La Interconectividad
(Internetworking) puede ser definida como:
“Comunicación entre dos o más
redes”…IBM
“Proceso de comunicación el cual
ocurre entre dos o más redes que están conectadas entre sí de alguna manera”.
¿Por qué es importante la
interconectividad de redes?
·
Compartir recursos
·
Acceso Instantáneo a bases de datos compartidas
·
Insensibilidad a la distancia física y a la
limitación en el número de nodos
·
Administración centralizada de la red
·
Da una ventaja estratégica en el mercado
competitivo global
¿Qué retos existen? El reto de la
interconectividad
·
Reducción de presupuestos (tiempo, dinero)
·
Escasez de ingenieros especializados en redes
·
Capacidad de planeación, administración y soporte
·
Retos técnicos y retos de admisnitración de redes
¿Que retos técnicos existen?
·
Equipos de diferentes fabricantes
·
Arquitecturas, plataformas, sistemas operativos,
protocolos, medios de comunicación diferentes
·
Limitaciones en distancia y en tamaño de los
paquetes
·
Limitaciones en ancho de banda y potencia
¿Que retos de administración de
redes existen?
·
configuración
·
Seguridad
·
Confiabilidad
·
Desempeño
·
Localización, aislamiento, corrección y prevención
de fallas
·
Planeación hacia el futuro
“El verdadero reto de la
interconectividad es la conectividad del transporte de información entre LAN
dispersas geográficamente”
¿Comó se interconectan las redes?
Las redes se conectan mediante equipos de telecomunicaciones conocidos como
equipos de interconexión. Equipos de Interconexión Dos o más redes separadas
están conectadas para intercambiar datos o recursos forman una interred
(internetwork). Enlazar LANs en una interred requiere de equipos que realicen
ese propósito. Estos dispositivos están diseñados para sobrellevar los
obstáculos para la interconexión sin interrumpir el funcionamiento de las
redes. A estos dispositivos que realizan esa tarea se les llama equipos de
Interconexión.
Existen equipos de Interconexión
a nivel de:
» LAN: Hub, switch, repetidor, gateway, puente,
access points.
» MAN: Repetidor, switch capa 3, enrutador,
multicanalizador, wireless bridges. puente, modem analógico, modem ADSL, modem
CABLE, DSU/CSU.
» WAN:
Enrutador , multicanalizador, modem analógico, DSU/CSU, modem satelital.
El modem
Es otro de los periféricos que
con el tiempo se ha convertido ya en imprescindible y pocos son los modelos de
ordenador que no estén conectados en red que no lo incorporen. Su gran
utilización viene dada básicamente por dos motivos: Internet y el fax, aunque
también le podemos dar otros usos como son su utilización como contestador
automático incluso con funciones de centralita o para conectarnos con la red
local de nuestra oficina o con la central de nuestra empresa.
Aún en el caso de estar conectado
a una red, ésta tampoco se libra de éstos dispositivos, ya que en este caso
será la propia red la que utilizará el modem para poder conectarse a otras
redes o a Internet estando en este caso conectado a nuestro servidor o a un
router.
Lo primero que hay que dejar
claro es que los modem se utilizan con líneas analógicas, ya que su propio
nombre indica su principal función, que es la de modular la señal digital
proveniente de nuestro ordenador y convertirla a una forma de onda que sea
asimilable por dicho tipo de líneas.
Es cierto que se suelen oír
expresiones como modem ADSL o incluso modem RDSI, aunque esto no es cierto en
estos casos, ya que estas líneas de tipo digital no necesitan de ningún tipo de
conversión de digital a analógico, y su función en este caso es más parecida a
la de una tarjeta de red que a la de un modem.
Multiplexor
En el campo de las
telecomunicaciones el multiplexor se utiliza como dispositivo que puede recibir
varias entradas y transmitirlas por un medio de transmisión compartido. Para
ello lo que hace es dividir el medio de transmisión en múltiples canales, para
que varios nodos puedan comunicarse al mismo tiempo. Una señal que está
multiplexada debe demultiplexarse en el otro extremo.
Según la forma en que se realice
esta división del medio de transmisión, existen varias clases de multiplexación:
·
Multiplexación por división de frecuencia
·
Multiplexación por división de tiempo
·
Multiplexación por división de código
·
Multiplexación por división de longitud de onda
Switch
Para el término en programación,
véase estructuras de control.
Un switch (en castellano
“conmutador”) es un dispositivo electrónico de interconexión de redes de
computadoras que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI
(Open Systems Interconection. Un switch interconecta dos o más segmentos de
red, funcionando de manera similar a los puentes (bridges), pasando datos de un
segmento a otro, de acuerdo con la dirección MAC de destino de los datagramas
en la red.
Un switch en el centro de una red
en estrella.
Los switches se utilizan cuando
se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una sola. Al igual que los
bridges, dado que funcionan como un filtro en la red, mejoran el rendimiento y
la seguridad de las LANs (Local Area Network- Red de Área Local).
Hub
Hub tiene varios significados,
según el contexto en el cual es empleado.
Tiene los siguientes significados
técnicos:
1.- En inglés hub es el centro de
una rueda, en el que coinciden los radios y donde se encuentra el eje. El
término se utiliza internacionalmente para identificar sistemas que mantienen
una fuerte dependencia de un punto central.
2.- En informática un hub o
concentrador es un equipo de redes que permite conectar entre sí otros equipos
y retransmite los paquetes que recibe desde cualquiera de ellos a todos los
demás. Los hubs han dejado de ser utilizados, debido al gran nivel de
colisiones y tráfico de red que propician.
3.- En la aviación comercial se
entiende por hub un aeropuerto grande del que salen y al que llegan vuelos de
larga distancia que se realizan mediante aviones de gran capacidad. Estos
aeropuertos grandes tienen también enlaces con ciudades más pequeñas, que son
servidas con aviones de tamaño menor. Mediante este sistema las compañías
aéreas pueden llenar sus aviones grandes en los trayectos de largo recorrido.
En el caso ideal, los horarios de los vuelos de corto alcance están coordinados
de tal manera con los vuelos de largo recorrido, que los pasajeros tienen que
esperar únicamente el tiempo preciso para tomar el siguiente vuelo.
4.- También traducido como
“centro de distribución”.
MODEM MULTIPLEXOR SWITCH HUB
Es el componente hardware central
de una topología en estrella. Además, los hubs se pueden utilizar para extender
el tamaño de una LAN. Aunque la utilización de un hub no implica convertir una
LAN en una WAN, la conexión o incorporación de hubs a una LAN puede
incrementar, de forma positiva, el número de estaciones. Este método de
expansión de una LAN es bastante popular, pero supone muchas limitaciones de
diseño.
Es importante tener cuidado
cuando se conectan los hubs. Los cables de paso se conectan de forma diferente
que los cables estándares de enlace. Compruebe con los fabricantes si se
necesita un cable de enlace estándar o un cable de paso.
Un repetidor es un dispositivo
electrónico que recibe una señal débil o de bajo nivel y la retransmite a una
potencia o nivel más alto, de tal modo que se puedan cubrir distancias más
largas sin degradación o con una degradación tolerable.
El término repetidor se creó con la
telegrafía y se refería a un dispositivo electromecánico utilizado para
regenerar las señales telegráficas. El uso del término ha continuado en
telefonía y transmisión de datos.
En telecomunicación
el término repetidor tiene los siguientes significados normalizados:
1.- Un
dispositivo analógico que amplifica una señal de entrada, independientemente de
su naturaleza (analógica o digital).
2.- Un
dispositivo digital que amplifica, conforma, retemporiza o lleva a cabo una
combinación de cualquiera de estas funciones sobre una señal digital de entrada
para su retransmisión.
En el modelo de referencia OSI el
repetidor opera en el nivel físico.
En el caso de señales digitales el
repetidor se suele denominar regenerador ya que, de hecho, la señal de salida
es una señal regenerada a partir de la de entrada.
Los repetidores se utilizan a menudo
en los cables transcontinentales y transoceánicos ya que la atenuación (pérdida
de señal) en tales distancias sería completamente inaceptable sin ellos. Los
repetidores se utilizan tanto en cables de cobre portadores de señales
eléctricas como en cables de fibra óptica portadores de luz.
Los repetidores se utilizan también en
los servicios de radiocomunicación. Un subgrupo de estos son los repetidores
usados por los radioaficionados.
Asimismo, se utilizan repetidores en
los enlaces de telecomunicación punto a punto mediante radioenlaces que
funcionan en el rango de las microondas, como los utilizados para distribuir
las señales de televisión entre los centros de producción y los distintos
emisores o los utilizados en redes de telecomunicación para la transmisión de
telefonía.
En comunicaciones ópticas el término
repetidor se utiliza para describir un elemento del equipo que recibe una señal
óptica, la convierte en eléctrica, la regenera y la retransmite de nuevo como
señal óptica. Dado que estos dispositivos convierten la señal óptica en
eléctrica y nuevamente en óptica, estos dispositivos se conocen a menudo como
repetidores electroópticos.
Como curiosidad histórica, cabe
mencionar los repetidores telefónicos consistentes en un receptor (auricular)
acoplado mecánicamente a un micrófono de carbón y que fueron utilizados antes
de la invención de los amplificadores electrónicos dotados de tubos de vacío.
Caracteristicas del proceso
de las señales
Cuando las señales viajan a través de
un cable, se degradan y se distorsionan en un proceso denominado «atenuación».
Si un cable es bastante largo, la atenuación provocará finalmente que una señal
sea prácticamente irreconocible. La instalación de un repetidor permite a las
señales viajar sobre distancias más largas. Un repetidor funciona en el nivel
físico del modelo de referencia OSI para regenerar las señales de la red y
reenviarla a otros segmentos. El repetidor toma una señal débil de un segmento,
la regenera y la pasa al siguiente segmento. Para pasar los datos de un
segmento a otro a través del repetidor, deben ser idénticos en cada segmento
los paquetes y los protocolos Control lógico de enlace (LLC; Logical Link
Control). Un repetidor no activará la comunicación, por ejemplo, entre una LAN
(Ethernet) 802.3 y una LAN (Token Ring) 802.5.
Los repetidores no traducen o filtran
señales. Un repetidor funciona cuando los segmentos que unen el repetidor
utilizan el mismo método de acceso. Un repetidor no puede conectar un segmento
que utiliza CSMA/CD con un segmento que utiliza el método de acceso por paso de
testigo. Es decir, un repetidor no puede traducir un paquete Ethernet en un
paquete Token Ring. Los repetidores pueden desplazar paquetes de un tipo de
medio físico a otro. Pueden coger un paquete Ethernet que llega de un segmento
con cable coaxial fino y pasarlo a un segmento de fibra óptica. Por tanto, el
repetidor es capaz de aceptar las conexiones físicas.
Los repetidores constituyen la forma
más barata de extender una red. Cuando se hace necesario extender la red más
allá de su distancia o limitaciones relativas a los nodos, la posibilidad de
utilizar un repetidor para enlazar segmentos es la mejor configuración, siempre
y cuando los segmentos no generen mucho tráfico ni limiten los costes.
Ni aislamiento ni filtrado. Los
repetidores envían cada bit de datos de un segmento de cable a otro, incluso
cuando los datos forman paquetes mal configurados o paquetes no destinados a
utilizarse en la red. Esto significa que la presencia de un problema en un
segmento puede romper el resto de los segmentos. Los repetidores no actúan como
filtros para restringir el flujo del tráfico problemático. Además, los
repetidores pasarán una «tormenta» de difusión de un segmento al siguiente, y
así a través de toda la red. Una «tormenta» de difusión se produce cuando el
número de mensajes de difusión que aparece en la red es superior al límite del
ancho de banda de la red. El rendimiento de la red va a disminuir cuando un
dispositivo está respondiendo a un paquete que está continuamente circulando
por la red o a un paquete que está continuamente intentando contactar con un
sistema que nunca responde. Implementación de un repetidor.
Los pasos a considerar cuando se
decide implementar repetidores en la red son:
·
Conectar dos segmentos de medio similar o no
similar.
·
Regenerar la señal para incrementar la
distancia transmitida.
·
Pasar todo el tráfico en ambas direcciones.
·
Conectar dos segmentos de la forma más
efectiva en cuanto al coste.
Los repetidores mejoran el rendimiento
dividiendo la red en segmentos y, por tanto, reduciendo el número de equipos
por segmento. Cuando se utilizan repetidores para extender la red, no olvide la
regla 5–4−3.
No utilice un repetidor cuando:
·
Existe un tráfico de red altísimo.
·
Los segmentos están utilizando diferentes
métodos de acceso.
·
Es necesario el filtrado de datos
Un puente o bridge es un dispositivo
de interconexión de redes de ordenadores que opera en la capa 2 (nivel de
enlace de datos) del modelo OSI.
Funciona a través de una tabla de
direcciones MAC detectadas en cada segmento a que está conectado. Cuando
detecta que un nodo de uno de los segmentos está intentando transmitir datos a
un nodo del otro, el bridge copia la trama para la otra subred. Por utilizar
este mecanismo de aprendizaje automático, los bridges no necesitan
configuración manual.
La principal diferencia entre un
bridge y un hub es que el segundo pasa cualquier trama con cualquier destino
para todos los otros nodos conectados, en cambio el primero sólo pasa las
tramas pertenecientes a cada segmento. Esta característica mejora el
rendimiento de las redes al disminuir el tráfico inútil.
PUENTE
O BRIDGE
Al igual que un repetidor, un bridge
puede unir segmentos o grupos de trabajo LAN. Sin embargo, un bridge puede,
además, dividir una red para aislar el tráfico o los problemas. Por ejemplo, si
el volumen del tráfico de uno o dos equipos o de un departamento está
sobrecargando la red con los datos y ralentizan todas las operaciones, el
bridge podría aislar a estos equipos o al departamento. Los bridges se pueden
utilizar para:
·
Extender la longitud de un segmento.
·
Proporcionar un incremento en el número de
equipos de la red.
·
Reducir los cuellos de botella del tráfico
resultantes de un número excesivo de equipos conectados.
·
Dividir una red sobrecargada en dos redes
separadas, reduciendo la cantidad de tráfico en cada segmento y haciendo que la
red sea más eficiente.
·
Enlazar medios físicos diferentes como par
trenzado y Ethernet coaxial.
Los bridges trabajan a nivel de enlace
de datos del modelo de referencia OSI y, por tanto, toda la información de los
niveles superiores no está disponible para ellos. Más que distinguir entre un
protocolo y otro, los bridges pasan todos los protocolos que aparecen en la
red. Todos los protocolos se pasan a través de los bridges, de forma que
aparecen en los equipos personales para determinar los protocolos que pueden
reconocer.
Los bridges trabajan en el nivel MAC
y, por ello, algunas veces se conocen como bridges de nivel MAC. Un bridge de
nivel MAC:
·
Escucha todo el tráfico.
·
Comprueba las direcciones origen y destino de
cada paquete.
·
Construye una tabla de encaminamiento, donde
la información está disponible.
·
Reenvían paquetes de la siguiente forma:
o o Si el
destino no aparece en la tabla de encaminamiento, el bridge reenvía el paquete
a todos los segmentos.
o o Si el
destino aparece en la tabla de encaminamiento, el bridge reenvía el paquete al
segmento correspondiente (a menos que este segmento sea también el origen).
Funcionamiento:
Un bridge funciona considerando que
cada nodo de la red tiene su propia dirección. Un bridge reenvía paquetes en
función de la dirección del nodo destino.
Realmente, los bridges tienen algún
grado de inteligencia puesto que aprenden a dónde enviar los datos. Cuando el
tráfico pasa a través del bridge, la información sobre las direcciones de los
equipos se almacenan en la RAM del bridge. El bridge utiliza esta RAM para
generar una tabla de encaminamiento en función de las direcciones de origen.
Inicialmente, la tabla de encaminamiento del bridge está vacía. Cuando los
nodos transmiten los paquetes, la dirección de origen se copia en la tabla de
encaminamiento. Con esta información de la dirección, el bridge identifica qué
equipos están en cada segmento de la red.
Una red grande no está limitada a un
solo bridge. Se pueden utilizar múltiples bridge para combinar diferentes redes
pequeñas en una red más grande.
Ventajas de un Bridge:
Los bridges tienen todas las
características de los repetidores, pero también proporcionan más ventajas.
Ofrecen mejor rendimiento de red que los repetidores. Las redes unidas por
bridges se han dividido y, por tanto, un número menor de equipos compiten en
cada segmento por los recursos disponibles. Visto de otra forma, si una gran
red Ethernet se dividió en dos segmentos conectados por un bridge, cada red
nueva transportaría un número menor de paquetes, tendríamos menos colisiones y
operaría de forma mucho más eficiente. Aunque cada red estaría separada, el
bridge pasaría el tráfico apropiado entre ellas. Un bridge puede constituir una
pieza de equipamiento autónoma, independiente (un bridge externo) o se puede
instalar en un servidor. Si el sistema operativo de red (NOS) lo admite, puede
instalar una o más tarjetas de red (NIC) generando un bridge interno. Su
popularidad en grandes redes de debe a que:
·
Son sencillos de instalar y transparentes a
los usuarios.
·
Son flexibles y adaptables.
·
Son relativamente baratos.
La primera función de un router, la
más básica, es, como ya hemos indicado, saber si el destinatario de un paquete
de información está en nuestra propia red o en una remota. Para determinarlo,
el router utiliza un mecanismo llamado “máscara de subred”. La máscara de
subred es parecida a una dirección IP (la identificación única de un ordenador
en una red de ordenadores, algo así como su nombre y apellido) y determina a
que grupo de ordenadores pertenece uno en concreto. Si la máscara de subred de
un paquete de información enviado no se corresponde a la red de ordenadores de
por ejemplo, nuestra oficina, el router determinará, lógicamente que el destino
de ese paquete está en alguna otra red.
A diferencia de un Hub o un switch del
tipo layer 2, un router inspecciona cada paquete de información para tomar
decisiones a la hora de encaminarlo a un lugar a otro. Un switch del tipo
“layer 3″ si tiene también esta funcionalidad.
Cada PC conectado a una red (bien sea
una local o a la red de redes - Internet-) tiene lo que llamamos una tarjeta de
red. La tarjeta de red gestiona la entrada salida de información y tiene una
identificación propia llamada identificación MAC. A esta identificación MAC la podríamos
llamar identificación física, sería como las coordenadas terrestres de nuestra
casa. Es única, real y exacta. A esta identificación física le podemos asociar
una identificación lógica, la llamada IP. Siguiendo con el ejemplo de la casa,
la identificación física (MAC) serian sus coordenadas terrestres, y su
identificación lógica sería su dirección (Calle Pepe nº3). La identificación
lógica podría cambiar con el tiempo (por ejemplo si cambian de nombre a la
calle) pero la identificación física no cambia.
Pues bien, el router asocia las
direcciones físicas (MAC) a direcciones lógicas (IP). En comunicaciones
informáticas, una dirección física (Mac) puede tener varias direcciones lógicas
(IP). Podemos conocer las direcciones Mac e IP de nuestro PC tecleando, desde
una ventana de DOS, “winipcfg” (en Windows 98) o “ipconfig” (en Windows 2000 /
XP). Una vez nos identificamos en internet por nuestras direcciones lógicas,
los routers entre nosotros y otros puntos irán creando unas tablas que, por
decirlo de algún modo localizan donde estamos. Es como si estamos en un cruce
de carreteras, y vemos que los coches de Francia siempre vienen del desvío del
norte, pues lo memorizamos, y cuando un coche nos pregunte como se va a Francia
le diremos que por el desvió del norte (espero que los entendidos me perdonen
esta simplificación). Los routers crean unas tablas de como se suele ir a
donde. Si hay un problema, el router prueba otra ruta y mira si el paquete
llega al destino, si no es así, prueba otra, y si esta tiene éxito, la almacena
como posible ruta secundaria para cuando la primera (la más rápida no
funcione). Todo esta información de rutas se va actualizando miles de veces por
segundo durante las 24 horas del día.
ROUTER
O ENCAMINADOR
Es un dispositivo que conecta dos
redes locales y es el responsable de controlar el tráfico entre ellas y de
clasificarlo. En sistemas complejos suele ser un filtro de seguridad para
prevenir daños en la red local. Es posible conectar varias redes locales de
forma que los ordenadores o nodos de cada una de ellas tengan acceso a todos
los demás. Estos dispositivos operan en el tercer nivel de red ( Capa de Red )
del modelo OSI, y enlazan los tres primeros niveles de este modelo. Los routers
redirigen paquetes de acuerdo al método entregado por los niveles más altos.
Actualmente, son capaces de manejar un protocolo o varios protocolos a la vez.
Son también llamados sistemas intermediarios. Originalmente, fueron usados para
interconectar múltiples redes corriendo el mismo protocolo de alto nivel ( por
ejemplo; TCP/IP) con múltiples caminos de transmisión origen/destino.
Entre los más usados en la actualidad
se encuentran los de la empresa CISCO. CONSIDERACIONES DE RUTEO:
·
Ruteo Estático: Ocurre cuando uno requiere
predefinir todas las rutas a las redes destinos.
·
Ruteo Dinámico: Ocurre cuando la información
de ruteo es intercambiada periódicamente entre los routers. permite rutear
información basada en el conocimiento actual de la topología de la red.
·
Sobrecarga: Al intercambiar la información de
ruteo entre router y actualizar las tablas de rutas internas, requiere una
cierta cantidad de recursos adicionales. Estos recursos no son directamente
involucrados en mover directamente información útil del usuario, esto pasa a
ser un requerimiento adicional y son por lo tanto considerados como
sobrecargas. Esta puede influir sobre tráfico de red, memoria y CPU
VENTAJAS
Y DESVENTAJAS DEL USO DE ROUTERS:
Los routers son configurables. Esto
permite al administrador tomar decisiones de ruteo (rutas estáticas en caso de
fallas) , así como hacer sincronización del desempeño de la interred.
·
Son relativamente fáciles de mantener una vez
configurados, ya que muchos protocolos pueden actualizar sus tablas de ruta de
una manera dinámica.
·
Los routers proveen características entre
intereses, esto previene incidentes que pudieran ocurrir en una sub red, afectando
a otras sub redes. Así como también previene la presencia de intrusos.
·
Los routers no son afectados por los
contrastes de los tiempos de retardos como ocurre en los bridges. Esto
significa que los routers no están limitados topológicamente.
·
Los routers son inteligentes y pueden
seleccionar el camino más aconsejable entre dos o más conexiones simultáneas.
Esto además permite hacer balances de la carga lo cual alivia las congestiones.
Dentro de las desventajas se pueden mencionar que requieren una cantidad
significativa de tiempo para instalarlos y configurarlos dependiendo de la
topología de la red y de los protocolos usados. **Los routers son dependientes
del protocolo, cada protocolo a rutear debe ser conocido por el router. Tienen
un mayor costo que los Bridges y son más complejos.
Operativo de internerworking. Un
router puede ser exclusivamente un dispositivo LAN, o puede ser exclusivamente
un dispositivo WAN, pero también puede estar en la frontera entre una LAN y una
WAN y ser un dispositivo LAN y WAN al mismo tiempo.
Como sugiere el nombre, un bruoter (bridge/router) es un conector que
ayuda a transferir la información entre redes y que combina simultáneamente las
funciones de bridge y router, y que elige “la mejor solución de los dos”.
Los Brouters trabajan como router
con los protocolos encaminables y como bridge con los que no lo son. Tratan
estas funciones independientemente y proporcionan soporte de hardware para ambos.
Un brouter puede chequear primero
si la red soporta el protocolo usado por el paquete que recibe y, si no lo
hace, en lugar de descartar el paquete, lo reenvía usando información de
direcciones físicas.
Los brouters pueden encaminar uno
o varios protocolos, como TCP/IP y XNS, y puentear todo el tráfico restante.
Los brouters pueden:
·
Encaminar protocolos encaminables seleccionados.
·
Actuar de bridge entre protocolos no encaminables.
·
Proporcionar un mejor coste y gestión de
interconexión que el que proporcionan los bridges y routers por separado.
Ventajas e inconvenientes de los
bridge/routers
Brouters ofrecen todas las
ventajas de los routers para protocolos de router, y todas aquellas de los
bridges para protocolos de bridge.
Pensando que ellos son los
sistemas más complejos de instalar, proporcionan el más alto grado de
flexibilidad, lo que los hace ideales para rápidos cambios o expansiones de la
red.
Un gateway es un
equipo que permite interconectar redes con protocolos y arquitecturas
completamente diferentes a todos los niveles de comunicación. La traducción de
las unidades de información reduce mucho la velocidad de transmisión a través
de estos equipos.
Operan en los niveles más altos
del modelo de referencia OSI y realizan conversión de
protocolos para la interconexión de redes con protocolos de alto nivel
diferentes.
Los gateways incluyen los 7
niveles del modelo de referencia OSI, y aunque son más caros que un bridge o un router, se pueden utilizar como
dispositivos universales en una red corporativa compuesta por un gran
número de redes de diferentes tipos.
Los gateways tienen mayores
capacidades que los routers y los bridges porque no sólo conectan redes de diferentes
tipos, sino que también aseguran que los datos de una red que transportan son
compatibles con los de la otra red. Conectan redes de diferentes arquitecturas
procesando sus protocolos y permitiendo que los dispositivos de un tipo de red
puedan comunicarse con otros dispositivos de otro tipo de red.
Tipos de Gateways
- Gateway
asíncrono
Sistema que permite a los
usuarios de computadoras personales acceder a grandes ordenadores(mainframes) asíncronos a través de un
servidor de comunicaciones, utilizando líneas telefónicas conmutadas o punto a
punto. Generalmente están diseñados para una infraestructura de transporte muy
concreta, por lo que son dependientes de la red.
- Gateway SNA
Permite la conexión a grandes
computadoras con arquitectura de comunicaciones SNA (System Network Architecture, Arquitectura de
Sistemas de Red), actuando como terminales y pudiendo transferir
archivos o listados de impresión.
- Gateway TCP/IP
Estos gateways proporcionan
servicios de comunicaciones con el exterior vía RAL o WAN y también funcionan como interfaz de cliente proporcionando los
servicios de aplicación estándares de TCP/IP.
- Gateway PAD X.25
Son similares a los asíncronos;
la diferencia está en que se accede a los servicios a través de redes de
conmutación de paquetes X.25.
- Gateway FAX
Los servidores de Fax
proporcionan la posibilidad de enviar y recibir documentos de fax.
Ventajas y Desventajas
|
Ventajas
|
1.-
Simplifican la gestión de red.
2.- Permiten la conversión de protocolos. |
|
Desventajas
|
1.- Su
gran capacidad se traduce en un alto precio de los equipos..
2.- La función de conversión de protocolos impone una sustancial sobrecarga en el gateway, la cual se traduce en un relativo bajo rendimiento. Debido a esto, un gateway puede ser un cuello de botella potencial si la red no está optimizada para mitigar esta posibilidad. |
Los gateways interconectan redes
heterogéneas; por ejemplo, pueden conectar un servidor Windows NT de Microsoft
a una Arquitectura de red de los sistemas IBM (SNA). Los gateways modifican el
formato de los datos y los adaptan al programa de aplicación del destino que
recibe estos datos.
Los gateways son de tarea
específica. Esto significa que están dedicados a un tipo de transferencia. A
menudo, se referencian por su nombre de tarea (gateway Windows NT Server a
SNA).
Un gateway utiliza los datos de
un entorno, desmantela su pila de protocolo anterior y empaqueta los datos en
la pila del protocolo de la red destino. Para procesar los datos, el gateway:
·
Desactiva los datos de llegada a través de la pila
del protocolo de la red.
·
Encapsula los datos de salida en la pila del
protocolo de otra red para permitir su transmisión.
Algunos gateways utilizan los
siete niveles del modelo OSI, pero, normalmente, realizan la conversión de
protocolo en el nivel de aplicación. No obstante, el nivel de funcionalidad
varía ampliamente entre los distintos tipos de gateways.
Una utilización habitual de los
gateways es actuar como traductores entre equipos personales y mini equipos o
entornos de grandes sistemas. Un gateway en un host que conecta los equipos de
una LAN con los sistemas de mini equipo o grandes entornos (mainframe) que no
reconocen los equipos conectados a la LAN.
En un entorno LAN normalmente se
diseña un equipo para realizar el papel de gateway. Los programas de
aplicaciones especiales en los equipos personales acceden a los grandes
sistemas comunicando con el entorno de dicho sistema a través del equipo
gateway. Los usuarios pueden acceder a los recursos de los grandes sistemas
sólo cuando estos recursos están en sus propios equipos personales. Normalmente,
los gateways se dedican en la red a servidores.
Pueden utilizar un porcentaje
significativo del ancho de banda disponible para un servidor, puesto que
realizan tareas que implican una utilización importante de recursos, tales como
las conversiones de protocolos. Si un servidor gateway se utiliza para
múltiples tareas, será necesario adecuar las necesidades de ancho de banda y de
RAM o se producirá una caída del rendimiento de las funciones del servidor.
Los gateways se consideran como
opciones para la implementación, puesto que no implican una carga importante en
los circuitos de comunicación de la red y realizan, de forma eficiente, tareas
muy específicas.
Protocolo
tunelizado
Un protocolo tunelizado es un
protocolo de red que encapsula un protocolo de sesión dentro de otro. El
protocolo A es encapsulado dentro del protocolo B, de forma que el primero
considera al segundo como si estuviera en el nivel de enlace de datos. La
técnica de tunelizar se suele utilizar para trasportar un protocolo determinado
a través de una red que, en condiciones normales, no lo aceptaría. Otro usos de
la tunelización de protocolos es la creación de diversos tipos de redes
privadas virtuales.
túnel SSH
El protocolo SSH (secure shell)
se utiliza con frecuencia para tunelizar tráfico confidencial sobre Internet de
una manera segura. Por ejemplo, un servidor de ficheros puede compartir
archivos usando el protocolo SMB (Server Message Block), cuyos datos no viajan
cifrados. Esto permitiría que una tercera parte, que tuviera acceso a la
conexión (algo posible si las comunicaciones se realizan en Internet) pudiera
examinar a conciencia el contenido de cada fichero trasmitido.
Para poder montar el sistema de
archivo de forma segura, se establece una conexión mediante un túnel SSH que
encamina todo el tráfico SMB al servidor de archivos dentro de una conexión
cifrada SSH. Aunque el protocolo SMB sigue siendo inseguro, al viajar dentro de
una conexión cifrada se impide el acceso al mismo.
Por ejemplo, para conectar con un
servidor web de forma segura, utilizando SSH, haríamos que el Cliente (informática)
web, en vez de conectarse al servidor directamente, se conecte a un cliente
SSH. El cliente SSH se conectaría con el servidor tunelizado, el cual a su vez
se conectaría con el servidor web final. Lo atractivo de este sistema es que
hemos añadido una capa de cifrado sin necesidad de alterar ni el cliente ni el
servidor web.
Tunelizar para evitar un
Cortafuegos
La técnica de tunelizar puede ser
usada también para evitar o circunvalar en cortafuegos. Pare ello, se encapsula
el protocolo bloqueado en el cortafuegos dentro de otro permitido,
habitualmente HTTP.
TUNELES
El túnel es un método por el cual
se hace uso de una red intermedia para transferir datos de un extremo a otro.
Los paquetes que se transmiten se encapsulan sobre otro encabezado
correspondiente al protocolo de túnel, este nuevo encabezado contiene la
información necesaria para que el paquete atravesando la red intermedia llegue
al destino correspondiente, una vez llegados a destino son desencapsulados y
dirigidos al destino final. Un túnel es un canal virtual, configurado entre dos
sistemas remotos que se encuentran en diferentes redes, sobre una conexión real
que involucra más de un nodo intermedio.
La técnica de “tunneling”
consiste en encapsular un mensaje de un protocolo dentro de sí mismo
aprovechando ciertas propiedades del paquete externo con el objetivo de que el
mensaje sea tratado de forma diferente a como habría sido tratado el mensaje
encapsulado. De esta forma un paquete puede “saltar” la topología de una red.
Por ejemplo, un túnel puede ser usado para evitar un firewall (con los peligros
consecuentes de esta decisión). Esta es una consideración a tener en cuenta al
configurar un túnel.
El túnel es creado encapsulando
un protocolo de red dentro de los paquetes del mismo protocolo, que serán
llevados por la red real. Adicionalmente, el paquete encapsulado es encriptado
por el emisor, en acuerdo con el receptor (el sistema que se encuentra en del
otro lado del túnel) de manera que sólo ambos extremos puedan acceder a los
datos transportados. Éste tipo de comunicación solo es posible si el protocolo
soporta esta facilidad, denominada modo túnel. La otra modalidad posible, modo
transporte, provee protección sólo para protocolos de la capa superior.
De esta forma, el túnel es
simplemente la ruta que toman los paquetes encapsulados (y encriptados), dentro
de un paquete del mismo protocolo, entre las dos redes. Un atacante puede
interceptar los mensajes que viajen por el túnel, pero los datos encapsulados
están encriptados y solo pueden ser recuperados por el destinatario final. En
el sistema de destino, el mensaje encapsulado es extraído del paquete recibido,
desencriptado, y reinyectado en la red a la que pertenece el receptor (en el
caso de un gateway).
Con el uso en modo túnel, el
encabezado IP interno (encapsulado) es encriptado, ocultando la identidad del
destinatario y del origen del tráfico. Los mismos servicios pueden ofrecerse a
un usuario móvil al cual se asigna un IP dinámicamente para una conexión de
conexión telefónica: se establece un canal en modo túnel al firewall del ISP
funcionando como un gateway de seguridad. En relación con una conexión o canal
seguro, cabe introducir un concepto importante: el de Asociación de Seguridad
(Security Asociation - SA). Una asociación de seguridad (AS) es una instancia
de una política de seguridad junto con componentes claves. Las SAs son
identificadas de forma única por una dirección de destino, un protocolo de
seguridad y un índice de parámetros de seguridad o SPI (un conjunto de
atributos se seguridad).
Las SAs son independientes entre ellas.
Una conexión de datos protegida necesita un conjunto de SAs, una por cada dirección
y protocolo. Las SAs pueden actuar en una dirección o en ambas. Una SA en modo
túnel es una SA aplicada a un túnel, por ejemplo, un túnel IP.
Siempre que en una asociación de
seguridad esté involucrado un gateway de seguridad, dicha SA debe operar en
modo túnel; de otra forma, si sólo están involucrados sistemas finales (o
gateways de seguridad que no actúen como tales –no transporte tráfico de datos,
por Ej. comandos SNMP para administración de red–), puede operar también en
modo transporte. Por esto, un sistema final (un host) también debe soportar
ambos modos de operación, transporte y túnel (ya que puede comunicarse con un
gateway, que operará en modo túnel).
Las características más
importantes de los protocolos que soportan “tunneling” son encriptado de datos,
autenticación, autorización e integridad de datos; muchas de estas
características son posibles gracias al encriptado completo del paquete
encapsulado.
Una distinción a destacar es que
el hecho de que un paquete esté encapsulado en otro no implica que esté
encriptado, tampoco lo inverso. De esta forma se obtienen distintos beneficios
que responden a necesidades y conveniencias específicas.
En los protocolos de capa 2
(PPTP, L2F, L2PF) el túnel se negocia por ambos extremos de la conexión a la
hora de la creación del mismo así también la asignación de direcciones o los
parámetros de encriptación y/o de compresión.
1.1.8.-Creación Redes Virtuales
Concepto
Una red de área local (LAN) está
definida como una red de computadoras dentro de un área geográficamente acotada
como puede ser una empresa o una corporación. Uno de los problemas que nos
encontramos es el de no poder tener una confidencialidad entre usuarios de la
LAN como pueden ser los directivos de la misma, también estando todas las
estaciones de trabajo en un mismo dominio de colisión el ancho de banda de la
misma no era aprovechado correctamente. La solución a este problema era la
división de la LAN en segmentos físicos los cuales fueran independientes entre sí,
dando como desventaja la imposibilidad de comunicación entre las LANs para
algunos de los usuarios de la misma.
La necesidad de confidencialidad como
así el mejor aprovechamiento del ancho de banda disponible dentro de la corporación
ha llevado a la creación y crecimiento de las VLANs.
Una VLAN se encuentra conformada por
un conjunto de dispositivos de red interconectados (hubs, bridges, switches o
estaciones de trabajo) la definimos como como una subred definida por software
y es considerada como un dominio de Broadcast que pueden estar en el mismo
medio físico o bien puede estar sus integrantes ubicados en distintos sectores
de la corporación.
La tecnología de las VLANs se basa en
el empleo de Switches, en lugar de hubs, de tal manera que esto permite un
control más inteligente del tráfico de la red, ya que este dispositivo trabaja
a nivel de la capa 2 del modelo OSI y es capaz de aislar el tráfico, para que
de esta manera la eficiencia de la red entera se incremente. Por otro lado, al
distribuir a los usuarios de un mismo grupo lógico a través de diferentes
segmentos, se logra el incremento del ancho de banda en dicho grupo de
usuarios.
Segmentación
Con los switches se crean pequeños
dominios, llamados segmentos, conectando un pequeño hub de grupo de trabajo a
un puerto de switch o bien se aplica micro segmentación la cual se realiza
conectando cada estación de trabajo y cada servidor directamente a puertos de
switch teniendo una conexión dedicada dentro de la red, con lo que se consigue
aumentar considerablemente el ancho de banda a disposición de cada usuario.
Una de las ventajas que se pueden
notar en las VLAN es la reducción en el trafico de la red ya que solo se
transmiten los paquetes a los dispositivos que estén incluidos dentro del
dominio de cada VLAN, una mejor utilización del ancho de banda y
confidencialidad respecto a personas ajenas a la VLAN, alta performance,
reducción de latencia, facilidad para armar grupos de trabajo.
La comunicación que se hace entre
switches para interconectar VLANs utiliza un proceso llamado Trunking. El
protocolo VLAN Trunk Protocol (VTP) es el que se utiliza para esta conexión, el
VTP puede ser utilizado en todas las líneas de conexión incluyendo ISL, IEEE
810.10. IEEE 810.1Q y ATM LANE.
Tipos de VLAN
VLAN de puerto central Es en la que
todos los nodos de una VLAN se conectan al mismo puerto del switch.
VLAN Estáticas
Los puertos del switch están ya pre
asignados a las estaciones de trabajo.
Por puerto
Se configura por una cantidad “n” de puertos
en el cual podemos indicar que puertos pertenecen a cada VLAN. Para la Figura 1
tendríamos en el Switch 9 puertos de los cuales el 1,5 y 7 pertenecen a la VLAN
1; el 2, 3 y 8 a la VLAN 2 y los puertos 4, 6 y 9 a la VLAN 3 como la tabla lo
indica (Figura 2).
Puerto VLAN 1 1 2 2 3 2 4 3 5 1 6 3 7
1 8 2 9 3
Ventajas:
Facilidad de movimientos y cambios.
Microsegmentación y reducción del dominio de Broadcast. Multiprotocolo: La
definición de la VLAN es independiente del o los protocolos utilizados, no existen
limitaciones en cuanto a los protocolos utilizados, incluso permitiendo el uso
de protocolos dinámicos. Desventajas:
Administración: Un movimiento en las
estaciones de trabajo hace necesaria la reconfiguración del puerto del switch
al que está conectado el usuario. Esto se puede facilitar combinando con
mecanismos de LAN Dinámicas. Por dirección MAC Los miembros de la VLAN están
especificados en una tabla por su dirección MAC (Figura 3).
MAC VLAN
12.15.89.bb.1d.aa 1 12.15.89.bb.1d.aa
2 aa.15.89.b2.15.aa 2 1d.15.89.6b.6d.ca 2 12.aa.cc.bb.1d.aa 1
Ventajas:
Facilidad de movimientos: No es
necesario en caso de que una terminal de trabajo cambie de lugar la
reconfiguración del switch. Multiprotocolo. Se pueden tener miembros en
múltiples VLANs. Desventajas:
Problemas de rendimiento y control de
Broadcast: el tráfico de paquetes de tipo Multicas y Broadcast se propagan por
todas las VLANs. Complejidad en la administración: En un principio todos los
usuarios se deben configurar de forma manual las direcciones MAC de cada una de
las estaciones de trabajo. También se puede emplear soluciones de DVLAN. Por
protocolo Asigna a un protocolo una VLAN. El switch se encarga de dependiendo
el protocolo por el cual venga la trama derivarlo a la VLAN correspondiente (Figura
4).
Protocolo VLAN
IP 1 IPX 2 IPX 2 IPX 2 IP 1
Ventajas:
Segmentación por protocolo. Asignación
dinámica. Desventajas
Problemas de rendimiento y control de
Broadcast: Por las búsquedas en tablas de pertenencia se pierde rendimiento en
la VLAN. No soporta protocolos de nivel 2 ni dinámicos. Por direcciones IP Esta
basado en el encabezado de la capa 3 del modelo OSI. Las direcciones IP a los
servidores de VLAN configurados. No actúa como router sino para hacer un mapeo
de que direcciones IP están autorizadas a entrar en la red VLAN. No realiza
otros procesos con la dirección IP.
Ventajas:
Facilidad en los cambios de estaciones
de trabajo: Cada estación de trabajo al tener asignada una dirección IP en
forma estática no es necesario reconfigurar el switch. Desventajas:
El tamaño de los paquetes enviados es
menor que en el caso de utilizar direcciones MAC. Pérdida de tiempo en la
lectura de las tablas. Complejidad en la administración: En un principio todos
los usuarios se deben configurar de forma manual las direcciones MAC de cada
una de las estaciones de trabajo. Por nombre de usuario Se basan en la
autenticación del usuario y no por las direcciones MAC de los dispositivos.
Ventajas:
Facilidad de movimiento de los
integrantes de la VLAN. Multiprotocolo. Desventajas:
En corporaciones muy dinámicas la
administración de las tablas de usuarios.
VLAN Dinámicas (DVLAN)
Las VLAN dinámicas son puertos del
switch que automáticamente determinan a que VLAN pertenece cada puesto de
trabajo. El funcionamiento de estas VLANs se basa en las direcciones MAC,
direcciones lógicas o protocolos utilizados. Cuando un puesto de trabajo pide
autorización para conectarse a la VLAN el switch chequea la dirección MAC
ingresada previamente por el administrador en la base de datos de las mismas y
automáticamente se configura el puerto al cual corresponde por la configuración
de la VLAN. El mayor beneficio de las DVLAN es el menor trabajo de
administración dentro del armario de comunicaciones cuando se cambian de lugar
las estaciones de trabajo o se agregan y también notificación centralizada
cuando un usuario desconocido pretende ingresar en la red.
Capa de Red: ELAN o Redes LAN Emuladas
Si bien el concepto de VLAN se creó para las redes LAN, la necesidad llevo a
ampliar los horizontes con el crecimiento de las redes ATM. Para los
administradores de las VLAN se crearon una serie de estándares para simular en
una red ATM una VLAN. Por un lado una tecnología orientada a no conexión, qué
es el caso de las LANS y por el otro una orientada a conexión como en el caso
de ATM. En el caso de las LANS se trabaja con direcciones MAC, mientras en ATM
se usan direcciones ATM y se establecen circuitos virtuales permanentes, por
esta razón se requiere hacer cambios de direcciones MAC a ATM.
Ventajas:
Facilidad de administración. Facilidad
de movimientos y cambios. Multiprotocolo.
Desventajas:
Aplicable solo a Ethernet y Token
Ring. No explota la calidad de Calidad de servicio (QoS) de ATM.
Un protocolo de red es como un
lenguaje para la comunicación de información. Son las reglas y procedimientos
que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso
al sistema de cable. Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones:
Los protocolos de alto nivel: Estos
definen la forma en que se comunican las aplicaciones.
Los protocolos de bajo nivel: Estos
definen la forma en que se transmiten las señales por cable.
Como es frecuente en el caso de las
computadoras el constante cambio, también los protocolos están en continuo
cambio. Actualmente, los protocolos más comúnmente utilizados en las redes son
Ethernet, Token Ring y ARCNET. Cada uno de estos está diseñado para cierta
clase de topología de red y tienen ciertas características estándar.
Ethernet
Actualmente es el protocolo más
sencillo y es de bajo costo. Utiliza la topología de “Bus” lineal.
Token Ring
El protocolo de red IBM es el Token
ring, el cual se basa en la topología de anillo.
Arnet
Se basa en la topología de estrella o
estrella distribuida, pero tiene una topología y protocolo propio.
Algunos protocolos sólo trabajan en
ciertos niveles OSI. El nivel al que trabaja un protocolo describe su función.
Por ejemplo, un protocolo que trabaje a nivel físico asegura que los paquetes
de datos pasen a la tarjeta de red (NIC) y salgan al cable de la red.
Los protocolos también puede trabajar
juntos en una jerarquía o conjunto de protocolos. Al igual que una red
incorpora funciones a cada uno de los niveles del modelo OSI, distintos
protocolos también trabajan juntos a distintos niveles en la jerarquía de
protocolos.
Los niveles de la jerarquía de
protocolos se corresponden con los niveles del modelo OSI. Por ejemplo, el
nivel de aplicación del protocolo TCP/IP se corresponde con el nivel de
presentación del modelo OSI. Vistos conjuntamente, los protocolos describen la
jerarquía de funciones y prestaciones.
Cómo funcionan los protocolos La
operación técnica en la que los datos son transmitidos a través de la red se
puede dividir en dos pasos discretos, sistemáticos. A cada paso se realizan
ciertas acciones que no se pueden realizar en otro paso. Cada paso incluye sus
propias reglas y procedimientos, o protocolo.
·
El equipo origen
Los protocolos en el equipo origen:
1.- Se dividen en secciones más
pequeñas, denominadas paquetes.
2.- Se añade a los paquetes
información sobre la dirección, de forma que el equipo de destino pueda
determinar si los datos le pertenecen.
3.- Prepara los datos para
transmitirlos a través de la NIC y enviarlos a través del cable de la red.
·
El equipo de destino
Los protocolos en el equipo de destino
constan de la misma serie de pasos, pero en sentido inverso.
1.- Toma los paquetes de datos del
cable y los introduce en el equipo a través de la NIC.
2.- Extrae de los paquetes de datos
toda la información transmitida eliminando la información añadida por el equipo
origen.
3.- Copia los datos de los paquetes en
un búfer para reorganizarlos enviarlos a la aplicación.
Los equipos origen y destino necesitan
realizar cada paso de la misma forma para que los datos tengan la misma
estructura al recibirse que cuando se enviaron.
Protocolos en una arquitectura
multinivel
En una red, tienen que trabajar juntos
varios protocolos. Al trabajar juntos, aseguran que los datos se preparan
correctamente, se transfieran al destino correspondiente y se reciban de forma
apropiada.
El trabajo de los distintos protocolos
tiene que estar coordinado de forma que no se produzcan conflictos o se
realicen tareas incompletas. Los resultados de esta coordinación se conocen
como trabajo en niveles.
Indicador Inicio: Indicador estándar
de inicio de paquete de HDLC (0111110). Dirección: Se llena con 11111111 para
indicar que todas las estaciones de trabajo deben aceptar el paquete. Control:
Valor predeterminado 00000011, esto indica que es un paquete sin número.
Protocolo: Indica que paquete está en la parte de la información. Información:
Carga útil del paquete. CRC: Control de redundancia cíclica. Indicador Fin:
Indicador de fin de paquete, con un valor estándar 01111110. Los tamaños de los
campos del paquete se pueden negociar por medio del LCP, también de esta forma
obviar los campos de Dirección y control.
PAC
Dispositivo conectado a una o más
líneas PSTN o ISDN con la capacidad de operar con PPP y manejo del protocolo
PPTP. El PAC solo necesita implementar TCP/IP para el paso del tráfico hacia
una o más PNS. También puede trabajar con túneles en protocolos no IP.
PNS
Un PNS está preparado para operar en
un servidor de propósito general. El PNS maneja del lado del servidor el
protocolo PPTP. Como el PPTP cuenta con TCP/IP y es independiente de la
interfaz de hardware utilizada, el PNS puede utilizar cualquier combinación de
interfaces IP incluyendo periféricos de LAN y WAN.
ICMP
Protocolo de control de errores en
Internet. Este protocolo se complementa con el IP. Se utilizan este tipo de
mensajes para el aviso a los host de posibles anomalías en el ruteo de los
paquetes.
IGMP
Protocolo de administración del grupo
Internet. Este protocolo es parte del ICMP descrito anteriormente, IGMP se
utiliza para intercambiar información acerca del estado de pertenencia entre
routers IP que admiten multidifusión y miembros de grupos de multidifusión.
Ppp (Point
to Point Protocol):
Protocolo de bajo nivel que
permite transferir paquetes de información a través de una línea asíncrona o
síncrona. Es capaz de optimizar el uso de la línea mediante conexión y
desconexión dinámica, es la conexión más rápida para Internet y la utilizada
por casi todos los proveedores. El PPP es el programa que llama por teléfono,
como puede ser el Trumpet Winsock, el Config PPP? del MacOS? o el Acceso Telefónico a
Redes de Windows 95 (Tipo de Servidor PPP). Protocolo para comunicaciones entre
ordenadores mediante una interfaz de serie. Utiliza el protocolo Internet.
¿Para qué sirve el protocolo PPP?
El protocolo PPP proporciona un
método estándar para transportar datagramas multiprotocolo sobre enlaces
simples punto a punto entre dos “pares” (a partir de aquí, y hasta el final de
este trabajo, utilizaremos el término “par” para referirnos a cada una de las
máquinas en los dos extremos del enlace -en inglés es peer-).
Estos enlaces proveen operación
bidireccional full dúplex y se asume que los paquetes serán entregados en
orden.
Tiene tres componentes:
1. Un mecanismo de enmarcado para
encapsular datagramas multiprotocolo y manejar la detección de errores.
2. Un protocolo de control de
enlace (LCP, Link Control Protocol) para establecer, configurar y probar la
conexión de datos.
3. Una familia de protocolos de
control de red (NCPs, Network Control Protocols) para establecer y configurar
los distintos protocolos de nivel de red.
PROTOCOLO PUNTO A PUNTO
- PPP es un protocolo WAN de enlace de datos. Se diseño como un
protocolo abierto para trabajar con varios protocolos de capa de red, como
IP, IPX y Apple Talk.
Se puede considerar a PPP la versión no propietaria de HDLC, aunque el
protocolo subyacente es considerablemente diferente. PPP funciona tanto con
encapsulación síncrona como asíncrona porque el protocolo usa un identificador
para denotar el inicio o el final de una trama. Dicho indicador se utiliza en
las encapsulaciones asíncronas para señalar el inicio o el final de una trama y
se usa como una encapsulación síncrona orientada a bit. Dentro de la trama PPP
el Bit de entramado es el encargado de señalar el comienzo y el fin de la trama
PPP (identificado como 01111110).
- El campo de direccionamiento de la trama PPP es un Broadcast debido
a que PPP no identifica estaciones individuales.
PPP se basa en el protocolo de control de enlaces LCP (Link Control
Protocol), que establece, configura y pone a prueba las conexiones de enlace de
datos que utiliza PPP. El protocolo de control de red NCP (Network Control
Protocol) es un conjunto de protocolos (uno por cada capa de red compatible con
PPP) que establece y configura diferentes capas de red para que funcionen a
través de PPP. Para IP, IPX y Apple Talk, las designaciones NCP son IPCP, IPXCP
y ATALKCP, respectivamente. PPP soporta los siguientes tipos de interfaces
físicas:
·
Serie Sincronía
·
Serie Asíncrona
·
RDSI
·
HSSI
Establecimiento de una conexión PPP tiene 3 fases:
1 . Establecimiento del enlace:
en esta fase cada dispositivo PPP envía paquetes LCP para configurar y
verificar el enlace de datos.
2 . Autenticación: fase opcional,
una vez establecido el enlace es elegido el método de autenticación.
Normalmente los métodos de autenticación son PAP y CHAP.
3 . Protocolo de capa de red, en
esta fase el router envía paquetes NCP para elegir y configurar uno o más
protocolos de capa de red. A partir de esta fase los datagramas pueden ser
enviados.
Autenticación PAP
PAP (protocolo de autenticación
de contraseña) proporciona un método de autenticación simple utilizando un
intercambio de señales de dos vías. El proceso de autenticación solo se realiza
durante el establecimiento de inicial del enlace. Una vez completada la fase de
establecimiento PPP, el nodo remoto envía repetidas veces al router extremo su
usuario y contraseña hasta que se acepta la autenticación o se corta la
conexión. PAP no es un método de autenticación seguro, las contraseñas se
envían en modo abierto y no existe protección contra el registro de las mismas
o los ataques externos.
Autenticación CHAP
CHAP (protocolo de
autenticación por intercambio de señales por desafió) es un método de
autenticación más seguro que PAP. Se emplea durante el establecimiento del
enlace y posteriormente se verifica periódicamente para verificar la identidad
del router remoto utilizando señales de tres vías. La contraseña es encriptada
utilizando MD5, una vez establecido el enlace el router agrega un mensaje
desafió que es verificado por ambos routers, si ambos coinciden se acepta la
autenticación de lo contrario la conexión se cierra inmediatamente. CHAP ofrece
protección contra ataques externos mediante el uso de un valor de desafió
variable que es único e indescifrable. Esta repetición de desafíos limita la
posibilidad de ataques.
PSTN
(public switched telephone network)
Conectividad
analógica
La misma red que utiliza nuestro
teléfono está disponible para los equipos. El nombre de esta red mundial es la
Red telefónica pública conmutada (PSTN). En el marco de la informática, podemos
pensar en PSTN como un gran enlace WAN que ofrece líneas telefónicas de llamada
de grado de voz.
Líneas de llamada
El hecho de que PSTN fuese diseñada
principalmente para la comunicación de voz hace que sea lenta. Las líneas
analógicas de llamada requieren módems que pueden incluso hacerlas más lentas
todavía. Por otro lado, la calidad de la conexión es inconsistente debido a que
PSTN es una red de circuitos conmutados. Cualquier sesión de comunicación única
será tan buena como los circuitos enlazados para esta sesión determinada. Sobre
largas distancias, por ejemplo, país a país, pueden resultar considerablemente
inconsistentes en los circuitos de una sesión a la siguiente.
Líneas analógicas dedicadas
A diferencia de las líneas de llamada
que deben volver a abrir la sesión cada vez que se utilizan, las líneas
analógicas dedicadas (o alquiladas) se mantienen abiertas en todo momento. Una
línea analógica alquilada es más rápida y fiable que una conexión de llamada.
Sin embargo, es relativamente cara puesto que el proveedor de servicio está
dedicando recursos a la conexión alquilada, independientemente de si se está
utilizando la línea o no.
¿De llamada o dedicada?
¿De llamada o dedicada?
Ningún tipo de servicio es el mejor
para todos los usuarios. La mejor opción dependerá de un número de factores
destacando:
·
La cantidad de tiempo de conexión que se utilizará.
·
El coste del servicio.
·
La importancia de tener tasas de
transferencia de datos superiores y más fiable que una línea condicionada.
·
La necesidad de tener una conexión 24 horas
al día.
Si no es frecuente la necesidad de
establecer la conectividad, pueden resultar más adecuadas las líneas de
llamada. Si es necesario una conexión de alto nivel de fiabilidad y de
utilización continua, entonces no resulta adecuada la calidad del servicio que
proporciona una línea de llamada.
Uniones y Conexiones WAN
Los protocolos de capa física WAN
describen cómo proporcionar conexiones eléctricas, mecánicas, operacionales, y
funcionales para los servicios de una red de área amplia. Estos servicios se
obtienen en la mayoría de los casos de proveedores de servicio WAN tales como
las compañías telefónicas, portadoras alternas, y agencias de Correo, Teléfono,
y Telégrafo (PTT: Post, Telephone and Telegraph).
Topología de redes WAN Cuando se
usa una subred punto a punto, una consideración de diseño importante es la
topología de interconexión del enrutador. Las redes WAN típicamente tienen
topologías irregulares. Las posibles topologías para una subred punto a punto
son: Estrella, Anillo, Bus, Árbol.
Configuración de estrella: En este esquema, todas las
estaciones están conectadas por un cable a un módulo central ( Central hub ), y
como es una conexión de punto a punto, necesita un cable desde cada PC al
módulo central. Una ventaja de usar una red de estrella es que ningún punto de
falla inhabilita a ninguna parte de la red, sólo a la porción en donde ocurre
la falla, y la red se puede manejar de manera eficiente. Un problema que sí
puede surgir, es cuando a un módulo le ocurre un error, y entonces todas las
estaciones se ven afectadas. Configuración de anillo: En esta
configuración, todas las estaciones repiten la misma señal que fue mandada por
la terminal transmisora, y lo hacen en un solo sentido en la red. El mensaje se
transmite de terminal a terminal y se repite, bit por bit, por el repetidor que
se encuentra conectado al controlador de red en cada terminal. Una desventaja
con esta topología es que si algún repetidor falla, podría hacer que toda la
red se caiga, aunque el controlador puede sacar el repetidor defectuoso de la
red, evitando así algún desastre. Un buen ejemplo de este tipo de topología es
el de Anillo de señal, que pasa una señal, o token a las terminales en la red.
Si la terminal quiere transmitir alguna información, pide el token, o la señal.
Y hasta que la tiene, puede transmitir. Claro, si la terminal no está
utilizando el token, la pasa a la siguiente terminal que sigue en el anillo, y
sigue circulando hasta que alguna terminal pide permiso para transmitir.
Topología de bus: También conocida como
topología lineal de bus, es un diseño simple que utiliza un solo cable al cual
todas las estaciones se conectan. La topología usa un medio de transmisión de
amplia cobertura ( broadcast medium ), ya que todas las estaciones pueden
recibir las transmisiones emitidas por cualquier estación. Como es bastante
simple la configuración, se puede implementar de manera barata. El problema
inherente de este esquema es que si el cable se daña en cualquier punto,
ninguna estación podrá transmitir. Aunque Ethernet puede tener varias
configuraciones de cables, si se utiliza un cable de bus, esta topología
representa una red de Ethernet.
Topología de árbol: Esta topología es un
ejemplo generalizado del esquema de bus. El árbol tiene su primer nodo en la
raíz, y se expande para afuera utilizando ramas, en donde se encuentran
conectadas las demás terminales. Ésta topología permite que la red se expanda,
y al mismo tiempo asegura que nada más existe una “ruta de datos” ( data path )
entre 2 terminales cualesquiera.
Generalidades
En casi todas las WAN, la red
contiene numerosos cables o líneas telefónicas, cada una conectada a un par de
enrutadores. Si dos enrutadores que no comparten un cable desean comunicarse,
deberán hacerlo indirectamente, por medio de otros dos enrutadores. Cuando se
envía un paquete de un enrutador a otro a través de uno o más enrutadores
intermedios, el paquete se recibe completo en cada enrutador intermedio, se
almacena hasta que la línea de salida requerida está libre, y a continuación se
reenvía. Una subred basada en este principio se llama “de punto a punto”, de
almacenar y reenviar, o de paquete conmutado. Casi todas las redes de área
amplia (Excepto aquellas que usan satélites) tienen subredes de almacenar y
reenviar. Cuando los paquetes son pequeños y el tamaño de todos es el mismo,
suelen llamarse celdas.
Una posibilidad para una WAN es
un sistema de satélite o de radio en tierra. Cada enrutador tiene una antena
por medio de la cual puede enviar y recibir. Todos los enrutadores pueden oír
las salidas enviadas desde el satélite y en algunos casos pueden oír también la
transmisión ascendente de los otros enrutadores hacia el satélite. Algunas
veces los enrutadores están conectados a una subred punto a punto de gran
tamaño, y únicamente algunos de ellos tienen una antena de satélite. Por su
naturaleza las redes de satélite son de difusión y son más útiles cuando la
propiedad de difusión es importante.
Líneas Dedicadas y Líneas
Conmutadas
Las redes WAN pueden incluir
tanto líneas dedicadas como líneas conmutadas.
Una línea dedicada es una conexión permanente entre
dos puntos que normalmente se alquila por meses.
Un servicio de línea
conmutada no requiere conexiones permanentes entre dos puntos fijos.
En su lugar, permite a los usuarios establecer conexiones temporales entre
múltiples puntos cuya duración corresponde a la de la transmisión de datos.
Existen dos tipos de servicios conmutados: Servicios de conmutación de
circuitos, similares a los servicios utilizados en las llamadas telefónicas.
Servicios de conmutación de paquetes, que se ajustan mejor a la transmisión de
datos.
Servicios de conmutación de
circuitos: En
una conexión de conmutación de circuitos se establece un canal dedicado,
denominado circuito, entre dos puntos por el tiempo que dura la llamada. El
circuito proporciona una cantidad fija de ancho de banda durante la llamada y
los usuarios sólo pagan por esa cantidad de ancho de banda el tiempo que dura
la llamada.
Las conexiones de conmutación de circuitos
tienen dos serios inconvenientes.
·
El primero es que debido a que el ancho de banda en
estas conexiones es fijo, no manejan adecuadamente las avalanchas de tráfico,
requiriendo frecuentes retransmisiones.
·
El segundo inconveniente es que estos circuitos
virtuales sólo tienen una ruta, sin caminos alternativos definidos. Por esta
razón cuando una línea se cae, es necesario que un usuario intervenga
reencamine el tráfico manualmente o se detiene la transmisión.
Servicios de conmutación de
paquetes: Los servicios de conmutación de paquetes suprimen el concepto de
circuito virtual fijo. Los datos se transmiten paquete a paquete a través del
entramado de la red o nube, de manera que cada paquete puede tomar un camino
diferente a través de la red. Como no existe un circuito virtual predefinido,
la conmutación de paquetes puede aumentar o disminuir el ancho de banda según
sea necesario, pudiendo manejar adecuadamente las avalanchas de paquetes de
forma adecuada. Los servicios de conmutación de paquetes son capaces de enrutar
los paquetes, evitando las líneas caídas o congestionadas, debido a los
múltiples caminos en la red.
Conectividad
Digital
En algunos casos, las líneas
analógicas proporcionan conectividad suficiente. No obstante, cuando una
organización genera demasiado tráfico WAN, se tiene que el tiempo de
transmisión hace que la conexión analógica sea ineficiente y costosa.
La organizaciones que requieren un
entorno más rápido y seguro que el proporcionado por las líneas analógicas,
pueden cambiar a las líneas de servicios de datos digitales (DDS). DDS
proporciona comunicación síncrona punto a punto a 2,4, 4,8, 9,6 o 56 Kbps Los
circuitos digitales punto a punto son dedicados y suministrados por diferentes
proveedores de servicio de telecomunicaciones.
El proveedor de servicio garantiza
ancho de banda completo en ambas direcciones configurando un enlace permanente
desde cada punto final a la LAN.
La principal ventaja de las líneas
digitales es que proporcionan una transmisión cerca del 99 por 100 libre de
errores. Las líneas digitales están disponibles de diversas formas, incluyendo
DDS, T1, T3, T4 y Switched-56.
No se requiere módem puesto que DDS
utiliza comunicación digital. En su lugar, DDS envía datos desde un bridge o
router a través de un dispositivo denominado Unidad de servicio de
canales/Unidad de servicio de datos (CSU/DSU; Channel Service Unit/Data Service
Unit).
Este dispositivo convierte las señales
digitales estándar que genera el ordenador en el tipo de señales digitales
(bipolar) que forman parte del entorno de comunicación síncrona. Además,
contiene la electrónica suficiente para proteger la red del proveedor de los servicios
DDS.
Servicio
T1
Para velocidades de datos muy altas,
el servicio T1 es el tipo de línea digital más utilizado. Se trata de una
tecnología de transmisión punto a punto que utiliza dos pares de hilos (un par
para enviar y otro para recibir) para transmitir una señal en ambos sentidos
(full-dúplex) a una velocidad de 1,544 Mbps T1 se utiliza para transmitir
señales digitales de voz, datos y vídeo.
Las líneas T1 están entre las más
caras de todos los enlaces WAN. Los abonados que ni necesitan ni pueden generar
el ancho de banda de una línea T1 pueden abonarse a uno a más canales T1 con
incrementos de 64 Kbps, conocido como Fractional T-1 (FT-1).
·
Multiplexación.
Desarrollado por los Laboratorios Bell, T1 utiliza la tecnología denominada
multiplexación. Diferentes señales de distintas fuentes se reúnen en un
componente denominado multiplexor y se envían por un cable para la transmisión.
En el punto destino de recepción, los datos se convierten en su formato
original. Esta perspectiva surgió cuando se saturaban los cables telefónicos
que transportaban sólo una conversión por cable. La solución al problema,
denominada red T-Portadora, permitió a los Laboratorios Bell transportar muchas
llamadas sobre un cable.
·
División del canal. Un canal
T1 puede transportar 1,544 megabits de datos por segundo, la unidad básica de
un servicio T-Portadora. T1 la divide en 24 canales y muestrea cada canal 8.000
veces por segundo. Con este método, T1 permite 24 transmisiones simultáneas de
datos sobre cada par de dos hilos.
Cada muestra del canal incorpora ocho
bits. Cada uno de los 24 canales pueden transmitir a 64 Kbps puesto que cada
canal se muestrea 8.000 veces por segundo. Este estándar de velocidad de datos
se conoce como DS-0. La velocidad de 1,544 Mbps se conoce como DS-1.
Los velocidades de DS-1 se pueden
multiplexar para proporcionar incluso velocidades de transmisión superiores,
conocidas como DS-1C, DS-2, DS-3 y DS-4.
|
Nivel de
señal
|
Sistema
de portadora
|
Canales
T-1
|
Canales
de voz
|
Velocidad
de datos (Mbps)
|
|
DS-0
|
N/A
|
N/A
|
1
|
0,064
|
|
DS-1
|
T1
|
1
|
24
|
1,544
|
|
DS-1C
|
T-1C
|
2
|
48
|
3,152
|
|
DS-2
|
T2
|
4
|
96
|
6,312
|
|
DS-3
|
T3
|
28
|
672
|
44,736
|
|
DS-4
|
T4
|
168
|
4.032
|
274,760
|
Servicio
T3
Los servicios de líneas alquiladas T3
y Fractional T3 proporcionan servicios de datos y voz desde 6 Mbps hasta 45 Mbps
Ofrecen los servicios de líneas alquiladas de más altas posibilidades
disponibles hoy en día. T3 y FT-3 se diseñan para el transporte de grandes
volúmenes de datos a alta velocidad entre dos puntos fijos. Una línea T3 se
puede utilizar para reemplazar diferentes líneas T1.
Servicio
Switched-56
Las compañías telefónicas de larga y
pequeña distancia ofrecen el servicio Switched-56, un servicio de llamada
digital LAN a LAN que transmite los datos a 56 Kbps Realmente, Switched-56 es
una versión de circuito conmutado de una línea DDS a 56 Kbps La ventaja de
Switched-56 es que se utiliza por demanda, eliminando, por tanto, el coste de
una línea dedicada. Cada equipo que utiliza este servicio debe estar equipado
con una CSU/DSU que pueda llamar a otro sitio Switched-56.
X25
Uno de los protocolos estándar
más ampliamente utilizado es X.25 del ITU-T, que fue originalmente aprobado en
1976 y que ha sufrido numerosas revisiones desde entonces. El estándar
especifica una interfaz entre un sistema host y una red de conmutación de
paquetes. Este estándar se usa de manera casi universal para actuar como
interfaz con una red de conmutación de paquetes y fue empleado para la
conmutación de paquetes en ISDN. El estándar emplea tres niveles de protocolos:
·
Nivel físico
·
Nivel de enlace
·
Nivel de paquete
Estos tres niveles corresponden a
las tres capas más bajas del modelo OSI. El nivel físico define la interfaz
física entre una estación (computadora, terminal) conectada a la red y el
enlace que vincula esa estación a un nodo de conmutación de paquetes.
El estándar denomina a los
equipos del usuario como equipo terminal de datos – DTE (Data Terminal
Equipment) y al nodo de conmutación de paquetes al que se vincula un DTE como
equipo terminal de circuito de datos – DCE (Data Cicuit-terminating Equipment).
X.25 hace uso de la especificación de la capa física X.21, pero se lo sustituye
en muchos casos por otros estándares, tal como RS-232 de la EIA.
El nivel de enlace garantiza la
transferencia confiable de datos a través del enlace de datos, mediante la
transmisión de datos mediante una secuencia de tramas. El estándar del nivel de
enlace se conoce como LAPB (Link Access Protocol Balanced). LAPB es un
subconjunto de HDLC de ISO en su variante ABM (Asynchronous Balanced Mode).
El nivel de paquete ofrece un
servicio de circuito virtual externo. Este servicio le permite a cualquier
subscriptor de la red establecer conexiones lógicas, denominados circuitos
virtuales, con otros subscriptores.
Las redes conmutadas por paquetes
utilizando redes compartidas se introdujeron para reducir costos de las líneas
alquiladas La 1ª de estas redes conmutadas por paquetes se estandarizó como el
grupo de protocolos X.25
X.25 ofrece una capacidad
variable y compartida de baja velocidad de transmisión que puede ser conmutada
o permanente
X.25 es un protocolo de capa de
red y los suscriptores disponen de una dirección de red . Los VC se establecen
con paquetes de petición de llamadas a la dirección destino. Un nº de canal
identifica la SVC resultante. Los paquetes de datos rotulados con el nº del
canal se envían a la dirección correspondiente. Varios canales pueden estar
activos en una sola conexión
Los suscriptores se conectan a la
red por línea alquilada o por acceso telefónico. Las redes X.25 pueden tener
canales preestablecidos entre los suscriptores ( un PVC )
X.25 se tarifica por tráfico
enviado ( no el tiempo de conexión ni la distancia ). Los datos se pueden
enviar a velocidad igual o menor a la capacidad de la conexión.
X.25 poca capacidad (
generalmente máximo 48kbps), los paquetes sujetos a demoras de las redes
compartidas
Frame relay es el sustituto a
X.25. Aplicaciones típicas de X.25 = lectores de tarjetas de TPV
Frame Relay
La configuración de la red parece
similar a la de X.25. Pero la velocidad es de hasta 4Mbps ( y superior ) Frame
relay es un protocolo más sencillo que opera a nivel de capa de enlace de datos
y no de red
No realiza ningún control de
flujo o de errores. El resultado de la administración simplificada de las
tramas es una reducción en la latencia, y las medidas tomadas para evitar la
acumulación de tramas en los switches intermedios ayudan a reducir las
fluctuaciones de fase
La mayoría de las conexiones Fame
relay son PVC y no SVC. La conexión al extremo de la red con frecuencia es una línea
alquilada
Algunos proveedores ofrecen
conexiones telefónicas usando líneas ISDN. El canal D ISDN se usa para
configurar un SVC en uno o más canales B
Las tarifas de Frame relay: en
función de capacidad del puerto de conexión al extremo de la red, la capacidad
acordada y la velocidad de información suscrita ( CIR ) de los distintos PVC a través
del puerto
Frame relay ofrece una
conectividad permanente, compartida, de BW mediano, con tráfico tanto de voz
como datos. Ideal para conectar las LAN de una empresa. El router de la LAN
necesita solo una interfaz aún cuando se usen varias VC
- Se considera como un enlace WAN digital orientado a conexión
- Se basa en la tecnología de conmutación de paquetes
- Menor gasto y latencia que X.25
- Se puede usar para interconectar LANs
- Se suele implementar con PVC
- De 56kbps a 45Mbps
- Es flexible y soporta ráfagas de datos
- Usa una sola interfaz para varias conexiones
ATM
Modo de transferencia asíncrona (
ATM). Nace por la necesidad de una tecnología de red compartida permanente que
ofreciera muy poca latencia y fluctuación a BW muy altos. Velocidad de tex de
datos superior a 155Mbps
Arquitectura basada en celdas más
que en tramas)
Las celdas ATM tienen siempre una
longitud fija de 53 bytes. Encabezado de 5 bytes + 48 bytes de carga
Las celdas pequeñas de longitud
fija: adecuadas para tráfico de voz y video que no toleran demoras
La celda ATM de 53 bytes es menos
eficiente que las tramas y paquetes más grandes de Frame relay y X.25
Cuando la celda esta transportando
paquetes de capa de red segmentados, la carga general será mayor porque el
switch ATM tiene que reagrupar los paquetes en el destino.
Una línea ATM típica necesita de
un 20% de BW más que Frame Relay para transportar el mismo volumen de datos de
capa de red
ATM ofrece tanto los PVC como los
SVC (los PVC son más comunes en la WAN)
Redes SMDS
SMDS significa Servicio de datos
conmutado multimegabits. Es un servicio de red de área extendida diseñado para
una conectividad LAN a LAN. Es una red metropolitana, con base en celdas, sin
conexión, de alta velocidad, publico, banda ancha y paquetes conmutados. SMDS
utiliza celdas de longitud fija al igual que ATM, estas celdas contienen 53
bytes compuesta por un encabezado de 7 bytes, una carga útil de 44 bytes y una
cola de 2 bytes. SMDS puedes aportar varias velocidades de datos, incluidas
DS-1, DS-3 y SONET.
Especificaciones de la capa
física SMDS se basa en un subconjunto de la capa física y en un estándar de
subcapa MAC, que especifica un protocolo de red de alta velocidad similar al
token ring. En la capa física , especifica un diseño bus dual que usa cable de
fibra óptica. Especificaciones de la capa de enlace de datos DQDB En la capa de
enlace el acceso a la red SMDS es regido por el protocolo Bus distribuido de
cola dual y esto lo que hace es subdividir cada bus en cuadros de tiempo, que
se usan para transmitir datos. El protocolo DQDB antes de enviar datos, un nodo
debe primero reservar cuadros sobre un bus para usarlos sobre el segundo bus,
esto permite avisar a sus vecinos que ellos tienen datos que transmitir.
ADSL
- Asymmetric Digital Subscriber
Line
Línea de abonado digital
asimétrica. Permite la transmisión de datos a mayor velocidad en un sentido que
en el otro (de eso viene el “asimétrica” en el nombre). Típicamente 2
megabits/segundo hacía el usuario y 300 kilobits/segundo desde el usuario y
puede alcanzar muchos kilómetros de distancia de la central. El hecho que
permita estas velocidades no quiere decir que vengan “gratis”: las compañías
normalmente limitan la velocidad y cobran en función de la velocidad
“contratada”.
SONET
es un estándar para el transporte
de telecomunicaciones en redes de fibra óptica.
La señal básica de SONET define
una tecnología para transportar muchas señales de diferentes capacidades a
través de una jerarquía óptica síncrona y flexible. Esto se logra por medio de
un esquema de multiplexado por interpolación de bytes. La interpolación de
bytes simplifica la multiplexación y ofrece una administración de la red
extremo a extremo.
• Circuitos virtuales. Dentro de la
subred normalmente se llama una conexión un circuito virtual. En un circuito
virtual uno evita la necesidad de elegir una ruta nueva para cada paquete.
Cuando se inicializa la conexión se determina una ruta de la fuente al destino
que es usada por todo el tráfico. Cada ruteador tiene que guardar adónde
debiera reenviar los paquetes para cada uno de los circuitos que lo pasan. Los
paquetes tienen un campo de número de circuito virtual en sus encabezamientos,
y los ruteadores usan este campo, la línea de entrada, y sus tablas de ruta
para reenviar el paquete en la línea de salida propia. Se cobra el tiempo que
la conexión existe, que corresponde a la reservación de entradas de tabla,
ancho de banda, etc.
Un circuito virtual (VC por sus siglas
en inglés) es una sistema de comunicación por el cual los datos de un usuario
origen pueden ser transmitidos a otro usuario destino a través de más de un
circuito de comunicaciones real durante un cierto periodo de tiempo, pero en el
que la conmutación es transparente para el usuario. Un ejemplo de protocolo de
circuito virtual es el ampliamente utilizado TCP (Protocolo de Control de
Transmisión).
Es una forma de comunicación mediante
conmutación de paquetes en la cual la información o datos son empaquetados en
bloques que tienen un tamaño variable a los que se les denomina paquetes. El
tamaño de los bloques lo estipula la red.
Los paquetes suelen incluir cabeceras
con información de control. Estos se transmiten a la red, la cual se encarga de
su encaminamiento hasta el destino final. Cuando un paquete se encuentra con un
nodo intermedio, el nodo almacena temporalmente la información y encamina los
paquetes a otro nodo según las cabeceras de control.
Es importante saber que en este caso
los nodos no necesitan tomar decisiones de encaminamiento, ya que la dirección
a seguir viene especificada en el propio paquete.
Las dos formas de encaminación de
paquetes son:
·
Datagramas y
·
Circuitos Virtuales.
En los circuitos virtuales, al
comienzo de la sesión se establece una ruta única entre las ETD (entidades
terminales de datos) o los host extremos. A partir de aquí, todos los paquetes
enviados entre estas entidades seguirán la misma ruta.
Las dos formas de establecer la
transmisión mediante circuitos virtuales son los circuitos virtuales
conmutados(SVC) y los circuitos virtuales permanentes(PVC).
Los circuitos virtuales conmutados
(SVC) por lo general se crean ex profeso y de forma dinámica para cada llamada
o conexión, y se desconectan cuando la sesión o llamada es terminada. Un
ejemplo de circuito virtual conmutado es la red telefónica tradicional así como
los enlaces ISDN. Se utilizan principalmente en situaciones donde las
transmisiones son esporádicas. En terminología ATM esto se conoce como conexión
virtual conmutada. Se crea un circuito virtual cuando se necesita y existe sólo
durante la duración del intercambio específico.
Un ejemplo sería:
1.- La ETD A solicita el envío de paquetes a la ETD E.
2.- Cuando la conexión ya está establecida se comienzan a enviar los paquetes de forma ordenada por la ruta uno tras otro.
3.- Cuando la ETD E recibe el último paquete, se libera la conexión, por lo que el circuito virtual deja de existir.
También se puede establecer un
circuito virtual permanente (PVC) a fin de proporcionar un circuito dedicado
entre dos puntos. Un PVC es un circuito virtual establecido para uso repetido
por parte de los mismos equipos de transmisión.
En un PVC la asociación es idéntica a
la fase de transferencia de datos de una llamada virtual. Los circuitos
permanentes eliminan la necesidad de configuración y terminación repetitivas
para cada llamada. Es decir se puede usar sin tener que pasar por la fase de establecimiento
ni liberación de las conexiones.
El circuito está reservado a una serie
de usuarios y nadie más puede hacer uso de él. Una característica especial que
en el SVC no se daba es que si dos usuarios solicitan una conexión, siempre
obtienen la misma ruta.
El resumen general en cuanto a redes
de comunicación sería el siguiente esquema:
Red pública:
Una red pública se define como
una red que puede usar cualquier persona y no como las redes que están
configuradas con clave de acceso personal. Es una red de computadoras
interconectados, capaz de compartir información y que permite comunicar a
usuarios sin importar su ubicación geográfica.
Redes Públicas
Las redes públicas son los
recursos de telecomunicación de área extensa pertenecientes a las operadoras y
ofrecidos a los usuarios a través de suscripción.
Estas operadoras incluyen a:
·
Compañías de servicios de comunicación local. Entre estas compañías
tenemos a TELCOR.
·
Compañías de servicios de comunicación a larga distancia. Una compañía de comunicación a
larga distancia (IXC: Interexchange carriers) es un operador de
telecomunicaciones que suministra servicios de larga distancia como AT&T,
MCI y US SPRINT.
Proveedores de servicios de valor
añadido. Los proveedores de servicio de valor añadido (VACs: Value-added
carriers) como Compu Serve Information y GE Information Services,
ofrecen con frecuencia, servicios de comunicación de área amplia como
complemento.
