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7. Protocolos.

 

 

 

 Un Protocolo es una serie de reglas que indican a una terminal cómo debe llevar a cabo el proceso de comunicación. (fig. anterior)

Dos terminales que se comunican pueden tener una arquitectura y un sistema operativo diferente que hace imposible una comunicación directa entre ambas. Debido a esto se han desarrollado protocolos que estandarizan la forma en que dos terminales deben establecer comunicación y lo hacen desde cuestiones físicas (por ejemplo tipo de cable, niveles de voltaje, frecuencia, etc.) hasta cuestiones meramente de software (representación de datos, compresión y codificación, entre otras cosas).

Ahora bien, dos elementos que intervienen en el proceso de comunicación lo forman el paquete de información que la terminal transmisora dirige a la terminal receptora; este paquete contiene entre otras cosas direcciones, información de usuario e información para corrección de errores, requeridos para que alcance a la terminal receptora. Además se encuentra obviamente el protocolo de comunicación.

Los protocolos o normalizaciones son establecidos por organizaciones de reconocimiento mundial, pro ejemplo la ISO, IEEE, ANSI, etc. Existen tres tipos de estandarizaciones.

6-a. Normas por imposición. Este tipo de normas son impuestas por una organización y debe seguirse en estos terrenos para asegurar comunicación.

6-b. Normas por convención. Este tipo de normas son tomadas como tal bajo común acuerdo de distintas organizaciones o grupos de usuarios; éstas fueron tomadas por normas debido a su alto desempeño o que son las únicas en su tipo, sin embargo quien las diseñó no intentaba que fueran una norma impuesta.

 

 

Protocolos más utilizados.

 

De todos los protocolos de redes sólo sobresalen tres por su valor académico o comercial:

        7-a. El protocolo OSI (Open System Interconection) desarrollado por la ISO.

        7-b. El protocolo de la IEEE que de hecho esta más orientado al hardware que al software.

7-c. El protocolo TCP/IP originalmente desarrollado por la secretaría de defensa de los Estados Unidos de América junto con algunas universidades importantes.

 

 

8. Protocolo OSI.

 

        Este protocolo está basado en la arquitectura de redes estratificada, en ésta arquitectura el proceso de comunicación se divide en etapas y a cada etapa le corresponde un protocolo diferente, algunas etapas son implementadas en hardware y otras en software y otras en una combinación de las dos.

        El protocolo OSI es un protocolo basado en 7 niveles o capas y cada capa como está mencionado anteriormente tiene definido un protocolo; éste protocolo está basado en el supuesto de que una terminal se organiza de tal forma que la comunicación fluye por cada una de las siguientes capas:

 

 

 

La capa física se encuentra en el nivel 0, la capa de enlace de datos en el nivel 1, la capa de transporte en el nivel 3, la de sesión en el 4, la de presentación en el 5 y la de aplicación en el 6. Las capas inferiores como anteriormente mencionado están orientadas al hardware y las capas superiores al software del usuario.

        La figura anterior consiste en lo siguiente:

Desde el punto de vista del transmisor, la información parte de la capa de aplicación de aquí hacia la de presentación, y luego a la de sesión, transporte, red, enlace de datos y finalmente la física. Siempre en ese orden y no es posible que una capa omita alguna capa durante el proceso.

Desde el punto de vista del receptor la información fluye en sentido contrario, desde la capa física hasta la de presentación, respetando el orden de las capas y de igual forma so se podrá omitir alguna de ellas.

        Ésta organización obedece al hecho de que cada capa tiene un protocolo independiente del de las otras capas, entonces si se tiene la implementación de algún protocolo en alguna capa y posteriormente esa implementación se mejora o se desea remplazar sólo será necesario modificar a éste protocolo en particular sin alterar al resto, o sea, al de las otras capas.

NOTA: El protocolo OSI sólo indica qué debe hacerse en cada una de las capas, pero no indica cómo, esto es cuestión del diseñador.

 

 

9. Función general de cada una de las capas del protocolo OSI.

 

        Física: Capa del nivel más bajo, su protocolo consiste en transmitir la información a través del medio según las especificaciones del hardware que tenga la red a la que pertenece el nodo.

      Enlace de datos: Con dos funciones primordiales:

a)  le corresponde identificar de forma inequívoca a las terminales a las que se dirige un paquete particular, así como las terminales en donde se origina éste paquete.

b)  También se encarga de asegurar que la información dirigida a capas superiores esté libre de errores.

Red: realiza una función muy similar a la capa de enlace de datos, es decir se asegura que un paquete llegue a la terminal destino, sólo que en esta ocasión la comunicación es a nivel de interedes y no a nivel local.

La capa de red utiliza un paquete conocido como datagrama, este paquete que sólo tiene significado para la capa de red contiene información a cerca de la red  y del número de terminal en esa red, tanto de la terminal origen como la terminal destino.

Transporte: La información de usuario comúnmente tiene que ser acondicionada para que pueda viajar por la red, en particular cuando el usuario desea manejar la información en una cantidad mayor a la que la red puede manejar. Una red que maneja paquetes de Kbytes cuando recibe información de usuario que excede la longitud del paquete entonces éste debe seccionarse en partes, cada una con kbytes de longitud; a cada una de estas partes se les denomina UDP (Unit Data Package) y cada UDP es ruteado por separado hacia la terminal destino. En la terminal destino la capa de transporte se encarga de anexar cada UDP en el orden requerido hasta formar el paquete dirigido a la placa de aplicación; por lo tanto este es el trabajo que realiza la capa de transporte a demás de otros como controlar los errores que se generan cuando un UDP se pierde, control de flujo (que la terminal transmisora no sobrecargue a la receptora), etc.

Sesión: Hay dos tipos de red desde el punto de vista de la capa de sesión:

 

 

            * Orientadas a conexión.

Redes

            * No orientadas a conexión.

 

 

 

* Una red orientada a conexión envía todos los UDPs de la capa de transporte exactamente por la misma ruta que conecta la terminal origen con la terminal destino; la ruta es decidida por la capa de red y ésta se decide previo a la transmisión.

* Redes No orientadas a conexión. En este tipo de redes cada paquete es ruteado por separado hacia la terminal destino, esto indica que pueden llegar en desorden y es tarea de la capa de transporte re ordenarlos para que formen el paquete original.

Para asegurar la comunicación entre dos terminales se requiere de un proceso conocido como “hand shaking” mediante el cual ambas terminales llevan a cabo un proceso de reconocimiento de acceder a comunicación,  términos de comunicación, inicio y finalización de la transmisión.

Presentación: se encarga de formatear la información de usuario para que pueda ser manipulada por la red de la mejor forma, esto significa que la información que viene de la capa de aplicación debe comprimirse, encriptarse o simplemente traducirlo a otro formato para facilitar el proceso de transmisión.

Aplicación: hace disponibles al usuario o a otras aplicaciones los servicios que la red le ofrece, cada servicio se asocia a un puerto que no es otra cosa que un número que lo referencia. 

Entre otros servicios que la capa de aplicación ofrece a usuario se encuentran los siguientes: correo electrónico, servicios de archivos (ftp), servicios de directorios, terminal emulada, etc.