protocols and standards

  • un protocolo son las series de reglas que definen como los datos se deberian comunicar entre dispositivos en una red

    • a veces se creaban para dispositivos de una marca en concreta -> dificultaba la intercomunicacion entre distintos productos

  • un standard es una especificacion acordada que describe como un protocolo o tecnologia deberia funcionar

    • si son vendor-neutral, deberian poder comunicarse dispositivos de cualquier tipo

modelo TCP-IP

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capa 1. Capa fisica

  • envia y recibe bits como senales electricas, opticas, o de radio a traves del medio
  • define cosas como cables, conectores, niveles de senal y velocidad de los enlaces
  • ejemplos:
    • cables UTP
    • cables de fibra optica
    • wifi radios y antenas

capa 2. Capa de red local

  • provee salto-a-salto delivery de mensajes en una red local(los switches no cuentan como saltos, solo extienden la red local)
  • se utiliza MAC (media access control) para identificar interfaces
  • protocolos en esta capa:
    • ethernet (IEEE 802.3)
    • wifi (IEEE 802.11)

capa 3. Capa de internet

  • provee un delivery de extremo a extremo entre hosts entre multiples redes
  • usa direcciones IP para identificar hosts en la red
  • routers operan en esta capa mayoritariamente, usando el mensaje de destino IP para reenviar el mensaje hasta el host de la direccion final
  • protocolos en esta capa:
    • IPv4, IPv6
    • ICMP (internet control message protocol)

capa 4. Capa de transporte

  • provee comunicacion de extremo a extremo entre procesos de aplicacion
  • utiliza numeros de puerto para identificar procesos en hosts
  • corre principalmente en los hosts que se comunican
  • protocolos en esta capa
    • UDP
    • TCP

capa 5. Capa de aplicacion

  • es donde la comunicacion de red conoce las aplicaciones
  • define como las aplicaciones procesan el formato, como envian e interpretan datos
  • protocolos de esta capa:
    • HTTP/HTTPS
    • FTP, TFTP
    • SMTP, POP3, IMAP
  • a los dispositivos de infrastructura de redes (routers, switches) no les interesa los detalles de la capa de aplicacion
    • solo mueven mensajes a traves de la red
    • solo los hosts que se comunican interpretan los datos

encapsulacion y desencapsulacion

encapsulacion:

  • la capa de aplicacion prepara los datos para mandarlos a traves de la red
  • mientras el mensaje se mueve, cada capa encapsula los datos con un header incluyendo la informacion necesaria para esa capa
    • direcciones de source y de destination (numeros de puertos, direcciones IP, direcciones MAC), etc.
    • capa 2 tambien anade un trailer que el dispositivo recepto usara para checkear errores de transmision
  • la capa fisica transmite los bits como senales a traves del medio fisico Pasted image 20260109181541.png

desencapsulacion:

  • el dispositivo receptor recibe el mensaje como un flujo de bits en la capa 1
  • el dispositivo examina la informacion en el header y trailer/checksum de la capa 2 y luego los remueve (al header y al trailer)
    • el proceso de desencapsulacion continua y la capa 3 remueve el header L3, luego capa 4 remueve el header L4, y finalmente los datos son enviados a la capa de aplicacion
  • ahora la aplicacion procesa los datos y, de ser necesario, genera una respuesta que vuelve a pasar por el mismo camino Pasted image 20260109182134.png

unidades de datos en los protocolos

  • en cada etapa del proceso de encapsulacion/desencapsulacion, hay un nombre dado al mensaje:
    • la combinacion de datos y un header L4 es llamado segmento (TCP) o datagram (UDP)
      • TCP -> segmento
      • UDP -> datagram
    • la combinacion de un segmento/datagram y un header L3 es llamado paquete
    • la combinacion de un paquete y un header/trailer L2 es llamado frame Pasted image 20260109182557.png

Se puede describir el mensaje en cada etapa de forma alternativa: protocol data unit (PDU)

  • un segmento o datagram es un layer 4 PDU (L4PDU)
  • un paquete es un layer 3 PDU (L3PDU)
  • un frame es un layer 2 PDU(L2PDU) los contenidos de cada PDU son llamados payload (no incluyen header ni trailer)

interaccion entre capas adyacentes y capas identicas

  • cada capa provee un servicio a la capa superior y le proveen un servicio desde la capa inferior
  • cada capa se comunica con la misma capa en otros dispositivos Pasted image 20260109183150.png
modelo OSI
  • desarrollada por International Organization for Standarization (ISO) con un sistema de 7 capas
  • protocolos OSI llegaron muy tarde y eran demasiado complejos, nunca ganaron la misma popularidad que TCP-IP