CAPiTULO

EI modelo 051 y los protocolos de red

OSI, la pila te6rica de protocolos de red.

Las capas OS!.

Las subcapas del enlace de datos.

Protocolos de red del mundo real.

11

051, la pila te6rica de protocolos de red Los modelos conceptualesno versan sabre ninguna cuesti6n en particular, se trate de Ia disciplina que se trate. EI arte incluye las teorlas del color y el disefio; la flsica abarca practicarnente todos los modelos teoricos que Einstein garabate6 en Wl8 servilleta. Las redes informaticas no son distintas, y se sirven de un modelo conceptual 0 marco de tra­

bajo que da cabidaa unacomplejacadenade eventos: el movimiento de datos en unared. A finales de la dec ada de los setenla, la Organizacion Internacional para la Normali­ zacion (ISO) empezo a desarrollar un modelo conceptual para la conexion en red al que bautizo can el nombre de Open Systems Interconnection Reference Model a Modelo de Referencia de Interconexion de Sistemas Abiertos. En los entomos de trabajo con redes se Ie conoce mas comunrncnte como el modelo OSI (y, can toda probabilidad, sin ni siquiera saber el significado exacto de esla sigla). En 1984, este modelo paso a ser el estandar internacional para las comunicacionesen red al ofrecer Wl marco de trabajo con­ ceptual que permitia explicar el modo en que los datos se desplazaban dentro de una red.

ISO ABARCA MUCHOS CAMPOS La Organizaci6n Internacional para la Normalizaci6n (ISO) se encarga de desarro­ liar eonjuntos de normas y modelos para cuestiones que van desde 105 est~nda­ res tecnicos para las conexiones en red hasta la forma en que las compantas deben hacer negocios en el mercado internacional. Seguramente habr~ visto algu­ na vez productos can etiquetas anunciando que cuentan con el certificado ISO 9002. Esto significa que cumplen con el conjunto de normas y protocolos que ha desarrollado la ISO para regular la actividad comercial en el mercado mundial. Otro certifieado ISO que suele verse con frecuencia es eilSO 9660, que define 105 sistemas de archivo para CD-ROM. El modelo OSI divide en siete capas el proceso de transmision de 1ainformacion entre equipos informaticos, donde cada capa se encarga de ejecutar una deterrninada parte del

proceso global. Este marco de trabajo estructurado en capas, aun siendo puramente con­ ceptual, puede utilizarse para describir y explicar el conjunto de protocolos reales que, como verernos, se utilizan para la conexion de sistemas. Por ejemplo, TCP/IP y Apple­ Talk son dos de las pilas de protocolos que se utilizan en el mundo real para transmitir datos; los protocolos que, de hecho, sirvencomo capas 0 niveles dentro de un conjunto de protocolos como TCP/IP pueden, portanto, explicarsede acuerdo con su correlacion con el model a teorico de capas a niveles de red que conforma OSI. VEASE TAMBIEN

.. Para mas informacion acerca de las suite de protocolos de redque actualmente se utilizan, consulte el apartado "Prorocotos de reddel mundo real" incluido en cste mismocapitulo.

PERO. iQUt ES EXACTAMENTE UNA PILA DE PRoroCOLOS7 Las piles 0 suite (0 capas) de protocolos no son mas que una jerarqula de peque­ nos protocolos que trabajan juntos para lIevar a cabo la transmisi6n de 105 datos

32

2 EI moclelo 051 y los protocolos de reel

de un nodo a otro de la red. Las pilas de protocolos se asemejan mucho a las carreras de relevos, pero, en vez de pasarse un testigo, se transmiten paquetes de datos de un protocolo a otro hasta que estos revisten la forma adecuada (una secuencia unica de bits) para transmitirse par el entorno IIsico de la red.

TAMBI~N EXISTE LA PILA DE PRoroCOLOS ISO/OSI

Aunque los administradores de red estln familiarizados can pilas de protocolos de red como IPX/SPX de NetWare a TCP/IP, muchos desconocen la existencia de la suite de protocolos basada en el modele 051, denominada pila de protocolos 051. Par desgracia, los sistemas operativos de red mas utilizados (como Novell NetWa­ re a Windows tIT) no la soportan.

EI modelo OS) abarca una serie de eventos importantes que se producen durante la comunicaci6n entre sistemas. Proporciona las Donnas basicas empiricas para una serie de procesos distintos de conexi6n en red: EI modo en que los datos se traducen a un formato apropiado para la arquitectura de red que se esta utilizando. Cuando se envia un mensaje de correo electronieo 0

un archive a otra computadora, se esta trabajando, en realidad, con una determi­ nada aplicacion, como un cliente de correo electronico 0 un c1iente FTP. Los datos que se transmiten utilizando dicha aplicaci6n tienen que convertirse a un formate mas generico si van a viajar por la red hasla llegar a su destino. EI modo en que los PC u otro tipo de dispositivos de Ja red se comunican. Cuando se envian datos desde un PC, tiene que existir algun tipo de mecanismo que pro­ porcione un canal de comunicaci6n entre el remitente y el destinatario. Lo mismo que cuando se dcsea hablar par telefono, para 10 cual hay que descolgar el telefo­ no y marcar el numero. EI modo en que los datos se transmiten entre los distintos dispositivos y la forma en que se resuelve la sccuenciacion y comprobaci6n de errores. Una vez cstable­ cida la sesi6n de comunicaci6n entre dos computadoras, tiene que existir un con­ junto de reglas que controlen la forma en que los datos van de una a otra. El modo en que el direccionamicnto Iogico de los paquetes pasa a convertirse en el direceionamiento flsico que proporciona la red. Las redes inforrnatieas utilizan esquemas de direccionamiento logico, como direcciones IP. Par tanto, dichas direcciones 16gicas tienen que convertirse en las direcciones reales de hardware que determinan las N)C instaladas en las distintas computadoras. EI modelo OS) ofrece los mecanismos y reglas que permiten resolver todas las cues­ tiones que acabarnos de referir. Comprender las distintas capas del modelo OS) no solo permite internarse en los conjuntos de protocolos de red que actualmente se utilizan, sino que tambien proporciona un marco de trabajo conceptual del que puede servirse cual­ quiera para comprender el funcionarniento de dispositivos de red cornplejos, como con­ mutadores, puentes y routers. (Buena parte de este libro versa sobre los routers y el enca­ minamiento de datos en general.)

:53

Las capas 051 Las capas del modelo OSI describen el proceso de transmision de los datos dentro de

una red. Las dos (micas capasdel modelo con las que, de hecho, interactua el usuario son la primera capa, la capa Fisica, y la ultima capa, la capa de Aplicacion, La capa "sica abarca los aspectos fisicos de la red (es decir, los cables, hubs y el resto de dispositivos que conforman el entomo fisico de la red). Seguramente ya habra interactuado mas de una vez con la capa Fisica, por ejemplo al ajustar un cable mal conectado. La capo de aplicaciltn proporciona la interfaz que utiliza el usuario en su compu­ tadora para enviar mensajes de correo electronieo 0 ubicar un archive en la red.

Obviamente, el capitulo resultaria demasiado corto si limitaramos nuestra explicacion a estas dos capas, adem as de ser incompleto, ya que cada capa del modelo OS! desempe­ fia un papel decisivo en la transmisi6n por red de la informacion. La Figura 2.1 presenta la estructura de capas que conforman el modelo OS! de arriba abajo, La piramide invertida es uno de los modos que mejor ilustran la estructura de este modele, en el que los datos con un fonnato bastante complejo pasana convertirse en una secuencia simple de bits cuando alcanzan el cable de la red. Como vera, las capas vienen numeradas de abajoarriba, cuando 10 logico seriaque vinieran numeradas de arriba aba­ jo. Este es el sistema adoptado y, de hecho, muchasveces se alude al mismo para referir­ se a unade las capas de la red. Pero, tanto si se usa el nombre como el numero, 10 impor­ tante es que recuerde siempre el papel que desarrollan cada una de las capas en el proceso global de transmision de los datos.

Apucaocn

7 Presentaci6n 6 Sesion

5 Transporte 4 Red

3 Enlace de datos 2 Fisica 1

FIGURA 2.1

EI modelo 051 ofrece un modelo te6rico que explica el modo en que se desplazan los datos desde una computadora emisora a otra compuladora receptora.

34

2 EImoclelo 051 y los protocolos de red

Una buena forma de recordar el orden ascendente que siguen las capas de este mode­ 10 es utilizar una expresion mnem6nica como la siguiente: Fernando Esta Recordando Todos Sus Primeros Aftos. Y de hecho es imprescindible que tenga siempre presente este modelo, ya que cualquier cuestion referente a la tecnologia de conexi6n entre sistemas, desde la mas nimia hasta la mas compleja, alude al mismo. Todos los libras y articulos que hablan de la conexion en red haeen referencia a este modelo.

Antes de explicar cada unade las capas que componen la pila, conviene hacerse una idea general de 10 que ocurre cuando los datos se mueven par el modelo OS!. Suponga­ mas que un usuario decide enviar un mensaje de correa electr6nico a otro usuario de la red. El usuario que envia el mensaje utilizara un cliente 0 programa de correo (como Outlook a Eudora) como herramienta de interfaz para escribir y enviar el mensaje. Esta actividad del usuario se produce en la capo de aplicacion. Cuando los datos abandonan la capa de aplicacion (10 capa insertara un encabezado de capa de aplicacion en el paquete de datos), estos pasan par las restantes capas del modelo

OS!. Cada capa proporcionara servicios especificos relacionados con el enlacede cornuni­ cacion que debe establecerse, a bien formateara los datos de una determinada forma. AI margen de la funcion especifica que tenga asignarla cada capa, todas adjuntan un encabezado (los encabezados vienen representados par cuadritos en la Figura 2.2) a los datos. Puesto que la capa fisica esta integrada par dispositivos de hardware (un cable, par ejemplo) nunca anade un encabezado a los datos. Los datos lIegan asi a la capa fisica (el entomo tangible de la red, como los cables de par trenzado y hubs que conectan las computadoras entre si) de la computadara del desti­ natario, desplazandose par el entomo fisico de la red hasta aleanzar su destino fmal, el

usuario al que ibadirigido el mensaje de correo electr6nico. Los datos se reciben en la capa fisica de 10 computadora del destinatario y pasan a subir par la pila OS!. A medida que los datos van pasando par cada una de las capas, el encabezado pertinentc se va suprimiendo de los datos. Cuando los datos finalmente alcan­ zan la capa de aplicacion, el destinatario puede utilizar su cliente de correa electr6nico para leer el mensaje que ha recibido.

A continuacion pasamos a explicar cada una de las capas que componen el modele OSI, de arriba abajo (es decir, desde la capa de aplicacion hasta la capa fisica).

La capa de aplicacion La capa de aplicacion proporciona la interfaz y servicios que soportan las apJicacio­

nes de usuario. Tambien se encarga de ofrecer acceso general a la red. Esta capasuministra lasherramientas queel usuario, de hecho, ve. Tarnbien ofrece los servicios de red relacionados con estas aplicaciones de usuario, como la gesti6n de men­

sajes, la transferencia de archives y las consultas a basesde datos. La capa de aplicaci6n suministra cada uno de estos servieios a los distintos programas de aplicacion con los que cuenta el usuano en su computadora. Entre los servicios de intercambio de informacion

35 que gestiona fa capa de aplicacion se encuentran la Web, los servicios de correo electr6­ nico (como el Protocolo Simple de Transferencia de Correo, comunmente conocido como SMTP -Simple Mail TransferProtocol-incluido en TCP/IP), asi como aplicaciones especiales de bases de datos cliente/servidor,

®

ICompuladora emisora I

ICompUlad ora receptora

B

Aplicaci6n

I A I Dala

Presenlaci6n

Transporte

T

Enlace de deioa] N

Ftslca

,I Dis,

S

P

A

S

P

A

Dala

T, s

P

A

, Dala

T

T

Data

IN

T

Preeentacicn

Dis

T

P

A

Dala

S

P

A

Data Enla: Preambulc

Destino

Fuente

Longitud

DSAP

8SAP

CTRl

Datos

FIGURA 2.5

La trama Ethernet se erea en la capa de enlace de datos del modelo OSI.

Tabla 2.1

Segmentos de 'a trama Ethernet.

Segmento

Funci6n

Preambulo

Bits de alremacion (I Y0) que indican que se ha enviado una trarna,

Desrino

La direccion de destino.

Fuente

La direcci6n de origen.

Fe8

41 Tabla 2.1

(continuacidn)

Segmentos de la trama Ethernet. Segmento

Funci6n

Longitud

Especifica eI numero de bytes de datos inc1uidos en la trama.

DSAP

Destination Service Access Point 0 Punto de Acceso al Servicio de Destine: indica a la tarjcta de red de la computadora receptora d6nde tiene que ubi car la trama den­ teo de la memoria intennedia.

SSAP

Proporciona 1a informacion de Punto de Acceso al Servicio (Service Access Point) para la trama (los Puntos de Acceso al Servicio se tratan en mas detalle en el apar­ tado "Las subeapas del enlace de datos" incluido en este mismo capitulo).

CTRL

Un campo del Control L6gico del Enlace.(El enlace logico se explica en mas detalle en el apartado "Las subcapas del enlace de datos" incluidc en este mismo capltulo.)

Datos

FCS

Este segmento de la trama mantiene los datos que se han enviado. EI campo de Secuencia de Cornprobacion de la Trama (Frame Check Sequence) conncne el valor CRC para la trama.

La capa de enlace de datos tarnbien controla la forma en que las computadoras acce­ den a las conexiones fisicas de la red. Nos detendrcmos en este aspecto de la Capa 2 en el apartado "Las subcapas del enlace de datos" incluido en esle mismo capitulo.

La capa fisica En la capa fisica las tramas procedenles de la capa de enlace de datos se convierten en una secuencia (mica de bits que puede transmitirse por el entorno flsico de la red. La capa fisica tambien determina los aspectos fisicos sobre la forma en que el cableado esta engan­ chado a la NIC de la computadora. En la computadora receplora de datos, la capa flsica es la encargada de recibir la secuencia unica de bits (es decir, informacion fonnada por 1 yO).

LOCALIZAR DIRECCIONES MAC EN COMPUTADORAS WINDOWS Para encontrar fa direcdon de una tarjeta de red que se ejecute en Windows 95/9B, haga c1ic en el menu Inicio y despues en Ejecutar. En el cuadro de dialogo Ejecutar, escriba winipcfg y despues haga die en Aceptar. Aperecera el cuadro de dialogo Configuracion IP donde se encuentra la direcclon de la tarjeta de red. En una computadora Windows NT, haga c1ic con el boton derecho del raton en el ico­ no Entomo de red y despues seleccione la ficha Adaptadores en el cuadro de dia­ logo Red. Seleccione el adaptador de red que utilice y despues haga c1ic en el boton Propiedades. Deberla aparecer la direccion MAC de la NIC. vEASE TAMBlEN .. Pam mas informacion accrca del entomo flsicc que actuulmente se utiliza para conectar sistemas, con­ suite el apartedo "Cableado de la red" del Capitulo 1.

2 EImodelo 051 y losprotocolos de red

42

Las subcapas del enlace de datos Antes de dar por finalizada nuestra explicacion del modelo de red OSI, es precise que vol vamos arras y comentemos con mas detalle algunas especificaciones desarrolla­ das por el IEEE para la capa de enlace de datos del modelo as!. La especificacion IEEE 802 dividia la capa de enlace de datos en dos subcapas, el Control L6gico del Enlace (Logical Link Control 0 LLC) y el Control de Acceso al Medio (Media Access Control 0 MAC). La subcapa de Control Logico del Enlace establece y mantiene el enlace entre las computadoras emisora y receptora cuando los datos se desplazan por el entomo fisico de la red. La subcapa LLC tambien proporciona Puntos de Acceso aJ Servicio (Service Access Points 0 SAP), que no son mas que puntasde referencia a los que otras computa­ doras que envien informacion pueden referirse y utilizar para cornunicarse con las capas superiores del conjunto de protocolos OSI dentro de un determinado nodo receptor, La especificacion IEEE que define la capa LLC es la 802.2 (consulte la nota sobre las espe­ cificaciones IEEE 802.2 para mas informacion acerca de otras eategorias), La subcapa de Control de Acceso al Medio determina la forma en que las cornputado­

ras se comunican dentro de 1a red, y como y donde una computadora puede acceder, de hccho, al entomo flsico de la red y enviar datos. La especificacion 802 divide a su vez la subcapa MAC en una serie de categorias (que no son mas que formas de acccder al entor­ no fisico de la red), directamente relacionadas con Ia arquitectura especifica de la red, como Ethernet y Token Ring (vease la Figura 2.6). VEASE TAMBIEN

... Pammas informacion acerea de las arquiteeturas de red mas utilizadas hoy en dia, consulte el apartado "Comprender las erquitecturas de red" del Capituio I.

Subcapa LLC

~IEEE802.2 Capa de enlace de datos Subcapa MAC

IEEE 802.3 IEEE 802.3 IEEE 802.5 IEEE 802.12 I

FIGURA 2.6

La capa de enlace de datos esta compuesta por dos subcapas: la subcapa LLC y la suhce­ pa MAC.

43

Protocolos de red del mundo real Despues de repasar el modelo teorico que determina la fonna en que los datos van de una computadora a otra dentro de una red, pasando por las distintas capas que confonnan el modelo OSI, podemos pasar a explicar algunos de los conjuntos de protocolos de red mas utilizados hoy en dia y cotejar las capas que los integran con las del modelo OSl. De esta forma, lograremos una vision clara y sencilla del modo en que operan estas pilas de protocolos reales y de la forma en que transportan los datos por la red. Tambien veremos que protocolos de un deterrninado conjunto participan en la capa de red del modelo O'Sl, Estos protocolos son de suma importancia ya que contribuyen a encaminar los paquetes en una conexion entre cedes (alga sabre 10 que versa gran parte de este libro).

NetBEUI NetBEVI (NetBIOS Extended User Interface 0 Interfaz Ampliada de Vsuario para NetBIOS) es un protocolo de red rapido y sencillo que fue disenado para ser utilizado jun­ to con el protocolo NetBIOS (Network Basic Input Output System 0 Sistema Basico de Entrada/Salida para Red) desarrollado por Microsoft e IBM para redes pequefias. Net­ BEVI opera en las capas de transporte y red del modelo OSl. Puesto que NetBEUI solo proporciona los servicios que se requieren en las capas de transporte y red de OSI, necesita funcionar con NetBIOS, que opera en la capa de sesion del modelo OSI, y se encarga de establecer la sesion de cornunicacion entre las dos com­ putadoras conectadas a 1a red. Las cedes Microsoft incluyen ademas otros dos compo­ nentes: el redirector y el Bloque de Mensajes del Servidor (Server Message Block). EI redirector opera en la capa de aplicacion y hace que una computadora cliente perciba todos los recursos de la red como si fueran locales. El Bloque de Mensajes del Servidor (Server Message Block 0 5MB), por su parte. proporciona comunicacion de mismo nivel entre los redirectores incluidos en las maquinas cliente y servidor de la red. El Bloque de Mensajes del Servidor opera en la capa de presentacion del modelo as!.

UN APUNTE SOBRE DIRECCIONES DE HARDWARE

Las direcciones NIC de hardware tambien se denominan direcdones MAC. Esta sigla procede de la expresi6n inglesa Media Access Control 0 Control de Acceso al Medio, y es una de las subcapas de la capa de enlace de datos. Las direcciones de hardware estan grabadas en los chips de la memoria ROM en las tarjetas de inter­ faz para red y cada una de elias proporciona una direcci6n unica, EI esquema de direccionamiento 10 desarroll6 en su dla el Instituto de Ingenieros Eleclricos y Eleclr6nicos (IEEE). De acuerdo con este esquema, cada direcci6n reviste la forma de una cadena de 48 bits escrita en formato hexadecimal. Un ejemplo de direc­ ci6n MAC serla 00-OO-83-83-83-3F.

2 EI moclelo 051 y los protocolos de red

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Aunque resulta un excelente protocolo de transporte de bajo coste, NetBEUI no es un

protocolo quepueda cncaminarse parmediade routers, par10 que no puede utilizarse en las interconexiones de redes. Por tanto, si bien NetBEUI es una opcion de protocolo de redpararedes pequefias y sencillas, no resulta valida para redes mas amplias que requie­ ren el usa de routers (por 10 que dejara de tratarse en este Iibro). TRAMAS ETHERNET La trama Ethernet que utilizaban las primeras versiones de NetWare de Novell (NetWare 2.x y 3 .x) se cre6 antes de que el IEEE completara sus especilicaciones. Esto hace que el tipo de trama Ethernet 802.3 no se ajuste estrictamente a las nor­ mas que ha dietado eIIEEE. Las versiones mas recientes de NetWare y de otros sis­ temas operatives de red utilizan la trama Ethernet 802.2, que cumpie can todos los requisitos especificados par ellEEE (y que se refieren mas adelante en este mismo capitulo).

TCP/IP A menudo referido como el "protocolo de baja puja" (vease la nota titulada "Origenes de TCP/IP"), TCP/IP se ha convertida en el estandar de-facto para la conexion en red cor­ porativa. Las redes TCP/IP son ampliamente escalables, par 10 que TCP/IP puede utili­ zarse tanto para redes pequefias como grandes. TCP/IP es un conjunto de protocolas encarninados que puede ejecutarse en distintas plataformas de software (Windows, UNIX, etc.) y casi todos los sistemas operativos de red 10 soportan como protocolo de red predeterminado. TCPIIP consta de una serie de proto­ colos "miembro" que componen de hecho la pila TCPIIP. Ypuesto que el conjunto de pro­ tocolos TCPIIP se desarrollo antes de que terminara de desarrollarse el modelo de referen­ cia as I, los protocolos que 10 conforman no se corresponden perfectamente con las distintas capas del modelo. La Figura 2.7 muestra la correlacion entre el conjunto de pro­ tocolos TCP/IP y las capas OSI (la tigura ofrece una descripcion general de TCP/IP y no una imagen tiel y exhaustiva de todos los protocolos que incluye). La Tabla 2.2 describe los protocolos que aparecen en la figura. En el Capitulo 10, "Conceptos fundamentales de TCP/lP", se ofrece mas informacion acerca de los protocolas que integran la pila TCPIIP.

Tabla 2.2 Protocolos miembro de la pila TCP/IP. Protocolo

Funci6n

FTP

EI File Transfer Protocol 0 Protocolo de Transferencia de Archivos proporciona una interfaz y servicios para la transferencia de archivos en la red.

SMTP

El Simple Mail Transport Protocol 0 ProtocoloSimple de Transferencia de Correo proporciona servicios de eorreo electronico en las redes Internet e IP.

45 Tabla 2.2

(continuaci6n)

Prolocolos miembro de la pila TCP/IP.

Protocolo

rep

Funci6n El Transport Control Protocol 0 Protocolo de Control de Transporte es un proto­ colo de trans porte orientado a la conexicn. TCP gesnona la conexi6n entre las computadoras emisora y receptora de forma parecida al desarrollo de las lIamadas telef6nicas.

UDP

EI User Datagram Protocol 0 Protocolo de Datagrama de Usuario es un protoco­ 10de transporte sin conexion que proporciona servicios en colaboraci6n con TCP.

IP

£1 Internet Protocol 0 Protocolo Internet es la base para todo el dircccionamienro que se produce en las redes TCP/IP y proporciona un protocolo orientado a la capa de red sin conexi6n. Funciona de forma semejante a una carta con remice echada al buzon y despues cntregada a su destinatario.

ARP

EI Address Resolution Protocol 0 Protocolo de Resolucicn de Direcciones haee eorresponder las dircccioncs IP con las direcciones MAC de hardware. ARP se explica en mas detaJIe en el Capitulo 10.

Aplicaci6n Los protocoios mlembm de la plla de protoccioa

TCP/1P, como FTP, se solapan

Presentaci6n

con mas de una capa del moceio OSl.

'rransporte

c__~ TCP

(0

Enlace de datos

I

C__~ UDP

Otros protocotos.

G ARP

Conlrofadores de ,arietas de red

I

como TCP 0 IP. se correspcnoen directamente con una de las capas del modele OSI.

Entorno Ilaico de la red (cables, hubs, etc.)

FIGURA 2.7 TCP/IPes un am plio conjunto de protocolos que utiliza una serie de prolocolos miembro en varias de las capas del modele OSI.

46

2 EI modelo 051 y 100 protocoloo de red ESPEClFlCAClONES 802 OEL IEEE las especificaciones IEEE 802 proporcionan categorias que definen la Capa del Enlace l6gico asl como las distintas arquitecturas de red que puede utilizar la sub­ capa MAC. A continuaci6n se incluye ellistado completo de las categorias 802: -802.1 Conexi6n entre redes. -802.2 Control del Enlace l6gico. -802.3 LAN Ethernet (CSMNCD). -802.4 LAN Token Bus. -802.5 LAN Token Ring. -802.6 Red de Area Metropolitana. -802.7 Grupo Tecnico Asesor sobre Banda Ancha. -802.8 Grupo Tecnico Asesor sobre Fibra Optica, -802.9 Redes Integradas de Voz y Datos. -B02.10 Seguridad de Red. -802.11 Redes tnalambricas, -802.12 LAN de Demanda de Prioridad.

TCP/IP no solo proporciona un amplio conjunto de caracteristicas referidas a la cone­ xi6n en red (10 cual significa que TCP/IP requiere de una gran carga general para ejecu­ tarse) sino tambien un sistema de direccionamiento logico y unico, Cualquier usuario que se conecte a Internet estara familiarizado con las direceiones IP de 32 bits, que normal­ mente se escriben en 4 octetos (un octeto equivale a 8 bits de informacion). El formato de una direcci6n es del tipo 129.30.20.4, donde cada uno de los cuatro valores decimales separados por un punto representa 8 bits de informacion binaria. Las direcciones IP se explican en mas detalle en el Capitulo 10. Dada la importancia de TCP/IP en las conexiones entre redes y la complejidad que entraila encaminar redes rCP/IP, hemos consagrado un capitulo entero a explicar y repa­ sar todos los aspectos del direccionamiento rCPIIP. De igual forma, los comandos referi­ dos al encaminamiento rCP/IP en redes de campus y corporativas que tambien se inclu­ yen en dicho capitulo ofrecen amplia informacion al respecto. VEASE TAMBIEN .. Para obrener una idea global sobre TCP/IP y el encaminamiento de datos, consulte el Capitulo I0, "Con­ ceptos fundamentales de TCP/lP".

IPX/SPX IPx/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange 0 Intercambio de Paquetes entre RedeslIntercambio Secuenciado de Paquetes) es un conjunto de proto­ colos de red desarrollado por Novell para ser utilizado en su sistema operativo de red Net­ Ware. IPx/SPX agrupa menos protocolos que rCP/IP, por 10 que no requiere la misma

47 carga general que TCP/IP necesita. IPXlSPX puede utilizarse tanto en redes pequeiias como grandes y tambien permite el encaminamiento de datos. La Figura 2.8 ofrece una corrclacien entre Ia pila IPXlSPX y las capas del modelo OS!. La Tabla 2.3 describe brevemente cada uno de los protocolos que 10 componen.

Aplicaci6n

Nep Presentaci6n

G SPX

Enlace de datos

Los prctocoros SAP y NCP del conjunlo IPXlSPX gestionan, de heche, las lareas de tres capas OSI: aplicaci6n, presentaclcn y sesi6n.

IPX es un protocolo sin ccnexion y opera en las capas de transporte y red. SPX, que es un protocoio onentedo a ta conexi6n, opera en la capa de transporte.

Controladores de interfaz para red

Entomo ttsico

FIGURA 2.8 IPX/SPX es un conjunto de protocolos elicaz que se utiliza tanto en redes grandes como pequefias. ORIGENE5 DE lCP/lP

TCPII P 10 desarroll6 la Agencia de Delensa de Proyectos Avanzados de Investiga­ ci6n (DARPA) a pelici6n del Departamento de Delensa de Estados Unidos. Dicho departamento necesitaba un conjunto de protocolos que pudieran utilizarse en cualquier sistema operativo, ya que no existta uniforrnidad alguna entre los siste­ mas inforrnaticos de sus oficinas. Y ello por la forma misma en que funcionaba el Departamento, que licitaba todos sus proyectos y servicios. De ahl que de forma coloquial se conozca TCP/IP como protocolo de baja puja, ya que surgi6 a ralz de la practice del gobierno estadounidense por pujar. .....................

2 EI modelo 051 y 105 protocolos de red ",,,,,,,,,,,,, ,',' ,,,,

48

Tabla 2.3 Protocolos miembro de la pHa IPX/SPX. Protocolo

Funci6n

SAP

El Service Advertising Protocol 0 Protocolode Anuneio de Servieio 10 utilizan los servidores de archive y los scrvidores de impresora de NetWare para anunelar la direccion del servidor,

NCP

EI Nerware COn? Protocol 0 Protoeolo de Nucleo NetWare gestiona las funeiones de redcn las capasde aplicacion, presentation y seslon. Gestiona edemas la crea­ cion de paquctcs y se encarga de proporeionar servicios de concxion entre los ellen­ res y servidores.

SPX

El Sequenced Packet Exchange Protocol 0 Protocolo de Intercambio Secuenciado de Paquetes es un protocolode transporte orientado a la conexi6n.

IPX

Ellnternetwork Packet Exchange Protocol c Protocolode Intercambio de Paquetes entreRedes es un protocolode transporte sin conexion que gestiona el dirccciona­ micnto y encaminamiento de los datos cn la red.

Lo que mas nos interesa acerca de IPXJSPX es la forma en que debe encaminarse este conjunto de protocolos dentro de una conexion entre redes. Veremos el encaminamientode IPXJSPX y el modo en que transmite los datos dentro de una red en proximos capitulos.

UN COMENTARIO ACERCA DE LAS FIGURAS

Las Figuras 2.7, 2.8 Y2.9 presentan correlacionesentre protocolos reales y el mod", 10 as," Para entender estas figuras, debe tenerse en cuenta la lonna en que las sie­ te capas de 051 convierten y transrniten datos entre dos computadoras conectadas en red. Los conjuntos de protocolos del mundo real, como TCP/IP, ejecutan tam­ bien todas las tareas que describe el modelo teerico, pero utililando rnenos proto­ colos que el modelo as," En vel de tener siete protocolos (uno para cada capa del modelo 051), TCP/IP incorpora varios protocolos que gestionan a un tiempo las tareas de variascapas as," Porejemplo, FTP gestiona las tareas de las capas 051 de aplicaci6n, presentaci6n y sesi6n. De ahi que en la Figura 2.7, el drculo de FTP englobe las tres capas del modelo OSI (que se muestran enmarcadas). VEASETAMBIEN .. El encaminamiento de IPXJSPX se explica en dctalle en el Capitulo 12, "Enceminar IPX de Novell".

AppleTalk Aunque muchos administradorcs de red no consideran AppleTalkun protocolo de red corporativo 0 de interconexion,Apple'Ialk pennite el encaminamiento de datos mediante

49 routers. De hecho, con el tipo apropiado de NIC (los Macintosh de Apple pueden conec­ tarse a una red Ethernet si cuentan con tarjetas EtherTalk u otro tipo de adaptadores) AppleTalk puede soportar arquitecturas Ethernet, Token Ring y FDDI. Las computadoras Macintosh sue(en utilizarse en los entomos empresariales para la manipulaci6n de graft­ cos y otras tareas de tipo multimedia, pOI 10 que no resulta nada descabellado incluir AppleTalk como otro protocolo encaminado en la red corporaliva. En el Capitulo I hablabarnos de AppleTalk como arquitectura de red, pero 10cierto es que tambien se trata de un conjunto de protocolos. La Figura 2.9 ofrece la correlacion entre los protocolos que integra Apple'Ialk y las capas del modelo OSI. La Tabla 2.4 des­ cribe brevemente cada unode estos protocolos. TERMINOLOGIA EQulvoCA

Antes de proseguir, convendrfa que repasararnos las definiciones de algunos ter­ minos que se repetiran con frecuencia a 10 largo del Ii bro. Conexi6n entre rede.: una red de redes. Se trata de redes de area local conecta­ das entre sl por media de dispositivos de conexi6n entre redes, como un puente o un router. La conexi6n entre redes 50 explica en detalle en el Capitulo 4, "Fun­ damentos basicos de la conexi6n entre redes" Internet: la Red de redes par antonomasia. TCP/IP es el estandar de-facto para el conjunto internacional de computadoras heterogeneas que 10 conforman. Intranet: una red corporativa interna que 5610 funciona en el entorno de la empresa (sin conexi6n a Internet) pero que utiliza protocolos de Internet, como el Protocolo Simple de Transporte de Correo (SMTP) y el Protocolo de Transporte de Hipertexto (HTP), el mismo protocolo que utilizan los navegadores web. Una extranet es una intranet que proporciona acceso a la red corporativa a determina­ dos empleados que se encue~tran fuera de la co~~~.~I~,._ Tabla 2A

Protocolos miembro de AppleTalk. Protacolo

Funci6n

AppleShare

AppleShare proporciona servicios en la capa de aplicaci6n.

AFP

El AppleTalkFiling Protocol 0 Protocolo de Archive AppleTaIk proporeiona y gestiona 1a compartici6n de archivos entre nodos de una red.

ATP

EI AppleTalkTransaction Protocol 0 Protocolo de Transaccion AppleTalk pro­ porciona la conexi6nde capade transporte entre computadoras.

NBP

EI NameBindingProtocol 0 Protocolo de Enlace de Nombre hacecorresponder los nombres de servidorcs de redcon las direcciones de la capa de red.

ZIP

EI Zone Information Protocol 0 Protocolo de Informaci6n de Zona controla las zonasApplcTalk y hacecorresponder los nombrcs de zonascon las direcciones de red.

50

1 EI moclelo 051 y los protoeolos de red

Tabla 1.4

(continuoci6n)

Protocolos miembro de AppleTalk.

Protoeolo

Funcion

AARP

EI AppleTalk Address Resolution Protocol 0 Protocolo de Rcsolucion de Direc­ ciones AppleTalk hace corresponder las direcciones de la capa de red con las direcciones del hardware de enlace de datos.

DDP

El Datagram Delivery Protocol 0 Protocolo de Entrega de Datagramas propor­ dona eI sistema de direccionamiento para la red AppleTalk, asl como el trans­ porte sin conexi6n de los datagramas entre las distintas computadoras.

EI conjunto de prolooolos AppleTalk ee compone de varies prorocoios, que

Aplicaci6n

secorrespondencon aJgunas de las capas del modelo 051. AppleTalk, par ejernplo, se corresponde con las capas de aplicaci6n y presentaci6n de OSI.

Presentaci6n

G

I T,aos~"e I Enlace de datos

controledoree de inlerfaz para red

Enlorno tlsrco

FIGURA 1.9

AppleTalk es un conjunto de protoeolos eneaminados para lasredesMacintosh que pue­

den comunicarse con redes Ethernet, Token Ring y FDDI.

Al igual que con IPX/SPX, nuestro interes en el conjunto de protocolos de red Apple­ Talk se eentrara en el modo en que AppleTalk encamina los datos por medio de routers. La configuracion de las redes Apple'Ialk y la forma en que este conjunto de protocolos viene cncaminado por WI router de Cisco se trataran en el Capitulo 13, "Encaminar Apple'Ialk",

51 LDONDE EsrAN LOS PROTOCOLOS DE ENCAMINAMIEN1O?

5eguramente ya habra reparado en que muchas de las figuras que muestran la correlaci6n entre conjuntos de protocolos y las capas del modelo 051 no inclufan protocolos de encaminamiento. Obviamente, cada conjunto de protocolos cuenta con un protocolo de encaminamiento predeterminado; por ejemplo, RIP es el pro­ tocolo predeterminado de TCP/IP y el Protocolo de Mantenimiento de la Tabla es el que utiliza por defecto AppleTalk. Estos protocolos se tratan en mas detalle en los capltulos sobre el encaminamiento de datos. VEASE TAMBIEN

,. Para mas informaci6n aeerca de la conflguracion de las redes AppleTalk y el modoen quese encaminan en un router de Ciseo, consulteel Capitulo 13.