Modelo TCP/IP

Actualmente la mayoría de ordenadores están conectados a alguna red (internet, intranet, etc.) y casi todos lo hacen utilizando el modelo TCP/IP. Este modelo es un protocolo para comunicación en redes que permite que un equipo pueda comunicarse dentro de una red. Está basado en el modelo teórico OSI de capas con la que comparte 4 de ellas; sin embargo, ofrece muchas más opciones y es un modelo práctico[1]

La definición de TCP/IP es la identificación del grupo de protocolos de red que hacen posible la transferencia de datos en redes, entre equipos informáticos e internet. Las siglas TCP/IP hacen referencia a este grupo de protocolos:

• TCP es el Protocolo de Control de Transmisión que permite establecer una conexión y el intercambio de datos entre dos anfitriones. Este protocolo proporciona un transporte fiable de datos.
• IP o protocolo de internet, utiliza direcciones series de cuatro octetos con formato de punto decimal (como por ejemplo 75.4.160.25). Este protocolo lleva los datos a otras máquinas de la red.[3]

1. Capas del modelo TCP/IP
2. Nivel de enlace o acceso a la red
3. Nivel de red o Internet
4. Nivel de red o Internet
5. Nivel de Aplicación

          Ventajas del modelo TCP/IP

• TCP/IP ofrece ventajas significativas respecto a otros protocolos de red. Una de esas ventajas es que es capaz de trabajar sobre una extensa gama de hardware y soporta muchos sistemas operativos (es multiplataforma). 
• Desventajas del modelo TCP/IP
• No distingue bien entre interfaces, protocolos y servicios lo cual afecta al desarrollo de nuevas tecnologías basadas en TCP/IP-[2]

Protocolos de Comunicación en Internet – Sergio Saade – EDUNT – 2016.

– Redes globales de información con Internet y TCP/IP. Principios básicos, protocolos y arquitectura – Douglas Comer – Prentice Hall – 1996.

– Redes de computadores; un enfoque descendente basado en Internet – Kurose J- & Ross K. – Pearson & Addison Wesley – 2004

– Computer Networking with Internet Protocols and Technology – W. Stallings – Pearson – 2004

– IPv6 Fundamentals. A Straightforward Approach to Understanding IPv6 – Graziani, R. – Cisco Press – 2013.

Protocolos de Comunicación en Internet – Sergio Saade – EDUNT – 2016.

– Redes globales de información con Internet y TCP/IP. Principios básicos, protocolos y arquitectura – Douglas Comer – Prentice Hall – 1996.

– Redes de computadores; un enfoque descendente basado en Internet – Kurose J- & Ross K. – Pearson & Addison Wesley – 2004

– Computer Networking with Internet Protocols and Technology – W. Stallings – Pearson – 2004

– IPv6 Fundamentals. A Straightforward Approach to Understanding IPv6 – Graziani, R. – Cisco Press – 2013.

1. Redes de Comunicación". 1ª edición. Alberto León-García, Indra Widjaja. Ed. Mc Graw Hill. 2001.
2. "Internetworking with TCP/IP Vol. I, Principles, Protocols, and Architecture)". 4th edition. Douglas E. Comer. Ed. Prentice Hall, 2000.
3. "Computer Networks and Internets". 4th edition. Douglas E. Comer, Ralph E. Droms. Ed. Prentice Hall, 2003..
4. "Tecnologías de Interconectividad de Redes". Merilee Ford. Ed. Prentice-Hall. 1998.

Protocolos de Comunicación en Internet – Sergio Saade – EDUNT – 2016.

– Redes globales de información con Internet y TCP/IP. Principios básicos, protocolos y arquitectura – Douglas Comer – Prentice Hall – 1996.

– Redes de computadores; un enfoque descendente basado en Internet – Kurose J- & Ross K. – Pearson & Addison Wesley – 2004

– Computer Networking with Internet Protocols and Technology – W. Stallings – Pearson – 2004

– IPv6 Fundamentals. A Straightforward Approach to Understanding IPv6 – Graziani, R. – Cisco Press – 2013.

Modelo OSI

 ¿Qué es el modelo OSI?

El modelo de interconexión de sistemas abiertos (OSI, por sus siglas en inglés) es un modelo conceptual, creado por la Organización Internacional para la Estandarización, que permite que diversos sistemas de comunicación se comuniquen entre sí usando protocolos estándar. O dicho con más claridad: OSI proporciona a los diferentes sistemas de ordenadores existentes un estándar para comunicarse entre sí.

El modelo OSI puede entenderse como un lenguaje universal de comunicación entre ordenadores en red o entre redes o sistemas de computación. Se basa en la idea de dividir un sistema de comunicación en siete niveles o capas abstractos, cada uno de ellos apilado sobre el precedente. (1)

Figura 1(fuente:https://www.cloudflare.com/es-es/learning/ddos/glossary/open-systems-interconnection-model-osi/)

Cada capa del modelo OSI controla una tarea específica y se comunica con las capas inmediatamente superiores e inferiores. Los ataques DDoS se dirigen a capas específicas de una conexión de red; los ataques a la capa de aplicación se dirigen a la capa 7 y los ataques a la capa de protocolo se dirigen a las capas 3 y 4.

¿Cómo funciona el modelo OSI?

El funcionamiento del Modelo OSI depende directamente de sus siete capas, en las que descompone el complicado proceso de la comunicación digital. Al compartimentarlo, asigna a cada capa funciones muy específicas, dentro de una estructura jerárquica fija.

Así, cada protocolo de comunicación emplea estas capas en su totalidad o sólo algunas de ellas, pero al obedecer este conjunto de reglas, garantiza que la comunicación entre las redes sea eficaz y sobre todo que se de en los mismos términos. (2)

Capas del modelo OSI

Las siete capas o niveles del modelo OSI son los siguientes:

• Capa física. La capa más baja del modelo, se encarga de la topología de red y las conexiones globales entre la computadora y la red, refiriéndose tanto al medio físico como a la manera en que la información se transmite. Cumple con las funciones de especificar la información sobre el medio físico (tipos de cable, microondas, etc.), definir la información sobre la tensión eléctrica de la transmisión, las características funcionales de la interfaz de red y garantizar la existencia de una conexión (aunque no la fiabilidad de la misma). (2)
• Capa de enlace de datos. Se ocupa del redireccionamiento físico, detección de errores, acceso al medio y control del flujo durante la comunicación, siendo parte de la creación de protocolos básicos para regular la conexión entre los sistemas informáticos. (2)
• Capa de red. Es la capa que se encarga de la identificación del enrutamiento existente entre las redes involucradas, así, las unidades de datos pasan a denominarse “paquetes” y pueden clasificarse conforme al protocolo de enrutamiento o protocolo enrutable que utilizan. Los primeros seleccionan las rutas (RIP, IGRP, EIGRP, entre otras) y los segundos viajan con los paquetes (IP, IPX, APPLETALK, etc.). El objetivo de esta capa es garantizar que los datos lleguen a su destino, incluso si ello implica utilizar dispositivos intermedios, como encaminadores o enrutadores. (2)
• Capa de transporte. Aquí es donde se realiza el transporte de los datos que se hallan dentro de cada paquete, de la computadora de origen a la de destino, independientemente del medio físico que se emplee para ello. Su trabajo se da mediante puertos lógicos y da forma a los llamados Sockets IP: Puerto. (3)
• Capa de sesión. Se encarga de controlar y mantener el vínculo entre las computadoras que intercambian datos, asegurándose de que, una vez establecida la comunicación entre ambos sistemas, el canal de transmisión de datos pueda retomarse en caso de interrumpirse. Estos servicios pueden llegar a ser prescindibles parcial o totalmente, dependiendo del caso.
• Capa de presentación. Esta capa se ocupa de la representación de la información, o sea, de su traducción, garantizando que los datos recibidos en cualquier extremo de la red sean del todo reconocibles, sin importar el tipo de sistema empleado. Es la primera capa que se ocupa del contenido de la transmisión, en vez del modo en que ésta se establece y se sostiene. Además, permite el cifrado y la codificación de los datos, así como su compresión, su adecuación a la máquina que los recibe (una computadora, una tableta, un celular, etc.). (3)
• Capa de aplicación. Dado que continuamente se desarrollan nuevos protocolos de comunicación, a medida que surgen nuevas aplicaciones, esta última capa define los protocolos que emplean las aplicaciones para el intercambio de datos y les permite acceder a los servicios de cualquiera de las demás capas. Generalmente, todo este proceso es invisible para el usuario, quien rara vez interactúa con el nivel aplicación, sino con programas que interactúan con el nivel aplicación, haciéndoselo menos complejo de lo que realmente es.(3)

Referencias bibliográficas

1. Attention Required! | Cloudflare. (s. f.). Recuperado 28 de mayo de 2021, de https://www.cloudflare.com/es-es/learning/ddos/glossary/open-systems-interconnection-model-osi/
2. Modelo OSI - Concepto, cómo funciona, para qué sirve y capas. (2020, 13 agosto). Recuperado 28 de mayo de 2021, de https://concepto.de/modelo-osi/
3. Castillo, J. A. (2020, 6 agosto). Modelo OSI: que es y para que se utiliza. Recuperado 28 de mayo de 2021, de https://www.profesionalreview.com/2018/11/22/modelo-osi/

Segunda sesión de Preguntas

Preguntas de la sesión

1.- ¿Esta llamada se va generar mediante un enlace de llegada y la direcciona de qué tipo de llamada estamos hablando?    Capa de enlace de datos

2.- ¿Cuáles son los 3 tipos de retardo que se pueden producir por la conmutación? Retardo de propagación, Retardo de transmisión, Retardo de nodo

3.- ¿Qué método de conmutación va tener el control mediante caracteres en cada paquete? Método de circuitos virtuales.

4.- ¿Qué significan las siglas RDSIB? Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) es una red que procede por evolución de la Red Telefónica Básica (RTB) o Red Telefónica Conmutada (RTC) convencional, que facilita conexiones digitales extremo a extremo entre los terminales conectados a ella (teléfono, fax, ordenador, etc.)

5.- ¿Es un método de transporte flexible que se adapta al video a los datos y a la voz? Flame relay 

6.- ¿Comprende un conjunto de órganos y circuitos que constituyen el soporte físico que se conectan entre sí para las centrales? La central telefónica

7.-En esta etapa se le conoce como el cociente de numero de entrada y las llamadas de salida.  Reposito digital 

8.- ¿Para ver simplificadamente los enlaces de llegada y salida que se puede favorecer para la conexión de los enlaces de entrada y salida?    Para ver los enlaces externos 

9.- ¿Porque es necesario tener o diseñar una red de conexión que conmute señales moduladas de cualquier tipo?    Porque puede ser un circuito es fijo

Resumen  de la sesión de pregunta

La conmutación es el proceso por el cual se pone en comunicación un usuario con otro, a través de una infraestructura de comunicaciones común, para la transferencia de información. La conmutación consiste en el establecimiento de un sistema de comunicación entre dos puntos, un emisor  (Tx) y un receptor (Rx) a través de equipos o nodos de transmisión,  es decir,  que con el proceso de conmutación podemos hacer entrega de una señal desde un puerto origen hacia un puerto destino. 

Los tres servicios fundamentales que emplean técnicas de conmutación son el telefónico, el telegráfico y el de datos, pudiendo utilizar una de las tres técnicas de conmutación actuales: de circuitos, de mensajes y de paquetes. 

Esta división suele realizarse en las interfaces de los nodos, por lo que las interfaces de red podrán enviar, recibir y procesar mensajes o paquetes, según el caso. 

Reseñas del material de Clases

 Multiplexores

 En este video es muy descriptivo de lo que es un multiplexor Un multiplexor es un circuito digital que selecciona una de entre varias entradas de datos Ii y lleva su valor lógico a la única salida Z del circuito. La selección de los datos se realiza mediante una o varias entradas de control Sj. La codificación binaria resultante de las entradas S indica el índice de la entrada I que pasa a la salida. Existiendo una entrada de habilitación (enable), la cual pone en funcionamiento el circuito, y trabaja en bajo activo. También nos da a explicar que se tiene que elegir un canal para la entrada del multiplexor a forma de que solo tenga una sola salida a esto se le llama (conmutar) y también en este video no utilizo conceptos abstractos es solo pura lógica ejemplo como las conexiones de una vía de trenes el operador maneja los rieles de hacia dónde van los trenes manejando los rieles de dirección así se ve un multiplexor en resumen El funcionamiento de los multiplexores se basa en circuitos de compuertas lógicas, en donde se conectan de tal forma que todas las entradas salen por la misma salida, con la única condición de que se debe de seleccionar la entrada que mandara los datos hacia la salida, es decir, que el circuito no puede leer todas las entradas al mismo tiempo, sino una por vez.

Demultiplexores

En este video pasa lo contrario hay una entrada y dos salidas Los demultiplexores son el circuito inverso al multiplexor. Sirven para dirigir la información digital procedente de diversas fuentes a una única línea para ser transmitida a través de dicha línea a un destino común, es decir, que puede servir para comunicarnos vía serie El demultiplexor, es un circuito combinacional que aunque la función básica es la que hemos explicado, puede utilizarse en muchos casos como decodificador y adopta cualquiera de las funciones que un decodificador realiza Una aplicación muy práctica de los demultiplexores utilizados como decodificadores, si lo combinamos con una puerta NO-Y NAND, es la generación de funciones lógicas, de modo, que si nos dan la función lógica F=S3(2,4,5,7), las salidas correspondientes a los unos lógicos se conectarían a la puerta NO-Y. En este caso la entrada de información se puede utilizar como entrada inhibidora si mantenemos a cero lógico, y subiéndola a uno, cuando queremos inhibir la generación de la función. También hace mención de lo que hace el decodificador ejemplo (3ª8) donde tiene tres entradas activas y tres (leaves)

Multiplexación de displays

En este video explica lo que es una Multiplexación de displays lo que explica que para ahorrar costos meten 8 resistencias a cada display y para eso sirve Multiplexación de displays para solo meter ocho resistencias en un microcontrolador como lo puede ser un arduino y lanzar solamente los números que quieres representar o ver reflejado en los foquitos que encienden comparten un bus de dato y uno de direcciones Al conectar los displays en paralelo, lo que por lógica de hardware debería suceder, es que si deseamos mostrar un número, éste número se mostraría en todos los displays, haciendo prácticamente inútil esta técnica. Pero el "truco", está en en el defecto que tenemos los humanos en los ojos (persistencia de la retina) en donde nos da la sensación de ver una imagen cuando esta ya ha desaparecido Si tenemos un oscilador que nos controla el encendido y el apagado de un led, creando una intermitencia, en el momento que esta sea lo suficientemente rápida ya no apreciaremos que el led llega a apagarse, sino que nos dará la sensación que está permanentemente encendido. Prácticamente a frecuencias superiores a 30hz ya no apreciamos el parpadeo. Para controlar esto, además de las salidas que usemos para controlar el display, agregamos una salida más por display, que se conecta al ánodo o al cátodo del display. Así podemos "seleccionar" al display que queremos mostrar un determinado número, y apagar los demás para que no muestren ese número también. Haciendo esto de manera rápida, no se notaría la intermitencia.

Ejercicio de Proteus

 

Código elaborado en Arduino 

1.- 

#include <LiquidCrystal.h>

const int analogInPin =  A0;  

const int analogOutPin = 9; 

const int rs = 12, en = 11, d4 = 5, d5 = 4, d6 = 3, d7 = 2;

LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

int sensorValue = 0;        

int outputValue = 0;       

void setup() {

 Serial.begin(9600);

  lcd.begin(16, 2);

  lcd.print("hello, world!");

}

void loop() {

  lcd.setCursor(0, 1);

  lcd.print(millis() / 1000);

  

  sensorValue = analogRead(analogInPin);

  outputValue = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 255);

  analogWrite(analogOutPin, outputValue);

  

  Serial.print("sensor = ");

  Serial.print(sensorValue);

  Serial.print("\t output = ");

  Serial.println(outputValue);

  delay(2);

}

2.-

#include <LiquidCrystal.h>

const int rs = 12, en = 11, d4 = 5, d5 = 4, d6 = 3, d7 = 2;

LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

void setup() {

  lcd.begin(16, 2);

}

void loop() {

  lcd.setCursor(0, 0);

  for(int thisChar=0; thisChar<10; thisChar++){

  lcd.print(thisChar);

  delay(500);

  }

 

 lcd.setCursor(16, 1);

  lcd.autoscroll();

  for(int thisChar=0; thisChar<10; thisChar++){

  lcd.print(thisChar);

  delay(500);

}

lcd.noAutoscroll();

lcd.clear();

}

Elaborado por Juan Carlos Juárez González

Primer Sesión de Preguntas

1. ¿Qué son los POTS? Son circuitos de red telefónica pública, el cual es un  servicio telefónico analógico el cual está elaborado por medio de un cableado de cobre.

2. Se trata de un equipo electromecánico que no se encarga de procesar ni de analizar señales y forma parte de un circuito de comunicación ¿De qué estamos hablando? Estamos hablando de lo que es un sistema de conmutación.

3. ¿En qué año se definió el estándar del x25? Fue definido en el año de 1974.

4. ¿Qué significan las siglas ITU-TC? Dichas siglas hacen referencia a la organización que provee mediciones para los servicios telefónicos.

5. ¿Cuál es la relación del modelo OSI con el estándar x25? La relación que tienen radica en los protocolos que se efectúan en el modelo OSI y en x25, puesto que ambos convergen en ellos, así como la parte física que abarca el x25 con el OSI.

6. Escenario donde se configura una importación con enlaces de servicio web, ¿De qué escenario estamos hablando?  Se esta hablando acerca del escenario Store-and-forward en importaciones sincrónicas.

7. ¿Qué servicios de conmutación son adecuados para el uso interactivo?     Los servicios de la conmutación de paquetes, puesto que nos ofrece poder soportar funciones de conmutación asi como conmutación de circuitos para poder generar un mejor servicio. De igual manera cabe mencionar que todo esto deberá ser regulado o medido a través de la central de conmutación la cual se encargará de medir el servicio del cliente.

8. En este método de conmutación el tamaño de la trama de datos oscila entre mil a varios miles de bits, en algunas recomendaciones los tamaños máximos se recomiendan de 128, 256, y 512 bits ¿De qué método de conmutación estamos hablando?  Se esta hablando de la conmutación de paquetes.

Estandar x25

La norma X.25 es el estándar para redes de paquetes recomendado por CCITT, el cual emitió el primer borrador en 1974. Este original sería revisado durante los años venideros para dar lugar al texto definitivo publicado en 1985.

Las redes utilizan la norma X.25 para establecer los procedimientos mediante los cuales dos ETD que trabajan en modo paquete se comunican a través de la red. Este estándar pretende proporcionar procedimientos comunes de establecimiento de sesión e intercambio de datos entre un ETD y una red de paquetes ETCD. Entre estos procedimientos se encuentran funciones como las siguientes:

1. Identificación de paquetes procedentes de ordenadores y terminales concretos
2. Asentimiento de paquetes
3. Rechazo de paquetes.
4. Recuperación de errores y control de flujo.

ventajas

Las razones por las que se hace aconsejable la utilización de la norma X.25 son las siguientes:

• La adopción de un estándar común a distintos fabricantes nos permite conectar fácilmente equipos de distintas marcas.
• La norma X.25 ha experimentado numerosas revisiones y puede considerarse relativamente madura.
• El empleo de una norma tan extendida como X.25 puede reducir sustancialmente los costes de la red, ya que su gran difusión favorece la salida al mercado de equipos y programas orientados a tan amplio sector de usuarios.
• Es mucho más sencillo solicitar a un fabricante una red adaptada a la norma X.25 que entregarle un extenso conjunto de especificaciones.
• El nivel de enlace HDLC/LAPB solo maneja los errores y lleva la contabilidad del trafico en un enlace individual entre el ETD/ETCD, mientras que X.25 va más allá, estableciendo la contabilidad entre cada ETD emisor y su ETCD y entre cada ETD receptor y su ETCD, es decir, el servicio extremo a extremo es más completo que el de HDLC/LAPB.

Hoy en día el traslado y manejo de información ya es muy común, por eso el avance de la tecnología ha llevado a la revolución de las comunicaciones, en donde a través de las REDES se puede transmitir e intercambiar los datos.

Elaborado por: Israel Flores Quintos