Protocolos y Servicios InformáticosGrecia Paola Martínez Ontiveros

Contenido

• Definición de protocolo.

• Función de un protocolo.

• Elementos de un protocolo.

• Diseño de un protocolo.

• Errores, tipos, corrección y bit de paridad.

• Control de flujo y modelos de validación.

¿Qué es un protocolo?

• Un protocolo es básicamente, según la definición de Cisco, un conjunto de reglas que rigen la comunicación, un protocolo controla prácticamente la conexión, comunicación y transferencia de datos entre dos puntos finales.

• Los siguientes son protocolos comúnmente conocidos en el mundo de las telecomunicaciones:

TCP/IP

EthernetRS-232 IPv4

HTTP ICMP

¿Cuál es su función?

• Permitir que dos o mas dispositivos entablen una comunicación para el intercambio de información. Este conjunto de reglas se utilizan para definir el medio de comunicación, la sintaxis, la sincronización de la comunicación y hasta en algunos casos los métodos para la recuperación de información ante errores.

• Otra función fundamental de los protocolos es promover la estandarización, de esta manera dos dispositivos que no sean productos de la misma marca o fabricante, podrán comunicarse si ambos se rigen bajo el mismo protocolo.

Elementos de un protocolo

• Los elementos clave que componen a un protocolo son:

• Sintaxis, se refiere al formato o estructura de los datos, es decir el orden en que se presentaran. Un ejemplo de este formato sería que en un mensaje los primeros ocho bits identifiquen al emisor, los siguientes ocho bits identifiquen al receptor y el resto de los bits sean en el mensaje en sí.

• Semántica, es el significado de cada sección de bits que componen el mensaje, es básicamente la interpretación que se le dará al formato del mensaje.

• Sincronización, se refiere a dos características importantes: la primera a cuando los datos pueden ser enviados y la segunda característica es la rapidez los datos pueden ser transmitidos.

Principios en el diseño de protocolos

• Sencillez, un protocolo puede ser construido a partir de un pequeño número de piezas bien diseñadas y bien entendidas, cada una de estas piezas lleva a cabo una función y la realiza bien.

• Modularidad, cada pieza de un protocolo es llamada protocolo ligero, estas piezas están desarrolladas como funciones ortogonales que no se mezclan, si no que están diseñadas como entidades independientes.

• Protocolos bien formados, un protocolo bien formado se debe de auto-estabilizar a el mismo, si un error cambia el estado del protocolo este debe de estar diseñado para volver a un estado deseable de funcionamiento.

• Solidez, un protocolo de estar preparado para desenvolverse adecuadamente en cada acción posible y con cada posible secuencia de acciones, en todas las condiciones posibles. Además el protocolo debe hacer sólo suposiciones mínimas sobre su entorno para evitar dependencias de características particulares que podrían cambiar, un diseño solido escala fácilmente con las nuevas tecnologías sin la necesidad de cambios fundamentales.

Diez Reglas en el diseño de protocolos

3. Diseñe la funcionalidad externa antes de funcionalidad interna.

2. Definir el servicio a realizar en cada nivel antes de decidir qué estructuras deben ser utilizados para realizar estos servicios.

1. Asegúrese de que el problema está bien definido. Todos los criterios de diseño, requisitos y limitaciones, deben ser

enumerados antes de iniciar un diseño.

7. Antes de la implementación de un diseño, construya un prototipo de alto nivel y compruebe que se cumplen los criterios

de diseño.

6. No restrinja lo que es irrelevante. Un buen diseño es'' abierto'', es decir, es ampliable fácilmente.

5. No conecte lo que es independiente, separe las funciones ortogonales.

4. Debe ser sencillo. Nuestro trabajo como diseñadores es identificar los problemas más simples, separarlos, y luego

resolverlos individualmente.

10. No se salte las reglas de la uno a la siete.

9. Compruebe que la implementación final es equivalente al diseño de alto nivel que se verificó.

8. Implementar el diseño, medir su desempeño y si es necesario, optimícelo.

Errores, tipos, corrección y bit de paridad.

• Algunos de los errores comunes que presentan los protocolos son:• Implementar el protocolo sin una especificación clara y detallada de lo que tiene que hacer.• No poder delimitar con claridad los mensajes• No interrumpir un gran intercambio de datos en mensajes más pequeños con comprobación de errores y protocolo de sincronización, lo que provoca que con un error se arruine completamente el mensaje.• No tener en cuenta todos los tipos de problemas que pudieran producirse si ocurre un error de comunicaciones al azar en cualquier parte del protocolo.

• Existen dos tipos de protocolos:• Orientados a la conexión, como:• TCP• Frame Relay• ATM

• No orientados a la conexión, como:• IP• UDP• ICMP• IPX

• El bit de paridad es útil para la detección de errores durante la transmisión de datos de un punto a otro. Se genera un bit de paridad en el emisor y después se verifica la paridad en el destino, si la paridad recibida no es la misma que la que se envío esto indica que cuando menos un bit cambio su valor durante la transmisión.

Control de flujo y modelos de validación

• En las comunicaciones, el control de flujo es el proceso de ajustar el movimiento de datos desde un dispositivo a otro para asegurar que el dispositivo receptor puede manejar todos los datos entrantes. Esto es importante cuando el dispositivo emisor es capaz de enviar datos mucho más rápido que el dispositivo receptor puede procesar. Hay muchos mecanismos de control de flujo.

• Uno de los protocolos de control de flujo más comunes para la comunicación se llama xon-xoff, en este mecanismo, el dispositivo receptor envía un mensaje xoff a el dispositivo emisor cuando su buffer está lleno, el dispositivo emisor entonces deja de enviar datos, cuando el dispositivo receptor está listo para recibir más datos, envía una señal de xon.

• Los modelos de validación son métodos para comprobar que la interacción de un protocolo es acorde a las especificaciones de diseño del protocolo.

• Los objeticos de los modelos de validación son:• Asegurar la fiabilidad y disponibilidad de los protocolos de

comunicación.• Evaluar aspectos importantes de los protocolos• Exactitud, garantizar el comportamiento esperado en una

situación específica.• Solidez, el protocolo debe ser capaz de trabajar correctamente

en condiciones anormales.• Reducir la complejidad (de ser posible).• Eliminar la ambigüedad.• Preparar un protocolo bien estructurado