INVESTIGACIÓN  DEL  1.1Diseño De Redes De Datos

Diferencia la tecnología empleada en el diseño de redes de datos, de acuerdo con las reglas y estándares de comunicación para determinar la relación entre los requerimientos del usuario y la

disponibilidad de los recursos físicos y tecnológicos

A)   Diferenciación de las redes de datos.Concepto

Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores o red informática, es un conjunto de equipos informáticos conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos con la finalidad de compartir información y recursos. Este término también engloba aquellos medios técnicos que permiten compartir la información

·         Redes de área local o LAN.Red que conecta los ordenadores en un área relativamente pequeña y predeterminadaFunción: LAN se pueden conectar entre ellas a través de líneas telefónicas y ondas de radioEjemplo:se puede poner una red en una habitación, un edificio, o un conjunto de edificiosCaracterísticas: -Tecnología broadcast (difusión) con el medio de transmisión compartido. - Cableado específico instalado normalmente a propósito. - Capacidad de transmisión comprendida entre 1 Mbps y 1 Gbps. - Extensión máxima no superior a 3 km (Una FDDI puede llegar a 200 km) - Uso de un medio de comunicación privado. - La simplicidad del medio de transmisión que utiliza (cable coaxial,cables telefónicos y fibra óptica). - La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el hardware y el software. - Posibilidad de conexión con otras redes

·         Redes de área metropolitana o MAN.Sirve para conectar varias redes LAN que no estén entre ellas a más de 50 kilómetros de distancia.Esta red permite la conexión de las redes LAN a alta velocidad, es algo así como simular que todas las redes LAN conectadas pertenecen a una misma red de área local.Características:Un doble bus de fibra como medio de transporte.Un Control de Acceso al Medio (MAC) que permite a los nodos compartir un medio de transmisión de forma más ecuánime.Capacidad de reconfiguración cuando se producen fallos.Un nivel físico adecuado para acomodar el formato de datos a enlaces DS3 (45 Mbits/s).Ejemplo:Las redes de televisión por cable que existen en muchas ciudades

·         Redes de área amplia o WAN.Red de área amplia, es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100 hasta unos 1000 km, proveyendo de servicio a un país o un continente.Ejemplo:Este tipo de redes sería Red IRIS, Internet o cualquier red en la cual no estén en un mismo edificio todos sus miembros, sobre la distancia hay discusión posibleCaracterísticas:- Tiene maquinas dedicadas a la ejecución de programas de usuario.- Posee elementos de conmutación de datos como por ejemplo, enrutadores, que son los que hacen las conexiones entre nodos.- La transmisión de datos es generalmente por fibra óptica y satélites.En ocasiones se construyen redes WAN especialmente para alguna empresa que tiene oficinas en varias partes del país o continente.

-        Diferenciación de topologías de red.ConceptoEl término topología se refiere a la forma en que está diseñada la red, bien físicamente (rigiéndose de algunas características en su hardware) o bien lógicamente (basándose en las características internas de su software).

La topología de red es la representación geométrica de la relación entre todos los enlaces y los dispositivos que los enlazan entre sí (habitualmente denominados nodos).Para el día de hoy, existen al menos cinco posibles topologías de red básicas: malla, estrella, árbol, bus y anillo.

·         Bus.Una topología de bus es multiplico. Un cable largo actúa como una red troncal que conecta todos los dispositivos en la red.

Los nodos se conectan al bus mediante cables de conexión (latiguillos) y sondas.

Un cable de conexión es una conexión que va desde el dispositivo al cable principal.

Una sonda es un conector que, o bien se conecta al cable principal, o se pincha en el

cable para crear un contacto con el núcleo metálico.Entre las ventajas de la topología de bus se incluye la sencillez de instalación. El cable troncal puede tenderse por el camino más eficiente y, después, los nodos se pueden conectar al mismo mediante líneas de conexión de longitud variable. De esta forma se puede conseguir que un bus use menos cable que una malla, una estrella o una topología en árbol

·         Anillo.En una topología en anillo cada dispositivo tiene una línea de conexión dedicada y punto

a punto solamente con los dos dispositivos que están a sus lados. La señal pasa a lo

largo del anillo en una dirección, o de dispositivo a dispositivo, hasta que alcanza su

destino. Cada dispositivo del anillo incorpora un repetidor.

Un anillo es relativamente fácil de instalar y reconfigurar. Cada dispositivo está enlazado

solamente a sus vecinos inmediatos (bien fisicos o lógicos). Para añadir o quitar

dispositivos, solamente hay que mover dos conexiones.

Las únicas restricciones están relacionadas con aspectos del medio fisico y el tráfico

(máxima longitud del anillo y número de dispositivos). Además, los fallos se pueden aislar

de forma sencilla. Generalmente, en un anillo hay una señal en circulación

continuamente.

·         Estrella.En la topología en estrella cada dispositivo solamente tiene un enlace punto a punto

dedicado con el controlador central, habitualmente llamado concentrador. Los dispositivos

no están directamente enlazados entre sí.

A diferencia de la topología en malla, la topología en estrella no permite el tráfico

directo de dispositivos. El controlador actúa como un intercambiador: si un dispositivo

quiere enviar datos a otro, envía los datos al controlador, que los retransmite al dispositivo

final.

Una topología en estrella es más barata que una topología en malla. En una red de estrella, cada dispositivo necesita solamente un enlace y un puerto de entrada/salida para conectarse a cualquier número de dispositivos.Este factor hace que también sea más fácil de instalar y reconfigurar. Además, es necesario instalar menos cables, y la conexión, desconexión y traslado de dispositivos afecta solamente a una conexión: la que existe entre el dispositivo y el concentrador.C) Diferenciación de medios de transmisión.Constituye el soporte físico a través del cual emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión de datos. Distinguimos dos tipos de medios: guiados y no guiados. La transmisión se realiza por medio de ondas electromagnéticas. Los medios guiados conducen (guían) las ondas a través de un camino físico, ejemplos de estos medios son el cable coaxial, la fibra óptica y el par trenzado. Los medios no guiados proporcionan un soporte para que las ondas se transmitan, pero no las dirigen; como ejemplo de ellos tenemos el aire y el vacío.

  Cable coaxial.Es un tipo de cable que se utiliza para transmitir señales de electricidad de alta frecuencia. Estos cables cuentan con un par de conductores concéntricos: el conductor vivo o central (dedicado a transportar los datos) y el conductor exterior, blindaje o malla (que actúa como retorno de la corriente y referencia de tierra). Entre ambos se sitúa el dieléctrico, una capa aisladora.La estructura del cable coaxial se compone de un núcleo desarrollado con hilo de cobre que está envuelto por un elemento aislador, unas piezas de metal trenzado (para absorber los ruidos y proteger la información) y una cubierta externa hecha de plástico, teflón o goma, que no tiene capacidad de conducción.Entre los diversos tipos de cable coaxial (con distintos diámetros e impedancias), los más frecuentes son los fabricados con policloruro de vinilo (más conocido como PVC) o con plenum (materiales que resisten el fuego).

-        Principio de transmisión.Una onda electromagnética la podemos crear y transmitir, luego, con los aparatos adecuados, la podemos recibir y utilizar.Transuctor de entrada :codificador” que convierta el mensaje en una“señal”. Esta última es una magnitud eléctrica variable en el tiempo (corrientes o voltajes) compatible con el tipo particular de sistema de transmisión que se emplee.

canal: El canal de transmisión es el enlace eléctrico entre el transmisor y el receptor. Puede ser un par de conductores, un cable coaxial, una fibra óptica o sencillamente el espacio libre en el cual laseñal se propaga en forma de una onda electromagnética receptor: Es el de extraer la señal deseada a partir de la señal degradadatransmitida por el canal. Como las señales recibidas son en general débiles y plagadas de ruido, unaprimera operación del receptor es la amplificación y filtrado de dichas señales para poderlasprocesar.Ruido:El término “ruido” se utiliza comúnmente para denominar aquellas señales que perturban la transmisión y procesamiento de señales en los sistemas de comunicación y sobre las cuales no se tiene un control completo.Ancho de Banda y Potencia de Transmisión: En los sistemas de transmisión existen dos parámetros de gran importancia: el ancho debanda del canal y la potencia transmitida. Los sistemas de comunicación deben diseñarse entonces para utilizar estos dos recursos en la forma más eficiente posible.

-        Calibres y características.Impedancia característica (Ohm): Es la relación tensión aplicada / corriente absorbida por un cable coaxial de longitud infinita.Impedancia transferencia (Ohm/m): Define la eficiencia del blindaje del conductor externo. Expresada habitualmente en miliohm por metro. Cuanto más pequeño es el valor, mejor es el cable a los efectos de la propagación al exterior de la señal transmitida y de la penetración en el cable de las señales externas.Capacidad (F/m): Es el valor de la capacidad eléctrica, medida entre el conductor central y el conductor externo, dividida por la longitud del cable. Se trata de valores muy pequeños expresados en picofarad por metro.Velocidad de propagación (%): Es la relación, expresada porcentualmente, entre la velocidad de propagación de la señal en el cable y la velocidad de propagación de la luz en el vacío. Varía con el tipo de material aislante.- Atenuacion (dB/m): Es la pérdida de potencia, a una determinada frecuencia, expresada generalmente en decibel cada 100 metros. Varía con el tipo de material empleado.Potencia transmisible (W): Es la potencia que se puede transmitir a una determinada frecuencia sin que la temperatura del cable afecte el funcionamiento del mismo.

- Tension de trabajo (kV): Es la máxima tensión entre el conductor externo e interno a la cual puede trabajar constantemente el cable sin que se generen las nocivas consecuencias del "efecto corona" (descargas eléctricas parciales que provocan interferencias eléctricas y, a largo plazo, la degradación irreversible del aislante).Structural return loss (S.R.L.): Son las pérdidas por retorno ocasionadas por falta de uniformidad en la construcción y en los materiales empleados, que producen una variación localizada de impedancia, provocando un "rebote" de la señal con la consiguiente inversión parcial de la misma.

·         UTP o Par trenzado.ConceptoLo que se denomina cable de Par Trenzado consiste en dos alambres de cobre aislados, que se trenzan de forma helicoidal, igual que una molécula de DNA. De esta forma el par trenzado constituye un circuito que puede transmitir datos.Esto se hace porque dos alambres paralelos constituyen una antena simple. Cuando se trenzan los alambres, las ondas de diferentes vueltas se cancelan, por lo que la radiación del cable es menos efectiva. Así la forma trenzada permite reducir la interferencia eléctrica tanto exterior como de pares cercanos.El cable de Par Trenzado debe emplear conectores RJ45 para unirse a los distintos elementos de hardware que componen la red.De los ocho cables sólo cuatro se emplean para la transmisión de los datos. Éstos se conectan a los pines del conector RJ45

-        Principio de transmisión.Concepto.Los principios de trasmisión ya que utilizan menos espacio comparados con los cables coaxiales. Un cable 25-pair UTP equivale en tamaño a dos cables coaxiales. Uno de los principios de transmisión importantes en estos cables serían los Conmutadores o los módems para que se puedan transmitir los datos

-        Categorías.ConceptoCada categoría especifica unas características eléctricas para el cable: atenuación, capacidad de la línea e impedancia.Categoría 1: Esta categoría consiste del cable básico de telecomunicaciones y energía de circuito limitado. Los cables de

categoría 1 y 2 se utilizan para voz y transmisión de datos de baja capacidad (hasta 4Mbps)Categoría 2: Esta categoría consiste de los cables normalizados a 1 MHz.Categoría 3: Esta es la designación del cable de par trenzado y elementos de conexión los cuales en base al desempeño pueden soportar frecuencias de transmisión hasta 16 MHz y rangos de datos de 10 Mbps. Los cables de categoría 3 han sido diseñados para velocidades de transmisión de hasta 16 Mbps.Categoría 4: Esta es la designación del cable de par trenzado y conectores los cuales se desempeña hasta 20 MHz y rangos de datos de 16 Mbps. Los cables de categoría 4 pueden proporcionar velocidades de hasta 20 Mbps. Se usan en redes IEEE 802.5 Token Ring y Ethernet 10BASE-T para largas distancias.Categoría 5: Esta es la designación del cable de par trenzado y conectores los cuales se desempeñan hasta 100 MHz y rangos de datos de 100 Mbps. Los cables de categoría 5 son los UTP con más prestaciones de los que se dispone hoy en díaLos productos categoría 5 han sido probados y certificados a una velocidad máxima de 100 mhz y pueden soportar una velocidad de transmisión de datos de 100mps.Categoría 6: Esta es la designación del cable de par trenzado y conectores los cuales especificada hasta 250 MHz

-        Relación clase-categoría.1. La Categorías: Cada categoría especifica unas características eléctricas para el cable: atenuación, capacidad de la línea e impedancia.2. Las Clases: Cada clase especifica las distancias permitidas, el ancho de banda conseguido y las aplicaciones para las que es útil en función de esta característica

·         Fibra óptica.ConceptoLa fibra óptica es un medio de transmisión, empleado habitualmente en redes de datos y telecomunicaciones, consistente en un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede provenir de un láser o un diodo led.Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con

velocidades similares a las de la radio y superiores a las de un cable convencional. Son el medio de transmisión por cable más avanzado, al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, y también se utilizan para redes locales donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.¿Para qué sirve?La fibra óptica tiene la función de transmitir información sin que se interrumpa o corrompa la información ajena a la inicialmente transmitida.

Es uno de los métodos más rápidos para transmitir información.Su uso fue inicialmente para transmitir datos telefónicos, posteriormente se utilizó para transmitir datos de televisión por cable y finalmente para transmitir señal de internet.El objetivo de la fibra óptica es disminuir la lentitud de la transmisión de datos en internet y televisión logrando obtener datos e imágenes de calidad superior y con una frecuencia elevada.-Principio de transmisión.

El medio de transmisión constituye el soporte físico a través del cual emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión de datos. Distinguimos dos tipos de medios: guiados y no guiados. En ambos casos la transmisión se realiza por medio de ondas electromagnéticas. Los medios guiados conducen (guían) las ondas a través de un camino físico, ejemplos de estos medios son el cable coaxial, la fibra óptica y el par trenzado. Los medios no guiados proporcionan un soporte para que las ondas se transmitan, pero no las dirigen; como ejemplo de ellos tenemos el aire y el vacíoCABLE COAXIAL. El cable coaxial consiste de un núcleo sólido de cobre rodeado por un aislante, una combinación de blindaje y alambre de tierra y alguna otra cubierta protectora. En el pasado del cable coaxial tenía rasgos de transmisión superiores (10 Mbs) que el cable par trenzado, pero ahora las técnicas de transmisión para el par trenzado igualan o superan los rasgos de transmisión del cable coaxial-Características.

·         Impedancia característica 75 ohms.·         Capacitancia nominal 56.8 pF/m.·         Velocidad de propagación 78%.

Ventajas·         Dimensiones estandarizadas que permiten el uso de Conectores

comerciales.·         Bajo nivel de pérdidas de transmisión.

·         Resistencia a la intemperie que les permite ser instalado En exteriores.·         El blindaje metálico le proporciona protección contra Interferencias

electromagnéticas.·         Facilita la instalación por su flexibilidad y bajo peso.

D Diferenciación de los modelos en capas.Podemos decir que el uso del modelo de capas nos permite hacer más fácil el diseño de protocolos, además nos proporciona un lenguaje común para la comunicación en las redes informáticas.Por otro lado podemos decir que el uso de este modelo evita que los continuos cambios tecnológicos afecten a los protocolos y a las distintas capas.Dentro del modelo de capa existen varios tipos, pero los dos más utilizados son el modelo OSI y el modelo TCP/IP. Inicialmente podemos decir que:

·         Modelo TCP/IP: es un modelo que describe las funciones que ocurren en cada capa de protocolos dentro de una suite de TCP/IP.

·         Modelo OSI: se denomina modelo de interconexión de sistema abierto y es el más conocido ya que es el utilizado para el diseño de redes de datos y la especificación de su funcionamiento.

·         Modelo OSI.

El modelo OSI proporciona una amplia lista de funciones y servicios que se pueden presentar en cada capa.Este modelo está compuesto por 7 capas:

1.    Capa física: describe los medios físicos y las conexiones físicas para la trasmisión de bits hacia y desde un dispositivo de red.

2.    Enlace de datos: describe los métodos para intercambiar tramas de datos entre dispositivos, eso si, teniendo un medio común.

3.    Red: proporciona servicios para el intercambio de datos entre los dispositivos.

4.    Transporte: define los servicios para segmentar, trasferir y reensamblar los datos.

5.    Sesión: proporciona servicios a la capa de Presentación para organizar el intercambio de datos.

6.    Presentación: se ocupa de la sintaxis y de la semántica de la información que se pretende trasmitir.

7.    Aplicación: proporciona los medios para la conectividad entre los dos extremos de la comunicación.

-        Capa de aplicación.La capa física no entiende nada, pero bits: La señal llega a ella en forma de impulsos y se transforma en 0's y 1's.En el caso de las señales eléctricas, por ejemplo, si la señal tiene un voltaje negativo, se identifica como 0. Y si usted tiene una voltaje positiva, se identifica como 1.En esta capa se define a continuación, los usos de los cables y conectores, así como el tipo de señal (pulsos eléctricos - coaxiales; pulsos de luz - óptica).Función: recibir los datos e iniciar el proceso (o lo contrario, introducir datos y completar el proceso).Dispositivos: cables, conectores, concentradores, transceiver (traducción entre las señales ópticas y eléctricas - que se desplaza en cables diferentes).PDU: bits

-        Capa de presentación.

Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio, describe la calidad y naturaleza del envío de datos. Esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisión para asegurar su llegada.  Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesión en trozos (datagramas), los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su envío.Durante la recepción, si la capa de Red utiliza el protocolo IP, la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia.  También puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexión de transporte entre diversas conexiones de datos.  Este permite que los datos provinientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red.Esta capa se ocupa de los aspectos semánticos de la comunicación, estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar máquinas que utilicen diversa representación interna para los datos. Describe como pueden transferirse números de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemáticos.En teoría esta capa presenta los datos a la capa de aplicación tomando los datos recibidos y transformándolos en formatos como texto imágenes y sonido.  En realidad esta capa puede estar ausente, ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella.

-        Capa de sesión.

Esta capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre dos computadores que están transmitiendo datos de cualquier índole. Por lo tanto, el servicio provisto por esta capa es la capacidad de asegurar que, dada una sesión establecida entre dos máquinas, la misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de principio a fin, reanudándolas en caso de interrupción. En muchos casos, los servicios de la capa de sesión son parcial o totalmente prescindibles

-        Capa de transporte.Capa encargada de efectuar el transporte de los datos (que se encuentran dentro del paquete) de la máquina origen a la de destino, independizándolo del tipo de red física que se esté utilizando. La PDU de la capa 4 se llama Segmento o Datagrama, dependiendo de si corresponde a TCP o UDP. Sus protocolos son TCP y UDP; el primero orientado a conexión y el otro sin conexión. Trabajan, por lo tanto, con puertos lógicos y junto con la capa red dan forma a los conocidos como Sockets IP: Puerto (192.168.1.1:80)

-        Capa de red.

El objetivo de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aún cuando ambos no estén conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan en caminadores, aunque es más frecuente encontrar el nombre inglés router y, en ocasiones enrutadores. Los router trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como Switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la función que se le asigne. Los firewalls actúan sobre esta capa principalmente, para descartar direcciones de máquinas.En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de los datos hasta su receptor final.

-        Capa de enlace de datos.Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red, del acceso al medio, de la detección de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo.Como objetivo o tarea principal, la capa de enlace de datos se encarga de tomar una transmisión de datos” cruda” y transformarla en una abstracción libre de errores de transmisión para la capa de red.  Este proceso se lleva a cabo dividiendo los datos de entrada en marcos

(también llamadostramas) de datos (de unos cuantos cientos de bytes), transmite los marcos en forma secuencial, y procesa los marcos de estado que envía el nodo destino

-        Capa física.

Es la que se encarga de las conexiones físicas de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al medio físico como a la forma en la que se transmite la información.Sus principales funciones se pueden resumir como:

-        Definir el medio o medios físicos por los que va a viajar la comunicación: cable de pares trenzados (o no, como en RS232/EIA232), coaxial, guías de onda, aire, fibra óptica.

-        Definir las características materiales (componentes y conectores mecánicos) y eléctricas (niveles de tensión) que se van a usar en la transmisión de los datos por los medios físicos.

-        Definir las características funcionales de la interfaz (establecimiento, mantenimiento y liberación del enlace físico).

-        Transmitir el flujo de bits a través del medio.-        Manejar las señales eléctricas del medio de transmisión, polos en un

enchufe, etc.-        Garantizar la conexión (aunque no la fiabilidad de dicha conexión).

·         Comunicaciones de par a par.

 Comunicación par  a par es un modelo de comunicación como su  nombre lo dice “De par a par”, lo que significa que requiere de dos equipos   o en su caso de Host.El modelo cuenta con dos modelos OSI  y el  modelo   se lleva  a  cabo por medio de sus siete (7) capas.Este  modelo  se encarga de enviar  paquetes.CaracterísticasEs un medio de comunicación  emisor y receptor.También llamada P2P.A medida que la red crece las relaciones se vuelven complicadas de coordinar.No es necesario  definir personal administrativo.Los usuarios  controlan sus recursos.

Un ejemplo claro de   este   modelo   puede ser   las redes o conexiones Bitorrent   ejemplo   Ares: Ares  es un programa que utiliza varia  gente para descarga de archivos  sea música, videos  imágenes, programas el medio de  pasar esos archivos es pasar por medio de  las siete primeras  capas que en su caso sería el emisor  ya terminando  empieza con el proceso del receptor y manda el archivo por cada  una de las capas del modelo  .  

·         Modelo TCP/IP.

Internet se desarrolló para brindar una red de comunicación que pudiera continuar funcionando en tiempos de guerra. El diseño de TCP/IP es ideal para la poderosa y descentralizada red que es Internet.Todo dispositivo conectado a Internet que desee comunicarse con otros dispositivos en línea debe tener un identificador exclusivo. El identificador se denomina dirección IP. Una dirección IP es un número que identifica de manera lógica y jerárquica a una interfaz de un dispositivo dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol).IPv4, una versión IP, se diseñó antes de que se produjera la explosión de internet, lo que produjo una gran demanda de direcciones IP, que hizo que las cuatro mil millones de direcciones posibles fueran insuficientes.Otra versión de IP conocida como IPv6 (versión actual) mejora la versión proporcionando un total de 340 trillones de trillones de direcciones, integrando o eliminando los métodos utilizados para trabajar con los puntos débiles del IPv4.Cada computador necesita de una dirección IP exclusiva, a veces llamada dirección lógica, para formar parte de la Internet. Varios son los métodos para la asignación de una dirección IP a un dispositivo. Algunos dispositivos siempre cuentan con una dirección estática, mientras que otros cuentan con una dirección temporaria que se les asigna cada vez que se conectan a la red. Cada vez que se necesita una dirección IP asignada dinámicamente, el dispositivo puede obtenerla de varias formas.El TCP/IP es la base de Internet, y sirve para comunicar todo tipo de dispositivos, computadoras que utilizan diferentes sistemas operativos, minicomputadoras y computadoras centrales sobre redes de área local (LAN) y área extensa (WAN). TCP/IP fue desarrollado y demostrado por primera vez en 1972 por el departamento de defensa de los Estados Unidos, ejecutándolo en ARPANET, una red de área extensa del departamento de defensa.

EL MODELO TCP/IP está compuesto por cuatro capas o niveles, cada nivel se encarga de determinados aspectos de la comunicación y a su vez brinda un servicio específico a la capa superior. Estas capas son:El modelo TCP/IP siendo creado para usos militares hizo que su estructura fuera de lo más completa para realizar su trabajo de manera óptima, actualmente es el modelo utilizado a nivel mundial (en su versión IPv6) la cual tiene trillones de direcciones a disposición de nosotros dependiendo nuestro forma de uso.El modelo TCP/IP cumple con las expectativas de nuestro tiempo haciéndola la más eficaz en la actualidad.

-        Protocolos de la capa de aplicación.La capa de aplicación del modelo TCP/IP maneja protocolos de alto nivel, aspectos de representación, codificación y control de diálogo. El modelo TCP/IP combina todos los aspectos relacionados con las aplicaciones en una sola capa y asegura que estos datos estén correctamente empaquetados antes de que pasen a la capa siguiente. TCP/IP incluye no sólo las especificaciones de Internet y de la capa de transporte, tales como IP y TCP, sino también las especificaciones para aplicaciones comunes. TCP/IP tiene protocolos que soportan la transferencia de archivos, e-mail, y conexión remota, además de los siguientes:

·         FTP (Protocolo de transferencia de archivos): es un servicio confiable orientado a conexión que utiliza TCP para transferir archivos entre sistemas que admiten la transferencia FTP. Permite las transferencias bidireccionales de archivos binarios y archivos ASCII.

·         TFTP (Protocolo trivial de transferencia de archivos): es un servicio no orientado a conexión que utiliza el Protocolo de datagrama de usuario (UDP). Es útil en algunas LAN porque opera más rápidamente que FTP en un entorno estable.

·         NFS (Sistema de archivos de red): es un conjunto de protocolos para un sistema de archivos distribuido, desarrollado por Sun Microsystems que permite acceso a los archivos de un dispositivo de almacenamiento remoto, por ejemplo, un disco rígido a través de una red.

·         SMTP (Protocolo simple de transferencia de correo): administra la transmisión de correo electrónico a través de las redes informáticas. No admite la transmisión de datos que no sea en forma de texto simple.

·         TELNET (Emulación de terminal): Telnet tiene la capacidad de acceder de forma remota a otro computador. Permite que el usuario se conecte a

un host de Internet y ejecute comandos. El cliente de Telnet recibe el nombre de host local. El servidor de Telnet recibe el nombre de host remoto.

·         SNMP (Protocolo simple de administración de red): es un protocolo que provee una manera de monitorear y controlar los dispositivos de red y de administrar las configuraciones, la recolección de estadísticas, el desempeño y la seguridad.

·         DNS (Sistema de denominación de dominio): es un sistema que se utiliza en Internet para convertir los nombres de los dominios y de sus nodos de red publicados abiertamente en direcciones IP.

-        Protocolos de la capa de transporte.

La capa de transporte proporciona servicios de transporte desde el host origen hacia el host destino. En esta capa se forma una conexión lógica entre los puntos finales de la red, el host transmisor y el host receptor. Los protocolos de transporte segmentan y reensamblan los datos mandados por las capas superiores en el mismo flujo de datos, o conexión lógica entre los extremos. La corriente de datos de la capa de transporte brinda transporte de extremo a extremo.

Se suele decir que internet es una nube. La capa de transporte envía los paquetes de datos desde la fuente transmisora hacia el destino receptor a través de la nube. El control de punta a punta, que se proporciona con las ventanas deslizantes y la confiabilidad de los números de secuencia y acuses de recibo, es el deber básico de la capa de transporte cuando utiliza TCP. La capa de transporte también define la conectividad de extremo a extremo entre las aplicaciones de los hosts. Los servicios de transporte incluyen los siguientes servicios:

Protocolos TCP Y UDP

·         Segmentación de los datos de capa superior·         Envío de los segmentos desde un dispositivo en un extremo a otro

dispositivo en otro extremo.

Caracteristicas del protocolo TCP

·         Establecimiento de operaciones de punta a punta.·         Control de flujo proporcionado por ventanas deslizantes.·         Confiabilidad proporcionada por los números de secuencia y los acuses

de recibo.

Se dice que internet es una nube, por que los paquetes pueden tomar multiples rutas para llegar a su destino, generalmente los saltos entre routers se representan con una nube que representa las distintas posibles rutas. La capa de transporte envía los paquetes de datos desde la fuente transmisora hacia el destino receptor a través de la nube. La nube maneja los aspectos tales como la determinación de la mejor ruta, balanceo de cargas, etc.

-        Protocolo de la capa de internet.Esta capa tiene como proposito seleccionar la mejor ruta para enviar paquetes por la red. El protocolo principal que funciona en esta capa es el Protocolo de Internet (IP). La determinación de la mejor ruta y la conmutación de los paquetes ocurre en esta capa.

Protocolos que operan en la capa de internet:

·         IP proporciona un enrutamiento de paquetes no orientado a conexión de máximo esfuerzo. El IP no se ve afectado por el contenido de los paquetes, sino que busca una ruta de hacia el destino.

·         ICMP, Protocolo de mensajes de control en Internet suministra capacidades de control y envío de mensajes.

·         ARP, Protocolo de resolución de direcciones determina la dirección de la capa de enlace de datos, la dirección MAC, para las direcciones IP conocidas.

·         RARP, Protocolo de resolución inversa de direcciones determina las direcciones IP cuando se conoce la dirección MAC.

Funciones del Protocolo IP

• Define un paquete y un esquema de direccionamiento.• Transfiere los datos entre la capa Internet y las capas de acceso de red.• Enruta los paquetes hacia los hosts remotos.

A veces, se considera a IP como protocolo poco confiable. Esto no significa que IP no enviará correctamente los datos a través de la red. Llamar al IP, protocolo poco confiable simplemente signfica que IP no realiza la verificación y la corrección de los errores. De esta función se encarga TCP, es decir el protocolo de la capa superior ya sea desde las capas de transporte o aplicación.