Unidad III Modelo de Comunicaciones

M.C. Juan Carlos Olivares Rojas

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Agenda

3.1 Modelo de referencia OSI.

3.1.1 Modelo general y comunicación

3.1.2 Modelo de referencia OSI.

3.1.3 Analogía entre OSI vs IEEE 802.X

3.1.4 Comparación del modelo OSI con TCP/IP.

3.2 Otras arquitecturas de redes.

3.2.1 SNA

3.1 Modelo de referencia OSI.

• Al comienzo de las primeras redes de computadoras no existía una estandarización entre los distintos tipos de fabricante razón por la cual cada tecnología de red era totalmente distinta y no podría trabajar con otras redes.

• Prácticamente estos sistemas eran cerrados y propietarios exclusivos de un fabricante.

Modelo de Referencia OSI

• Para poder utilizar la tecnología se tenían que pagar regalías para conocer las interfaces de E/S.

• A mediados de la década de 1970, un grupo de empresas del sector se reúnen para definir un modelo de red general que tuviera interfaces abiertas para poder ser interoperables uno con otros. Este modelo recibió el nombre de OSI.

Modelo de Referencia OSI• Los estándares en el área tecnológica pueden ser de

dos tipos: “de jure” por ley y el “de facto” o por hecho.

• En el caso del RM-OSI es de tipo “de jure” ya que primero se creo el estándar y luego se realizó la implementación.

• En el caso de los estándares “de facto” son tecnologías propietarias que se hacen muy populares y no que de otra que “estandarizarlas”.

Modelo de Referencia OSI

• Se le denomino OSI por sus siglas en inglés de interconexión de sistemas abiertos.

• Es un modelo de referencia por que solo se utiliza como base para plantear las tecnologías de red, nunca se llegó a implantar como tal.

3.1.1 Modelo general y comunicación

• En el caso del modelo OSI al igual que otros estándares han sido divido en niveles o capas para una mejor operación.

• Los niveles o capas deben proporcionar servicios “bien definidos” e interfaces tanto de entrada y salida comunes y disponibles para todos los miembros de una comunidad.

Software de redJerarquía de protocolos

Relación de protocolos y servicios

• La relación entre un servicio y un protocolo.

Jerarquías de protocolos (2)

3.1.2 Modelo de referencia OSI.

• El modelo de referencia OSI está divido en 7 capas cada una de las cuales se encarga de brindar una serie de servicios específicos.

• La comunicación va de niveles de capas iguales lógicamente, pero en realidad el tráfico ocurre de capas de nivel superior a capas de nivel inferior.

Modelos de referencias

El modelo de referencia OSI

Modelos de referencia

• Protovolos y redes en el modelo inicial TCP/IP.

Capa Física

• Algunos de sus servicios básicos son:– Establecer, mantener y liberar las conexiones

punto a punto y multipunto.– Tipo de transmisión asincrónica o sincronía– Modo de operación simplex, half-duplex, full

dúplex.– Velocidad de transmisión.– Niveles de voltaje.– Distribución de pines en el conector y sus

dimensiones.

Capa de Enlace de Datos

• Se encarga de brindar los siguientes servicios:

• BSC (Binary Synchronous Communication)

• HDLC (High Level Data Link Control)

• SDLC (Synchronous Data Link Control)

• DDCMP (Digital Data Communication Message Protocol)

Capa de Red

• Su funcionamiento básico es el encaminamiento de paquetes de su lugar origen al destino.

• El encaminamiento consiste en conseguir la ruta que se debe de seguir para entregar un paquete, más no lo entrega. Consulta en una base de datos de direcciones. Generalmente se habla de direcciones lógicas, siendo las más comunes las direcciones IP.

Capa de Red

• ¿Cómo le harían para llegar desde la Plaza de Santa María al Tecnológico de Morelia?

• Ubicar en un mapa posibles rutas, se pueden tener rutas ya predefinidas. ¿Qué pasa cuando toman el centro de la ciudad?

• ¿Cómo se puede llegar desde Tirana a Monterey?

Capa de Transporte• Su funcionalidad básica se encarga de manejar

la entrega de un paquete de un origen a un destino.

• La entrega puede ser confiable (orientada a la conexión) o no confiable (no orientada a la conexión).

• TCP (Transmision Control Protocol) es un método de transporte orientado a la conexión.

Capa de Transporte

• UDP (Protocolo de Datagramas de Usuario) es un protocolo orientado a la no conexión.

• En este capa se maneja el concepto de puertos, los cuales se manejan a nivel lógico y permiten indicar a que servicio se encuentran.

• Las direcciones IP son como direcciones telefónicas, las direcciones MAC son físicas (ubicación en un edificio), los puertos son como extensiones.

Capa de Transporte• Los servicios orientados a la conexión se crea y

se mantiene un circuito físico o virtual entre dos puntos. De esta forma se garantiza que se están recibiendo los datos. La gran mayoría de las aplicaciones de red trabajan de esta forma.

• Los servicios orientados a la no conexión, no se establece este canal, por este motivo la transmisión es más rápida pero no hay garantía de que lleguen los paquetes.

Capa de Sesión

• Se encarga de entre otras cosas de la autenticación de las entidades.

• No es una capa ampliamente utilizada, por lo que generalmente se le llega a implementar dentro de la capa de aplicación

Capa de Presentación

• Se encarga del formato de los datos, de su representación y de la estructura lógica que se les da.

• Técnicamente no se llega a implantar y si se maneja se encarga

Capa de Aplicación

• En esta capa se encuentran todos los servicios que son visibles para los usuarios.

• La ventaja de utilizar un modelo de capas como OSI es que no importa que método de transporte o topología de red se utilice, siempre un servicio como la Web es el mismo se trate de un celular 3G, de una PC con Ethernet o una Laptop con WiFi.

Tarea

• Investigar un protocolo de red de capa de aplicación (por ejemplo: HTTP, FTP, DHCP, DNS, etc., de preferencia poco conido) y saber exactamente que está pasando cuando ocurre una comunicaci

Analogía de Mecanismo de Comunicación

• Pablo Leonardo que vive en Morelia se quiere comunicar con su novia que vive en Guadalajara a través de una carta.

• La capa física indicaría como tendría que codificar la información (mensaje) en este medio, en este caso una carta. En redes sería la codificación de un mensaje en una red cableada, inalámbrica, fibra óptica, etc.

Analogía de Mecanismos de Comunicación

• La capa de enlace haría referencia a la forma de cómo estructurar la carta para que se pueda enviar por el servicio postal. De esta forma tendría que poner datos del destinatario y remitente (origen y destino) los cuales son físicos, una estampilla y sobre.

• Lo mismo ocurre en redes, ya que se maneja una trama con información codificada lógicamente.

Analogía de Mecanismos de Comunicación

• La capa de red ubicaría como hacer llegar el paquete dependiendo de diversas circunstancias como la distancia, el tiempo y la urgencia del mensaje entre las diferentes oficinas postales.

• En redes de computadoras se realizaría el mismo proceso pero la gran mayoría de las veces en tiempo real.

Analogía de Mecanismos de Comunicación

• En capa de transporte, los carteros se encargarían de llevar la carta y el acuse de recibo si es que aplicará el caso.

• La capa de sesión se encargaría de entregar la carta a quien dice ser. La capa de presentación estructuraría el paquete como si fuera regalo, o bien quitaría elementos no necesarios.

Analogía de Mecanismos de Comunicación

• La capa de aplicación ya sería la acciones que realizaría Cynthia en base al contenido de la carta.

• En cada capa se va agregando información de control teniendo mucha información que no es útil. Esto se asemeja a los regalos envueltos en múltiples cajas.

3.1.3 Analogía entre OSI vs IEEE 802.X

• Los estándares de la IEEE de la sección 802, como por ejemplo 802.3, 802.11, etc. Trabajan siguiendo el modelo de referencia OSI; por este motivo, muchos fabricantes pueden realizar productos interoperables entre sí.

3.1.4 Comparación del modelo OSI con TCP/IP

• El modelo de redes de computadoras más implantado hoy en día es el modelo de Internet, mejor conocido como modelo TCP/IP o pila de protocolos TCP/IP.

Modelos TCP/IP

Una crítica al modelo y protocolos OSI

• ¿Porqué OSI no cambió el mundo?

• Mal tiempo

• Mala tecnología

• Malas implementaciones

• Malas políticas

Mal tiempo

• El apocalipsis de los dos elefantes.

Una crítica al modelo de referencia TCP/IP

• Problemas:– Servicios, interfaces y protocolos no se distinguen

– No es un modelo general– La capa de host a red no es realmente una

capa– No se mencionan las capas física y de enlace

de datos– Protocolos menores profundamente

estrechos, difícil reemplazarlo

3.2 Otras arquitecturas de redes.

• Existen una gran variedad de arquitecturas de redes. La gran mayoría muy antiguas y obsoletas como ARCNet (Attached Resource Computing Network).

3.2.1 SNA

• Desarrollada por IBM en la década de 1970 es una arquitectura de red modelada en 3 capas cuya idea originar fue tratar de estandarizar “de facto” por los integrantes de OSI, no logrando llevarse acabo.

• Actualmente está en desuso utilizando en mainframes legados de IBM y asociados.

Pendientes

• Lunes y Viernes, mitad del grupo

• Originalmente el Lunes, posteriormente el Viernes (oficial)

• Traer justificante oficial el jueves de que no pueden asistir el viernes.

• EXAME PROXIMA SEMANA (DIA)

Pendientes

• Análisis de Protocolo de Capa de Aplicación (Aplicación de Red)

• Descripción del protocolo en cada una de sus capas.

• Por ejemplo HTTP.• Cliente: GET /index.php HTTP/1.0\r\n\r\n• Servidor: HTTP/1.1 200 Ok\r\n\r\nDatos…

Pendientes

• Explicar que pasa en las demás capas, Transporte, Red, Enlace, Física de ida y vuelta.

• Todos los servicios están bien documentados, se pueden auxiliar por parte de un sniffer identificando y EXPLICANDO cada unidad de datos obtenida.

Pendientes

• Práctica de Laboratorio 4

• Equipo que no pudo realizar la práctica de manera adecuada, la realizará a través de un sniffer de red.

• Se deberán sacar un reporte de estadísticas de cada uno de los tipos de protocolos analizados con el sniffers.

Wirseshark• Es un analizador de protocolos que permite

ver todo el tráfico que ocurre en la red.

• Esto se debe a que la tarjeta trabaja en modo promiscuo permitiendo escuchar todo el tráfico que circula por ese dominio de difusión.

• Es muy útil para sacar estadística y para la toma de decisiones.

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