El Comité 802, o proyecto
802, del Instituto
de Ingenieros en Eléctrica y Electrónica (IEEE) definió los
estándares de redes de área local (LAN). La mayoría de los estándares fueron
establecidos por el Comité en los 80´s cuando apenas comenzaban a surgir las
redes entre computadoras personales.
Muchos de los siguientes
estándares son también Estándares ISO 8802. Por ejemplo, el estándar 802.3 del
IEEE es el estándar ISO 8802.3.
802.1 Definición Internacional de Redes. Define
la relación entre los estándares 802 del IEEE y el Modelo de Referencia para
Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) de la ISO (Organización Internacional
de Estándares). Por ejemplo, este Comité definió direcciones para estaciones
LAN de 48 bits para todos los estándares 802, de modo que cada adaptador puede
tener una dirección única. Los vendedores de tarjetas de interface de red están
registrados y los tres primeros bytes de la dirección son asignados por el
IEEE. Cada vendedor es entonces responsable de crear una dirección única para
cada uno de sus productos.
802.2 Control de Enlaces Lógicos. Define el
protocolo de control de enlaces lógicos (LLC) del IEEE, el cual asegura que los
datos sean transmitidos de forma confiable por medio del enlace de comunicación.
La capa de Datos-Enlace en el protocolo OSI esta subdividida en las subcapas de
Control de Acceso a Medios (MAC) y de Control de Enlaces Lógicos (LLC). En
Puentes, estas dos capas sirven como un mecanismo de switcheo modular, como se
muestra en la figura I-5. El protocolo LLC es derivado del protocolo de Alto
nivel para Control de Datos-Enlaces (HDLC) y es similar en su operación.
Nótese que el LLC provee las
direcciones de Puntos de Acceso a Servicios (SAP’s), mientras que la subcapa
MAC provee la dirección física de red de un dispositivo. Las SAP’s son
específicamente las direcciones de una o más procesos de aplicaciones
ejecutándose en una computadora o dispositivo de red.
El LLC provee los
siguientes servicios:
·
Servicio orientado a la conexión, en el que
una sesión es empezada con un Destino, y terminada cuando la transferencia de
datos se completa. Cada nodo participa activamente en la transmisión, pero
sesiones similares requieren un tiempo de configuración y monitoreo en ambas
estaciones.
·
Servicios de reconocimiento orientado a
conexiones. Similares al anterior, del que son reconocidos los paquetes de
transmisión.
·
Servicio de conexión sin reconocimiento. En
el cual no se define una sesión. Los paquetes son puramente enviados a su
destino. Los protocolos de alto nivel son responsables de solicitar el reenvío
de paquetes que se hayan perdido. Este es el servicio normal en redes de área
local (LAN’s), por su alta confiabilidad.
802.3 Redes CSMA/CD. El estándar 802.3 del IEEE
(ISO 8802-3), que define cómo opera el método de Acceso Múltiple con Detección
de Colisiones (CSMA/CD) sobre varios medios.
El estándar define la conexión de redes sobre cable coaxial, cable de
par trenzado, y medios de fibra óptica. La tasa de transmisión original es de
10 Mbits/seg, pero nuevas implementaciones transmiten arriba de los 100
Mbits/seg calidad de datos en cables de par trenzado.
802.4 Redes Token Bus. El estándar token bus
define esquemas de red de anchos de banda grandes, usados en la industria de
manufactura. Se deriva del Protocolo de Automatización de Manufactura
(MAP). La red implementa el método
token-passing para una transmisión bus. Un token es pasado de una estación a la
siguiente en la red y la estación puede transmitir manteniendo el token. Los
tokens son pasados en orden lógico basado en la dirección del nodo, pero este
orden puede no relacionar la posición física del nodo como se hace en una red
token ring. El estándar no es ampliamente implementado en ambientes LAN.
802.5 Redes Token Ring. También llamado ANSI
802.1-1985, define los protocolos de acceso, cableado e interface para la LAN
token ring. IBM hizo popular este estándar. Usa un método de acceso de paso de
tokens y es físicamente conectada en topología estrella, pero lógicamente forma
un anillo. Los nodos son conectados a una unidad de acceso central
(concentrador) que repite las señales de una estación a la siguiente. Las
unidades de acceso son conectadas para expandir la red, que amplía el anillo
lógico. La Interface de Datos en Fibra
Distribuida (FDDI) fue basada en el protocolo token ring 802.5, pero fue
desarrollado por el Comité de Acreditación de Estándares (ASC) X3T9.
Es compatible con la capa 802.2 de Control
de Enlaces Lógicos y por consiguiente otros estándares de red 802.
802.6 Redes de Área Metropolitana (MAN). Define
un protocolo de alta velocidad donde las estaciones enlazadas comparten un bus
dual de fibra óptica usando un método de acceso llamado Bus Dual de Cola
Distribuida (DQDB). El bus dual provee tolerancia de fallos para mantener las
conexiones si el bus se rompe. El estándar MAN esta diseñado para proveer
servicios de datos, voz y vídeo en un área metropolitana de aproximadamente 50
kilómetros a tasas de 1.5, 45, y 155 Mbits/seg. DQDB es el protocolo de acceso
subyacente para el SMDS (Servicio de Datos de Multimegabits Switcheados), en el
que muchos de los portadores públicos son ofrecidos como una manera de
construir redes privadas en áreas metropolitana. El DQDB es una red repetidora
que switchea celdas de longitud fija de 53 bytes; por consiguiente, es
compatible con el Ancho de Banda ISDN y el Modo de Transferencia Asíncrona
(ATM). Las celdas son switcheables en la capa de Control de Enlaces Lógicos.
Los servicios de las MAN
son Sin Conexión, Orientados a Conexión, y/o isócronas (vídeo en tiempo real).
El bus tiene una cantidad de slots de longitud fija en el que son situados los
datos para transmitir sobre el bus. Cualquier estación que necesite transmitir
simplemente sitúa los datos en uno o más slots. Sin embargo, para servir datos
isócronos, los slots en intervalos regulares son reservados para garantizar que
los datos llegan a tiempo y en orden.
802.7 Grupo Asesor Técnico de Anchos de Banda.
Este comité provee consejos técnicos a otros subcomités en técnicas sobre
anchos de banda de redes.
802.8 Grupo Asesor Técnico de Fibra Óptica.
Provee consejo a otros subcomités en redes por fibra óptica como una
alternativa a las redes basadas en cable de cobre. Los estándares propuestos
están todavía bajo desarrollo.
802.9 Redes Integradas de Datos y Voz. El grupo
de trabajo del IEEE 802.9 trabaja en la integración de tráfico de voz, datos y
vídeo para las LAN 802 y Redes Digitales de Servicios Integrados (ISDN’s). Los
nodos definidos en la especificación incluyen teléfonos, computadoras y
codificadores/decodificadores de vídeo (codecs). La especificación ha sido
llamada Datos y Voz Integrados (IVD). El servicio provee un flujo multiplexado
que puede llevar canales de información de datos y voz conectando dos estaciones
sobre un cable de cobre en par trenzado. Varios tipos de diferentes de canales
son definidos, incluyendo full duplex
de 64 Kbits/seg sin switcheo, circuito switcheado, o canales de paquete
switcheado.
802.10 Grupo Asesor Técnico de Seguridad en Redes.
Este grupo esta trabajando en la definición de un modelo de seguridad estándar
que opera sobre una variedad de redes e incorpora métodos de autenticación y
encriptamiento. Los estándares propuestos están todavía bajo desarrollo en este
momento.
802.11 Redes Inalámbricas. Este comité esta
definiendo estándares para redes inalámbricas. Esta trabajando en la
estandarización de medios como el radio de espectro de expansión, radio de
banda angosta, infrarrojo, y transmisión sobre líneas de energía. Dos enfoques
para redes inalámbricas se han planeado. En el enfoque distribuido, cada
estación de trabajo controla su acceso a la red. En el enfoque de punto de
coordinación, un hub central enlazado a una red alámbrica controla la
transmisión de estaciones de trabajo inalámbricas.
802.12 Prioridad de Demanda (100VG-ANYLAN). Este
comité está definiendo el estándar Ethernet de 100 Mbits/seg. Con el método de
acceso por Prioridad de Demanda propuesto por Hewlett Packard y otros
vendedores. El cable especificado es un par trenzado de 4 alambres de cobre y
el método de acceso por Prioridad de Demanda usa un hub central para controlar
el acceso al cable. Hay prioridades disponibles para soportar envío en tiempo
real de información multimedia.
Modelo
OSI
La Organización Internacional de Estándares (ISO) diseñó
el modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) como guía para la
elaboración de estándares de dispositivos de computación en redes. Dada la
complejidad de los dispositivos de conexión en red y a su integración para que
operen adecuadamente, el modelo OSI incluye siete capas diferentes, que van
desde la capa física, la cual incluye los cables de red, a la capa de
aplicación, que es la interfaz con el software de aplicación que se esta ejecutando.
·
Capa 1.
Físico
·
Capa 2.
Enlace de datos
·
Capa 3.
Red
·
Capa 4.
Transporte
·
Capa 5.
Sesión
·
Capa 6.
Presentación
·
Capa 7.
Aplicación
Este modelo establece los lineamientos para
que el software y los dispositivos de diferentes fabricantes funcionen juntos.
Aunque los fabricantes de hardware y los de software para red son los usuarios
principales del modelo OSI, una comprensión general del modelo llega a resultar
muy benéfica para el momento en que se expande la red o se conectan redes para
formar redes de aria amplia WAN.
Las siete capas del modelo OSI son la
física, la de enlace de datos, la de red, la de transporte, la de sesión, la de
presentación y la de aplicación. Las primeras dos capas (física y enlace de
datos) son el hardware que la LAN comprende, como los cables Ethernet y los
adaptadores de red. Las capas 3,4 y 5 (de red, de transporte, y de sesión) son protocolos de comunicación, como el sistema básico de
entrada/salida de red (NetBIOS), TCP/IP y el protocolo medular NetWare (NCP) de
Novell. Las capas 6 y 7 (de presentación y aplicación) son el NOS que
proporciona servicios y funciones de red al software de aplicación.
Capa física.
Define la interfaz con el medio físico,
incluyendo el cable de red. La capa física maneja temas elementos como la intensidad
de la señal de red, los voltajes indicados para la señal y la distancia de los
cables. La capa física también maneja los tipos y las especificaciones de los
cables, incluyendo los cables Ethernet 802.3 de instituto de ingenieros,
eléctricos y electrónicos (IEEE) (Thick Ethernet, Thin Ethernet y UTP), el
estándar de interfaz de datos distribuidos por fibra óptica (FDDI) del
instituto nacional de estándares americanos (ANSI) para el cable de fibra
óptica y muchos otros.
Capa de
enlace de datos.
Define el protocolo que detecta y
corrige errores cometidos al transmitir datos por el cable de la red. La capa
de enlace de datos es la causante del flujo de datos de la red, el que se
divide en paquetes o cuadros de información. Cuando un paquete de información
es recibido incorrectamente, la capa de enlace de datos hace que se reenvíe. La
capa de enlace de datos esta dividida en dos subcapas: El control de acceso al
medio (MAC) y el control de enlace lógico (LLC). Los puentes operan en la capa
MAC.
Los estándares basados en la capa de
enlace de datos incluyen el estándar de enlace lógico 802.2 de IEEE, punto a
punto (PPP), los estándares de la IEEE para el acceso múltiple con detección de
portadora y detección de colisión (CSMA/CD), el estándar Token Ring y el
estándar ANSI FDDI Token Ring.
Capa de red.
Define la manera en que se dirigen los
datos de un nodo de red al siguiente.
Los estándares que se requieren a la
capa de red incluyen el protocolo de intercambio de paquetes entre redes (IPX)
de Novell, el protocolo Internet (IP) y el protocolo de entrega de datagramas
(DDP) de Apple. El IP es parte del estándar de protocolo TCP/IP, generado por
el Departamento de la Defensa de Estados Unidos y utilizado en Internet. El DDP
fue diseñado para computadoras Apple, como la Macintosh. Los enrutadores operen
en esta capa.
Capa de
transporte.
Proporciona y mantiene el enlace de
comunicaciones. La capa de transporte es la encargada de responder
adecuadamente si el enlace falla o se dificulta su establecimiento.
Los estándares que pertenecen a la capa
de transporte incluyen el protocolo de transporte (TP) de la organización
internacional de estándares (ISO) y el protocolo de intercambio de paquetes en
secuencia (SPX) de Novell. Otros estándares que ejecutan funciones importantes
en la capa de transporte incluyen el protocolo de control de transmisión (TCP)
del Departamento de la Defensa, que es parte de TCP/IP y de NCP de Novell.
Capa de
sesión.
Controla las conexiones de red entre
nodos. La capa de sesión es responsable de la creación, mantenimiento y
terminación de las sesiones de red.
El TCP ejecuta funciones importantes en
la capa de sesión, así como hace NCP de Novell.
Capa de
presentación.
Es la encargada del formato de los
datos. La capa de presentación traduce los datos entre formatos específicos
para asegurarse de que los datos sean recibidos en un formato legible para el
dispositivo al que se presenta.
Capa de
aplicación.
Es la mas alta definida en el modelo
OSI. La capa de aplicación es la encargada de proporcionar funciones a la s
aplicaciones de usuario y al administrador de red, como de proporcionar al
sistema operativo servicios como la transferencia de archivos.
El
Protocolo de Control de Transmisiones/Protocolo Internet (Transmision Control
Protocol/Internet Protocol) es un conjunto de protocolos de comunicaciones
desarrollado por la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency – agencia
de proyectos de investigación avanzada de defensa) para intercomunicar sistemas
diferentes. Se ejecuta en un gran número de computadoras VAX y basadas en UNIX,
además es utilizado por muchos fabricantes de hardware, desde los de
computadoras personales hasta los de macrocomputadoras. Es empleado por
numerosas corporaciones y por casi todas las universidades y organizaciones
federales de los Estados Unidos.
Telnet.
Es un protocolo
de comunicaciones que permite al usuario de una computadora con conexión a
Internet establecer una sesión como terminal remoto de otro sistema de la Red.
Si el usuario no dispone de una cuenta en el ordenador o computadora remoto,
puede conectarse como usuario anonymous y acceder a los ficheros de
libre distribución. Muchas máquinas ofrecen servicios de búsqueda en bases de
datos usando este protocolo. En la actualidad se puede acceder a través de
World Wide Web (WWW) a numerosos recursos que antes sólo estaban disponibles
usando TELNET.
Ftp (File
Transfer Protocol).
Es un
protocolo de transferencia de archivos que se utiliza en Internet y otras redes
para transmitir archivos. El protocolo asegura que el archivo se transmite sin
errores. El sistema que almacena archivos que se pueden solicitar por FTP se
denomina servidor de FTP. FTP forma parte del conjunto de protocolos TCP/IP,
que permite la comunicación en Internet entre distintos tipos de máquinas y
redes.
Smtp (Simple Message Transfer Protocol).
Se usa para transmitir correo
electrónico. Es transparente por completo para el usuario, pues estos así nunca
se dan cuenta del trabajo del smtp debido a que es un protocolo libre de
problemas.
Kerberos.
Es un protocolo de seguridad
soportado en forma muy amplia. Este utiliza una aplicación especial llamada
servidor de autenticidad para validar las contraseñas y esquemas de encriptado.
Este protocolo es uno de los mas
seguros.
Dns (Domain Name Servise).
Permite a una computadora con un nombre común
convertirse en una dirección especial.
Snmp (Simple Network Manager Protocol).
Proporciona mensajes de cola y
reporta problemas a través de una red hacia el administrador, usa el udp como
mecanismo de transporte.
Rpc (Remote Procedure Call).
Es un conjunto de funciones que
permiten a una aplicación comunicarse con otra maquina(servidor). Atiende
funciones de programas, códigos de retorno.
Nfs (Network File System).
Conjunto de protocolos
desarrollados por Sun MicroSystems para permitir a múltiples maquinas tener
acceso a las direcciones de cada una de las tras de manera transparente.
Tftp (Trivial Ftp).
Es un protocolo de transferencia
de archivos muy sencillo que carece de seguridad. Ejecuta las mismas tareas que
ftp pero usando un udp como protocolo de transporte.
Tcp.
Es un protocolo de comunicación
que proporciona transferencia confiable de datos. Es responsable de ensamblar
los datos pasados de aplicaciones de capas superiores hacia paquetes estandar y
asegurar que los datos se transfiera en forma segura.
Hugs y Concentradores.
Son un punto central de conexión
para nodos de red que están dispuestos de acuerdo a una topología de estrella.
Los Concentradores son dispositivos que se encuentran físicamente separados de
cualquier nodo de la red, aunque algunos Concentradores de hecho se enchufan a
un puerto de expansión en un nodo de la red. El concentrador tiene varios
puertos en la parte trasera de la tarjeta, a los que se conecta el cable de
otros nodos de red.
Pueden
conectarse varios Concentradores para permitir la conexión de nodos
adicionales. En la figura aparecen conectados dos conectores de cuatro puertos.
Ahí, ambos conectores usan cable UTP (10BASE-T) y clavijas RJ-45 para la
conexión. Se utiliza un puerto en cada concentrador para conectarse con el otro
concentrador. El cable empleado para conectar a los Concentradores es el mismo
que se usa entre el concentrador y los nodos de la red, a excepción de que los
alambres están traslapados entre los dos conectores a cada extremo.
Muchos Concentradores tienen un
conector BNC en la parte trasera, además de los sockets normales RJ-45. El
conector BNC permite que se enlacen Concentradores por medio de un cable
coaxial Thin Ethernet. Al disponer del conector BNC, no se tiene que
desperdiciar un puerto RJ-45 en cada concentrador. Por lo contrario, ese puerto
puede conectarse a un nodo de red adicional. Además de los Concentradores
conectados con el cable Thin Ethernet en el mismo segmento de cable Thin
Ethernet.