Protocol layers, service models and history

De Departamento de Informatica
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En informática, un protocolo es un conjunto de reglas usadas por computadoras para comunicarse unas con otras a través de una red por medio de intercambio de mensajes. Éste es una regla o estándar que controla o permite la comunicación en su forma más simple, puede ser definido como las reglas que dominan la sintaxis, semántica y sincronización de la comunicación. Los protocolos pueden ser implementados por hardware, software, o una combinación de ambos. A su más bajo nivel, éste define el comportamiento de una conexión de hardware.


Capas de protocolos, modelos de servicio

Las redes son complejas y contienen muchos elementos como host, routers, enlaces de varios medios, aplicaciones, protocolos, hardware y software, por lo cual la asignación de capas hace más fácil el entendimiento debido a que permite identificar las relaciones entre los componentes, entrega modularidad que facilita el mantenimiento y la actualización del sistema, por ello cada capa intermedia implementa un servicio usando su propia lógica interna y confiando en los servicios provistos por las capas inferiores (usándolos), lo malo de usar capas es que se pueden duplicar funciones si no está claro el modelo y que se necesita de otras capas para implementar un servicio.

Modelo TCP/IP

El modelo TCP/IP, describe un conjunto de guías generales de diseño e implementación de protocolos de red específicos para permitir que un equipo pueda comunicarse en una red. TCP/IP provee conectividad de extremo a extremo especificando como los datos deberían ser formateados, direccionados, transmitidos, enrutados y recibidos por el destinatario. Existen protocolos para los diferentes tipos de servicios de comunicación entre equipos.

TCP/IP tiene cuatro capas de abstracción según se define en el RFC 1122. Esta arquitectura de capas a menudo es comparada con el Modelo OSI de siete capas.

El modelo TCP/IP y los protocolos relacionados son mantenidos por la Internet Engineering Task Force (IETF).

Nivel Nombre
Capa 5 Aplicación
Capa 4 Transporte
Capa 3 Red
Capa 2 Enlace
Capa 1 Fisica
  • Aplicaciones que soportan las aplicaciones de la red tales como FTP, SMTP, HTTP.
  • Transporte que hace el procesamiento de datos de extremo a extremo (TCP, UDP).
  • Red que hace el enrutamiento de datagramas des de fuente a destino (IP, protocolos de enrutamiento).
  • Enlace que hace la trasferencia de datos entre elementos vecinos de la red (PPP, ethernet).
  • Física los bits en el cable.

Modelo de referencia ISO/OSI la presentación permite que las aplicaciones interpreten el significado de los datos, por ejemplo cifrado, comprensión o convenciones especificas (big endian, Little endian), la sesión permite la sincronización, checkpoing, recuperación de intercambios de datos. las capas serian: aplicación, presentación, sesión, transporte, red, enlace y física.

Jerarquía de Capas Modelo ISO/OSI

Nivel Nombre
Capa 7 Nivel de aplicación
Capa 6 Nivel de presentación
Capa 5 Nivel de sesión
Capa 4 Nivel de transporte
Capa 3 Nivel de red
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Capa 1 Nivel físico

Gráficamente el modelo ISO/OSI seria lo siguiente

Iso.png


Comparando los dos Modelos

El modelo OSI fue propuesto como una aproximación teórica y también como una primera fase en la evolución de las redes de ordenadores. En cambio el modelo de Internet fue creado como la solución a un problema práctico. Aunque la familia de protocolos de Internet puede describirse por analogía con el modelo OSI, en la práctica no se corresponden exactamente. Concretamente hay protocolos de la familia Internet (ICMP, IGMP) que funcionan sobre IP pero se utilizan para control de comunicaciones, por lo que por pila estarían en el nivel OSI N4 (al ir encima de IP -N3-) pero por función estarían en parte como OSI N3 (red), en parte como OSI N2 (enlace, direccionamiento físico).

También existen protocolos de comunicación entre encaminadores (IGP: Interior Gateway Protocol) que funcionan sobre IP (OSPF) o sobre TCP-UDP (RIP, BGP, IGRP, EIGRP) y podrían llegar a considerarse parte del nivel de enlace.

Comparacion.png

Historia

Historia

  • 1961 – 1972: principios de la conmutación de paquetes.
  • 1961: Kleinrock - la teoría de colas muestra la efectividad de la conmutación de paquetes
  • 1964: Baran - conmutación de paquetes en redes militares
  • 1967: ARPAnet concebida por la Advanced ResearchProjects Agency, EEUU
  • 1969: primer nodo operativo de la ARPAnet
  • 1972:

Demostración pública de la ARPAnet NCP (Network Control Protocol): primer protocolo host-host Primer programa de e-mail ARPAnet: 15 nodos

  • 1972-1980: Internetworking: nuevas redes (propietarias).
  • 1970: red de satélites ALOHAnet en Hawaii
  • 1974: Cerf & Kahn -arquitectura de interconexión
  • 1976: Ethernet en Xerox PARC
  • fin 70’s:arquitecturas propietarias: DECnet, SNA,XNA
  • fin 70’s:conmutación de paquetes de tamaño fijo (precursor de ATM)
  • 1979: ARPAnet con 200 nodos
  • 1980-1990: nuevos protocolos, proliferación de redes
  • 1983: despliegue deTCP/IP
  • 1982: definición delprotocolo de correo smtp
  • 1983: definición del DNS para traslación nombre-a-dirección-IP
  • 1985: definición del protocolo ftp
  • 1988: control de congestión en TCP
  • 1990, 2000’s: comercialización, la Web, nuevas aplicaciones
  • 1991: NSF levanta restricciones al uso comercial de la NSFnet (dada de baja en 1995)
  • Principios de los 90s:Web
    • hypertext [Bush 1945, Nelson 1960’s]
    • HTML, HTTP: Berners-Lee
  • 1994: Mosaic, luego Netscape
  • Fines de 1990’s:comercialización de la Web
  • Fines de los 90s – 2000s:
    • “killer applications”:mensajería instantánea, P2P file sharing
    • Énfasis en seguridad de la red
    • Se estiman 50 millones de hosts, más de 100 millones de usuarios
    • Enlaces del backbone de varios Gbps
  • 2007:
    • ~500 millones de hosts
    • Voz, Video sobre IP
    • Aplicaciones P2P: BitTorrent (file sharing) Skype (VoIP), PPLive (video)
    • Más aplicaciones: YouTube, gaming
    • Redes inalámbricas, movilidad


Referencias

WIKI IP

WIKI ROUTING

WIKI PUNTO A PUNTO

WIKI ETHERNET

WIKI CAPA PRESENTACION

WIKI CAPA SESION

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