Protocolos de red
Podemos
definir un protocolo como el conjunto de normas que regulan la comunicación
(establecimiento, mantenimiento y cancelación) entre los distintos componentes
de una red informática. Existen dos tipos de protocolos: protocolos de bajo
nivel y protocolos de red.
Los
protocolos de bajo nivel controlan la forma en que las señales se transmiten
por el cable o medio físico. En la primera parte del curso se estudiaron los
habitualmente utilizados en redes locales (Ethernet y Token Ring). Aquí nos
centraremos en los protocolos de red.
Los
protocolos de red organizan la información (controles y datos) para su
transmisión por el medio físico a través de los protocolos de bajo nivel.
Veamos algunos de ellos:
IPX/SPX
IPX
(Internetwork Packet Exchange) es un protocolo de Novell que interconecta redes
que usan clientes y servidores Novell Netware. Es un protocolo orientado a
paquetes y no orientado a conexión (esto es, no requiere que se establezca una
conexión antes de que los paquetes se envíen a su destino). Otro protocolo, el
SPX (Sequenced Packet eXchange), actúa sobre IPX para asegurar la entrega de
los paquetes.
NetBIOS
NetBIOS
(Network Basic Input/Output System) es un programa que permite que se comuniquen
aplicaciones en diferentes ordenadores dentro de una LAN. Desarrollado
originalmente para las redes de ordenadores personales IBM, fué adoptado
posteriormente por Microsoft. NetBIOS se usa en redes con topologías Ethernet y
token ring. No permite por si mismo un mecanismo de enrutamiento por lo que no
es adecuado para redes de área extensa (MAN), en las que se deberá usar otro
protocolo para el transporte de los datos (por ejemplo, el TCP).
NetBIOS
puede actuar como protocolo orientado a conexión o no (en sus modos respectivos
sesión y datagrama). En el modo sesión dos ordenadores establecen una conexión
para establecer una conversación entre los mismos, mientras que en el modo
datagrama cada mensaje se envía independientemente.
Una
de las desventajas de NetBIOS es que no proporciona un marco estándar o formato
de datos para la transmisión.
NetBEUI
NetBIOS
Extended User Interface o Interfaz de Usuario para NetBIOS es una versión
mejorada de NetBIOS que sí permite el formato o arreglo de la información en
una transmisión de datos. También desarrollado por IBM y adoptado después por
Microsoft, es actualmente el protocolo predominante en las redes Windows NT,
LAN Manager y Windows para Trabajo en Grupo.
Aunque
NetBEUI es la mejor elección como protocolo para la comunicación dentro de una
LAN, el problema es que no soporta el enrutamiento de mensajes hacia otras
redes, que deberá hacerse a través de otros protocolos (por ejemplo, IPX o
TCP/IP). Un método usual es instalar tanto NetBEUI como TCP/IP en cada estación
de trabajo y configurar el servidor para usar NetBEUI para la comunicación
dentro de la LAN y TCP/IP para la comunicación hacia afuera de la LAN.
AppleTalk
Es
el protocolo de comunicación para ordenadores Apple Macintosh y viene incluido
en su sistema operativo, de tal forma que el usuario no necesita configurarlo.
Existen tres variantes de este protocolo:
LocalTalk. La comunicación se
realiza a través de los puertos serie de las estaciones. La velocidad de
transmisión es pequeña pero sirve por ejemplo para compartir impresoras.
Ethertalk. Es la versión para
Ethernet. Esto aumenta la velocidad y facilita aplicaciones como por ejemplo la
transferencia de archivos Tokentalk. Es la versión de
Appletalk para redes Tokenring.
TCP/IP
Es
realmente un conjunto de protocolos, donde los más conocidos son TCP
(Transmission Control Protocol o protocolo de control de transmisión) e IP
(Internet Protocol o protocolo Internet). Dicha conjunto o familia de
protocolos es el que se utiliza en Internet Protocolo TCP/IP
La suite TCP/IP
Internet
es un conglomerado muy amplio y extenso en el que se encuentran ordenadores con
sistemas operativos incompatibles, redes más pequeñas y distintos servicios con
su propio conjunto de protocolos para la comunicación. Ante tanta diversidad
resulta necesario establecer un conjunto de reglas comunes para la comunicación
entre estos diferentes elementos y que además optimice la utilización de
recursos tan distantes. Este papel lo tiene el protocolo TCP/IP. TCP/IP también
puede usarse como protocolo de comunicación en las redes privadas intranet y
extranet.
Las
siglas TCP/IP se refieren a dos protocolos de red, que son Transmission Control
Protocol (Protocolo de Control de Transmisión) e Internet Protocol (Protocolo
de Internet) respectivamente. Estos protocolos pertenecen a un conjunto mayor
de protocolos. Dicho conjunto se denomina suite TCP/IP.
Los
diferentes protocolos de la suite TCP/IP trabajan conjuntamente para
proporcionar el transporte de datos dentro de Internet (o Intranet). En otras
palabras, hacen posible que accedamos a los distintos servicios de la Red.
Estos servicios incluyen, como se comentó en el capítulo 1: transmisión de
correo electrónico, transferencia de ficheros, grupos de noticias, acceso a la
World Wide Web, etc.
Hay
dos clases de protocolos dentro de la suite TCP/IP que son: protocolos a nivel
de red y protocolos a nivel de aplicación.
Protocolos a Nivel de Red
Estos
protocolos se encargan de controlar los mecanismos de transferencia de datos.
Normalmente son invisibles para el usuario y operan por debajo de la superficie
del sistema. Dentro de estos protocolos tenemos:
TCP.
Controla la división de la
información en unidades individuales de datos (llamadas paquetes) para que
estos paquetes sean encaminados de la forma más eficiente hacia su punto de
destino. En dicho punto, TCP se encargará de reensamblar dichos paquetes para
reconstruir el fichero o mensaje que se envió. Por ejemplo, cuando se nos envía
un fichero HTML desde un servidor Web, el protocolo de control de transmisión
en ese servidor divide el fichero en uno o más paquetes, numera dichos paquetes
y se los pasa al protocolo IP. Aunque cada paquete tenga la misma dirección IP
de destino, puede seguir una ruta diferente a través de la red. Del otro lado
(el programa cliente en nuestro ordenador), TCP reconstruye los paquetes
individuales y espera hasta que hayan llegado todos para presentárnoslos como
un solo fichero.
IP
Se encarga de repartir los paquetes de información enviados entre el ordenador
local y los ordenadores remotos. Esto lo hace etiquetando los paquetes con una
serie de información, entre la que cabe destacar las direcciones IP de los dos
ordenadores. Basándose en esta información, IP garantiza que los datos se
encaminarán al destino correcto. Los paquetes recorrerán la red hasta su
destino (que puede estar en el otro extremo del planeta) por el camino más
corto posible gracias a unos dispositivos denominados encaminadores o routers.
¿Qué es lo que hacen los Protocolos de Red?
Los
detalles precisos de lo que hacen los protocolos dependen del tipo de protocolo
y de las tareas que les estemos pidiendo a la computadora, pero las funciones
generales que cumplen aquellos en nuestra red son comunes:
Enviar
y recibir mensajes de cualquier tipo a través del hardware de la red.
Identificar
quien envía y cual es el destino del mensaje, y determinar si la computadora
que recibe es el destino final.
Para
las computadoras con múltiples conexiones de red, enviar si es posible los
mensajes recibidos a lo largo del camino hacia su destino final.
Verificar
que el mensaje recibido ha llegado intacto o solicitar la retransmisión de
mensajes dañados.
Descubrir
las computadoras que están operando en la red de área local.
Convertir
los nombres de las computadoras en direcciones usadas por el software y
hardware de la red y viceversa.
Publicitar
los servicios ofrecidos por esta computadora y solicitar cuales son los
servicios ofrecidos por las otras computadoras.
Recibir
la identificación del usuario y la información de autenticación, y el control
de acceso a los servicios.
Codificar
y decodificar la información transmitida para mantener la seguridad a través de
una red poco segura.
Transferir
información en ambos sentidos de acuerdo a los requerimientos del software y
servicios específicos.
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