Modelo OSI, TCP/IP, Redes y Ethernet: Conceptos Clave

Modelo OSI (Open Systems Interconnection)

Desarrollado por ISO (International Standards Organization).

Ventajas del Modelo OSI

• Reduce la complejidad.
• Estandariza interfaces.
• Facilita la ingeniería modular.
• Asegura la interoperabilidad entre diferentes tecnologías.
• Acelera la evolución de los protocolos.
• Simplifica el aprendizaje.

Capas del Modelo OSI

1. Física: Crea la señal física óptima a partir de los datos para su transmisión.
2. Enlace de datos: Verifica la transmisión de los datos, vigilando el orden y la velocidad a la que se envían.
3. Red: Suministra información de las rutas a seguir.
4. Transporte: Verifica la correcta transmisión de los datos, vigilando el orden y la velocidad a la que se envían.
5. Sesión: Establece y cierra conexiones.
6. Presentación: Da a los datos el formato adecuado, teniendo en cuenta las posibles codificaciones, compresiones, etc.
7. Aplicación: Ejecuta las aplicaciones de red.

Diafonía (Crosstalk)

• Parte de la potencia de un canal se acopla en el canal adyacente.
• La diafonía aumenta con la frecuencia.
• Se mitiga utilizando frecuencias diferentes o apantallamientos.
• NEXT (dB) = PTX (dB) – PNE (dB)
• FEXT (dB) = PTX (dB) – PFE (dB)
• Cuando hay más de dos enlaces, se acumulan las contribuciones de todos.

Modelos de Red: TCP/IP e Híbrido

Modelo TCP/IP

1. Aplicación
2. Transporte
3. Internet
4. Acceso a la Red

Modelo Híbrido

1. Aplicación
2. Transporte
3. Red
4. Enlace de Datos
   • LLC (Logical Link Control)
   • MAC (Media Access Control)
5. Física

Medios de Transmisión

• Cable Coaxial: Atenuación
• Par Trenzado: Diafonía
• Fibra Óptica: Dispersión y atenuación

Cableado Estructurado

• Cableado Vertical: Es el cableado de conexión entre el MDF (Main Distribution Frame) y los IDF (Intermediate Distribution Frame).
• Cableado Horizontal: Es el cableado de conexión entre el IDF y los hosts.

Ethernet y Estándares IEEE 802

• Ethernet: 802.3
• Enlace Trunk: 802.1q
• Spanning Tree Protocol (STP): 802.1d
• Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP): 802.1w
• Bluetooth: 802.15
• Wi-Fi: 802.11

Switch Ethernet: Modos de Conmutación

• Store and Forward: Almacena la trama, comprueba que no hay errores y la reenvía. (Lenta y fiable)
• Cut Through: Comienza a conmutar tras leer la dirección MAC de destino.
• Fragment Free: Comienza a conmutar tras leer correctamente los primeros 64 bytes. (Estadísticamente es donde se dan más errores)
• Híbridos: Modifica el modo de conmutación en función del número de errores. Comienza con Cut Through, pero si detecta muchos errores pasa a Store and Forward.

VLAN y Enlaces Troncales (Trunk)

• Un enlace troncal (Trunk) reduce el número de conexiones entre switches y entre switch y router.
• Una conexión Trunk pertenece a todas las VLAN.
• Encapsulado Trunk (802.1q): Añade 4 bytes, emplea 12 bits para identificar VLAN (etiqueta VLANid).
• El switch aprende las direcciones MAC en su respectiva VLAN.
• El router también soporta interfaces Trunk.
• Permite definir subinterfaces (ejemplo: FastEthernet 0/0.2).
• Cada subinterfaz tiene su propia dirección.