Protocolos y Comunicaciones de
Red.
A través de las décadas hemos
notado un gran cambio a la hora de hablar sobre
la variedad de aplicaciones creadas por el hombre para facilitar la
comunicación global. Ciertamente, las innovaciones que han transformado al orbe
en una gran masa llena de redes imaginarias que llevan miles de datos hacia
todas las partes del mundo, están sofisticadamente administradas por diferentes
protocolos o reglas en las que deben tener ciertas restricciones, así como las
seguridad de la misma red, entre otras finalidades para la organización en la
red de comunicación global. Es por esto que le traemos a
continuación lo más relevante acerca de todo lo relacionado con el tema de
protocolos y comunicaciones de red. Pero primero vamos a conocer que es la
comunicación en sí.
Las personas intercambian
ideas mediante diversos métodos de comunicación. Sin embargo,
independientemente del método elegido, todos los métodos de comunicación tienen
tres elementos en común: el emisor, el canal y el mensaje. La comunicación
comienza con un mensaje, o información, que se debe enviar desde un origen
hasta un destino. Ese mensaje debe llevar ciertos protocolos para que la
información se respete y llegue en forma correcta, como por ejemplo un emisor y
un receptor identificados, idioma y gramática común, velocidad y temporización
de la entrega, requisitos de confirmación o acuse de recibo; entre otras
características que serán útiles a la hora de que el canal lo envíe correctamente.
También contiene otras reglas
que se debe seguir a nivel informático, como la codificación entre hosts, el
emisor convierte el mensaje en bits para a enviarlo al receptor por un patrón
común en la red. Otra regla es el formato que tiene que tener el mensaje y encapsulamiento del mensaje, por medio de
los tramas (divisiones del mensaje); si el archivo no viene con los
requerimientos del mismo, no se envía al host receptor. El siguiente es el
tamaño de este, dependiendo de la longitud de los tramas de datos cuando el
emisor los segmenta, el receptor recibirá la información desencapsulandolos
para leer la información completa.
Además se añaden la
temporización o duración de lapso de tiempo del contenido del mensaje, el
control de flujo que depende tanto el tamaño como el tiempo de la información
capsulada en el mensaje, donde los hosts negocian la temporización correcta
debido a que el host emisor tiene más velocidad en cuanto al envió mientras el
host receptor es más lento al procesamiento del mensaje recibido. En el tiempo
de espera, Los hosts de las redes también tienen reglas que especifican cuánto
tiempo deben esperar una respuesta y qué deben hacer si se agota el tiempo de
espera para la respuesta.
Otro requeriemiento indispensable son las opciones de entrega
del mensaje, en cual es necesario que el receptor envíe una confirmación al
emisor; los hosts utilizan métodos de red para estas opciones, uno de ellos se denominan “unicast”, lo que significa que
el mensaje tiene un único destino. Si un host necesita enviar mensajes utilizando
una opción de envío de uno a varios, se denomina “multicast”. Multicasting es
el envío de un mismo mensaje a un grupo de hosts de destino de manera
simultánea. Si es necesario que todos los hosts de la red reciban el mensaje a
la vez, se utiliza el método de broadcast.
Para regir estas opciones se
necesitan de ciertos protocolos interrelacionados llamados “suite de
protocolos” en donde están los dispositivos origen/destino. También se puede
ver la interacción de estos con un stack en
el cual muestra la forma en que los protocolos individuales se
implementan dentro de una suite. Los protocolos se muestran en capas, donde
cada servicio de nivel superior depende de la funcionalidad definida por los
protocolos que se muestran en los niveles inferiores. Las capas inferiores del
stack se encargan del movimiento de datos por la red y proporcionan servicios a
las capas superiores, las cuales se enfocan en el contenido del mensaje que se
envía.
En la red también se
establecen protocolos para el manejo correcto de envío y recibimiento de datos.
Los protocolos de red definen un formato y un conjunto de reglas comunes para
intercambiar mensajes entre dispositivos. Algunos protocolos de red comunes son
IP, HTTP y DHCP. Un ejemplo del uso de una suite de protocolos en comunicaciones
de red es la interacción entre un servidor Web y un cliente Web.
Estos protocolos presentan
varios ejemplos como el protocolo de aplicación en donde es un protocolo que
rige por medio de HTTP y la forma en que interactúan un servidor Web y un
cliente Web; el protocolo de transporte en el que administra las conversaciones
individuales entre servidores Web y clientes Web; protocolo de Internet en el
cual IP es responsable de tomar los
segmentos con formato de TCP, encapsularlos en paquetes, asignarles las
direcciones adecuadas y enviarlos a través del mejor camino hacia el host de
destino, entre otros.
Ahora hablemos de los suites
de protocolo TCI/IP que representa el
estándar abierto, lo que significa que estos protocolos están disponibles para
el público sin cargo, y cualquier proveedor puede implementar estos protocolos
en su hardware o software. Un protocolo basado en estándares es un proceso o un
protocolo que recibió el aval del sector de redes y fue ratificado, o aprobado,
por un organismo de estandarización. El uso de estándares en el desarrollo y la
implementación de protocolos aseguran que productos de distintos fabricantes
puedan interoperar correctamente. Alguno de esas reglas son exclusivas
dependiendo de cómo trabajan, características delimitadores, entre otras
circunstancias.
La suite IP es una suite de
protocolos necesaria para transmitir y recibir información mediante Internet.
Se conoce comúnmente como TCP/IP, ya que TCP e IP fueron los primeros dos
protocolos de red definidos para este estándar. La suite TCP/IP basada en
estándares abiertos reemplazó otras suites de protocolos exclusivas de
proveedores, como AppleTalk de Apple e Internetwork Packet Exchange/Sequenced
Packet Exchange (IPX/SPX) de Novell. Aparecen estos protocolos con la
iniciación de la primera red de conmutación llamada ARPANET en 1969.
En el presente la suite
incluye decenas de protocolos. Están organizados en capas y utilizan el
modelo de protocolo TCP/IP. Los protocolos TCP/IP están incluidos en la capa de
Internet hasta la capa de aplicación cuando se hace referencia al modelo
TCP/IP. Esta se implementa como un stack de TCP/IP tanto en los hosts emisores
como en los hosts receptores para proporcionar una entrega de extremo a extremo
de las aplicaciones a través de la red. Los protocolos 802.3 o Ethernet transmiten el paquete IP a través de un medio
físico que utiliza la LAN.
Además de los protocolos
individuales, están las normas abiertas, ya
que existen muchas opciones distintas disponibles de diversos
proveedores, y todas ellas incorporan protocolos estándares, como IPv4, DHCP,
802.3 (Ethernet) y 802.11 (LAN inalámbrica). Estos estándares abiertos también
permiten que un cliente con el sistema operativo OS X de Apple descargue una
página Web de un servidor Web con el sistema operativo Linux. Los organismos de
estandarización son importantes para mantener una Internet abierta con
especificaciones y protocolos de libre acceso que pueda implementar cualquier
proveedor; algunos ejemplos son Internet Society (ISOC), Internet Architecture
Board (IAB), Internet Engineering Task Force (IETF), Instituto de Ingenieros en
Electricidad y Electrónica (IEEE), International Organization for
Standardization (ISO), entre otros.
Además para la comunicación
existen dos tipos de modelos que son principales para la utilización de la red
en donde se enviará el mensaje; por ejemplo los modelos de protocolos, que coincide
con precisión con la estructura de una suite de protocolos determinada. El
conjunto jerárquico de protocolos relacionados en una suite representa
típicamente toda la funcionalidad requerida para interconectar la red humana
con la red de datos. Un ejemplo clásico de este modelo consiste en el TCP/IP.
También existe el modelo de referencia, en el que es coherente con todos los
tipos de servicios y protocolos de red al describir qué es lo que se debe hacer
en una capa determinada, pero sin regir la forma en que se debe lograr.
Con respecto a este tema se
puede hablar acerca de dos modelos de protocolos que son los principales tipos
que existen globalmente: modelo OSI y modelo TCP/IP. El modelo OSI es el modelo
de referencia de internetwork más conocido. Se usa para diseño de redes de datos,
especificaciones de funcionamiento y resolución de problemas. Fue diseñado por
la ISO para proporcionar un marco sobre el cual crear una suite de protocolos
de sistemas abiertos. Aunque pocos de los
protocolos que se crearon mediante las especificaciones OSI se utilizan
ampliamente en la actualidad, el modelo OSI de siete capas hizo más
contribuciones al desarrollo de otros protocolos y productos para todo tipo de
redes nuevas.
El otro modelo principal
presente en el mundo de las redes es el modelo TCP/IP se creó a principios de
la década de los setenta y se conoce con el nombre de modelo de Internet. La
mayoría de los modelos de protocolos describen un stack de protocolos
específicos del proveedor. Las definiciones del estándar y los protocolos TCP/IP
se explican en un foro público y se definen en un conjunto de RFC disponibles
al público. Las RFC contienen la especificación formal de los protocolos de
comunicación de datos y los recursos que describen el uso de los protocolos.
