Protocolos y Tecnologías de Redes

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Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicación de información; representa un conjunto de reglas que especifican el intercambio de datos durante la comunicación entre las entidades que forman parte de una red.

Existen dos (02) tipos básicos de protocolos, a saber:

Los protocolos de alto nivel; que definen la forma en que se comunican las aplicaciones.

Los protocolos de bajo nivel, los cuales definen la forma en la que se transmiten las señales a través de un medio físico.

Actualmente, los protocolos más comúnmente utilizados en las redes son Ethernet, Token Ring y FDDI; también se consideran como tecnologías para la comunicación en redes.

Diferentes aspectos tecnológicos de las redes también sirven para hacer una clasificación de ellas. Por ejemplo, si emplean o no conmutación y de que tipo. Otro parámetro sería el tipo de procesamiento que realizan. A continuación se expresan varias de estas técnicas.

3.2.7.1. Conmutación de Circuitos.

La comunicación entre dos estaciones utilizando conmutación de circuitos implica la existencia de un camino dedicado entre ambas estaciones. Dicho camino esta constituido por una serie de enlaces entre algunos de los nodos que conforman la red. En cada enlace físico entre nodos, se utiliza un canal lógico para cada conexión. Esto se denomina circuitos virtuales y en un escenario ideal los usuarios del circuito no perciben ninguna diferencia con respecto a un circuito físico y no tienen conocimiento del uso compartido del mismo. El ejemplo más típico de este tipo de redes es el sistema telefónico, el cual enlaza segmentos de cable para crear un circuito

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o trayectoria única durante la duración de una llamada o sesión. Los sistemas de conmutación de circuitos son ideales para comunicaciones que requieren que los datos/información sean transmitidos en tiempo real.

3.2.7.2. Conmutación de Paquetes.

En los sistemas basados en conmutación de paquetes, el mensaje a ser enviado se descompone en cierto número de fragmentos, denominados paquetes, cada uno de los cuales se envía por separado. Cada paquete de datos se rotula con la dirección de su destino y varios campos de control adicionales antes de ser enviado. El extremo receptor se encarga de reensamblar los paquetes en el orden apropiado con la ayuda de los números de secuencia. Con esta técnica se hace posible el ancho de banda variable porque los nodos operan con la modalidad de almacén y envío, cada nodo debe recibir el paquete por completo para luego poder retransmitir y, por lo tanto, pueden enrutarlo cuando se presenten mejores condiciones en la red.

3.2.7.3. Retransmisión de Tramas (Frame Relay).

Con la creciente demanda de mayor ancho de banda y menor latencia en la conmutación de paquetes, los proveedores de comunicaciones introdujeron el Frame Relay. Es una técnica de comunicación mediante retransmisión de tramas o “frames”. Consiste en una forma simplificada de tecnología de conmutación de paquetes, perfecto para la transmisión de grandes cantidades de datos. Frame Relay no realiza ningún control de errores o flujo, confía en la robustez del medio y dispositivos involucrados. Proporciona conexiones entre usuarios a través de una red pública, del mismo modo que lo haría una red privada punto a punto, esto quiere decir que es orientado a conexión. Ofrece una conectividad permanente, compartida, de ancho de banda mediano, que envía tanto tráfico de voz como de datos, es ideal para conectar las LAN de una empresa separadas geográficamente a un menor costo.

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3.2.7.4. Tecnología ATM (Modo de Transferencia Asíncrono).

El modo de transferencia asíncrono es una implementación avanzada de conmutación de paquetes que proporciona tasas de transmisión de datos de alta velocidad para enviar paquetes de tamaño fijo a través de LAN o WAN. ATM es un método de transmisión de celdas (cell relay) de banda ancha, que transmite datos en celdas de 53 bytes en lugar de utilizar tramas de longitud variable. La tecnología ATM es capaz de transferir voz, video y datos a través de redes privadas y públicas. Las celdas ATM tienen siempre una longitud fija de 53 bytes, contiene un encabezado de 5 bytes seguido de 48 bytes de carga. Las celdas pequeñas de longitud fija son adecuadas para la transmisión de tráfico de voz y video porque este tráfico no tolera demoras. Es una de las tecnologías de comunicación más complejas que se dispone hoy en día para infraestructuras de redes públicas y privadas.

3.2.7.5. Ethernet.

Desde 1970 la Red Ethernet es la tecnología más representativa de las redes de trabajo. Un grupo formado por las empresas Digital, Intel y Xerox, conocido como DIX, fue el primero en implementar Ethernet, que es ahora la tecnología LAN dominante en el mundo. Su principio para la transmisión de datos, para redes de área local, se basa en que todos los equipos en una red Ethernet están conectados a la misma línea de comunicación compuesta por cables cilíndricos. Utiliza el Acceso múltiple con portadora y detección de colisiones (Carrier Sense Múltiple Access with Collision Detection, CSMA/CD) entre estaciones con diferentes tipos de cables.

Desde su comienzo, Ethernet ha evolucionado para satisfacer la creciente demanda de LAN de alta velocidad. En el momento en que aparece un nuevo medio, como la fibra óptica, Ethernet se adapta para sacar ventaja de un ancho de banda superior y de un menor índice de errores que la fibra ofrece. Ahora, el mismo

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protocolo que transportaba datos a 3 Mbps en 1973 transporta datos a 10 Gbps. El éxito de Ethernet se debe a los siguientes factores: sencillez, facilidad de mantenimiento, capacidad para incorporar nuevas tecnologías, confiabilidad y bajo costo de instalación y de actualización.

3.2.7.6. Token Ring.

Es una tecnología de redes LAN basada en una técnica de paso de testigo (token) para el control del acceso a los medios, con topología lógica de anillo. Un token de datos especial se transmite por el anillo a cada host en secuencia, en sentido horario o antihorario. Cuando un host desea transmitir, retiene el token, transmite los datos por un tiempo limitado y luego envía el token al siguiente host del anillo. El Token Ring es un entorno sin colisiones ya que sólo un host es capaz de transmitir a la vez.

3.2.7.7. Interfaz de Datos Distribuidos por Fibra (FDDI).

Esta tecnología de redes fue desarrollada a mediados de los años 80 para dar soporte a las estaciones de trabajo de alta velocidad, que habían llevado las capacidades de las tecnologías Ethernet y Token Ring existentes hasta el límite de sus posibilidades. Una de las características de FDDI es el uso de la fibra óptica como medio de transmisión. La fibra óptica ofrece varias ventajas con respecto al cableado de cobre tradicional, por ejemplo; seguridad, la fibra no emite señales eléctricas que se pueden interceptar; confiabilidad, la fibra es inmune a la interferencia eléctrica, y velocidad, la fibra óptica tiene un potencial de rendimiento mucho mayor que el del cable de cobre.

3.2.8. Modelo de Referencia OSI.