Protocolos de red

Conjunto de normas standard que especifican el método para enviar y recibir datos entre varios ordenadores. Es una convención que controla o permite la conexión, comunicación, y transferencia de datos entre dos puntos finales.

Generalidades

-su forma más simple, un protocolo 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.

-Los protocolos son reglas de comunicación que permiten el flujo de información entre equipos que manejan lenguajes distintos, por ejemplo, dos computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podrían comunicarse jamás, para ello, es necesario que ambas "hablen" el mismo idioma.

-No existe un único protocolo de red, y es posible que en un mismo ordenador coexistan instalados varios protocolos, pues es posible que un ordenador pertenezca a redes distintas.

-Esta variedad de protocolos puede suponer un riesgo de seguridad: cada protocolo de red que se instala en un sistema Windows queda disponible para todos los adaptadores de red existentes en el sistema, físicos (tarjetas de red o módem) o lógicos (adaptadores VPN). Si los dispositivos de red o protocolos no están correctamente configurados, se pude estar dando acceso no deseado a los recursos.

-Si se necesita mas de un protocolo, es aconsejable deshabilitarlo en cada uno de los dispositivos de red que no vayan a hacer uso de él.

Seguridad de la red

Otro aspecto importante en cuanto a los protocolos es la seguridad. La conexiones de red implican una relación entre muchos ordenadores, por lo que es necesario un medio de comunicación ( Cables UTP, Cable_coaxial, Fibra óptica, etc), es igualmente importante manejar los datos que se envían y reciben desde la red, así como mostrar estos datos, por lo que normalmente los protocolos de red trabajan en conjunto encargándose de los aspectos parciales de la comunicación. Cada protocolo de red instalado en el sistema operativo quedará disponible para todos los adaptadores de red existentes, por los que si los dispositivos de red no están debidamente configurados se podría estar dando acceso no deseado a nuestros recursos. La regla de seguridad más simple es la de tener instalados solo los protocolos necesarios. De igual manera si necesita más de un protocolo, es igualmente aconsejable deshabilitarlo en cada uno de los dispositivos de red que no vayan a hacer uso de él.

Protocolos de red más utilizados

NetBEUI:(Interfaz Ampliada de Usuario) Fue diseñado para ser utilizado con el protocolo NetBIOS. Opera en las capas de transporte y red del modelo OSI. Tiene como principal característica su sencillez y rapidez.

TCP/IP: Es el protocolo estándar para conexiones en redes corporativas. Las redes TCP/IP son ampliamente escalables, por lo que TCP/IP puede utilizarse tanto para redes pequeñas como grandes. Siendo un conjunto de protocolos encaminados pude ser ejecutado en distintas plataformas entre ellas los Sistemas operativos Windows, Unix, etc. Consta de un conjunto de protocolos “miembros” que forman la pila TCP/IP. La tabla 1 muestra la lista de los protocolos miembro de TCP/IP.

Modelo OSI

El modelo OSI (Open Systems Interconnection) (ISO/IEC 7498-1) es un producto del esfuerzo de Open Systems Interconnection en la Organización Internacional de Estándares. Es una prescripción de caracterizar y estandarizar las funciones de un sistema de comunicaciones en términos de abstracción de capas. Funciones similares de comunicación son agrupadas en capas lógicas. Una capa sirve a la capa sobre ella y es servida por la capa debajo de ella.

Capa 1: Física

La capa física define las especificaciones eléctricas y físicas de los dispositivos. En particular, define la relación entre un dispositivo y un medio de transmisión, como un cable de cobre o de fibra óptica. Esto incluye el layout de los pins, voltajes, impedancia de las líneas, especificaciones de los cables, hubs, repetidores, adaptadores de red y más.

Las funciones principales son:

Establecimiento y terminación de una conexión a un medio de comunicación.

Participación en el proceso por el cual los recursos de comunicación son compartidos efectivamente entre múltiples usuarios.

Modulación o conversión entre la representación de datos digitales en el equipo del usuario y las señales correspondientes transmitidas a través de un canal de comunicación. Éstas son señales operando a través de un cable físico (cobre o fibra óptica) o sobre un enlace de radio.

Capa 2: Capa de enlace de datos

La capa de enlace de datos provee los medios funcionales y de procedimiento para transferir información entre entidades de red y para detectar y posiblemente corregir errores que puedan ocurrir en la capa física.

Las siguientes son funciones de la capa de enlace de datos:

• Framing
• Direccionamiento físico
• Control de flujo
• Control de errores
• Control de acceso
• Media Access Control (MAC)

Capa 3: Red

La capa de red provee los medios funcionales y de procedimiento  para transferir secuencias de datos de diferente longitud de un host origen en una red a un host destino en una red diferente (en contraste a la capa de enlace de datos que conecta host en la misma red), mientras mantiene calidad de servicio pedida por la capa de transporte. La capa de red realiza funciones de ruteo. Los routers trabajan en esta capa, enviando datos a través de la red extendida y haciendo posible el Internet.

Capa 4: Transporte

La capa de transporte provee una transferencia de datos transparente para el usuario final, provee un servicio de transferencia de datos confiable para las capas de más arriba. La capa de transporte controla la confianza de un enlace dado a través del control de flujo, segmentación, y control de errores. Algunos protocolos son estado- y conexión-orientados. Esto significa que la capa de transporte puede mantener un seguimiento de los segmentos y retransmitir los que fallan. La capa de transporte también provee una confirmación de que la transmisión de datos ha sido exitosa y envía los siguientes datos si no ocurrieron errores.

Capa 5: Sesión

La capa de sesión controla los diálogos (conexiones) entre computadoras. Establece, administra y termina las conexiones entre las aplicaciones locales y remotas. Provee operaciones full-duplex, half-duplex y simplex, establece checkpoints, etc. El modelo OSI hace a esta capa responsable del cierre de sesiones correctas, que es una propiedad del protocolo de control de transmisión (TCP), y también del checkpoint de sesiones y recuperación, que no es usada habitualmente en el Internet Protocol Suite. La capa de sesión es implementada comúnmente en aplicaciones con ambientes que usan llamadas de procedimientos remotos.

Capa 6: Presentación

La capa de presentación establece contexto entre entidades de la capa de aplicación, en los cuales las entidades de capas de más arriba pueden usar sintáxis diferentes y semánticas si el servicio de presentación provee un mapeo entre ellas. Si el mapeo está disponible, las unidades de datos de servicios de presentación son encapsuladas en unidades de datos del protocolo de sesión, y pasado bajo la pila.

Esta capa provee independencia de representación de datos (ej. cifrado) mediente la traducción ente los formatos de aplicación y red. La capa de presentación transforma los datos en la forma que la aplicación acepta. Esta capa da formato y cifra los datos que serán enviados a través de la red.

Capa 7: Aplicación

La capa de aplicación es la más cercana al usuario final, lo que significa que la capa de aplicación del modelo OSI y el usuario interactúan directamente con la aplicación de software. Esta capa interactua con aplicaciones de software que implementan un componente de comunicación. Estos programas caen fuera del enfoque del model OSI.

Modelo TCP/IP

Normalmente, los tres niveles superiores del modelo OSI (Aplicación, Presentación y Sesión) son considerados simplemente como el nivel de aplicación en el conjunto TCP/IP. Como TCP/IP no tiene un nivel de sesión unificado sobre el que los niveles superiores se sostengan, estas funciones son típicamente desempeñadas (o ignoradas) por las aplicaciones de usuario. La diferencia más notable entre los modelos de TCP/IP y OSI es el nivel de Aplicación, en TCP/IP se integran algunos niveles del modelo OSI en su nivel de Aplicación.

Capa 1: Físico

El nivel físico describe las características físicas de la comunicación, como las convenciones sobre la naturaleza del medio usado para la comunicación (como las comunicaciones por cable, fibra óptica o radio), y todo lo relativo a los detalles como los conectores, código de canales y modulación, potencias de señal, longitudes de onda, sincronización y temporización y distancias máximas.

Capa 2: Enlace de datos

El nivel de enlace de datos especifica cómo son transportados los paquetes sobre el nivel físico, incluyendo los delimitadores (patrones de bits concretos que marcan el comienzo y el fin de cada trama). Ethernet, por ejemplo, incluye campos en la cabecera de la trama que especifican que máquina o máquinas de la red son las destinatarias de la trama. Ejemplos de protocolos de nivel de enlace de datos son Ethernet, Wireless Ethernet, SLIP, Token Ring y ATM.

Capa 3: Internet

Como fue definido originalmente, el nivel de red soluciona el problema de conseguir transportar paquetes a través de una red sencilla. Ejemplos de protocolos son X.25 y Host/IMP Protocol de ARPANET.
Con la llegada del concepto de Internet, nuevas funcionalidades fueron añadidas a este nivel, basadas en el intercambio de datos entre una red origen y una red destino. Generalmente esto incluye un enrutamiento de paquetes a través de una red de redes, conocida como Internet.

Capa 4: Transporte

Los protocolos del nivel de transporte pueden solucionar problemas como la fiabilidad ("¿alcanzan los datos su destino?") y la seguridad de que los datos llegan en el orden correcto. En el conjunto de protocolos TCP/IP, los protocolos de transporte también determinan a qué aplicación van destinados los datos.
Los protocolos de enrutamiento dinámico que técnicamente encajan en el conjunto de protocolos TCP/IP (ya que funcionan sobre IP) son generalmente considerados parte del nivel de red; un ejemplo es OSPF (protocolo IP número 89).

Capa 5: Aplicación

El nivel de aplicación es el nivel que los programas más comunes utilizan para comunicarse a través de una red con otros programas. Los procesos que acontecen en este nivel son aplicaciones específicas que pasan los datos al nivel de aplicación en el formato que internamente use el programa y es codificado de acuerdo con un protocolo estándar.
Algunos programas específicos se considera que se ejecutan en este nivel. Proporcionan servicios que directamente trabajan con las aplicaciones de usuario. Estos programas y sus correspondientes protocolos incluyen a HTTP (HyperText Transfer Protocol), FTP (Transferencia de archivos), SMTP (correo electrónico), SSH (login remoto seguro), DNS (Resolución de nombres de dominio) y a muchos otros.

Protocolos relacionados con el modelo TCP/IP

TCP/IP son las siglas de Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet (en inglés Transmisión Control Protocol/Internet Protocol), un sistema de protocolos que hacen posibles servicios Telnet, FTP, E-mail, y otros entre ordenadores que no pertenecen a la misma red.

El Protocolo de Control de Transmisión (TCP) permite a dos anfitriones establecer una conexión e intercambiar datos. El TCP garantiza la entrega de datos, es decir, que los datos no se pierdan durante la transmisión y también garantiza que los paquetes sean entregados en el mismo orden en el cual fueron enviados.

El Protocolo de Internet (IP) utiliza direcciones que son series de cuatro números ocetetos (byte) con un formato de punto decimal, por ejemplo: 69.5.163.59

Los Protocolos de Aplicación como HTTP y FTP se basan y utilizan TCP/IP.

Un Protocolo de Aplicación define cómo interactúan un cliente y un servidor. Consiste en estos tres puntos:

• Abrir y cerrar.
• Hace y satisface peticiones de servicio.
• Maneja e informa de errores.

Protocolos de Aplicación comunes son:

• HTTP: es el Protocolo de Transferencia de Hipertexto (en inglés HyperText Transfer Protocol).
• FTP: es el Protocolo de Transferencia de Archivos(en inglés File Transfer Protocol).
• SMTP: es el Protocolo de Transferencia de Correo(en inglés Simple Mail Transfer Protocol).
• NNTP: es el Protocolo de Transferencia de Red de Noticias(en inglés Network News Transfer Protocol).
• IRC: es el Chat Basado en Internet(en inglés Internet Relay Chat).

https://www.youtube.com/watch?v=RscKk_hHg08