado, pero cada vez disponen de mayor número de capacidad de la red, gestión remota, etc. La tendencia es a incorporar más funciones en el concentrador. Existen concentradores para todo tipo de medios físicos. Generalmente te indican la actividad de la red, velocidad y puertos involucrados. Su funcionamiento es simple, se lleva hasta el un cable con la señal a transmitir y desde el se ramifican mas señales hacia otros nodos o puertos. Entre los fabricantes que producen gran variedad de estos equipos se encuentran las empresas 3COM y Cisco

REPETIDOR: Es un equipo que actúa a nivel físico. Prolonga la longitud de la red uniendo dos segmentos, amplificando, regenerando y sincronizando la señal. La red sigue siendo una sola, con lo cual, siguen siendo válidas las limitaciones en cuanto al número de estaciones que pueden compartir el medio. Una desventaja de estos equipos es que también amplifican el ruido que pueda venir con la señal.

GATEWAY: Es un equipo para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes, a todos los niveles de comunicación. La traducción de las unidades de información reduce mucho la velocidad de transmisión a través de estos equipos. En realidad es una puerta de acceso, teniendo lugar una conversión completa de protocolos hasta la capa 7 ( Capa de Aplicación) del modelo de referencia OSI.

MODEM: Es un dispositivo que permiten a las computadoras comunicarse entre sí a través de líneas telefónicas, esta comunicación se realiza a través de la modulación y demodulación de señales electrónicas que pueden ser procesadas por computadoras, las señales analógicas se convierten en digitales y viceversa. Los modems pueden ser externos o internos dependiendo de su ubicación física en la red. Entre los mayores fabricantes tenemos a 3COM, AT&T, Motorola, US Robotics y NEC.

La transmisión por modem se divide en tres tipos:

SIMPLEX: Permite enviar información solo en un sentido.

HALF DUPLEX: Permite enviar información en ambos sentidos pero no a la misma vez.

FULL DUPLEX: Permite enviar información en ambos sentidos simultaneamente.

MULTIPLEXOR (MPX): Es también conocido como Concentrador (de líneas). Es un dispositivo que acepta varias líneas de datos a la entrada y las convierte en una sola línea corriente de datos compuesta y de alta velocidad. Esto hace la función de transmitir "simultáneamente" sobre un mismo medio varias señales.

MULTIPLEXOR (MUX): Es un equipo cuya función es la de seleccionar entre varias entradas una de ellas a la salida. Generalmente el Multiplexor esta unido a otros equipos como un modem o también un switch. Los multiplexores son circuitos realmente importantes en el diseño de sistemas que requieran un cierto tráfico y comunicación entre distintos componentes y se necesite controlar en todo momento que componente es quien envía los datos. En realidad se puede asimilar a un selector, ya que por medio de unas entradas de control se selecciona la entrada que se desee reflejada en la salida.
Esto se consigue utilizando principalmente puertas XOR, de ahi su nombre multiple_xor.

SWITCH O CONMUTADOR: Es un dispositivo de switcheo modular que proporciona conmutados de alta densidad para interfaces Ethernet y Fast Ethernet Proporciona la posibilidad de trabajar en redes LAN virtuales y la posibilidad de incorporar conmutación múltiple con el Sistema Operativo de Cisco Internetwork. El diseño modular permite dedicar conexiones Ethernet de 10Mbps y conexiones Fast Ethernet de 100Mbps a segmentos LAN, estaciones de alto rendimiento y servidores, usando par trenzado sin apantallamiento, par trenzado apantallado y fibra optica. Permiten una amplia velocidad de conmutación entre Ethernet y Fast Ethernet a través de una amplia gama de interfaces que incluyen Fast Ethernet, Interfaces de Distribución de Datos por Fibra (FDDI) y ATM.