Topologías de red y modelo OSI

Topologías de red

-Nivel físico: especificaciones de los medios de transmisión, Codificación, Modulación, Tipo de conexión (punto a punto, difusión, multiplexación), Topología física, Modo de explotación (simplex, dúplex, semidúplex), Tipos de transmisión (serie/paralelo, síncrona, asíncrona).

-Nivel de enlace: realizar una transmisión libre de errores: realizar tramado; control de acceso al medio; control de flujo; control de errores; direccionamiento físico.

-Nivel de red: se encarga de transmitir información entre hosts situados en redes distinta. No se asegura de que el paquete llegue a su destino. Realiza: direccionamiento IP; enrutamiento de paquetes; encapsulación de segmentos/desencapsulación de tramas; control de congestión.

-Métodos de control de acceso al medio: medio se reparte entre varios usuarios. FDM (cada usuario utiliza una banda de frecuencia para transmitir). TDM (acceso al medio por turnos preestablecidos durante una rodaja de tiempo). WDM.

-Paso de testigo: se pone en circulación el testigo; un equipo quiere transmitir, coge el testigo y envía los datos; cada nodo comprueba si va dirigida a él (si no, la reenvía al siguiente, y si sí es para él, copia y comprueba la trama de datos modificando 4 bits para indicar que le ha llegado bien y la reenvía al emisor); el emisor recibe la trama (todo bien = descarta la trama y libera el testigo, si no, reenvía la trama de datos original).

-CSMA/CD: escuchar (comprobar que no hay tráfico en la línea = no voltaje), después copia la trama a enviar y vuelve a escuchar, si se producen voltajes muy altos (colisión) el equipo deja de transmitir, espera a que la línea quede libre y vuelve a transmitir, si no hay colisión elimina la copia de la trama y vuelve a empezar de nuevo.

-Longitud cabecera IPv4: longitud de la cabecera en palabra de 32 bits (4bytes). Como el campo tiene 4 bits, el tamaño máx de la cabecera puede ser de 15 palabras de 32 bits. 15x32bits/palabra= 480bits; 15x4bytes/palabra=60bytes.

-Tamaño máx IPv4: campo tiene 16 bits, el tamaño máx del paquete puede ser de 2^16 palabras de 32bits. (2^16-1) x 32=calcular ; 65535x4=calcular.

-Máximo de routers atravesar IPv4: nos lo indica el campo Tiempo de vida (TTL). Campo tien 8bits= nº máx de routers de 2^8-1=255routers.

-Máximo direcciones IP: 2^32

Modelo OSI

Red = conjunto de ordenadores conectados entre sí mediante dispositivos de interconexión, con el fin de compartir recursos y ofrecer servicios. La complejidad de una red y su tamaño depende de las necesidades que ésta cubra. Componentes básicos de una red: El software de red (forma parte del sistema operativo) tanto en clientes como servidores. La tarjeta/interfaz de red (cableada o inalámbrica). Los dispositivos de interconexión (switch, router, etc). El medio (cable o aire en caso de wifi). Los equipos terminales que transmiten y reciben la información (ordenador, móvil, etc).

La topología física de una red está definida por la disposición geométrica de las estaciones de trabajo, los cables y los dispositivos de conexión. Objetivo: determinar la forma más eficiente de dar servicio a los usuarios de la red, según ciertos parámetros como el nº de estaciones, distancia entre nodos, ancho de banda necesario, etc. 5 topologías:

Topología en estrella:

todas las estaciones unidas a un dispositivo central (conmutador o switch). Elegida en el estándar oficial de cableado estructurado para redes de área local (LAN). Ventajas: robusta ante averías; fácil diagnóstico de problemas; flexibilidad de crecimiento; bajo coste de dispositivos e instalación. Inconvenientes (fácil solución): para la conexión de las estaciones se necesita mucho cable pero es barato; el switch soluciona el problema de las colisiones por el hub como nodo central; si se avería el nodo central todas las estaciones caen.

Topología en bus:

todas las estaciones conectadas a un mismo cable llamado bus troncal, cada estación se conecta al bus mediante un cable corto. Todas las estaciones reciben la info, pero accede a la info sólo la estación a la que va destinada. Ventajas: instalación fácil y barata; para añadir nueva estación solo hace falta unirla al bus. Inconvenientes: en caso de fallo del bus troncal el diagnóstico es muy complicado ya que todas las estaciones se desconectan al mismo tiempo; longitud del bus y número total de estaciones limitado por la degradación de la señal.

Topología en anillo:

cada estación conectada con las dos estaciones que tiene a sus lados. Anillo formado por dos cables, el principal y el secundario que se utiliza en caso de fallo. Señal viaja por el cable en la misma dirección recorriendo todas las estaciones hasta su destino. Cada estación regenera la señal para evitar su degradación. Ventajas: Al viajar los datos de forma unidireccional se puede implementar la fibra óptica. Inconvenientes: si el cableado es de cobre, las tasas de transmisión son muy bajas.

Topología en árbol:

generalización de la topología de estrella en el que se añaden al switch principal switches secundarios aumentando así el número de estaciones de la red y estableciendo una jerarquía clasificando las estaciones en grupos según el conmutador al que están conectadas. Ventajas e inconvenientes: similares a la topología de estrella.

Este modelo surge para resolver las carencias de la arquitectura TCP/IP. No es un modelo de red ya que no establece protocolos concretos, se trata de un modelo que permite separar las funciones y servicios de cada capa.

Funcionamiento de los niveles:

1.Nivel físico: transmisión del flujo de bits a través del medio físico. 2.Nivel de Enlace de datos: entrega de los datos de un equipo a otro de manera fiable (ubicado en la tarjeta de red). 3.Nivel de red: entrega de un paquete que atraviesa distintas redes conectadas mediante dispositivos de interconexión. 4.Nivel de transporte: reúne todos los paquetes que constituyen un mensaje, y es supervisado por el nivel de red que supervisa cada paquete pero sin saber la relación entre estos. 5.Nivel de sesión: controla el diálogo de la red, estableciendo y terminando sesiones. 6.Nivel de presentación: encargado de la sintaxis de la info intercambiada entre sistemas. 7. Nivel de aplicación: permite al usuario y al sistema operativo el acceso a la red.