EQUIPOS DE COMUNICACION

Router

Un router es un conmutador de paquetes que opera en el nivel de red del modelo OSI. Sus principales características son:

Permiten interconectar tanto redes de área local como redes de área extensa.

Proporcionan un control del tráfico y funciones de filtrado a nivel de red, es decir, trabajan con direcciones de nivel de red, como por ejemplo, con direcciones IP.

Son capaces de rutear dinámicamente, es decir, son capaces de seleccionar el camino que debe seguir un paquete en el momento en el que les llega, teniendo en cuenta factores como líneas más rápidas, líneas más baratas, líneas menos saturadas, etc.

Los routers son más ``inteligentes'' que los switches, pues operan a un nivel mayor lo que los hace ser capaces de procesar una mayor cantidad de información. Esta mayor inteligencia, sin embargo, requiere más procesador, lo que también los hará más caros. A diferencia de los switches y bridges, que sólo leen la dirección MAC, los routers analizan la información contenida en un paquete de red leyendo la dirección de red. Los routers leen cada paquete y lo envían a través del camino más eficiente posible al destino apropiado, según una serie de reglas recogidas en sus tablas. Los routers se utilizan a menudo para conectar redes geográficamente separadas usando tecnologías WAN de relativa baja velocidad, como ISDN, una línea T1, Frame Relay, etc. El router es entonces la conexión vital entre una red y el resto de las redes. Un router también sabe cuándo mantener el tráfico de la red local dentro de ésta y cuándo conectarlo con otras LANs, es decir, permite filtrar los broadcasts de nivel de enlace. Esto es bueno, por ejemplo, si un router realiza una conexión WAN, así el tráfico de broadcast de nivel dos no es ruteado por el enlace WAN y se mantiene sólo en la red local. Eso es especialmente importante en conexiones conmutadas como RDSI. Un router dispondrá de una o más interfases de red local, las que le servirán para conectar múltiples redes locales usando protocolos de nivel de red. Eventualmente, también podrá tener una o más interfases para soportar cualquier conexión WAN.

Firewalls

Los Firewalls son barreras creadas entres redes privadas y redes públicas como por ejemplo, Internet. Originalmente, fueron diseñados por los directores de informática de las propias empresas, buscando una solución de seguridad. En la actualidad, los sistemas de seguridad proporcionados por terceras empresas, son la solución más escogida. Los Firewalls son simples en concepto, pero estructuralmente complejos. Examinan todo el tráfico de entrada y salida, permitiendo el paso solamente al tráfico autorizado. Se definen entonces ciertas políticas de seguridad las que son implementadas a través de reglas en el firewall donde estas políticas típicamente se diseñan de forma que todo lo que no es expresamente autorizado, es prohibido por defecto. Un Firewall protege la red interna de una organización, de los usuarios que residen en redes externas, permite el paso entre las dos redes a sólo los paquetes de información autorizados y puede ser usado internamente, para formar una barrera de seguridad entre diferentes partes de una organización, como por ejemplo a estudiantes y usuarios administrativos de una universidad. Un Firewall de nivel de red permite un control de acceso básico y poco flexible, pues permite aceptar o denegar el acceso a un nodo basándose sólo en la información que conoce a nivel de red. Es decir, se permite el acceso desde o hacia un nodo en forma total o simplemente no se permite. Por ejemplo, si una máquina es un servidor Web y a la vez servidor FTP, entonces puede resultar conveniente que sólo algunos clientes tengan acceso al servicio FTP, y que todos tengan acceso al servicio Web. Este tipo de control no es posible con un Firewall de nivel de red, pues no existe forma de hacer la diferenciación de servicios que existen en una misma máquina que, por lo tanto, tendrá una misma dirección de red. La solución a este problema se hace filtrando a niveles superiores al de red, con lo que se obtiene un Firewall flexible y eficiente, pero como desventaja se tiene un mayor consumo de procesador debido a la mayor cantidad de información que es necesario analizar.



Equipos de Comunicación de Nivel de Red.

Enrutamiento.

La función principal del nivel de Internet es hacer llegar los paquetes de una máquina a otra dando igual cual sea el medio físico que utilicen y los datos que estén transmitiendo, el enrutamiento es justamentes eso. Una maquina tiene que conocer que maquinas están es su red y también debe conocer la maquina a la que enviar los paquetes que vallan a maquinas que no estén en su red (router, gateway). Así sabrá que debe hacer con cada paquete que quiera enviar. Existen varias formas de enrutar paquetes por Internet, el uso de una no excluye de otra, seria muy raro que un paquete que recorre una distancia larga no pasara por todas ellas o por lo menos por las más conocidas.

Entrega directa.

La entrega directa se realiza cuando los dos hosts que se comunican están en la misma red física, por lo que los paquetes se entregan de forma directa, sin pasar por routers. No es realmente una técnica de enrutado.

Salto al siguiente.

Es la forma más sencilla de enrutamiento, es usado en redes pequeñas que saben que todo lo que no esté en su red se lo va a tener que pasar a otro router mejor conectado. Por ejemplo si tenemos dos redes (A y B) A tiene un router hacia Internet y otro hacia la otra red.B solo tiene un router hacia la otra red (el router que conecta A y B es uno solo). El router A-B conoce las máquinas de la red de A y las de la red de B, por lo que si le piden que enrute una dirección que no está ni en A ni en B lo tendrá que pasar al router A-Internet.

RIP (Routing information protocolo, protocolo de información de enrutado).

RIP es un protocolo de enrutado interno, es decir para la parte interna de la red, la que no está conectada al backbone de Internet. Es muy usado en sistemas de conexión a internet como infovia, en el que muchos usuarios se conectan a una red y pueden acceder por lugares distintos.

Cuando un usuarios se conecta el servidor de terminales (equipo en el que finaliza la llamada) avisa con un mensaje RIP al router más cercano advirtiendo de la dirección IP que ahora le pertenece.

Así podemos ver que RIP es un protocolo usado por distintos routers para intercambiar información y así conocer por donde deberían enrutar un paquete para hacer que éste llegue a su destino.

OSPF (Open shortest path first, El camino más corto primero).

OSPF se usa, como RIP, en la parte interna de las redes, su forma de funcionar es bastante sencilla. Cada router conoce los routers cercanos y las direcciones que posee cada router de los cercanos. Además de esto cada router sabe a que distancia (medida en routers) está cada router. Así cuando tiene que enviar un paquete lo envía por la ruta por la que tenga que dar menos saltos.

Así por ejemplo un router que tenga tres conexiones a red, una a una red local en la que hay puesto de trabajo, otra (A) una red rápida frame relay de 48Mbps y una línea (B) RDSI de 64Kbps. Desde la red local va un paquete a W que esta por A a tres saltos y por B a dos saltos. El paquete iría por B sin tener en cuenta la saturación de la linea o el ancho de banda de la linea.

La O de OSPF viene de abierto, en este caso significa que los algoritmos que usa son de disposición pública.

BGP (Border gateway protocol, protocolo de la pasarela externa).

BGP es un protocolo muy complejo que se usa en la interconexión de redes conectadas por un backbone de internet. Este protocolo usa parámetros como ancho de banda, precio de la conexión, saturación de la red, denegación de paso de paquetes, etc. para enviar un paquete por una ruta o por otra. Un router BGP da a conocer sus direcciones IP a los routers BGP y esta información se difunde por los routers BGP cercanos y no tan cercanos. BGP tiene su propios mensajes entre routers, no utiliza RIP.

ESTRUCTURA DE MODELOS OSI

Estructura del Modelo OSI de ISO

El objetivo perseguido por OSI establece una estructura que presenta las siguientes particularidades:

Estructura multinivel: Se diseñó una estructura multinivel con la idea de que cada nivel se dedique a resolver una parte del problema de comunicación. Esto es, cada nivel ejecuta funciones especificas.

El nivel superior utiliza los servicios de los niveles inferiores: Cada nivel se comunica con su similar en otras computadoras, pero debe hacerlo enviando un mensaje a través de los niveles inferiores en la misma computadora. La comunicación internivel está bien definida. El nivel N utiliza los servicios del nivel N-1 y proporciona servicios al nivel N+1.

Puntos de acceso: Entre los diferentes niveles existen interfaces llamadas "puntos de acceso" a los servicios.

Dependencias de Niveles: Cada nivel es dependiente del nivel inferior y también del superior.

Encabezados: En cada nivel, se incorpora al mensaje un formato de control. Este elemento de control permite que un nivel en la computadorareceptora se entere de que su similar en la computadora emisora esta enviándole información. Cualquier nivel dado, puede incorporar un encabezado al mensaje. Por esta razón, se considera que un mensaje esta constituido de dos partes: Encabezado e Información. Entonces, la incorporación de encabezados es necesaria aunque representa un lote extra de información, lo que implica que un mensaje corto pueda ser voluminoso. Sin embargo, como la computadora destino retira los encabezados en orden inverso a como fueron incorporados en la computadora origen, finalmente el usuario sólo recibe el mensaje original.

Unidades de información: En cada nivel, la unidad de información tiene diferente nombre y estructura :

Niveles del Modelo OSI.

Aplicación.

Presentación.

Sesión.

Transporte.

Red.

Enlace de datos.

Físico.

UNIDADES DE DATOS

Transmisión de los datos

Transferencia de información en el modelo OSI.

La capa de aplicación recibe el mensaje del usuario y le añade una cabecera constituyendo así la PDU de la capa de aplicación. La PDU se transfiere a la capa de aplicación del nodo destino, este elimina la cabecera y entrega el mensaje al usuario.

Para ello ha sido necesario todo este proceso:
Ahora hay que entregar la PDU a la capa de presentación para ello hay que añadirle la correspondiente cabecera ICI y transformarla así en una IDU, la cual se transmite a dicha capa.
La capa de presentación recibe la IDU, le quita la cabecera y extrae la información, es decir, la SDU, a esta le añade su propia cabecera (PCI) constituyendo así la PDU de la capa de presentación.
Esta PDU es transferida a su vez a la capa de sesión mediante el mismo proceso, repitiéndose así para todas las capas.
Al llegar al nivel físico se envían los datos que son recibidos por la capa física del receptor.
Cada capa del receptor se ocupa de extraer la cabecera, que anteriormente había añadido su capa homóloga, interpretarla y entregar la PDU a la capa superior.
Finalmente, llegará a la capa de aplicación, la cual entregará el mensaje al usuario.
Formato de los datos.

Otros datos reciben una serie de nombres y formatos específicos en función de la capa en la que se encuentren, debido a como se describió anteriormente la adhesión de una serie de encabezados e información final. Los formatos de información son los que muestra el gráfico:

APDU(capa 7) unidad de datos en la capa de aplicación.PPDU(capa 6) unidad de datos en la capa de presentación.SPDU(capa 5) unidad de datos en la capa de sesión.TPDU(capa 4) unidad de datos en el Segmento de transporte o Datagrama.Paquete(capa 3) unidad de datos en el nivel de red.Trama(capa 2) unidad de datos en la capa de enlace.Bit(capa 1) unidad de datos en la capa física.
Operaciones sobre los datos.

En determinadas situaciones es necesario realizar una serie de operaciones sobre las PDU para facilitar su transporte, debido a que son demasiado grandes o bien porque son demasiado pequeñas y estaríamos desaprovechando la capacidad del enlace.
Bloqueo y desbloqueo.

El bloqueo hace corresponder varias (N)-SDU en una (N)-PDU.

El desbloqueo identifica varias (N)-SDU que están contenidas en una (N)-PDU.
Concatenación y separación.

La concatenación es una función-(N) que realiza el nivel-(N) y que hace corresponder varias (N)-PDU en una sola (N-1)-SDU.

La separación identifica varias (N)-PDU que están contenidas en una sola (N-1)-SDU.
Seguridad.

Las redes permiten la comunicación entre computadoras y otros dispositivos "inteligentes" como tablets y teléfonos, pero también son el principal medio por el que estos dispositivos son infectados con virus o son atacados para robar información. Los entornos de red seguros son una necesidad cada vez mayor4 . El modelo OSI facilita la clasificación de los diferentes ataques conocidos y las acciones que permiten evitarlos o al menos mitigar sus consecuencias.

MODELO DE REFERENCIA OSI

ESTA SE DIVIDE EN 7 CAPAS O NIVELES:

Nivel físico
Artículo principal: Capa física

Es la primera capa del Modelo OSI. Es la que se encarga de la topología de red y de las conexiones globales de la computadora hacia la red, se refiere tanto al medio físico como a la forma en la que se transmite la información.

Sus principales funciones se pueden resumir como:
Definir el medio o medios físicos por los que va a viajar la comunicación: cable de pares trenzados (o no, como en RS232/EIA232), cable coaxial, guías de onda, aire, fibra óptica.
Definir las características materiales (componentes y conectores mecánicos) y eléctricas (niveles de tensión) que se van a usar en la transmisión de los datos por los medios físicos.
Definir las características funcionales de la interfaz (establecimiento, mantenimiento y liberación del enlace físico).
Transmitir el flujo de bits a través del medio.
Manejar las señales eléctricas del medio de transmisión, polos en un enchufe, etc.
Garantizar la conexión (aunque no la fiabilidad de dicha conexión).
Nivel de enlace de datos

Artículo principal: 

Articulo: Capa de enlace de datos

Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, del acceso al medio, de la detección de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo. Es uno de los aspectos más importantes que revisar en el momento de conectar dos ordenadores, ya que está entre la capa 1 y 3 como parte esencial para la creación de sus protocolos básicos (MAC, IP), para regular la forma de la conexión entre computadoras así determinando el paso de tramas (trama = unidad de medida de la información en esta capa, que no es más que la segmentación de los datos trasladándolos por medio de paquetes), verificando su integridad, y corrigiendo errores, por lo cual es importante mantener una excelente adecuación al medio físico (los más usados son el cable UTP, par trenzado o de 8 hilos), con el medio de red que redirecciona las conexiones mediante un router. Dadas estas situaciones cabe recalcar que el dispositivo que usa la capa de enlace es el Switch que se encarga de recibir los datos del router y enviar cada uno de estos a sus respectivos destinatarios (servidor -> computador cliente o algún otro dispositivo que reciba información como teléfonos móviles, tabletas y diferentes dispositivos con acceso a la red, etc.), dada esta situación se determina como el medio que se encarga de la corrección de errores, manejo de tramas, protocolización de datos (se llaman protocolos a las reglas que debe seguir cualquier capa del modelo OSI).

Nivel de red
Artículo principal: Capa de red

Se encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o más redes. Las unidades de información se denominan paquetes, y se pueden clasificar en protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento.
Enrutables: viajan con los paquetes (IP, IPX, APPLETALK)
Enrutamiento: permiten seleccionar las rutas (RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, BGP)

El objetivo de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aún cuando ambos no estén conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan encaminadores o enrutadores, aunque es más frecuente encontrarlo con el nombre en inglés routers. Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la función que se le asigne. Los firewalls actúan sobre esta capa principalmente, para descartar direcciones de máquinas.

En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de los datos hasta su receptor final.

Nivel de transporte
Artículo principal: Capa de transporte

Capa encargada de efectuar el transporte de los datos (que se encuentran dentro del paquete) de la máquina origen a la de destino, independizándolo del tipo de red física que esté utilizando. La PDU de la capa 4 se llama Segmento o Datagrama, dependiendo de si corresponde a TCP o UDP. Sus protocolos son TCP y UDP; el primero orientado a conexión y el otro sin conexión. Trabajan, por lo tanto, con puertos lógicos y junto con la capa red dan forma a los conocidos comoSockets IP:Puerto (191.16.200.54:80).

Nivel de sesión
Artículo principal: Capa de sesión

Esta capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre dos computadores que están transmitiendo datos de cualquier índole. Por lo tanto, el servicio provisto por esta capa es la capacidad de asegurar que, dada una sesión establecida entre dos máquinas, la misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de principio a fin, reanudándolas en caso de interrupción. En muchos casos, los servicios de la capa de sesión son parcial o totalmente prescindibles.

Nivel de presentación
Artículo principal: Capa de presentación

El objetivo es encargarse de la representación de la información, de manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres los datos lleguen de manera reconocible.

Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la comunicación que el cómo se establece la misma. En ella se tratan aspectos tales como la semántica y la sintaxis de los datos transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener diferentes formas de manejarlas.

Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. Por lo tanto, podría decirse que esta capa actúa como un traductor.

Nivel de aplicación
Artículo principal: Capa de aplicación

Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrónico (Post Office Protocol y SMTP), gestores de bases de datos y servidor de ficheros (FTP), por UDP pueden viajar (DNS y Routing Information Protocol). Hay tantos protocolos como aplicaciones distintas y puesto que continuamente se desarrollan nuevas aplicaciones el número de protocolos crece sin parar.

Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa directamente con el nivel de aplicación. Suele interactuar con programas que a su vez interactúan con el nivel de aplicación pero ocultando la complejidad subyacente.
Regla memotécnica[

A fin de facilitar el aprendizaje y memorización de los nombres de las capas que componen el modelo; una regla sencilla del BRAPE es memorizarlas como una sigla mnemotécnica: FERTSPA, que en inglés sonaría como First Spa, primer spa en castellano, el cual se define de la siguiente manera:AplicaciónPresentaciónSesiónTransporteRedEnlace de datos
Física

HISTORIA MODELO OSI

     El modelo de interconexión de sistemas abiertos (ISO/IEC 7498-1), más conocido como “modelo OSI”, (en inglés, Open System Interconnection) es un modelo de referencia para los protocolos de la red de arquitectura en capas, creado en el año 1980por la Organiuzacion Internacional Normalizacion (ISO, International Organization for Standardization).Se ha publicado desde 1983 por la Union internacional Telecomunicacions (UIT) y, desde 1984, la Organización Internacional de Normalización (ISO) también lo publicó con estandar Su desarrollo comenzó en 1977.

HISTORIA

      A principios de 1980 el desarrollo de redes originó desorden en muchos sentidos. Se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y tamaño de las redes. A medida que las empresas tomaron conciencia de las ventajas de usar tecnologías de conexión, las redes se agregaban o expandían a casi la misma velocidad a la que se introducían las nuevas tecnologías de red.

     Para mediados de 1980, estas empresas comenzaron a sufrir las consecuencias de la rápida expansión. De la misma forma en que las personas que no hablan un mismo idioma tienen dificultades para comunicarse, las redes que utilizaban diferentes especificaciones e implementaciones tenían dificultades para intercambiar información. El mismo problema surgía con las empresas que desarrollaban tecnologías de conexiones privadas o propietarias. "Propietario" significa que una sola empresa o un pequeño grupo de empresas controlan todo uso de la tecnología. Las tecnologías de conexión que respetaban reglas propietarias en forma estricta no podían comunicarse con tecnologías que usaban reglas propietarias diferentes.

      Para enfrentar el problema de incompatibilidad de redes, la ISO investigó modelos de conexión como la red de Digital Equipment Corporation (DECnet), la Arquitectura de Sistemas de Red (Systems Network Architecture, SNA) y TCP/IP, a fin de encontrar un conjunto de reglas aplicables de forma general a todas las redes. Con base en esta investigación, la ISO desarrolló un

modelo de red que ayuda a los fabricantes a crear redes que sean compatibles con otras redes.