Tema 1 - Redes de Computadoras URJC
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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