Fundamentos de Redes: Capas, Topologías y Métodos de Acceso

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):

1. Aplicación
2. Presentación
3. Sesión
4. Transporte
5. Red
6. Enlace de Datos
7. 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

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.