COMPARACION ENTRE MODELO OSI Y TCP \ IP

COMPARACIÓN MODELO OSI Y MODELO TCP\IP

Los protocolos que forman la suite de protocolos TCP/IP pueden describirse en términos delmodelo de referencia OSI. Existen varias diferencias así como semejanzas entre la arquitectura OSI y la del TCP/IP de donde este par, se relacionan con las capas encima del nivel de transporte y aquellas del nivel de red. Planteamos un par de diferencias las cuales presentamos a a continuación  OSI tiene una capa de sesión y una de presentación en tanto que TCP/IP combina ambas en una capa de aplicación. El requerimiento de un protocolo sin conexión, también requirió que el TCP/IP incluyera además, las capas de sesión y presentación del modelo OSI en la capa de aplicación del TCP/IP, el modelo OSI combina los niveles físico y de vinculación en un controlador inteligente (como una tarjeta de red). La combinación de las dos capas en una sola tenía un beneficio importante: permite que se diseñara una subred independiente de cualesquiera protocolos de red, debido a que el TCP/IP no se percataba de los detalles. Esto permitió a las redes patentadas auto contenidas poner en práctica los protocolos TCP/IP para una conectividad fuera de sus sistemas cerrados.

Fig. 1  Capas de modelos  OSI y TCP \ IP

Aplicaciones de cada  modelo

Existen algunas aplicaciones para el modelo OSI, pero estas son aplicadas a las diferentes capas como para la capa 7 como correo FTP, TFTP, TELNET, para capa 3 como PING, TRACEOUT.

De la misma manera  existen para el modelo TCP diferentes aplicaciones que se citara a continuación:  TELNET, FTP (File Transfer Prtocol), FTP offline, TFTP (Trivial FIle Transfer Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) IP MOBIL, REGISTRO.

Protocolos que se usan en las capas

• CAPA 4, Capa de Aplicación: 

Protocolos que funcionan en esta capa son: http, telnet, ftp, etc.

• CAPA 3, Capa de Transporte: 

Los protocolos que funcionan en esta capa son:

TCP: Se encarga de comprobar que los datos que se reciben son correctos. Para ello se establece una conexión entre el emisor y el receptor que garantiza que la información sea correcta y si no lo es se vuelve a solicitar. Envía los datos en paquetes (paquete tcp). Esta comunicación se hace entre un puerto que escucha y un puerto que transmite. Estos puertos son llamados sockets.

UDP: Se encarga de enviar una determinada información. Esta información es llamada paquetes udp. No se establecen conexiones por lo que no se garantiza que la información llegue.

• CAPA 2, Capa de Red: 

Los protocolos que funcionan en esta capa son:

IP: protocolo que lleva el dato de un nodo a otro. Si es físicamente posible siempre llega. 

ARP: Protocolo que averigua la mac de destino a partir de la ip

RARP: Protocolo que averigua la IP a partir de la mac

ICMP: Cuando un usuario envía datagramas a un equipo remoto y este no los recibe o los recibe mal por diversas circunstancias el protocolo ICMP se encargará de enviar un mensaje de error al host de origen. 

• CAPA 1, Capa de Enlace: 

Dos ejemplos de protocolos de esta capa son Ethernet y el PPP (Point-to-Point Protocol, Protocolo punto a punto). Aquí se transmite la información por el medio físico (cable, etc).

Por que utilizar protocolos UDP en lugar de TCP

A continuacion se explica varias  caracterisiticas  y el porque  utilizar el  protocolo UDP: 

- Los datagramas se envian sin comprobaciones, es decir que si uno se pierde no hay retransmision, pero en aplicaciones de tiempo real como una video conferencia es preferible que la imagen (video) llegue rapido aunque se pierdan ciertos paquetes.

- La cabecera TCP es bastante mas grande que la de UDP, esto es asi porque TCP necesita realizar comprobaciones de los segmentos. De manera que aqui vemos que UDP es mucho mas pequeño.

- Transferencia de datos muy rápida, muy flexible, bueno para utilizarse con sistemas ajenos, con capacidad de Routing, con capacidad de Broadcast / Multicast, adecuado para la transferencia de cantidades de datos medianas o pequeñas (<= 2048 Bytes)

Fig. 2 Protocolos utilizados y de comparacion.

Indique los tipos de cabeceras que incluye dos capas del modelo OSI

APDU

Unidad de datos en capa de aplicación (capa 7).

PPDU

Unidad de datos en la capa de presentación (capa 6).

SPDU

Unidad de datos en la capa de sesión (capa 5).

TPDU 

Unidad de datos en la capa de transporte (capa 4).

PAQUETE O DATAGRAMA

Unidad de datos en el capa de red (capa 3).

TRAMA

Unidad de datos en la capa de enlace (capa 2).

BITS

Unidad de datos en la capa fisica (capa 1).

Otros datos reciben una serie de nombres y formatos específicos en función de la capa en la que se encuentren, debido a como se describió anteriormente la adhesión de una serie de encabezados e información final. Los formatos de información son los que muestra el gráfico:

Fig. 3 Cabeceras y Tramas de modelo TCP

ETHERNET

Resumen

En el blog que se presenta a continuación se manifestara ciertos aspectos referentes a un tema ciertamente importante y  presente en lo que respecta al tratamiento de las redes y comunicación de datos, aspectos que se desconocen dentro del origen,  funcionamiento  y rendimiento de Ethernet.

Introducción

El sistema fue creado por  la empresa Xerox y  desarrollada conjuntamente  con Intel,  y Digital  Equipment  Corporation, empresas pioneras en informática y particularmente Digital que lo fue  en  desarrollo de redes de datos, estas empresas se unen con este propósito y presentarla como una norma en el  año  de 1980 con el nombre  DIX Ethernet.

Mientras que  por otro lado se presentaba la norma  802.3  desarrollada por la IEEE (Instituto de ingenieros de Eléctrica y Electrónica), una  norma muy parecida  a la DIX pero con ciertas diferencias en  el formato  alternativo de la trama.

La norma desarrollada por la IEEE es  adoptada por  la Organización Internacional de Normalización (ISO),  esta presenta  un rendimiento  de 10 Mbps, utiliza  un método de acceso sensible de señal portadora, por el cual todas las terminales comparten un cable de red pero donde solo una puede utilizar en un momento dado, utilizando esta norma el  método  de Acceso Múltiple  con Detección de Portadora  y Detección de Errores (CSMA\CD) .

El comité encargado de esta norma, es aquel que se encarga  de la definición del medio físico en la pila de protocolos OSI (Open System Interconection), divido en dos subniveles  de control de acceso  al medio (MAC) y subnivel   Base de Enlace de Datos.

Las redes  CSMA\CD, en anillo  con testigo  y  en bus con testigo   pueden conectarse al nivel MAC, actuando a nivel de en lace de datos como puente para transferir paquetes  entre redes, si es necesario.

Todas las adaptaciones que se han venido realizando a  la norma siguen trabajando bajo el estándar  presentan velocidades de 10 Mbps, con la excepción de  la 1 Mbps , pueden conectarse  hasta  8000  estaciones  de trabajo de la única  red de área local (LAN), se debe tener en cuenta que el primer número  del nombre se refiere  a la velocidad  de Mbps, y el ultimo  a los metros que admite  un segmento   multiplicado por 100 siendo para esto que Base hace referencia a banda base  y Broad a Banda ancha.

Como surgió  Ethernet

Cuando la ARPANET llevaba  solo unos pocos meses  de haber entrado  en funcionamiento, en ese mismo momento un equipo  de la universidad de Hawaii, empiezan a experimentar  en laboratorio como crear una red que interconectan terminales de forma remota  ubicadas en las islas Kauai, Maui y Hawaii,  teniendo una terminal central Oauh. Una terminal de estas era   utilizar  enlaces telefónicos, peor el costo elevado y baja calidad  hicieron descartar esta posibilidad.

Posterior a esto el equipo de Hawaii, logro conseguir radios de taxis viejos  para poder establecer la comunicación por radio de la red entre las islas; desarrollando y  construyendo  módems nuevos, para esto era necesario  tener 6 canales, para poder  enviar y recibir señales  y establecer la comunicación hasta  Oauh, asignaron  solamente  dos: uno a 413.475 Mhz para la transmisión de Oauh  a las demás islas  y otro a  407.350 Mhz  para procesar de las islas a  Oauh, de esta forma un canal  podía tener un ancho de banda mayor  100Khz  y por tanto  más capacidad  de  9,6 Kbps, que si se estuviera establecido  6 canales. El canal  de Oauh no planteaba  problemas, pues  solo tenía  un emisor,  sin embargo , el canal de retorno  era  compartido  por las tres islas, por lo que se hizo necesario  establecer reglas que permitiera resolver problemas  que se producía cuando dos emisores  querían  enviar  al mismo  tiempo  información, de donde si se producía colisión. Se requería  un protocolo  MAC.

Estas red probada por el grupo se llamó ALOHANET  y el protocolo MAC   se llamó  ALOHA.  El principio de funcionamiento, cuando  en emisor necesitaba  transmitir una trama sin necesidad de   que el canal este libre o no  por esto se quedaba en espera del receptor que  envié una señal de haber  recibido la trama de no ser así y pasar un tiempo considerable el emisor daba por entendido que no se envió esperaba un tiempo y volvía a enviar el paquete.

Fig. 1 Diagrama principal ALOHANET

Como se puede  comprobar el nivel de eficiencia de este sistema es bastante baja ya que está basado en colisiones por ende el retardo y la confiabilidad de los datos era  frágil, por ende al haber un gran nivel de usuarios y  de paquetes la red puede llegar a saturarse y el sistema  a  colapsar, hoy en día este protocolo de ALOHANET es  muy poco utilizado ya que la mayor parte ha sido reemplazado por el protocolo de Ethernet que ofrece mayor eficiencia.

Nació Ethernet

Fig, 2 Ethernet Network

En 1970 Robert Metcalfe experimentaba con Arpanet conectando ordenadores entre sí, donde haciendo una tesis doctoral en Harvard planteaba aumentar el rendimiento del protocolo Aloha simplemente haciendo que las estaciones antes de transferir detecten si el canal ya estaba en uso o si ya había portador, en ese caso la estación activa debería terminar antes de transferir y a la vez vigilaría el medio físico por si había colisión.

Años después  este protocolo MAC recibiría la denominación de Acceso Múltiple con Detección de Portadora y Detección de Colisión (CSMA/CD).

En 1972 Metcalfe trabaja para Xerox donde se diseñaba la “oficina del futuro” se quería conectar ordenadores entre sí para compartir ficheros e impresoras con comunicación de muy alta velocidad.

A Metcalfe se le encomendó disenar una red que uniera todo junto a David Boggs las primeras experiencias de la red los denominaron “Alto Aloha Network” donde fueron mejorado el prototipo y en 1973 consiguió crear la nueva red a la que cambio el nombre como Ethernet.

Entre sus características tenia:

·         Topología de bus

·         2,94 Mbps

·         Cable coaxial de 1,6 km de longitud y 50w debido a que Ethernet era muy sensible para transmitir en banda base.

·         Direcciones de 8 bits.

·         Códigos de redundancia cíclica (CRC) de las tramas de 16 bits.

·         Protocolo utilizado PUP (Parc Universal Packet) evolucionando hasta convertirse en el actual XNS (Xerox Net-work System)

En 1975 Metcalfe y Boggs describen el uso de repetidoras para aumentar el alcance de la red, en tanto David Boggs construyo el Xerox PARC el primer router y el primer servidor de nombres de la Internet.