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GUIA DE APRENDIZAJE MODELOS Y PROTOCOLOS DE COMUNICACION
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1. IDENTIFICACIÓN DE LA GUÍA DE APRENDIZAJE Competencia:
Resultados de Aprendizaje
Implementar la estructura de la red de acuerdo con un diseño preestablecido a partir de normas técnicas internacionales.
22050101202: Planear recursos requeridos por las fases del proyecto de lainstalación de la red cableada e inalámbrica de acuerdo con el diseño ylos avances tecnológicos, los estándares y normas vigentes, paragarantizar el funcionamiento de la red.
220501012:
Tiempo Estimado de Ejecución los 10 horas
2. PRESENTACION
Al desarrollar esta guía de aprendizaje aplicará los conceptos analizados en la segunda etapa del curso, en donde afianzara los temas sobre modelos y protocolos de red y así mismo se comprenderá un nivel básico de direccionamiento IP y subredes, se busca además que fortalezca el trabajo autónomo y la investigación autodirigida. Objetivos: -Identificar algunos protocolos de comunicaciones y el Modelo OSI -Identificar el direccionamiento IP y las subredes de una red. 3. ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE :
Descripción: 1. Foro: Participe en el foro técnico de discusión de la semana dos respondiendo a la siguiente pregunta “ ¿De acuerdo a las topologías de red vistas, de que manera afecta la infraestructura de red la estabilidad, seguridad, y el rendimiento de una red?”, tenga en cuenta realimentar por lo menos dos participaciones de sus compañeros. 2. Examen: En la carpeta de actividades encontrará el enlace para realizar la prueba de la unidad dos, tendrá 30 minutos para presentarla, tenga en cuenta que las preguntas corresponden a conceptos vistos en el material de la unidad dos
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3. Actividad entregable: 3.1 Teniendo como base el material proporcionado en plataforma responda y sustente las siguientes preguntas argumentativas: 1. Consulte el origen del estándar OSI y su impacto en la construcción de arquitecturas de red. 2. Analizar las funciones de cada capa del modelo OSI. 3. Investigar la arquitectura T/IP. 4. Generar un comparativo del modelo OSI con otras arquitecturas. 3.2 Realice el cálculo de las conversiones de números binarios a números decimales en la siguiente tabla y complétela. Número en base Binaria
Número en base decimal
11111111
255
10101010
170
11110000
240
11011100
220
10001101
141
01111101
125
00110011
51
3.3 Para las siguientes direcciones IP propuestas, determine que clase de IP es y determine la máscara por defecto. Dirección Ip Clase Máscara por defecto
177.100.18.4 126.123.23.1 189.210.50.1 1.1.10.50 88.45.65.35 220.90.130.45 77.251.200.51
B
255.255.0.0
A
255.0.0.0
B
255.255.0.0
A
255.0.0.0
A
255.0.0.0
C
255.255.255.0
A
255.0.0.0
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Ambiente(s) requerido: Ambiente de formación virtual, plataforma blackboard Material (es) requerido: Materiales del curso, semana uno.
1. Consulte el origen del estándar OSI y su impacto en la construcción de arquitecturas de red.
R// El modelo OSI fue diseñado por la ISO (International Organization for Standardization), para proporcionar un marco sobre el cual crear una suite de protocolos de sistemas abiertos, esperando que se utilizara para desarrollar una red internacional que no dependiera de sistemas exclusivos. Fue relegado en última instancia por la suite adoptada por la Internet, dejando a OSI como un modelo de referencia y estudio.
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. El modelo de referencia OSI se ha convertido en el modelo principal para las comunicaciones por red, el modelo OSI se considera la mejor herramienta disponible para enseñar cómo enviar y recibir datos a través de una red. Esta arquitectura aislar las funciones de comunicación de la red en capas, minimizamos el impacto de cambios tecnológicos en el juego de protocolos, es decir, podemos añadir nuevas aplicaciones sin cambios en la red física y también podemos añadir nuevo hardware a la red sin tener que reescribir el software de aplicación.
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2. Analizar las funciones de cada capa del modelo OSI
R// Capa Física (1): Describe los medios mecánicos, eléctricos, funcionales y de procedimiento para activar, mantener y desactivar conexiones físicas para la transmisión de bits hacia un dispositivo de red y desde él. Entre las funciones de la capa física encontramos las siguientes: a. •Realizar la definición tanto de los medios físicos como de las características necesarias que deben poseer los materiales utilizados para efectuar la transmisión de datos a través de la red. b. •Expresar las características relacionadas con la interfaz, tanto el establecimiento de la conexión, como su mantenimiento y finalización. c. •Manejar las señales eléctricas en el medio de transmisión seleccionado y realiz ar la transmisión del flujo de datos a través de este medio. 3- C a p a Enlace de Datos (2): Los protocolos de capa de enlace de datos describen los métodos para intercambiar tramas de datos entre dispositivos en un medio común. Por lo tanto, se ocupa de realizar la especificación relacionada con la organización de los datos cuando se transmiten a través de un medio particular, de finiendo las direcciones, las sumas de control de paquetes de datos, entre otros. Por otro lado, efectúa la detección y el control de errores que puedan suceder en la capa física. La capa de enlace se divide en 2 sub capas: i. •Control Lógico de Enlace (LLC): Define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio físico. ii. •Control de al Medio (MAC): Actúa como controladora del adaptador de red. 4- C a p a de Red (3): La función principal de esta capa es realizar el proceso de direccionamiento de los datos entre una o varias redes, asegurando que los datos lleguen al destino, aunque no se encuentren conectados de manera directa sino a través de un enrutador y determinando la ruta adecuada para que estos lleguen al destino. 5- C a p a de Transporte (4): La capa de transporte define los servicios para segmentar, transferir y rearmar los datos para las comunicaciones individuales entre dispositivos finales. Trabaja de manera independiente del medio de transmisión utilizado en la red, es decir, que no importa el tipo de red física que se utilice, ésta se encarga de garantizar que los datos se entreguen en el destino necesario. 6- C a p a de Sesión (5): La capa de sesión proporciona servicios a la capa de presentación para organizar su diálogo y istrar el intercambio de datos. Asegura que una vez se ha establecido una sesión entre 2 máquinas, ésta pueda continuar hasta que los datos hayan sido completamente transmitidos.
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7- C a p a de Presentación (6): La capa de presentación proporciona una representación común de los datos transferidos entre los servicios de la capa de aplicación. 8- C a p a de Aplicación (7): La capa de aplicación proporciona los medios para la conectividad de extremo a extremo entre individuos de la red humana mediante redes de datos. 3. Investigar la arquitectura T/IP
R// T/IP es un conjunto de protocolos que permiten la comunicación entre los ordenadores pertenecientes a una red. La sigla T/IP significa Protocolo de control de transmisión/Protocolo de Internet y se pronuncia "T-C-P-I-P". Proviene de los nombres de dos protocolos importantes incluidos en el conjunto T/IP, es decir, del protocolo T y del protocolo IP. En algunos aspectos, T/IP representa todas las reglas de comunicación para Internet y se basa en la noción de dirección IP, es decir, en la idea de brindar una dirección IP a cada equipo de la red para poder enrutar paquetes de datos. Debido a que el conjunto de protocolos T/IP originalmente se creó con fines militares, está diseñado para cumplir con una cierta cantidad de criterios, entre ellos, dividir mensajes en paquetes, usar un sistema de direcciones, enrutar datos por la red y detectar errores en las transmisiones de datos. Para poder aplicar el modelo T/IP en cualquier equipo, es decir, independientemente del sistema operativo, el sistema de protocolos T/IP se ha dividido en diversos módulos. Cada uno de éstos realiza una tarea específica. Además, estos módulos realizan sus tareas uno después del otro en un orden específico, es decir que existe un sistema estratificado. Ésta es la razón por la cual se habla de modelo de capas.
El término capa se utiliza para reflejar el hecho de que los datos que viajan por la red atraviesan distintos niveles de protocolos. Por lo tanto, cada capa procesa sucesivamente los datos (paquetes de información) que circulan por la red, les agrega un elemento de información (llamado encabezado) y los envía a la capa siguiente. El modelo T/IP es muy similar al modelo OSI (modelo de 7 capas) que fue desarrollado por la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) para estandarizar las comunicaciones entre equipos.
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El modelo T/IP, influenciado por el modelo OSI, también utiliza el enfoque modular (utiliza módulos o capas), pero sólo contiene cuatro: a la red, Internet, transporte y aplicación.
Como puede verse, las capas del modelo T/IP tienen tareas mucho más diversas que las del modelo OSI, considerando que ciertas capas del modelo T/IP se corresponden con varios niveles del modelo OSI. Las funciones de las diferentes capas son las siguientes: Capa de a la red: especifica la forma en la que los datos deben enrutarse, sea cual sea el tipo de red utilizado.
Capa de Internet: es responsable de proporcionar el paquete de datos (datagrama). Capa de transporte: brinda los datos de enrutamiento, junto con los mecanismos que permiten conocer el estado de la transmisión. Comprende a los protocolos T y UDP. Capa de aplicación: incorpora aplicaciones de red estándar (Telnet, SMTP, FTP, etc.).
Encapsulación de datos Durante una transmisión, los datos cruzan cada una de las capas en el nivel del equipo remitente. En cada capa, se le agrega información al paquete de datos. Esto se llama encabezado, es decir, una recopilación de información que garantiza la transmisión. En el nivel del equipo receptor, cuando se atraviesa cada capa, el encabezado se lee y después se elimina. Entonces, cuando se recibe, el mensaje se encuentra en su estado original:
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En cada nivel, el paquete de datos cambia su aspecto porque se le agrega un encabezado. Por lo tanto, las designaciones cambian según las capas: el paquete de datos se denomina mensaje en el nivel de la capa de aplicación. El mensaje después se encapsula en forma de segmento en la capa de transporte. Una vez que se encapsula el segmento en la capa de Internet, toma el nombre de datagrama. Finalmente, se habla de trama en el nivel de capa de a la red.
Capa de a la red La capa de a la red es la primera capa de la pila T/IP. Ofrece la capacidad de acceder a cualquier red física, es decir, brinda los recursos que se deben implementar para transmitir datos a través de la red.
Por lo tanto, la capa de a la red contiene especificaciones relacionadas con la transmisión de datos por una red física, cuando es una red de área local (red en anillo, Ethernet, FDDI), conectada mediante línea telefónica u otro tipo de conexión a una red. Trata los siguientes conceptos: enrutamiento de datos por la conexión, coordinación de la transmisión de datos (sincronización), formato de datos, conversión de señal (análoga/digital), detección de errores a su llegada, etc. Afortunadamente, todas estas especificaciones son invisibles al ojo del , ya que en realidad es el sistema operativo el que realiza estas tareas, mientras los controladores de hardware permiten la conexión a la red (por ejemplo, el controlador de la tarjeta de red).
Capa de Internet La capa de Internet es la capa "más importante" (si bien todas son importantes a su manera), ya que es la que define los datagramas y istra las nociones de direcciones IP. Permite el enrutamiento de datagramas (paquetes de datos) a equipos remotos junto con la istración de su división y ensamblaje cuando se reciben. La capa de Internet contiene 5 protocolos: IP, ARP, ICMP, IGMP y RARP. Los primeros tres protocolos son los más importantes para esta capa.
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Capa de transporte Los protocolos de las capas anteriores permiten enviar información de un equipo a otro. La capa de transporte permite que las aplicaciones que se ejecutan en equipos remotos puedan comunicarse. El problema es identificar estas aplicaciones. De hecho, según el equipo y su sistema operativo, la aplicación puede ser un programa, una tarea, un proceso, etc.
Además, el nombre de la aplicación puede variar de sistema en sistema. Es por ello que se ha implementado un sistema de numeración para poder asociar un tipo de aplicación con un tipo de datos. Estos identificadores se denominan puertos. La capa de transporte contiene dos protocolos que permiten que dos aplicaciones puedan intercambiar datos independientemente del tipo de red (es decir, independientemente de las capas inferiores). Los dos protocolos son el T y UDP, que se diferencian por el tipo de servicio que ofrecen. T, es un protocolo orientado a conexión que brinda detección de errores. En cambio, UDP es un protocolo no orientado a conexión en el que la detección de errores es obsoleta.
Capa de aplicación La capa de aplicación se encuentra en la parte superior de las capas del protocolo T/IP. Contiene las aplicaciones de red que permiten la comunicación mediante las capas inferiores. Por lo tanto, el software en esta capa se comunica mediante uno o dos protocolos de la capa inferior (la capa de transporte), es decir, T o UDP. Existen diferentes tipos de aplicaciones para esta capa, pero la mayoría son servicios de red o aplicaciones brindadas al para proporcionar la interfaz con el sistema operativo. Se pueden clasificar según los servicios que brindan: istración de archivos e impresión (transferencia), conexión a la red, conexión remota, diversas utilidades de Internet.
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4. Generar un comparativo del modelo OSI con otras arquitecturas
R// MODELO DE REFERENCIA T/IP El protocolo T/IP se divide en 5 capas: La Capa de Aplicación: En esta capa se encuentra toda la lógica necesaria para posibilitar las distintas aplicaciones del . La Capa de Origen-Destino: También llamada Capa de Transporte, es la que tiene aquellos procedimientos que garantizan una transmisión segura. La Capa de Internet: En las situaciones en las que los dispositivos están conectados a redes diferentes, se necesitarán una serie de procedimientos que permitan que los datos atraviesen esas redes, para ello se hace uso de esta capa, en otras palabras, el objetivo de esta capa es el de comunicar computadoras en redes distintas. La Capa de a la Red: Es la responsable del intercambio de datos entre el sistema final y la red a la cual se está conectado, el emisor debe proporcionar a la red la dirección de destino. Se encuentra relacionada con el y el encaminamiento de los datos a través de la red. La Capa Física: Define la interfaz física entre el dispositivo de transmisión de datos (por ejemplo, la estación del trabajo del computador) y el medio de transmisión o red. Esta capa se encarga de la especificación de las características del medio de transmisión, la naturaleza de las señales, la velocidad de los datos y cuestiones afines.
MODELO DE REFERENCIA OSI El modelo OSI tiene siete capas: La Capa de Aplicación: Esta provee el al entorno OSI para los s y los servicios de información distribuida. La Capa de Presentación: Proporciona independencia a los procesos de aplicación respecto a las diferencias existentes en las representaciones de los datos. La Capa de Sesión: Facilita el control de la comunicación entre las aplicaciones; establece, gestiona y cierra las conexiones entre las aplicaciones cooperadoras. La Capa de Transporte: Ofrece seguridad, transferencia transparente de datos entre los puntos interconectados y además establece los procedimientos de recuperación de errores y control de flujo origen-destino. La Capa de Red: Da a las capas superiores independencia en lo que se refiere a las técnicas de conmutación y de transmisión utilizadas para conectar los sistemas, es responsable del establecimiento, mantenimiento y cierre de las conexiones. La Capa de Enlace de Datos: Suministra un servicio de transferencia de datos seguro a través del medio físico enviando bloques de datos, llevando a cabo la sincronización, el control de errores y el de flujo de información que se requiere. La Capa Física: Encargada de la transmisión de cadenas de bits no estructuradas sobre el medio físico, se relaciona con las características mecánicas, eléctricas, funcionales y procedimientos para acceder al medio físico.
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4. EVIDENCIAS Y EVALUACION Descripción de la evidencia Entregable: Forma de entrega: Criterios de Evaluación:
Desarrollo de la guía de aprendizaje con las tablas y espacios para contestar Una vez finalizadas, guarde el archivo y adjúntelo en el enlace dispuesto en la plataforma para tal fin. - Se sustenta adecuadamente las respuestas planteadas en las preguntas argumentativas - Se realizan correctamente ejercicios de Subredes y Direccionamiento IP
5. GLOSARIO En el botón “Glosario” del menú principal del curso encontrará los términos claves que puede necesitar para el desarrollo de la guía 6. BIBLIOGRAFIA -Feibel, Werner. The encyclopedia of networking, Network Press 1995 -Tanenbaum, Andrew. Redes de computadoras, Prentice Hall -http://www.frm.utn.edu.ar/comunicaciones/modelo_osi.html -http://www.ciscoredes.com/tutoriales/60-modelo-osi-y-tpc-ip.html -http://wospina.obolog.com/internet-actualidad-1210863 CONTROL DEL DOCUMENTO
Autores
Nombre Lyda Marcela Rojas Fabio Enrique Combariza Margarita Avellaneda Fredy Ascencio
Cargo Instructor
Dependencia Formación virtual
Fecha Julio 2012