Este documento describe los estándares de arquitecturas de protocolos. Explica brevemente la historia del crecimiento de las redes en los años 80 y los esfuerzos de la ISO para estandarizar los protocolos. Luego resume los conceptos básicos de los protocolos, el modelo OSI de 7 capas y los elementos clave de cada capa como la sintaxis, semántica y temporización. Finalmente, introduce brevemente los protocolos TCP/IP y su relación con el modelo OSI.

1. ESTÁNDARES DE
ARQUITECTURAS DE
PROTOCOLOS
Alumno
Julio Pari

2. Historia
 A principios de la década de los 80’ se produjo un enorme
crecimiento en la cantidad y el tamaño de las redes.
 Para mediados de la década de los 80’, estas empresas
comenzaron a sufrir las consecuencias de la rápida expansión.

3. Historia
 Para enfrentar el problema de incompatibilidad de redes, la
Organización Internacional para la Estandarización (ISO)
investigó modelos de conexión como la red de Digital
Equipment Corporation (DECnet), la Arquitectura de Sistemas
de Red (SNA) de IBM y TCP/IP a fin de encontrar un
conjunto de reglas aplicables de forma general a todas las
redes.

4. Protocolo
Definición.
Los protocolos son reglas de comunicación, que permiten el
flujo de información entre equipos que manejan lenguajes
distintos, conectados en red.

5. Protocolo
Características.
A continuación se muestran algunas de las características de los protocolos:
 Permitir ubicar un computador de forma inequívoca.
 Permitir efectuar una conexión con otro computador.
 Permitir intercambiar información entre computadores de forma
segura.
 Separar a los usuarios de los enlaces telefónicos, satelitales y otros
para el intercambio de información.
 Permitir liberar la conexión organizadamente.

6. Protocolo
Elementos.
Los elementos primordiales de un protocolo son:
 Sintaxis: se refiere al orden en el cual se presentan los datos
(estructura del formato de los datos).
 Semántica: se refiere al significado de cada conjunto de bits.
 Temporización: define dos características: cuándo se deberían
enviar los datos y con qué rapidez.
 Por ejemplo, si un emisor produce datos a una velocidad mayor a la
del receptor, la transmisión sobrecargará al receptor y se perderá
gran cantidad de datos.

7. MODELO DE TRANSMISIÓN DE DATOS
MODELO OSI
FISI

8. MODELO OSI
 Modelo OSI (Open System Interconnection)
 ISO (International Standard Organization) .
 OSI nace como una necesidad de uniformar los elementos que
participan en la solución de los problemas de comunicación entre
equipos de diferentes fabricantes.
 Este modelo se basa en el principio de Julio Cesar: "divide y
vencerás", y está pensado para las redes del tipo WAN.
 Pensado para redes WAN

9. ESTRUCTURA DEL MODELO OSI DE ISO
 Estructura multinivel
 Cada nivel resuelve un problema
de comunicación
 El nivel superior utiliza los servicios
de los niveles inferiores:
 Cada nivel se comunica con su
homologo en las otras máquinas.
 La comunicación entre niveles:
El nivel N utiliza los servicios del
nivel N-1
El nivel N proporciona servicios al
nivel N+1

10. ESTRUCTURA DEL MODELO OSI DE ISO
 Puntos de acceso
 Entre los diferentes niveles existen
interfaces llamadas "puntos de acceso" a
los servicios.
 Dependencia de Niveles
 Cada nivel es dependiente del nivel
inferior como así también lo es del nivel
superior.
 Encabezados
 En cada nivel, se incorpora al mensaje un
formato de control.
 Este elemento de control permite que un
nivel en la computadora receptora se
entere de que la computadora emisora
le está enviando un mensaje con
información.

11. ESTRUCTURA DEL MODELO OSI DE ISO
 Cualquier nivel puede incorporar un encabezado al mensaje.
 Un mensaje está constituido de dos partes, el encabezado y
la información.
 La computadora receptora retira los encabezados en orden
inverso a como se enviaron desde la computadora emisora, el
mensaje original no se afecta.

12. CAPAS DEL MODELO OSI
1. Capa Física
2. Capa de Enlace PC A PC B
3. Capa de Red
4. Capa de Transporte
5. Capa de Sesión
6. Capa de Presentación
7. Capa de Aplicación

13. Nombre de la unidad
intercambiada
PROTOCOLO DE APLICACION
APLICACION APLICACION DATO
PROTOCOLO DE PRESENTACION
PRESENTACION PRESENTACION DATO
PROTOCOLO DE SESION
SESION SESION DATO
PROTOCOLO DE TRANSPORTE
TRANSPORTE TRANSPORTE SEGMENTO
LIMITE DE COMUNICACIÓN DE SUBRED
RED RED RED RED PAQUETE
PROTOCOLO INTERNO DE SUBRED
ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE TRAMA
FISICA FISICA FISICA FISICA
BIT
HOST-A HOST-B

14. CAPA FÍSICA
 Define los medios para la comunicación como
las placas, cables, medios inalámbricos, .
 Se ocupa de la transmisión de bits a lo largo
de un canal de comunicación.
Cable Coaxial Fibra óptica

15. CAPA DE ENLACE
 Proporciona los medios para activar,
mantener y desactivar el enlace
 Detección y control de errores
 Envío fiable a través del enlace físico
 Envía tramas

16. CAPA DE RED
 Realiza la interconexión de redes
heterogéneas, solucionando problemas de
protocolo diferentes, o direcciones
desiguales.
 Encamina los paquetes de la fuente al
destino final a través de encaminadores
(routers) intermedios.
 Tiene que saber la topología de la subred

17. CAPA DE TRANSPORTE
 Intercambia datos entre sistemas
finales
 Libre de errores
 En orden
 Sin pérdidas
 Sin duplicaciones
 Calidad de servicio

18. CAPA DE SESIÓN
 Control y disciplina de diálogo entre
aplicaciones (ej. half/full duplex)
 Agrupamiento (grupos de datos para la
aplicación)
 Recuperación (puntos de comprobación)
 Gestiona sesiones entre aplicaciones

19. CAPA DE PRESENTACIÓN
 Ofrece a la aplicación
independencia en la representación
de datos (sintaxis)
 Codificación y formato de los
datos
 Compresión de los datos
 Cifrado de datos

20. CAPA DE APLICACIÓN
 El nivel de aplicación es siempre el más
cercano al usuario.
 Por nivel de aplicación se entiende el
programa o conjunto de programas que
generan una información para que esta viaje
por la red.
 Medio para que los programas de
aplicación accedan al entorno OSI

21. TRANSMISIÓN DE DATOS EN EL MODELO OSI
 Cuando el emisor desea enviar datos al receptor, entrega los
datos a la capa de aplicación (7), donde se añade la
cabecera de aplicación en la parte delantera de los
datos, que se entrega a la capa de presentación, y de esta
manera se prosigue hasta la capa física.
 Luego de la transmisión física, la máquina receptora, se
encarga de hacer los pasos para ir eliminando las cabeceras
según las capas que vaya recorriendo la información hasta
llegar al proceso receptor.

22. Emisor H=head Receptor
Dato
Aplicación Protocolo de aplicación AH Dato Aplicación
Presentación Protocolo de presentación PH Dato Presentación
Sesión Protocolo de sesión SH Dato Sesión
Transporte Protocolo de transporte TH Dato Transporte
Red Protocolo de red NH Dato Red
Enlace DH Dato DT Enlace
Física Bits (01010011) Física
Trayectoria de la Transmisión de Datos

23. TRANSMISIÓN DE DATOS EN EL MODELO OSI

24. UBICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE COMUNICACIÓN EN EL OSI
APLICACION Separa dominios de Broadcast.
Conecta diferentes redes y
depende de los protocolos de la
PRESENTACION capa 3
Son similares a los
SESION puentes, pero tienen mas
puertos. Un segmento de red
por daca puerto. Separa
TRANSPORTE dominios de colisión
RED ROUTER Separa segmentos de red
ubicados en la misma red. Son
independientes de los
ENLACE SWITCH, BRIDGE protocolos de la capa superior
FISICA HUB
Conectan varios usuarios a un
simple dispositivo físico

25. OSI – TCP/IP PROTOCOLOS

26. ENCAPSULAMIENTO DE DATOS …
 Paso 1
 Cuando el usuario envía un
mensaje, los caracteres
alfanuméricos se convierten
en datos, comenzando por la
Capa 7 hasta la Capa 5, y se
envía a través de la red.
 Paso 2
 Utilizando segmentos en la
Capa 4, la función de
transporte empaqueta los
datos para el transporte de
red y garantiza que los hosts
del mensaje en ambos
extremos del sistema se
puedan comunicar de forma
confiable.

27. ENCAPSULAMIENTO DE DATOS …
 Paso 3
 Los datos se colocan en
un paquete (o
datagrama) en la Capa
3, que contiene un
encabezado de red con
direcciones lógicas
origen y destino.
 Luego, los dispositivos de
red envían los paquetes
a través de la red por
una ruta seleccionada.

28. ENCAPSULAMIENTO DE DATOS …
 Paso 4
 Cada dispositivo de red
debe colocar el
paquete en una trama
en la Capa 2.
 La trama permite que
se realice la conexión
con el siguiente
dispositivo de red
conectado en el enlace.
 Cada dispositivo en la
ruta de red
seleccionada requiere
entramado para
conectarse con el
siguiente dispositivo.

29. ENCAPSULAMIENTO DE DATOS …
 Paso 5
 La trama se debe convertir
en un patrón de unos y
ceros para su transmisión a
través del medio (a
menudo cable de cobre o
fibra óptica) en la Capa 1.
 Una función de reloj
permite que los dispositivos
puedan distinguir estos bits
a medida que atraviesan el
medio.
 El medio en la red física
puede variar a lo largo de
la ruta que se utiliza.

30. Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Facultad de Ingeniería de Sistemas e Informática
TCP/IP
Base del Internet
FISI

31. TCP/IP: Fines
Debía conectar equipos de distintos fabricantes.
Debía ser capaz de ejecutarse en diferentes
tipos de medio y enlace de datos
Debía unir conjuntos de redes en una sola
Internet de forma que todos sus usuarios
pudiesen acceder a un conjunto de servicios
genéricos
FISI

32. Funciones Generales
 Empaquetar datos.
 Determinar el camino que deben seguir.
 Transmitirlos por el medio físico.
 Regular su tasa de transferencia según el ancho de banda del
medio disponible y la capacidad del receptor para absorber los
datos.
 Ensamblar los datos entrantes para que mantengan la secuencia
correcta y no haya pérdida de trozos.
 Comprobar los datos entrantes para ver si hay trozos perdidos.
 Notificar al transmisor que los datos se han recibido correctamente
u erróneo.
 Entregar los datos a la aplicación correcta.
 Manejar eventos de errores y problemas.
FISI

33. Capa Física
 Define interfaz física entre el dispositivo
de transmisión de datos (Computador) y
el medio de Transmisión o red.
 Características del medio de transmisión.
 Niveles de señal.
 Velocidad de datos.
FISI

34. Capa de Enlace de Datos
 Se lleva a cabo la organización de
unidades de datos llamadas tramas, el
filtrado de errores la comprobación de
direcciones de hardware (MAC) y
operaciones de control de errores.
FISI

35. Capa de Red: IP
 Direccionamiento global
 Encaminamiento, reenvío…
IP realiza funciones en la capa de
Red, IP encamina datos entre sistemas.
FISI

36. Capa de Red
Application
Internet Protocol (IP)
Internet Control Message
Transport Protocol (ICMP)
Internet Address Resolution
Protocol (ARP)
Data Link
Reverse Address
Physical Resolution Protocol (RARP)
FISI

37. Capa de Transporte
 Transferencia de datos extremo-a-
extremo.
 Asegurar la llegada de datos, control
de flujo y congestión
FISI

38. Capa de Transporte
Application
Transmission Control
Protocol (TCP)
Transport User Datagram
Protocol (UDP)
Internet
Data Link
Physical
FISI

39. Capa de Aplicacion
 Comunicación entre aplicaciones o
procesos.
 Solicita conexiones
 Presenta datos…
FISI

40. CAPA: Aplicación
File Transfer
- TFTP *
- FTP *
- NFS
E-Mail
Application - SMTP
Remote Login
- Telnet *
- rlogin *
Transport Network Management
- SNMP *
Internet Name Management
- DNS*
Data Link
*Used by the router
Physical
FISI

41. IPX/SPX
IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet
Exchange) es una familia de protocolos de red desarrollados por
Novell y utilizados por su sistema operativo de red NetWare.
IPX
 El protocolo Intercambio de Paquetes Entre Redes (IPX) es la
implementación del protocolo IDP (Internet Datagram Protocol) de
Xerox. Es un protocolo de datagramas orientado a comunicaciones
sin conexión que se encarga de transmitir datos a través de la red.
 Pertenece a la capa de red.
 Al ser un protocolo de datagramas es similar al protocolo IP del
TCP/IP.

42. IPX/SPX
SPX
 El protocolo Intercambio de Paquetes en Secuencia (SPX) es
la implementación del protocolo SPP (Sequenced Packet
Protocol) de Xerox. Es un protocolo fiable basado en
comunicaciones con conexión.
 Pertenece a la capa de transporte.
 Actúa sobre IPX para asegurar la entrega de los paquetes
(datos).
 Es similar a TCP ya que realiza las mismas funciones.

43. IPX/SPX
Ventajas.
 Se ha utilizado sobre todo en redes de área local (LANs) porque es
muy eficiente para este propósito.
Inconvenientes.
 Los inconvenientes que presentan es que en redes metropolitanas
(MANs) y grandes (WANs) no se puede enrutar y por tanto no es
utilizable.

44. Protocolos emergentes.
Linksys by CISCO

45. Soluciones de comunicación
 Los avances en la tecnología de red para el hogar
y de banda ancha han demandado un nuevo
servicio llamado Voz por IP (VoIP). Esta tecnología
permite a los usuarios hacer llamadas telefónicas
utilizando una conexión de banda ancha

46. Gracias