PDF de programación - Fundamentos de redes Informáticas y protocolo TCP/IP

FUNDAMENTOS DE REDES INFORMATICAS Y PROTOCOLO TCP/IP

Esta parte que vamos a ver ahora es un poco teórica pero es de
obligada lectura. Nos proporcionará la cultura general necesaria en el
mundo de las redes. Cuando veamos en la propaganda de un switch
que es de "capa 3" ya sabremos a que hace referencia, a que puede
trabajar en la capa 3 de este modelo OSI. La finalidad principal para la
creación de una red de computadoras es compartir los recursos y la
información en
la
disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión
de los datos y reducir el coste general de estas acciones.

la distancia, asegurar

la confiabilidad y



En este Manual se explica el funcionamiento de las Redes Informáticas y el protocolo TCP/IP

“Internet; el desorden más grande mejor organizado”



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Al principio de su desarrollo, las LAN, MAN y WAN eran en cierto modo caóticas. A
principios de la década de los 80 se produjo un enorme crecimiento en la cantidad
y el tamaño de las redes. A medida que las empresas se dieron cuenta de que
podrían ahorrar mucho dinero y aumentar la productividad con la tecnología de red,
comenzaron a agregar
redes existentes casi
simultáneamente con la aparición de nuevas tecnologías y productos de red. A
mediados de los 80, estas empresas debieron enfrentar problemas cada vez más
serios debido a su expansión caótica. Resultaba cada vez más difícil que las redes
que usaban diferentes especificaciones pudieran comunicarse entre sí.

redes y a expandir

las

Se dieron cuenta que necesitaban salir de los sistemas de red propietarios y tratar de estandarizar ese caos. Para
enfrentar el problema de incompatibilidad de las redes y su imposibilidad de comunicarse entre sí, la Organización
Internacional para la Normalización (ISO) estudió esquemas de red como DECNET, SNA y TCP/IP a fin de encontrar
un conjunto de reglas. Como resultado de esta investigación, la ISO desarrolló un modelo de red que ayudaría a los
fabricantes a crear redes que fueran compatibles y que pudieran operar con otras redes.

El objetivo de este manual es dar las bases que permitan entender el funcionamiento de las Redes Informáticas.



Índice del Contenido:

1. Introducción
2. Transmisión De Datos En Internet
3. El modelo OSI
4. Arquitectura cliente-servidor.
5. El protocolo TCP/IP.
6. TCP (Transmission Control Protocol).
7. UDP (User Datagram Protocol)
8. ICMP (Internet Control Message Protocol)
9. IP (Internet Protocol)
10. La dirección de Internet.
11. Niveles físico y de enlace: Ethernet.
12. Routing.
13. Sistema de nombres por dominio.
14. Servicios de Internet: el nivel de aplicación.
15. Transferencia de archivos.
16. Conexión remota.
17. Correo electrónico.
18. El acceso a Internet.
19. Otras fuentes de información



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1. Introducción



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La gran rapidez con la que Internet se ha expandido y popularizado en los últimos
años ha supuesto una revolución muy importante en el mundo de las comunicaciones,
llegando a causar cambios en muchos aspectos de la sociedad. Lo que se conoce hoy
como Internet es en realidad un conjunto de redes independientes (de área local LAN
y área extensa WAN) que se encuentran conectadas entre sí, permitiendo el
intercambio de datos y constituyendo por lo tanto una red mundial que resulta el
medio idóneo para el intercambio de información, distribución de datos de todo tipo e
interacción personal con otras personas.



2. Transmisión De Datos En Internet

Una red de computadoras permite conectar a las computadoras que la forman con la finalidad de compartir información,
como documentos o bases de datos, o recursos físicos, como impresoras o unidades de disco. Las redes suelen
clasificarse según su extensión en:

• LAN (Local Area Network): Son las redes de área local. La extensión de
este tipo de redes suele estar restringida a un solo edificio, aunque
también podría utilizarse para conectar dos más edificios próximos.

• WAN (Wide Area Network): Son redes que cubren un espacio muy amplio,
conectando a computadoras de una cuidad o un país completo. Para ello
se utilizan las líneas de teléfono y otros medios de transmisión más
sofisticados, como pueden ser
las microondas. La velocidad de
transmisión suele ser inferior que en las redes locales. Varias redes
pueden conectarse entre sí formando una red lógica de área mayor.



Para que la transmisión entre todas ellas sea posible se emplean los routers, que son los sistemas que conectando
físicamente varias redes se encargan de dirigir la información por el camino adecuado. Cuando las redes que se
conectan son de diferente tipo y con protocolos distintos se hace necesario el uso de los gateways, los cuales además
de encaminar la información también son capaces de convertir los datos de un protocolo a otro. Generalmente los
términos router y gateway se emplean indistintamente para referirse de forma general a los sistemas encargados del
encaminamiento de datos en Internet.

Lo que se conoce como Internet es en realidad una red de redes, ó la interconexión de otras redes independientes de
manera que puedan compartir información entre ellas a lo largo de todo el planeta. Para ello es necesario el uso de un
protocolo de comunicaciones común. El protocolo que proporciona la compatibilidad necesaria para la comunicación en
Internet es el TCP/IP. Los protocolos de comunicaciones definen las normas que posibilitan que se establezca una
comunicación entre varios equipos o dispositivos, ya que estos equipos pueden ser diferentes entre sí. Un interfaz, sin
embargo, es el encargado de la conexión física entre los equipos, definiendo las normas para las características
eléctricas y mecánicas de la conexión.

Exceptuando a los routers cualquier computadora conectada a Internet es capaz de compartir información con otra
computadora al que se le conoce con el nombre de host (anfitrión). Un host debe identificarse de alguna manera que lo
distinga de los demás para poder recibir o enviar datos. Para ello todas las computadoras conectadas a Internet



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disponen de una dirección única y exclusiva. Esta dirección, conocida como dirección de Internet o dirección IP, es un
número de 32 bit que generalmente se representa en cuatro grupos de 8 bit cada uno separados por puntos y en base
decimal (esto es así en la versión número 4 Ipv4 del protocolo IP, pero no en la 6 Ipv6). Un ejemplo de dirección IP es
el siguiente: 205.198.48.1.

3. El modelo OSI.



El modelo OSI (Open System Interconection) es utilizado por prácticamente la totalidad de las redes del mundo. Este
modelo fue creado por el ISO (Organización Internacional de Normalización), y consiste en siete niveles o capas donde
cada una de ellas define las funciones que deben proporcionar los protocolos con el propósito de intercambiar
información entre varios sistemas. Esta clasificación permite que cada protocolo se desarrolle con una finalidad
determinada, lo cual simplifica el proceso de desarrollo e implementación. Cada nivel depende de los que están por
debajo de él, y a su vez proporciona alguna funcionalidad a los niveles superiores.

Los siete niveles del modelo OSI son los siguientes:


Aplicación

El nivel de aplicación es el destino final de los
datos donde se proporcionan los servicios al
usuario.

Presentación

Se convierten e interpretan los datos que se
utilizarán en el nivel de aplicación.

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Físico



Encargado de ciertos aspectos de la
comunicación como el control de los tiempos.

Transporta la información de una manera fiable
para que llegue correctamente a su destino.

Nivel encargado de encaminar los datos hacia su
destino eligiendo la ruta más efectiva.

Enlace de datos. Controla el flujo de los mismos,
la sincronización y los errores que puedan
producirse.

Se encarga de los aspectos físicos de la
conexión, tales como el medio de transmisión o el
hardware.


El modelo en sí mismo no puede ser considerado una arquitectura, ya que no especifica el protocolo que debe ser
usado en cada capa, sino que suele hablarse de modelo de referencia. El intercambio de información entre dos capas
OSI consiste en que cada capa en el sistema fuente le agrega información de control a los datos, y cada capa en el
sistema de destino analiza y remueve la información de control de los datos. Si un ordenador (host A) desea enviar
datos a otro (host B), los datos deben empaquetarse a través de un proceso denominado encapsulamiento, a medida
que los datos se desplazan a través de las capas del modelo OSI, reciben encabezados, y otros tipos de información.



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Este modelo está dividido en siete capas:

Capa Física (Capa 1)


La Capa Física del modelo de referencia OSI es la que se encarga de las