Fundamentos de Redes Informáticas y Protocolos de Comunicación

Conceptos Fundamentales de Redes Informáticas

Definiciones Clave en Redes

• RFC (Request For Comments): Red de PCs en la que se especifica todo lo que conlleva un protocolo.
• Protocolo: Es un método establecido de intercambiar datos en Internet. Es el método por el cual dos PCs acuerdan comunicarse.
• Estándar: Norma utilizada como punto de partida para el desarrollo de servicios, aplicaciones, etc.
• Impedancia: Resistencia que ofrece el medio a ser atravesado y se mide en ohmios.
• Nodo: Punto de intersección o unión de varios elementos que confluyen en el mismo lugar.
• Protocolo Abierto: Libre de acceso, configuración libre.
• Protocolo Cerrado o Propietario: Ha sido desarrollado por una sola compañía y es de uso restringido, generalmente para sus empleados.
• Red Token Ring: Término usado para referirse a la norma IEEE 802.5. Consta de un conjunto de nodos conectados en forma de anillo.
• Topología de Red: Es la disposición física en la que se conecta una red de ordenadores.

Tipos de Topologías de Red

La topología de red describe la forma en que los dispositivos están interconectados. A continuación, se detallan algunas de las más comunes:

• Topología en ANILLO

  Las estaciones se conectan formando un anillo. Cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación posee un receptor y un transmisor.

• Topología en ÁRBOL

  Los nodos están colocados en forma de árbol. La falla de un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. Se comparte el mismo canal de comunicaciones.

• Topología en MALLA

  Cada nodo está conectado a uno o más de los otros nodos. De esta manera, es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos.

• Topología en ESTRELLA

  Las estaciones están conectadas directamente al servidor u ordenador central, y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de él. Todas las estaciones están conectadas por separado a un router.

Arquitectura de una Red

La arquitectura de una red es el campo que abarca la integración de sus componentes y su funcionamiento. Se define por tres aspectos clave:

1. TOPOLOGÍA: Organización de su cableado.
2. MÉTODO DE ACCESO A LA RED: Cada topología de red tiene definido un método de acceso al cable.
3. PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN:
   • ALTO NIVEL: Definen cómo se comunican las aplicaciones (programas del PC).
   • BAJO NIVEL: Definen cómo se transmiten las señales por el cable.

Familias de Protocolos Comunes

• NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface): Ofrece soporte para pequeñas redes. Es un protocolo de transporte fácil de utilizar.
• AppleTalk: Diseñada por Apple Computer Corporation para PCs Mac. Pensada para redes sencillas.
• Redes de Difusión: Son redes multipunto. Un equipo envía la información y el destinatario es el encargado de seleccionar y captar esa información.

Protocolos de Aplicación

Algunos ejemplos de protocolos de aplicación ampliamente utilizados incluyen:

• HTTP (Hypertext Transfer Protocol)
• POP (Post Office Protocol)
• FTP (File Transfer Protocol)
• IMAP (Internet Message Access Protocol)
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
• SNMP (Simple Network Management Protocol)

Modelo OSI (Open Systems Interconnection)

El Modelo OSI es un marco conceptual que estandariza las funciones de un sistema de comunicación en siete capas lógicas, facilitando la interoperabilidad entre diferentes sistemas de red:

1. Capa de Aplicación

   Es la capa más cercana al usuario final. Proporciona servicios de red a las aplicaciones del usuario. Aquí se encuentran protocolos como el de Terminal Virtual (TELNET) y el de Transferencia de Archivos (FTP), entre otros.

2. Capa de Presentación

   Se encarga de la representación de los datos, incluyendo la traducción, cifrado y compresión, asegurando que la información enviada por la capa de aplicación de un sistema sea legible por la capa de aplicación de otro.

3. Capa de Sesión

   Establece, gestiona y finaliza las sesiones de comunicación entre aplicaciones. Proporciona servicios para el control del diálogo y la sincronización.

4. Capa de Transporte

   Asegura la transmisión fiable de extremo a extremo entre procesos. Establece una conversación entre origen y destino, gestionando la segmentación, el control de flujo y la recuperación de errores. Sin embargo, el texto original menciona que "no se responsabiliza del control de errores" en un sentido absoluto, lo cual es una simplificación; se refiere más bien a que no corrige errores a nivel de paquete individual como lo haría la capa de enlace, sino que se enfoca en la fiabilidad de la conexión lógica.

5. Capa de Red (o Capa de Subred / Internet)

   Es una de las capas más importantes de la arquitectura de red. Su misión es permitir que las estaciones envíen información y que esta viaje de forma independiente a su destino a través de múltiples redes. Debe existir algún protocolo que conecte la estación con la red, como el Protocolo de Internet (IP).

6. Capa de Enlace de Datos

   Proporciona un enlace fiable entre dos nodos directamente conectados. Se encarga del direccionamiento físico (MAC), el control de flujo y la detección/corrección de errores en el medio físico.

7. Capa Física

   Define las especificaciones eléctricas, mecánicas, funcionales y de procedimiento para la activación, mantenimiento y desactivación de los enlaces físicos entre sistemas. Se refiere a cómo se transmiten las señales por el cable.