Tema 1 – Introducción

1 ¿QUÉ ES INTERNET?

El Internet es una red de computadoras que interconecta cientos de millones de dispositivos informáticos

a lo largo y ancho del mundo. Es una red de dispositivos (no sólo ordenadores), y también de servicios.

También, el término de red de computadoras se encuentra un poco desactualizado, debido a la creciente

cantidad de dispositivos (smartphones, coches con función de red integrada…) que hoy en día están co-

nectados a Internet (llamado muy comúnmente como el Internet de los objetos). En la jerga de Internet,

todos estos dispositivos reciben el nombre de hosts o sistemas terminales.

Así, los sistemas terminales se conectan entre sí mediante una red de enlaces de comunicaciones y dispo-

sitivos de conmutación de paquetes. Internet es una red de redes.

2 ¿QUÉ ES UN PROTOCOLO?

Un Protocolo define el formato y el orden de los mensajes intercambiados entre dos o más entidades que

se comunican, así como las acciones tomadas en la transmisión y/o recepción de un mensaje u otro suceso.

Cualquier actividad en Internet que implique dos o más entidades remotas que se comunican está gober-

nada por un Protocolo.

Protocolo de Red: Si la lectura del mensaje o la petición de una actividad no respeta el Protocolo que la

gobierna, entonces no existe comunicación entre los sistemas.

3 ESTRUCTURA DE LA RED

La red se estructura en: Frontera de la red, redes de acceso y medio físico, y núcleo de la red:

3.1 FRONTERA DE LA RED Formada por dispositivos (computadores, tablets, smartphones…) llamados hosts o sistemas terminales,

que ejecutan programas de aplicación tales como navegadores web, servidores web, programas de lectu-

ra de correos electrónicos…

En ocasiones, los host se clasifican en dos categorías: Clientes y servidores. Los programas que ejecutan

estos sistemas terminales pueden ser: client-server y peer-peer:

Programas client-server: Es un programa que se ejecuta en un host que solicita (cliente) y recibe

un servicio de un programa servidor que se ejecuta en otro sistema terminal (servidor), como la

Web, una página online de noticias…

Programas peer-peer: Basado en el intercambio entre pares: Los procesos cliente-servidor se

intercambian, como por ejemplo, el Skype.

3.2 REDES DE ACCESO Son los enlaces físicos que conectan un sistema

terminal con el primer router (conocido como

router de frontera).

Existe una gran cantidad de redes de acceso:

Acceso telefónico (Módem): Recibe este nombre porque el software del usuario realmente llama

al número de teléfono de un ISP y establece una conexión telefónica tradicional con el mismo.

Esta línea telefónica a la que se conecta el módem es la misma que la del teléfono, por ello, la

principal desventaja de este servicio es que no se pueden utilizar simultáneamente los datos y el

teléfono. Las velocidades son de hasta 128 kbps.

DSL (Digital Subscriber Line): Hoy en día, es el medio de acceso más común para redes residenci-

ales. Al igual que el acceso telefónico, también utiliza la estructura telefónica existente, puesto

que la compañía telefónica también actúa como ISP. La línea telefónica transporta simultánea-

mente los datos y la señales telefónicas, que se codifican a frecuencias distintas:

El DSLAM es un multiplexor de acceso que intercambia datos con cada módem DSL, normalmente

ubicado en la central telefónica. Este método funciona a través de una red de computación de cir-

cuitos por división de frecuencias (FDM). Esta red permite el uso del teléfono y de los datos gra-

cias a la colocación de microfiltros o splitters. La principal ventaja de esta red, aparte de la recién-

temente nombrada, es que la velocidad de transferencia resulta ser mucho mayor, aunque depen-

de de la distancia a la central, de la calidad del cable… Existen muchos tipos de DSL, agrupados en

la familia xDSL, y en los que podemos diferenciar sus tipos por la letra que acompaña a la

terminación DSL. En el caso concreto de España, los clientes contratan VDSL, bajo el nombre

comercial de ADSL.

Acceso por cable: Es utilizado por la televisión por cable, y es un medio compartido, por lo que

no utiliza la infraestructura telefónica. La fibra óptica conecta el terminal de cabecera del cable a

una serie de nodos de área situados en el vecindario, a partir de los cuales se utiliza el cable coaxial

tradicional para llegar a todos los domicilios.

Puesto que en este sistema se emplea tanto cable coaxial como fibra óptica, a menudo se

denomina sistema HFC (Híbrido de Fibra y Coaxial). La velocidad depende del número de nodos y

del tráfico.

Tecnología FTTH (Fiber-To-The-Home): Fibra óptica desde la central a las casas. Proporciona

acceso a Internet de alta velocidad, de hasta 100 Mbps simétricos. Lo más habitual es que cada

fibra saliente de la central sea compartida por muchas viviendas, y que ésta no se divida hasta

llegar a un punto muy próximo de éstas, luego resultó ser también un medio compartido, aunque

dentro de esta tecnología también podemos encontrar la fibra directa, en la que la fibra va

directamente desde la central hasta la vivienda, proporcionando más velocidad que en el medio

compartido, pero que resulta ser más cara.

Cada vivienda dispone de una terminación de red óptica (ONT, Optical Network Terminator), que

se conecta a un distribuidor del vecindario mediante un cable de fibra óptica dedicado. El

distribuidor combina una cierta cantidad de viviendas (normalmente menos de 100) en un único

cable de fibra óptica compartido, que se conecta a una terminación de línea óptica (OLT, Optical

Line Terminator) de la central de la compañía telefónica. La OLT, que realiza la conversión de

señales ópticas en eléctricas, se conecta a través de Internet mediante un router de la compañía

telefónica. En los domicilios, los usuarios conectan su router doméstico (normalmente un router

inalámbrico) con la ONT y acceden a Internet a través de este router.

Acceso por Ethernet: Utilizado sobre todo por universidades y empresas, con velocidades de has-

ta 10 Gbps, para los servidores y de hasta 100 Mbps para los usuarios.

Acceso inalámbrico: Encontramos redes como la red de acceso Wireless, que es la más común

hoy en día, bien a través de una computadora portátil o un dispositivo móvil. También, la LAN

inalámbrica y las redes inalámbricas de área extensa, que son dos tipos de acceso Wireless.

3.3 MEDIOS FÍSICOS Es el elemento que permite que en cada par transmisor-receptor, el bit se envíe mediante ondas electro-

magnéticas o pulsos ópticos. Este medio físico puede tener muchas formas y no tiene que ser del mismo

tipo para cada par transmisor-receptor existente a lo largo de la ruta. Se clasifican en:

Medios guiados: Donde las ondas se transportan a través de un medio sólido, como por ejemplo,

un cable de cobre de par trenzado.

Medios no guiados: En el que las ondas se propagan por la atmósfera y el espacio exterior, como

las redes LAN inalámbricas.

Los medios físicos son los siguientes:

Cable de cobre de par trenzado: Es el medio de transmisión guiado más barato y comúnmente

utilizado. El cable consta de dos hilos de cobre aislados, de un milímetro de espesor cada uno de

ellos, que siguen un patrón en espiral. Los hilos se trenzan para reducir las interferencias eléctricas

procedentes de pares trenzados próximos. La velocidad de transmisión de datos de las LAN actua-

les que utilizan este medio varían entre 10 Mbps y 1 Gbps. Asimismo, las velocidades de transmi-

sión de datos que se pueden alcanzar depende del espesor del cable y de la distancia entre el emi-

sor y el receptor.

Cable coaxial: Consta de dos conductores de cobre, pero dispuestos de forma concéntrica en

lugar de en paralelo. Gracias a esta arquitectura, proporcionan velocidades bastante altas, y es

muy utilizado en sistemas de televisión por cable. Puede utilizarse como un medio compartido

guiado (una serie de sistemas terminales pueden estar conectados directamente al cable, reci-

biendo todos ellos lo que envíen los otros hosts).

Fibra óptica: Medio flexible y de poco espesor que conduce pulsos de luz, representando cada

pulso un bit. Un único cable de fibra óptica puede soportar decenas de gigabits por segundo, y

entre sus versatilidades encontramos que es inmune a las interferencias y que son difíciles de

pinchar.

Canales de radio terrestres y vía satélite: Ambos constituyen un medio no guiado y atractivo,

porque no requieren la instalación de cables físicos, y son señales en el espectro electromagnético.

En las señales terrestres encontramos las LAN, las WAN y las microondas terrestres entre otras.

Las señales vía satélite son las utilizadas en los satélites geoestacionales y satélites de la órbita

baja terrestre.

3.4 NÚCLEO DE LA RED Es la malla de conmutadores de paquetes y enlaces que interconectan los sistemas terminales de Internet.

Existen dos métodos fundamentales que permiten transportar los datos a través de una red de enlaces y

conmutadores: la conmutación de circuitos y la conmutación de paquetes. Una clara diferencia entre

ambas es que en las redes de conmutación de circuitos, los recursos necesarios a lo largo de una ruta que

permiten establecer la comunicación entre los sistemas terminales están reservados durante el tiempo

que dura la sesión. En las redes de conmutación de paquetes, estos recursos no están reservados.

3.4.1 CONMUTACIÓN DE CIRCUITOS (C.C.)

En la red dibujada más abajo, los cuatro conmutadores de circuitos están interconectados mediante

cuatro enlaces. Cada uno de los enlaces tiene n circuitos, por lo que cada enlace puede dar soporte a n

conexiones simultáneas. Cada uno de los hosts está conectado directamente a uno de los conmutadores.

Cuando dos hosts desean comunicarse, la red establece una conexión terminal a terminal dedicada entre

ellos (las llamadas de más de 2 dispositivos también son posibles). Por tanto, para que el host A envíe

mensajes al host B, la red tiene que reservar en primer lugar un circuito para cada uno de los dos enlaces.

Dado que cada enlace tiene n circuitos, para cada enlace utilizado por la conexión terminal a terminal, la

conexión obtiene una fracción

1

𝑛

del ancho de banda medida en bps, siendo n el número de conexiones simultáneas, del ancho de banda

del enlace para el tiempo de duración de la conexión, es decir, que si en la red existen 10 conexiones

simultáneas, entonces se compartirá el ancho de banda total en 10, particiones, ofreciendo una partición

para cada conexión.

Un circuito en un enlace se implementa bien mediante multiplexación por división de frecuencia (FDM)

o mediante multiplexación por división en el tiempo (TDM):

Multiplexación por División de Frecuencia (FDM): El espectro de frecuencia de un enlace se

reparte entre las conexiones establecidas a lo largo del enlace. Todos podrían estar transmitiendo

simultáneamente sin utilizar el total del ancho de banda del enlace:

Multiplexación por División en el Tiempo (TDM): El tiempo se divide en marcos de duración fija,

y cada marco se divide en un número fijo de particiones. Estas particiones están dedicadas para

uso exclusivo de toda la conexión.

Con TDM, cada circuito dispone de todo el ancho de banda periódicamente durante breves

intervalos de tiempo (durante las particiones).

3.4.2 CONMUTACIÓN DE PAQUETES

En las redes de computadoras, el origen divide los mensajes largos en fragmentos de datos más pequeños

llamados paquetes. Entre el origen y el destino, cada uno de estos paquetes viaja a través de los enlaces

de comunicaciones y de los conmutadores de paquetes. Los paquetes se transmiten a través de cada

enlace a una velocidad igual a la velocidad de transmisión máxima del enlace.

La mayoría de redes de conmutación de paquetes emplean el método de transmisión de almacenamiento

y reenvío. Esto significa que el conmutador tiene que recibir el paquete completo antes de poder

comenzar a transmitir el primer bit del mismo al enlace de salida, luego, enviar un paquete de L bits en

un enlace de velocidad a R bps requiere

𝐿

𝑅

segundos, que es el retardo de transmisión de almacenamiento y reenvío a la entrada de cada enlace exis-

tente. Luego, si el número de enlaces que conectasen dos hosts, A y B, fuese de 3, y la velocidad en cada

uno de ellos fuese R bps, el retardo total sería igual a 3L/R segundos.

Además de los retardos de almacenamiento y reenvío, los paquetes se ven afectados por los retardos de

cola del buffer de salida (que almacena los paquetes que el router enviará a través de un enlace).

3.4.3 CONMUTACIÓN DE CIRCUITOS FRENTE A CONMUTACIÓN DE PAQUETES

Las redes de conmutación de circuitos son adecuadas para, por ejemplo, las llamadas telefónicas y las

videoconferencias, porque sus retardos terminal a terminal son variables e impredecibles. Por otro lado,

las redes de conmutación de paquetes ofrecen una mejor compartición del ancho de banda y son más

sencillas, baratas y eficientes que las redes de conmutación de circuitos. La conmutación de paquetes

permite a más usuarios en la red.

¿Por qué es más eficiente la conmutación de paquetes? Supongamos que varios usuarios comparten un

enlace de 1 Mbps. Cada usuario alterna entre periodos de actividad (cuando genera datos a una velocidad

constante de 100 Kbps) y periodos de inactividad (cuando no genera datos). Además, supongamos que el

usuario solo está activo el 10% del tiempo. Con la tecnología de conmutación de circuitos, tienen que

reservarse 100 Kbps para cada usuario todas las veces. Por lo tanto, el enlace de conmutación de circuitos

solo podría dar soporte a 10 usuarios simultáneamente (resultado de dividir el total del ancho de banda,

que es 1 Mbps con las conexiones de 100 Kbps). En el caso de utilizar la conmutación de paquetes, la

probabilidad de que un determinado usuario esté activo es 0,1. Si hay 35 usuarios, la probabilidad de que

11 o más usuarios estén activos simultáneamente es aproximadamente igual a 0,0004. Cuando hay 10 o

menos usuarios activos a la vez, la velocidad acumulada de llegada de los datos es menor o igual a 1 Mbps,

la velocidad de salida del enlace. Por tanto, cundo el número de usuarios activos es 10 o menor, los

paquetes fluirán a través del enlace prácticamente sin retardo, como en el caso de la conmutación de

circuitos. Cuando hay más de 10 usuarios, entonces la velocidad acumulada de llegada de los paquetes

excede la capacidad de salida del enlace y la cola comenzará a crecer. Puesto que la probabilidad de que

haya más de 10 usuarios conectados a la vez es muy baja en este ejemplo, la conmutación de paquetes

proporciona prácticamente el mismo rendimiento que la conmutación de circuitos, pero lo hace

permitiendo que haya un número de usuarios más de 3 veces superior.

La conmutación de circuitos preasigna el uso del enlace de transmisión independientemente de la

demanda, con lo que el tiempo de enlace asignado, pero innecesario, se desperdicia. Por el contrario, la

conmutación de paquetes asigna el uso del enlace bajo demanda. La capacidad de transmisión del enlace

se compartirá paquete a paquete sólo entre aquellos usuarios que tienen paquetes que transmitir a través

del enlace. La compartición de recursos bajo petición se llama multiplexación estadística de recursos.

3.5 ESTRUCTURA DE INTERNET. RED DE REDES Anteriormente veíamos como los sistemas terminales se conectan a Internet a través de un ISP loca. El

ISP puede proporcionar conectividad a la red cableada o inalámbrica, gracias a la amplia cantidad de tec-

nologías de acceso. El ISP no tiene por qué ser una compañía telefónica ni de cable.

En la red pública, los ISP de acceso situados en la frontera de Internet están conectados al resto de Internet

a través de una jerarquía de niveles de proveedores ISP.

1. ISP de Nivel 1

Es el nivel superior de la jerarquía. Como toda red, esta también está formada por enlaces y routers, y

conectada a otras redes. Todos los ISP de Nivel 1 están conectados entre sí, y disponen de enlaces de

velocidades de entre 2,5 a 10 Gbps. Están conectados a un gran número de ISP de Nivel 2 y a otras redes

cliente. Proporcionan cobertura internacional, y se conocen también bajo el nombre de redes troncales

de Internet.

2. ISP de Nivel 2

Formado por redes de cobertura regional o nacional, sólo se encuentran conectados a unos pocos ISP de

Nivel 1. Se dice que un ISP de Nivel 2 es un cliente del ISP de Nivel 1 al que está conectado. Un ISP provee-

dor cobra unas determinadas tasas al ISP cliente, que dependen de la velocidad de transmisión del enlace

que los conecta.

3. ISP de Nivel 3

Es el nivel más bajo de la jerarquía. Llamados también ISP locales, y que proporciona servicios a usuarios

domésticos, empresas, organizaciones… Se encuentran conectados a algunos ISP de Nivel 2.

Cuando dos ISP están conectados directamente entre sí en el mismo nivel, se dice que son igualitarios.

Dentro de la red de un ISP, los puntos en los que un ISP se conecta con otro ISP (de igual nivel, superior o

inferior) se conocen como Puntos de Presencia (POP, Point Of Presence), que no es más que un conjunto

de uno o más routers de la red del ISP en los que los routers de otros ISP o de redes de clientes de la ISP

pueden conectarse. Además de esta información, un ISP de Nivel 1 puede comportarse como un ISP de

Nivel 2 o un ISP local. La comunicación existente entre dos ISP del mismo nivel es una comunicación

igualitaria, donde no existe un cliente ni un servidor, a diferencia de la conexión entre dos ISP de distintos

niveles.

4 RETARDOS, PÉRDIDAS Y TASA DE TRANSFERENCIA EN C.P.

4.1 RETARDO EN LAS REDES DE CONMUTACIÓN DE PAQUETES Estos paquetes se inician en un host, atraviesan una serie de routers, y terminan su viaje en otro host, que

es el host destino. Cuando un paquete viaja de un nodo (host o router) a otro nodo, el paquete sufre

varios tipos de retraso:

Retardo de Procesamiento nodal: Es el tiempo requerido en examinar la cabecera del paquete y

determinar dónde hay que enviarlo. También incluye el tiempo necesario para comprobar los

errores de nivel de bit del paquete que se producen al transmitir los bits del paquete desde el

nodo anterior al router. Suelen ser del orden de µseg.

Retardo de Cola: Tiempo de espera para transmitir el paquete por el enlace. La duración del

retardo de cola de un determinado paquete dependerá del número de paquetes que hayan llega-

do antes a la cola y que estén esperando para ser transmitidos. Suelen ser del orden de entre

mseg y µseg.

Retardo de Transmisión: Tiempo necesario para introducir (transmitir) todos los bits del paquete

por el enlace. Tiempo en que el paquete se encuentra retenido por el router. Sea la longitud del

paquete L bits y la velocidad de tranmisión del router A al router B R bps, el retardo será:

𝑑𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠 =𝐿

𝑅 [𝑠]

Retardo de Propagación: Una vez el bit ha entrado por el enlace, es el tiempo necesario para

propagarse desde el principio del enlace hasta el router B. El bit se propaga a la velocidad de

propagación del enlace, que está comprendida entre 2·108 mps y 3·108 mps. Luego, siendo d la

longitud del enlace físico y s la velocidad de propagación en el medio:

𝑑𝑝𝑟𝑜𝑝 = 𝑑

𝑠 [𝑠]

Sean dproc, dcola, dtrans y dprop los retardos de procesamiento de cola, de transmisión y de propagación

respectivamente, entonces a la expresión:

𝑑𝑛𝑜𝑑𝑎𝑙 = 𝑑𝑝𝑟𝑜𝑐 + 𝑑𝑐𝑜𝑙𝑎 + 𝑑𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠 + 𝑑𝑝𝑟𝑜𝑝 [𝑠]

Se la conoce como retardo nodal.

4.2 RETARDO DE COLA Y PÉRDIDA DE PAQUETES El componente más complejo e interesante del retardo nodal es el retardo de cola. A diferencia de los

otros tres retardos, el de cola puede variar de un paquete a otro.

¿En qué casos el retardo de cola es grande y en qué casos es insignificante? Depende de la velocidad a la

que llega el tráfico de la cola (si el tráfico llega periódicamente o a ráfagas): Sea a la velocidad media a la

que llegan los paquetes a la cola, medida en paqps, R y L, la velocidad media a la que llegan los bits a la

cola es igual a La en bps. La relación La/R, denominada intensidad de tráfico compara lo que entra por el

router con lo que el router es capaz de deshacerse:

𝐼𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑡𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 =𝐿 · 𝑎

𝑅

Según el resultado que esta expresión adquiera:

Para La/R > 1: La velocidad media a la que los bits llegan a la cola excede a la velocidad a la que

los bits pueden ser transmitidos. El retardo de cola se aproximará a infinito, lo que ocasionará

pérdidas de información.

Para La/R ≤ 1: La naturaleza del tráfico influye sobre el retardo. Si los paquetes llegan

periódicamente, cada L/R segundos, entonces los paquetes llegarán a una cola vacía y no habrá

retardo de cola. Si los paquetes llegan a ráfagas pero de forma periódica, puede aparecer un

retardo medio de cola significativo, pues el n-ésimo paquete transmitido presentará un retardo

de cola de (n-1)·L/R segundos si llegan simultáneamente N paquetes cada (L/R)N segundos.

Teniendo en cuenta que una cola para acceder al enlace tiene una capacidad finita, los retardos de los

paquetes realmente no se aproximan a infinito cuando la intensidad de tráfico se aproxima a 1. En su

lugar, un paquete puede llegar y encontrarse con que la cola está llena. Si no hay sitio para almacenar un

paquete, el router lo elimina. Un paquete perdido podría ser retransmitido de terminal a terminal para

garantizar que todos lleguen a su destino.

4.3 RETARDO TERMINAL A TERMINAL El retardo terminal a terminal mide el retardo total entre el origen y el destino:

𝑑𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙−𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 = 𝑁(𝑑𝑝𝑟𝑜𝑐 + 𝑑𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠 + 𝑑𝑝𝑟𝑜𝑝)[𝑠]

de donde hay N-1 routers entre el host origen y el host destino.

4.4 TASA DE TRANSFERENCIA La tasa de transferencia en cualquier instante es la velocidad (en bps) a la que el host B recibe una

información (archivo, paquete…) del host A o de origen. Si el archivo consta de F bits y la transferencia

dura T segundos hasta que el host destino recibe los F bits, entonces la tasa media de transferencia del

archivo es igual a:

𝑇𝑡𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 =𝐹

𝑇 [𝑏𝑝𝑠]

5 CAPAS DE PROTOCOLOS Y SUS MODELOS DE SERVICIO

Internet es un sistema extremadamente complicado y complejo, en evolución constante, luego, ¿hay

alguna forma de organizar la estructura de la red?

5.1 CAPAS DE PROTOCOLOS Para proporcionar una estructura al diseño de protocolos de red, los diseñadores de red organizan los protocolos en capas, de tal manera que cada capa proporciona un servicio. Una capa de protocolo puede implementarse por software, hardware o una mezcla de ambos. Los protocolos de la capa de aplicación mediante software, Puesto que la capa física y las capas de enlace de datos son responsables de manejar la comunicación a través de un enlace especifico, normalmente se implementan en las tarjetas de interfaz de red (por ejemplo, tarjetas Ethernet o WiFi) asociadas con un determinado enlace. La capa de red a menudo es una implementación mixta de hardware y software. Cuando los protocolos de las distintas capas se toman en conjunto se habla de la pila de protocolos, que

consta de 5 capas: capa física, capa de enlace, capa de red, capa de transporte y capa de aplicación.

La pila de protocolos en Internet está formada por:

Capa de aplicación: Es la capa donde residen las aplicaciones de red y sus protocolos, como el FTP,

HTTP y SMTP. Intercambia mensajes que la mantienen operativa.

Capa de transporte: Encargada de transportar los mensajes de la capa de aplicación entre los

puntos terminales de la aplicación, que contiene los protocolos TCP y UDP. Es un servicio básico

que no ofrece ninguna fiabilidad, ni control de flujo, ni control de congestión. Los paquetes de

esta capa son segmentos.

Capa de red: Encamina datagramas (paquetes de la capa de red) de un host a otro. El protocolo

de la capa de transporte de Internet de un host de origen pasa un segmento de la capa de

transporte y una dirección destino a la capa de red. Esta capa aplica el protocolo IP, que define

los campos del datagrama.

Capa de enlace: Encamina un datagrama a través de una serie de routers entre el origen y el

destino. Para trasladar un paquete de un nodo al siguiente de la ruta, la capa de red confía en los

servicios de la capa de enlace, y los servicios de esta capa dependen del protocolo a seguir (PPP,

Ethernet, WiFi…). A los paquetes de esta capa de enlace se llaman tramas.

Capa física: Mueve los bits individuales dentro de la trama de un nodo al siguiente.

5.1.1 MENSAJES, SEGMENTOS, DATAGRAMAS Y TRAMAS

La figura muestra la ruta física que siguen los datos al descender por la pila de protocolos de un sistema terminal emisor, al ascender y descender por las pilas de protocolos de un switch de la capa de enlace y de un router, para finalmente ascender por la pila de protocolos del sistema terminal receptor. También ilustra el importante concepto de encapsulación. En el host emisor, un mensaje de la capa de aplicación (M en la imagen) se pasa a la capa de transporte. En el caso más simple, la capa de transporte recibe el mensaje y añade información adicional (denominada información de cabecera de la capa de transporte, Hf en la imagen que será utilizada por la capa de transporte del lado receptor. El mensaje de la capa de aplicación y la información de cabecera de la capa de transporte constituyen el segmento de la capa de transporte. El segmento de la capa de transporte encapsula el mensaje de la capa de aplicación. La información añadida debe incluir información que permita a la capa de transporte del lado receptor entregar el mensaje a la aplicación apropiada y los bits de detección de errores que permitan al receptor determinar si los bits del mensaje han cambiado a lo largo de la ruta. A continuación, la capa de transporte pasa el segmento a la capa de red, que añade información de cabecera de la capa de red (Hn en la imagen) como son las direcciones de los sistemas terminales de origen y de destino, creando un datagrama de la capa de red. Este datagrama se pasa entonces a la capa de enlace, que (¡por supuesto!) añadirá su propia información de cabecera dando lugar a una trama de la capa de enlace. Así, vemos que en cada capa, un paquete está formado por dos tipos de campos: los campos de cabecera y un campo de carga útil. Normalmente, la carga útil es un paquete de la capa superior.

5.2 EL MODELO OSI/ISO Es un modelo que comenzó a tener su fama cuando el modelo por capas todavía estaba en desarrollo. Las

siete capas de este modelo son: Capa de aplicación, capa de presentación, capa de sesión, capa de trans-

porte, capa de red, capa de enlace y capa física. El modelo OSI introduce dos nuevas capas con dos nuevas

funcionalidades: la capa de presentación y la capa de sesión.

La funcionalidad del resto de capas que son idénticas a la pila de protocolos TCP/IP realizan el mismo

servicio, pero difiriendo en estas dos nuevas capas:

Capa de presentación: Cuya funcionalidad es la de proporcionar servicios que permitan a las apli-

caciones que se comunican interpretar el significado de los datos intercambiados.

Capa de sesión: Permite delimitar y sincronizar el intercambio de datos, incluyendo los medios

para crear un punto de restauración y un esquema de recuperación.

Por Carlos Vázquez Losada