Fundamentos de Redes: Capas, Topologías y Métodos de Acceso
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La Capa de Enlace de Datos: Subcapas y Funciones
La capa de enlace de datos se divide en dos subcapas principales:
- LLC (Logical Link Control): Control de Enlace Lógico.
- Funciones: Control de flujo, control de errores, multiplexación, entre otras.
- MAC (Media Access Control): Control de Acceso al Medio.
- Función principal: Determina quién tiene derecho a acceder al canal de comunicación.
- Las tarjetas de red poseen una dirección MAC única para su identificación.
Estructura TCP/IP y la Fragmentación de Datos
La información que viaja por la red se denomina datos, los cuales se dividen en paquetes de datos.
Las ventajas de esta división en paquetes son:
- La información fragmentada no ocupa todo el ancho de banda de forma continua.
- Si falla la transmisión de un paquete, solo es necesario retransmitir ese paquete específico, lo que optimiza el rendimiento.
- Los paquetes pueden enviarse por diferentes caminos (rutas) para evitar la saturación de la red y mejorar la resiliencia.
El Modelo OSI: Capas y Beneficios
Capas del Modelo OSI (de la 7 a la 1):
- Aplicación
- Presentación
- Sesión
- Transporte
- Red
- Enlace de Datos
- Física
Ventajas del Modelo OSI:
- Facilita la conectividad de redes sin necesidad de usar pasarelas (dispositivos que transforman protocolos).
- Permite una fácil integración de productos y tecnologías en la red.
- La configuración se realiza siguiendo la estructura de las 7 capas, lo que simplifica el diseño y la resolución de problemas.
- Ofrece un amplio margen de suministradores y, por ende, precios más competitivos.
- Promueve el desarrollo de nuevas generaciones de tecnologías de red.
Topologías de Red Comunes
Topología | Redes Típicas | Método de Acceso | Normativa | Cableado Común |
---|---|---|---|---|
Bus | Ethernet | CSMA/CD | IEEE 802.3 | Coaxial |
Estrella | Ethernet | CSMA/CD | IEEE 802.3 | Par Trenzado, Fibra Óptica |
Anillo | Token Ring | Paso de Testigo (Token Passing) | IEEE 802.5 | Fibra Óptica |
Características de las Topologías:
Topología de Bus:
- Instalación sencilla.
- Coste reducido.
- Flexibilidad en el número de estaciones.
Topología de Anillo:
- Cada nodo actúa como repetidor.
- Fácil mantenimiento.
- Desventaja: Si un ordenador falla, toda la red puede caer.
Topología de Estrella:
- Requiere un nodo central (hub o switch).
- Fácil mantenimiento de equipos individuales.
- Desventaja: Si el nodo central falla, toda la red deja de funcionar.
Métodos de Acceso al Medio
CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)
CSMA/CD significa Acceso Múltiple con Escucha de Portador y Detección de Colisión.
- Es el método más utilizado en las redes Ethernet.
- Normativa: IEEE 802.3.
- Si dos ordenadores comienzan a transmitir al mismo tiempo, se produce una colisión.
- Ambos detienen la transmisión y esperan un tiempo aleatorio antes de intentar retransmitir.
- Las colisiones afectan a toda la red. Las señales de colisión suelen tener entre 32 y 48 bits.
Token Passing (Paso de Testigo)
El Paso de Testigo es un método de acceso donde un testigo (un conjunto de bits) circula por la red.
- Topologías asociadas:
- Token Bus: IEEE 802.4
- Token Ring: IEEE 802.5
- Un ordenador solo puede transmitir si el testigo, que circula por el bus o anillo, pasa por él y está libre.
- La información viaja junto con el testigo.
- El receptor envía una confirmación de recepción al emisor.
FDDI (Fiber Distributed Data Interface)
FDDI significa Fiber Distributed Data Interface.