• Es un dispositivo que se encuentra en {{el extremo de la red}}, el cual {{ejecuta aplicaciones}} y tiene una {{torre de protocolos de comunicación que le permite intercambiar información con otros hosts}}.
Host
  • Las entidades son {{los procesos de cada capa y desarrollan determinadas funciones}}
  • Las entidades pares son las entidades que {{tienen el mismo nombre pero están en equipos diferentes}}
  • Las entidades no pares son las entidades que {{tienen diferente nombre y están en el mismo sistema}}

Modelo-de-capas.png

Entidad
  • Una interfaz define {{qué operaciones y servicios ofrece una capa a la inmediata superior.}}
Interfaz
  • Se dice que una capa {{ofrece uno o más servicios a la capa adyacente inmediatamente superior a ella. Ejemplos de servicios: envíos urgentes, confirmados, best effort (servicio no garantizado), etc.}}
Servicio
  • Comprende tres elementos claves:
    • Definición del servicio (descripción funcional del servicio)
    • Especificación del protocolo.
    • Direccionamiento a través de SAP (Service Access Point)
      • El SAP {{identifica cada entidad dentro de una capa}}.

Servicio-Protocolo-SAP.png

Normalización

La comunicación vertical (o la real) discurre entre {{entidades Entidad NO pares adyacente en la misma máquina}}
- En el equipo transmisor, una capa (entidad) pasa datos e información de control a la capa (entidad) {{inmediata inferior}}.
- En el equipo receptor, una capa (entidad) pasa datos e información de control a la capa (entidad) {{inmediata superior}}.
- Para esta comunicación se utilizan los {{interfaces}}

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Comunicación vertical
  • En la comunicación vertical de un Host transmisor , una capa superior (en el nivel i+1) envía una (PDU) a la capa adyacente inferior (en el nivel i), junto con información de control (ICI). La capa inferior, añade una {{cabecera}} a la PDU recibida (que en este nivel llamaremos {{SDU}}) y genera su propia PDU de nivel i. Se dice que esta capa i encapsula [1] la PDU recibida.
  • En la comunicación vertical de un Host receptor, una capa inferior de nivel i+1 recibe su PDU del nivel inferior. Esta capa i+1, extrae y procesa la cabecera de su nivel que contiene la PDU recibida. Si todo es correcto, elimina esa cabecera (lo que se conoce como {{desencapsulado}}) y envía el resto del contenido a la capa superior i, que recibirá la PDU de nivel i.

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  1. podemos utilizar el símil de una cápsula de café, en donde la cápsula envuelve o protege el café que tiene en su interior. En nuestro caso, la cabecera de nivel i "protege" la PDU de nivel i+1.↩︎

Encapsulado y desencapsulado
  • Los protocolos definen {{el formato y el orden}} de los mensajes enviados y recibidos entre las entidades pares definidos en un modelo de red y {{las acciones}} a tomar resultado de la transmisión y recepción de los mensajes.
Protocolo
  • Es el {{conjunto de capas y protocolos definidos en un determinado modelo. Por ejemplo, la figura muestra un modelo con cinco capas.}}
  • No incluye detalles de implementación ni especificación de las interfaces.

Modelo-de-capas.png

Arquitectura lógica de red
  • El modelo OSI (Open Systems Interconnection), definido por ISO (International Organization for Standardization), divide el problema de la transmisión de información entre equipos en siete capas:{{
    - 7 - Aplicación
    - 6 - Presentación
    - 5 - Sesión
    - 4 - Transporte
    - 3 - Red
    - 2 - Enlace
    - 1 - Física
    }}
Modelo OSI
  • El modelo de Internet divide el problema de la transmisión entre dos equipos de red en cinco capas o niveles:
    • 5 - Aplicación
    • 4 - Transporte
    • 3 - Red
    • 2 - Enlace
    • 1 - Física
  • Hay autores que consideran que este modelo tiene cuatro capas, al juntar las dos últimas en una sola llamada capa de subred (o capa de acceso de red, nuevamente dependiendo del autor).
  • Generalmente a este modelo se le conoce como modelo TCP/IP, aunque no es del todo correcto, ya que TCP e IP son simplemente protocolos de nivel de transporte y red, por lo que no se recogen todos los protocolos que se pueden usar. Sólo se le llama así porque son los protocolos más utilizados en esas capas.
Modelo de Internet
  • Es la capa que {{permite la comunicación entre los hosts que están en los extremos de la red}}.
  • Su función básica es la de {{permitir que varios procesos de la capa de aplicación puedan utilizar sus servicios (conocido como multiplexación y demultiplexación)}}
  • Las PDU que genera la capa de transporte se denominan {{segmentos}}.
  • Los principales protocolos que comunican entidades de transporte entre hosts son {{El protocolo TCP y El protocolo UDP}}
Capa de Transporte
  • La capa de red permite {{que los datagramas enviados por un host lleguen al host destino}} atravesando equipos intermedios denominados {{routers}}.
  • Es necesario identificar de forma unívoca[1] a cada equipo conectado a la red. En IP se denomina {{Dirección IP}}.

  1. Correspondencia unívoca según la RAE: 1. f. Mat. Relación entre dos conjuntos por la que se hace corresponder a todo elemento del primero un solo elemento del segundo.↩︎

Capa de Red
  • Es la capa que {{presta servicios al usuario final}}.
  • Alguno de los protocolos que permiten la comunicación entre aplicaciones de diferentes hosts son {{Protocolo DNS, Protocolo HTTP, el protocolo SMTP (correo electrónico), el protocolo FTP (transferencia de ficheros), etc.}}
Capa de Aplicación
  • En el modelo de Internet o TCP/IP, la capa de subred comprende las capas de {{enlace y física}} definidas en el modelo OSI.
  • La capa de subred permite la conexión entre {{dos equipos directamente conectados}}.
Capa de Subred
  • Bit: {{porción básica de representación de información en el sistema binario}}
  • Señal: {{forma de transmitir un bit o conjunto de bits en un medio de transmisión}}
  • Enlace: {{medio de transmisión utilizado para la transmisión de señales entre dispositivos de red}}
  • Medio guiado: {{propaga señales sobre un medio sólido: cobre (pares, coaxial), fibra de vidrio (fibra óptica)}}
  • Medio no guiado: {{propaga señales sobre un medio no sólido, sin necesidad de conductor: radio, por ejemplo}}
  • Tiempo de propagación (): {{es el tiempo que transcurre desde que se genera la señal en un transmisor hasta que llega al receptor
    • Tiempo de propagaciónó}}
  • Tasa de transmisión (): {{es el número de bits que puede generar como señal una tarjeta de red en un intervalo de tiempo dado. Normalmente se expresa en bits/segundo [bps] o en múltiplos de este, como kilobits/segundo [kbps] (1000 bps), megabits/segundo [Mbps] ( bps) o gigabits/segundo [Gbps] ( bps).}}
  • Tiempo de transmisión (): {{es el tiempo que necesita la tarjeta de red de un dispositivo para generar la señal correspondiente a la información que se quiere transmitir.
    • Tiempo de transmisión}}
  • Retardo extremo a extremo (): {{es el tiempo necesario desde que se comienza a transmitir hasta que la información llega completamente al destino. En un enlace directo:
    • }}
  • Probabilidad de error de un paquete (): {{es la probabilidad de que al menos un bit de los transmitidos haya llegado al receptor con error:
      • =Bit Error Rate, o tasa de errores de bit
      • es el número de bits transmitidos en un paquete.}}
Conceptos básicos sobre el medio Físico
  • En los servicios orientados a la conexión {{las entidades pares de dos equipos diferentes deben establecer una conexión antes de poder intercambiar datos}}, mientras que en los no orientados a la conexión {{las entidades pares de dos equipos diferentes pueden intercambiar información sin necesidad de establecer una conexión.}}
  • En una conexión {{se negocian diferentes parámetros, como la memoria reservada para la comunicación, el tamaño máximo de datos que cada entidad puede enviar, etc.}}
Servicios orientados o no a la conexión
  • En un servicio confirmado {{las entidades que reciben datos de su entidad par, deben confirmar la recepción correcta de los datos a la entidad par que envió dichos datos. Estas confirmaciones se conocen normalmente como asentimientos}}
  • En un servicio no confirmado {{las entidades receptores no tienen que confirmar la correcta recepción de los datos.}}
Servicios confirmados y no confirmados
  • Es {{el conjunto de dispositivos de red (routers) interconectados}}.
  • Los routers permiten {{el reenvío de paquetes entre hosts (sistemas finales)}}.
Núcleo de la red
Internet
  • En este modelo, los host clientes solicitan servicios a host servidores dedicados.
Modelo cliente-servidor
  • El mensaje se envía {{como un todo, desde el emisor al destino}}.
Conmutación de mensajes
  • En la conmutación de paquetes, el mensaje {{se divide en varias partes llamados paquetes}}.
  • Dependiendo de cómo transmita la red los paquetes, existen dos tipos de conmutación de paquetes:
Conmutación de paquetes
  • Circuitos virtuales[1] tipo de comunicación en donde {{se debe establecer un camino lógico (no necesariamente físico) entre los equipos intermedios}} antes de poder enviar la información. Todos los paquetes enviados seguirán {{el mismo camino}}.
Circuitos virtuales
  • Datagramas[1] en donde los extremos pueden enviar los paquetes, también conocidos como datagramas, {{sin necesidad de establecer una conexión}}. Los paquetes {{pueden seguir caminos diferentes (ver Circuitos virtuales, que es lo contrario)}}.

  1. muchos autores hablan (erróneamente) de conmutación de paquetes y datagramas como sinónimos, cuando no lo son.↩︎

Comunicación por datagramas

A veces mal llamada Conmutación de paquetes directamente

  • La unidad de datos del servicio es la unidad de información {{que una entidad transmisora envía a la entidad que se encuentra en la capa adyacente inferior.}}

Modelo-de-capas.png

Unidad de datos del servicio (SDU)

El ICI permite {{el intercambio de información entre dos capas adyacentes, en donde la superior describe diferentes parámetros necesarios para que la inferior pueda realizar el servicio deseado.}}
Por ejemplo, cuando queremos enviar un paquete por una compañía de transporte, además del paquete que queremos enviar (que sería la Unidad de datos del servicio (SDU), en términos de redes de ordenadores) el usuario debe rellenar un formulario con una serie de campos como el remitente, el destinatario, y el tratamiento que se le quiere dar al paquete, como puede ser una entrega de 24 horas, 48 horas, confirmado o no, etc. Este tipo de información es el que se intercambiaría por el ICI.

Modelo-de-capas.png

Interfaz de información de control (ICI)
  • La cabecera, o información de control, es {{la porción de información utilizada por cada protocolo para implementar el servicio ofrecido a la capa superior.}}
  • En una comunicación, cada protocolo de una capa en un transmisor {{añade o concatena}} su cabecera a la Unidad de datos del servicio (SDU) recibida de la capa superior. En cambio, cada entidad en las capas de un receptor {{procesa y luego elimina}} su respectiva cabecera de la Unidad de datos del protocolo (PDU) (que es la información recibida de la capa inferior).
  • La cabecera se conoce formalmente como {{PCI (Protocol-Control Information) o Información de Control del Protocolo}}.

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Cabecera

Modelo-de-capas.png

Unidad de datos del protocolo (PDU)
  • Las redes de acceso permiten la conexión entre {{los hosts y el núcleo de red}}.
Redes de acceso
  • En vez de abordar el problema de transmitir información entre equipos como un todo, se utiliza la estrategia de "Divide y Vencerás" en donde se dividirá el problema en diferentes partes (capas o niveles), en donde cada una tendrá una funcionalidad específica y diferente a las del resto.
  • Capa o nivel: {{es el conjunto de funciones bien definidas, orientadas a resolver un problema determinado}}
  • De forma lógica, las capas se representan una encima de otra: la capa inferior presta {{servicios[1]}} a la capa inmediata superior.

Modelo-de-capas.png

  1. Un servicio es un conjunto de operaciones (primitivas) que una capa proporciona a la capa inmediatamente superior.↩︎

Capas o niveles

#flashcards/intro
#review2
La comunicación horizontal (o virtual, ya que no es la real) discurre entre {{entidades Entidad pares de máquinas diferentes}}.
- Para esta comunicación se utilizan los {{protocolos}}

Modelo-de-capas.png

Comunicación horizontal
Start-here.jpg
  • Generalmente[1], se denomina socket al {{interfaz de comunicación entre la capa de aplicación y la de transporte. Existen sockets TCP, que comunican una aplicación con el protocolo de transporte TCP y sockets UDP, que comunican aplicaciones con UDP.}}

Socket_TCP.png

  1. esta es la definición más utilizada, aunque también se utiliza para referirse a otras capas.↩︎

Sockets
Socket_TCP.png
Servicio-Protocolo-SAP.png
  • Debido a la MTU que impone el nivel de enlace, el resto de niveles superiores deben limitar el tamaño de sus propias PDU:
    • La PDU que genere el nivel de red debe ser, como mucho, la MTU, por lo que:
      • ñññññ
      • ññ
    • Por otro lado, la PDU de transporte se genera con la SDU de nivel de aplicación a la que se concatena la cabecera de transporte, por lo que:
      • ññññ
      • ñññ
  • En algunos casos, el nivel de transporte ofrece el servicio de segmentación al nivel de aplicación, lo que implica que este último nivel puede enviar mensajes de cualquier longitud, y es el nivel de transporte el que segmenta o divide el mensaje en trozos que cumplan la última inecuación.
  • Por lo tanto, la segmentación es {{el proceso que realiza el nivel de transporte de segmentar los mensajes de nivel de aplicación para garantizar que se cumple el tamaño máximo de trama impuesto por la MTU.}}
Segmentación
Modelo-de-capas.png
  • Por ejemplo, supongamos que nos faltan 4 cromos en nuestra colección, y que queremos pedirlo a la empresa que los distribuye. En la página web de esta empresa tienen un formulario que hay que rellenar, con datos como nuestro nombre, dirección y el número de los cromos que necesitamos. Este es el formato del formulario que ha creado la empresa con los datos que necesita para poder prestar su servicio. Una vez rellenados estos datos, el usuario envía el formulario y el servidor, como acción asociado a este envío, calcula el coste de este servicio (por ejemplo, sumando el coste de cada cromo y sumándole los gastos de envío a la dirección proporcionada) y se lo envía al usuario como otro formulario en donde debe incluir los datos de su tarjeta de crédito (nuevamente vemos otro formato diferente de datos que se debe rellenar). Finalmente, el usuario valida la compra desde su aplicación bancaria y la orden entra en el departamento de ventas de la empresa, quienes enviarán un paquete con los cromos comprados por el usuario.
  • La siguiente figura muestra el intercambio de mensajes, su formato y el orden [1]
BancoEmpresaUsuarioBancoEmpresaUsuario1.Solicita_Formulario_Venta()2.Devuelve_Formulario_Venta(Formulario)3.Envia_Formulario_Venta(Nombre,Direccion,Lista_Cromos,Cuenta)4.Calcula_precio(Direccion,Lista_Cromos)5.Devuelve_Formulario_Pago(Formulario,Coste)6.Envia_Pago(Nombre,Cantidad)7.Confirma_Pago()8.Confirma_Pago()9.Envia_Cromos()

  1. la figura muestra un intercambio simplificado.↩︎

Símil de un protocolo
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Interactive Graph
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