Aplicaciones Distribuidas en Internet: Cliente/Servidor, Arquitecturas y Evolución

Cliente/Servidor, Internet y Proceso Centralizado

¿Qué es Internet?

La importancia de Internet no está en el número de sus nodos sino en la generalidad y estandarización de la conexión. Sobre esta plataforma de transporte se han construido los protocolos que dan los servicios de la red:

SMTP para el correo electrónico.
TELNET para la conexión de máquinas remotas (o locales si conviene).
FTP para el intercambio de ficheros.
HTML como formato estándar de presentación.
CGI (en claro desuso) y Servicios Web como petición de servicios.
XML que se ha convertido en un estándar de intercambio de información entre procesos.
SOAP para llamadas remotas RPC con descripción del servicio en XML.

¿Qué es una Web?

Una Web es un sistema de distribución y presentación de información bajo Internet en páginas de hipertexto. La información se puede publicar instantáneamente y, navegando por la red, se puede acceder desde cualquier nodo conectado a cualquier servidor conectado.

Hoy en día la Web es un verdadero sistema multimedia con gran capacidad de atender a muchos clientes a la vez. El acceso simultáneo de muchos clientes al mismo servidor se conoce como concurrencia. Internet tiene unos índices de concurrencia enormes y proporciona los recursos para soportarlo.

Las Aplicaciones Internet Pasivas

Surgieron así aplicaciones Internet caracterizadas por:

Existencia de programas residentes en el servidor de la Web.
Accesos por los clientes desde un navegador utilizando una URL.
Recepción del componente de presentación de esos programas en el nodo de acceso cuando se realiza la conexión a través del navegador.
Manipulación del componente de presentación por el usuario y envío al servidor Web para su proceso.
Los datos son procesados en el servidor Web y el componente de presentación es enviado actualizado al cliente, normalmente con los resultados de una consulta, a aceptación o los errores de los datos registrados o una ampliación de la petición de datos.
Gestión desde estos programas de aplicaciones de:
- Consulta de BD o de almacenes de datos (periódicos, revistas, normativas, etc.) residentes en la zona de influencia de la Web.
- Captura de datos de un usuario del nodo conectado y registro en la zona de influencia de la Web.

Las aplicaciones pasivas tienen una característica básica: no hay ninguna interacción con los datos y programas del nodo conectado. El navegador utilizado en el nodo de conexión es un mero recurso de trabajo. (ej. Consulta de marchamo)

Modelo de consulta: como su nombre lo indica, solo para consulta o mostrar datos.
Ejemplo: Aplicaciones para poner datos estadísticos al acceso de usuarios.
Modelo Captura de Datos: Captura de información.
Ejemplo: Aplicaciones de registro de pedidos sobre verdaderas tiendas virtuales.

La información está disponible inmediatamente y sin problemas de inconsistencias. Además, en este tipo de aplicaciones, la disponibilidad y la estandarización están ligadas a la rapidez de acceso. Y permiten igual formato si se trabaja internamente en la compañía y si se deja acceso externo. El único problema es el posible coste de las comunicaciones.

Aplicaciones Internet Activas

Las aplicaciones Web interaccionan con el entorno de los datos y procesos locales. (ej. Llenar formularios, donde hay interacción con la BD)

De hecho, las aplicaciones distribuidas hoy en día han de verse como un diseño unificado con dos formas de implementación de servicios Cliente/Servidor: los basados en Sistema Operativo e Internet.

Es decir, Internet tiene un doble uso:

Una forma alternativa y complementaria al Cliente/Servidor basado en Sistema Operativo para diseñar aplicaciones distribuidas:
- Como aplicaciones Web pasivas.
- Como aplicaciones C/S basadas en Internet (activas).
Vía de comunicación de aplicaciones distribuidas Cliente/Servidor convencionales basadas en Sistemas Operativos.

Mecanismo de Transferencia en el Modelo Pasivo

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Una vez levantada una vía de comunicación, se arranca un navegador en el nodo del Cliente Web.
El usuario especifica desde el Cliente Web y a través del navegador la dirección de la página Web que quiere consultar.
El cliente establece la conexión con el servidor Web que le inicia o no una sesión y, en este caso, le asigna una página de datos.
El cliente, tras autentificarse si es necesario, solicita la página u objeto deseado recibiendo un componente de presentación.
Cuando el cliente envía la página cumplimentada al servidor Web, el servidor le asigna una línea de proceso para atenderle, recuperando, si ha lugar, su página de datos. A partir de aquí, localiza la información o el proceso pedido y los devuelve al cliente. En caso de no localizarlos le envía un código de error. La página de datos, si la hay, se actualiza y se guarda para el siguiente acceso.
El cliente interpreta y presenta la información al usuario.
Se rompe la conexión. El comportamiento del servidor Web es, como queda muy claro, descaradamente transaccional.

Remarquemos la importancia del multimedia, del diseño artístico y del marketing dentro del diseño de una Web.

Sin embargo, lo que hace que una Web sea visitada habitualmente no es al final la forma sino el contenido y su permanente actualización.

Componente de Integración

Los componentes de integración permiten el intercambio de datos y servicios entre el cliente y los servidores a través de la Web. Son, pues, una forma de comunicación C/S.

La arquitectura de diseño se basa en la existencia en el servidor Web de unos componentes capaces de recibir peticiones del cliente (normalmente datos y petición de servicios), acceder a los recursos del entorno donde está el servidor Web (y desde aquí a donde haya que llegar) y devolver la respuesta al cliente.

El mecanismo de transferencia consiste básicamente en:

El usuario entra la petición sobre el cliente Web.
La plataforma Internet lleva la petición hasta el servidor Web.
El servidor Web lleva la petición al componente de integración.
El componente de integración resuelve la petición y prepara la respuesta en una página HTML.
La plataforma Internet lleva la respuesta hasta el cliente Web.
El navegador muestra al cliente la página HTML.

Servicios Web

Un Servicio Web es un mecanismo que permite el acceso a servicios de forma transparente a través de la red.

Internet como una Vía para el Diseño C/S

Arquitecturas como las que hemos presentado permiten que la aplicación pueda hacer varios tipos de proceso:

Cliente Suministrado por la Web, o Cliente Web

Directo: El componente de integración procesa directamente la petición interactuando con la Web a través de Servicios Web, saltando el componente de presentación.
Delegación: El componente de integración aporta lógica de negocio y obtiene por cliente/servidor los servicios (de proceso y datos) necesarios para completarla.
Pasarela: El componente de integración se limita a recibir y validar la petición a que la Web la traslade a otros programas (normalmente servicios) que son las que la procesan. Estas aplicaciones devuelven la respuesta al componente de integración que es la que devuelve la aplicación al cliente Web. La lógica de negocio es mínima. El componente de integración es en realidad un servidor que llama a los componentes locales. Es la arquitectura de Servidor Web. La diferencia entre Servidor Web y Cliente radica en la presencia o no de lógica de negocio. La Web solo suministra el servicio, normalmente como un Servicio Web. El proveedor del Servicio Web desconoce quién, cómo y dónde se ha creado en el cliente final. Los clientes Web tienen dos partes: el componente de presentación que se envía al puesto cliente y se ejecuta bajo control del navegador y el componente que queda en el housing de la Web.

Prestaciones de los Clientes Web

El cliente Web actúa como cliente de presentación de la aplicación distribuida con la gran ventaja que se ejecuta en cualquier ordenador con navegador aun desconociendo la plataforma cliente. Además, la operativa de una GUI Internet es un estándar que todo usuario sabe usar.

El cliente Web es el mismo para clientes locales que remotos.
No hay problemas de mantenimiento de versiones ya que el servidor Web hace de servidor de programas. Sin embargo, si Internet cae por la causa que sea, el cliente se queda sin servicio. Como ya sabemos hay aplicaciones distribuidas en las que esto no es admisible.
El alcance de la aplicación distribuida es tan amplio como la red. Y no hay que hacer ninguna instalación en la máquina cliente para que la aplicación funcione. Basta con el Navegador.
La aplicación distribuida se ha integrado con el resto de la instalación. Si las anteriores aplicaciones distribuidas ya disponían de los servidores creados, Internet los utiliza rápidamente. Si no es así, los servidores construidos quedan a disposición de todas las aplicaciones. Internet y C/S se han integrado perfectamente.

Servidores Web

En esta arquitectura, el cliente Web se ha transformado en un Servidor Web Cliente que explora una cola en la parte cliente y enlaza con el servidor Web de distribución. En esta arquitectura de servidores el Servidor Cliente Web hará una delegación de servicio al servidor Web de distribuidor residente en la Web.

Los Dispositivos Móviles. Inalámbrica

PCs portátiles, que a efectos de diseño se comportan como un PC más.
Asistentes personales, más pequeños y manejables, que instancian componentes de presentación o clientes muy ligeros ya que están en contacto permanente con sus servidores.

Nómada

Aplicaciones convencionales en los que se usan PCs portátiles. Por ejemplo, un vendedor ambulante que realiza una ruta y se conecta periódicamente con la central.
Aplicaciones de alta movilidad, donde las necesidades del sistema distribuido en el puesto nómada son muy concretas y se resuelven a través de una aplicación especializada. Corresponden habitualmente a asistentes personales o teléfonos.

Asistentes Personales

Son básicamente aplicaciones donde el asistente sustituye a un PC por su menor tamaño, coste y facilidad y rapidez de ampliación. Pueden incluirse aquí aplicaciones del tipo:

Aplicaciones de consulta a través de Web.
Aplicaciones de captura de datos.
Aplicaciones en que el asistente instancia el componente de presentación de una aplicación de mantenimiento de datos on-line.

Telefonía

Pueden incluirse en este grupo aplicaciones del tipo:

Basadas en la localización de personas u objetos. También se pueden incluir aquí aplicaciones que avisen de ofertas en los centros comerciales.
Acceso a iniciativa del usuario a información de la zona donde se encuentra: restaurantes, oficinas de correos, etc.
Información urgente de recibir, como la modificación de una cotización en bolsa o la disponibilidad de una información que puede afectar al negocio.
Suscripción a eventos como resultados deportivos, noticias, etc.
Servicios de marketing y fidelización.
Servicios de compra muy específicos y pago a través del teléfono.

Servicios Activos y Pasivos: Rutinas, Servidores y Agentes

Un servicio se dirá que es pasivo si sólo actúa si es llamado por otro componente. Ej. conseguir el estado del crédito de un cliente, encriptar, eliminar un cliente de la BD, etc.
Existen dos formas de implementar servicios pasivos:

Estáticamente: linkarlos en el programa: las rutinas o subprogramas de toda la vida.
Dinámicamente: llamarlos en tiempo de ejecución.

Un servicio se dirá activo si toma la iniciativa en función de eventos del sistema. Por ejemplo, un servicio que facture en función de pedidos y albaranes (entrega) obtenidos desde un proceso Internet donde los inicie el propio cliente, una entrada manual por el personal de servicios centrales o un proceso batch.La implementación de servicios activos se hace por agentes. Los agentes serán los encargados de ejecutar servicios desacoplados, es decir, servicios que se piden y de los que no se espera respuesta: el agente los ejecutará cuando corresponda y el programa que los ha pedido no se esperará.

Generaciones de Aplicaciones Distribuidas

Los Orígenes de las Primeras Aplicaciones Cliente/Servidor

Crecieron las necesidades de los datos corporativos de los usuarios de las aplicaciones periféricas.

La Primera Generación de Aplicaciones Distribuidas C/S

Modelo C/S basada en aplicaciones de consulta sobre datos corporativos generados y gestionados a través de las aplicaciones centralizadas. Se conocen simplemente como aplicaciones C/S. Nótese que estas aplicaciones solo tienen de C/S el hecho de compartir un servidor de datos en la red y los recursos de impresión. Sólo en contadas ocasiones se establecen servidores de ficheros entre el HOST y el entorno distribuido para el traspaso automático de la replicación.

Hay cambios en los datos y por tanto se hace imprescindible garantizar la coherencia e integridad de los datos.

Nace el diseño de consistencia.

Aparición de la Segunda Generación

El nacimiento del Middleware se produce como evolución inevitable de la necesidad de estandarización que había de permitir programar y administrar los sistemas con transparencia mediante la normalización y estandarización de los servicios.

La Tercera Generación

La aparición de multimedia operativo, el resurgimiento del Mainframe compitiendo en el ratio prestaciones/precio con los PCs, la imposición casi universal de Microsoft y sobre todos ellos la utilización masiva de Internet producen el nacimiento de la tercera generación.

La utilización de Internet, Intranet y Extranet permite la interconexión remota absolutamente transparente entre elementos de una misma compañía o de diferentes.

Y el estándar de Aplicaciones de Internet permite:

Crear aplicaciones centralizadas utilizando Internet como componente de presentación.
Utilizar medios de comunicación de Internet como forma de comunicar clientes y servidores en aplicaciones C/S.

Lo que ocurrió fue una generalización del modelo C/S disponiendo de dos formas de implementación: C/S convencional e Internet.

La Cuarta Generación: la Integración Total de los Negocios

Con la potenciación de la utilización de modelos distribuidos Internet Activos y la generalización de Servicios Web: la integración total de negocios. La integración de las tecnologías de la información del concepto de Total Business Integration (TBI) es el objetivo a conseguir en el mundo de los negocios para minimizar costes y aumentar la eficacia de gestión.

Integración de los Procesos Internos

Hay que crear un escenario suficientemente flexible como para permitir la integración de las nuevas aplicaciones con costes y plazos razonablemente reducidos. Los conceptos de diseño e integración de aplicaciones distribuidas en la clave.

Integración de las Plataformas

Los conceptos básicos de Middleware distribuido permitirán interconectar de forma transparente las plataformas tanto interna como externamente. Y una reacción más rápida a la evolución tecnológica.

Integrar los Procesos de Negocio Interempresariales

La integración de las aplicaciones de diferentes compañías, y de la semántica de los procesos de negocio que los soportan, necesita de un lenguaje universal común. XML se creó con este objetivo y tiene, pues, un papel básico facilitando la comunicación entre procesos de negocio y, finalmente, entre las personas.

Para conseguir una integración process to process se creó XML (eXtensible Mark up Lenguage) como un conjunto de estándares del Consorcio World Wide Web pensado, inicialmente, para integrar procesos de Internet de forma alternativa a EDI (Electronic Data Interchange). La robustez, sencillez y eficacia de la idea lo ha convertido en un estándar para la integración de procesos distribuidos independientemente de si la plataforma es Internet o Sistema Operativo.

Interoperatibilidad de Datos

Para conseguir la operatividad necesaria, se necesitará también que los datos compartidos estén publicados, y por tanto permanentemente actualizados de forma que se eviten al máximo los procesos de replicación e intercambio por interfases.

Servicios Web

El término Servicio Web presenta dos acepciones:

Funcional: como suministradora de servicios.
Tecnológico: como conjunto de tecnologías que permiten este tipo de arquitectura sobre Internet.

Concepto de Servicio Web

Los Servicios Web son componentes de software reutilizables, ligeramente acoplados que semánticamente encapsulan funcionalidades discretas que son distribuidas y accesibles a nivel de programación a través de protocolos de Internet.
Su objetivo es proporcionar interoperatividad sobre una plataforma Internet entre toda clase de aplicaciones y sistemas que se integran de forma transparente siempre que se acojan a los estándares propuestos.
Los servicios Web se basan en una arquitectura de objetos distribuidos en Internet bajo arquitectura C/S, que se comunican por parámetros XML y utilizando como transportista los protocolos estándar de Internet. Permiten la interconexión de plataformas heterogéneas de forma transparente y desconociéndose mutuamente. Es una arquitectura ideal para la integración de procesos de negocio de empresas con sus clientes y proveedores.

Ciclo de Vida de los Web Servicies

Arquitectura Funcional de los Servicios Web

La arquitectura se basa en tres tipologías de servicios que se muestran en la figura:

Servicios de Catalogación: Sirven al proveedor para publicar su servicio en la red. Los aporta la Agencia.
Servicios de Localización: Sirven al usuario para localizar funcionalmente el servicio que necesita. La localización y descubrimiento del servicio puede ser:

Estática, navegando el futuro cliente.
Dinámica en tiempo de diseño o ejecución utilizando un servicio UDDI.

Servicios de Utilización: Una vez escogido el servicio y encontrado el proveedor, permiten pedir e instanciar el objeto que debe proporcionar el servicio. El ámbito de cada servicio ya ha quedado claramente definido en el apartado anterior.

La arquitectura de los servicios Web es una Arquitectura Orientada a Servicios (SOA – Service Oriented Architecture) formada por una colección de servicios que se interconectan entre ellos para conseguir una determinada actividad. Los servicios de localización y comunicación son uno más de la lista disponible.

Existen otros componentes en esta arquitectura tecnológica que deben tenerse también en cuenta:

Autenticación y seguridad.
Integración en el Middleware.
Calidad de servicio.
Administración.

Roles de un Servicio Web en un Sistema Distribuido

Unificación de parámetros de servicios equivalentes con heterogeneidad de formatos.
Integración de procesos de negocio entre dos entornos que se desconocen tecnológicamente.
Envolvente de aplicaciones heredadas.
Agente en un WorkFlow. Se utiliza el estándar WSFL para la descripción de este tipo.

Etapas del Ciclo de Vida donde Influye la Arquitectura Distribuida

El ciclo de vida en cascada se inicia con una petición de usuario reflejada en unos Requerimientos de Usuario, verbales o escritos, pero nunca muy precisos.

A partir de aquí el informático elabora un Análisis de Requerimientos que realiza una aproximación a la viabilidad del proyecto, en plazos, costes y recuperación de la inversión. En esta fase suele haber ya una primera valoración del nivel de distribución que tendrá la aplicación.

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A partir de aquí se desarrolla un Análisis Funcional o Especificación que ha de reflejar de forma completa y precisa qué espera el usuario de la aplicación. Todos los que trabajamos en diseño de aplicaciones distribuidas coincidimos en que estas tres primeras etapas son independientes del hecho de que después la aplicación pueda ser o no distribuida.

Una vez redactado el funcional y pactado con el usuario, empieza la etapa de diseño tecnológico. Este ciclo se inicia con el Diseño de la Arquitectura del Sistema. Es aquí donde impacta de lleno el hecho de que la arquitectura de aplicación escogida es distribuida. La idea fundamental es que habrá que incorporar unas etapas adicionales de diseño para contemplar este hecho.

La siguiente etapa del tecnológico es la Programación y Codificación de los algoritmos necesarios. Esta etapa vuelve a ser independiente de la arquitectura distribuida.

Una vez construido, cada programa se Prueba individualmente y se integra en su bloque operativo.

Una vez probados todos los programas por el equipo de desarrollo se realiza la Integración sobre la plataforma definitiva. Los recursos distribuidos se localizan en esa plataforma y hay que comprobar el buen funcionamiento integrado de los componentes distribuidos. Esta etapa, que en una aplicación no distribuida suele ser un apéndice de la etapa de Prueba, es en un sistema distribuido fundamental. Y marcará el éxito o el fracaso de la aplicación. Hay que comprobar rendimientos, tolerancia a fallos, procesos de recuperación de servicios, vías alternativas, etc. Dicho de otra forma, hay que verificar completamente el diseño de consistencia.

Finalmente se produce la Instalación y Arranque de la aplicación que, si la etapa de integración se ha desarrollado correctamente, no debería ser básicamente diferente al de una aplicación no distribuida.

El otro punto básicamente diferencial de una aplicación distribuida es la Administración del Sistema Distribuido, situación en que las aplicaciones distribuidas están en clara desventaja sobre las centralizadas.

Comunicación de Datos en Sistemas Distribuidos

Definición de la comunicación en un sistema distribuido:

Es un conjunto bien conocido de reglas y formatos que se utilizan para la comunicación entre procesos que realizan una determinada tarea.

Se requieren dos partes:

Especificación de la secuencia de mensajes que se han de intercambiar.
Especificación del formato de los datos en los mensajes.

Definición de un Protocolo:

El término protocolo se refiere a las reglas que permiten a distintos dispositivos comunicarse entre sí de tal forma que cada uno pueda enviar y recibir señales comprensibles. Un protocolo permite que componentes heterogéneos de sistemas distribuidos puedan desarrollarse independientemente y, por medio de módulos de software que componen el protocolo, haya una comunicación transparente entre ambos componentes. Es conveniente mencionar que estos componentes del protocolo deben estar tanto en el receptor como en el emisor.

Ejemplos de protocolos usados en los sistemas distribuidos:

IP: Protocolo de Internet. Protocolo de la capa de Red, que permite definir la unidad básica de transferencia de datos y se encarga del direccionamiento de la información, para que llegue a su destino en la red.
TCP: Protocolo de Control de Transmisión. Protocolo de la capa de Transporte, que permite dividir y ordenar la información a transportar en paquetes de menor tamaño para su transporte y recepción.
HTTP: Protocolo de Transferencia de Hipertexto. Protocolo de la capa de aplicación, que permite el servicio de transferencia de páginas de hipertexto entre el cliente Web y los servidores.
SMTP: Protocolo de Transferencia de Correo Simple. Protocolo de la capa de aplicación, que permite el envío de correo electrónico por la red.
POP3: Protocolo de Oficina de Correo. Protocolo de la capa de aplicación, que permite la gestión de correos en Internet, es decir, le permite a una estación de trabajo recuperar los correos que están almacenados en el servidor.

REQUERIMIENTOS PARA SISTEMAS DE COMUNICACIÓN DE DATOS

Los componentes que se incluyen en un sistema de información determinan cómo puede ocurrir la transmisión de datos.

El analista de sistemas debe elegir o familiarizarse con los siguientes componentes:

Canales de comunicación.
Dispositivos de control de comunicación.
Protocolo de comunicación.

Además, el analista también debe elegir las características de la red que corresponda a los sistemas ya en uso o que puedan adaptarse a las características del hardware o software de la(s) computadora(s) en donde opera la red de comunicación.

Canales de Comunicación

Un canal es la ruta que interconecta al punto donde se transmiten los datos con su destino. Un canal también puede recibir el nombre de circuito, línea, unión, camino de los datos o medio de la transmisión. Las características de cada tipo de canal influyen en la velocidad, el costo y la distancia de transmisión. Existen 5 tipos de canales que tienen un uso amplio: Cable telefónico por pares, cable coaxial, fibras ópticas, microondas y satélite.

Cable Telefónico

El cable telefónico es el más antiguo de los canales de comunicación. Al incorporar nuevos dispositivos que permitan a estas líneas transmitir datos de computadora, las organizaciones pueden obtener el servicio que necesitan sin el costo adicional de instalar nuevas líneas de comunicación. La red telefónica mundial actual transporta más datos que conversaciones orales. Sin embargo, debido al origen de la red hoy en día, todavía se reconoce a los canales como Canales de grado oral.

Relaciones con otros conceptos importantes como lo son:

Velocidades de Transmisión: La velocidad de la transmisión de los datos se mide en Bits por segundo. Esta depende de varios factores distintos, incluyendo las características del canal y los componentes de hardware o software. Las velocidades de transmisión también se describen a menudo en términos de Baud. Este mide el envío de señales o tasa de pulsos del canal, es decir, el número de veces por segundo que cambia la tasa de señales en el canal de comunicación.
Líneas de conmutación: La red telefónica pública a menudo se conoce como una red de conmutación. El nombre proviene de la manera en que las llamadas siguen la ruta desde el origen hasta el destino, usando líneas telefónicas regulares. Cuando se marca un número telefónico, ya sea para una conversación o transmisión de datos, se está usando una línea de conmutación. Los centros de conmutación son el recurso que permite la interconexión con muchos otros lugares desde un solo origen.
Líneas privadas en Renta: Cuando la transmisión es frecuente o se desean velocidades mayores de las posibles con las líneas normales, los analistas especifican la renta de líneas privadas. Estas se dedican exclusivamente al uso del suscriptor; no forman parte de la red pública de conmutación. Se prepara y se cablea una ruta fija alrededor de la oficina central de comunicación. La decisión de usar estas líneas privadas en renta puede ser el resultado del acondicionamiento de líneas, un proceso en el que el portador (es decir, la compañía telefónica) usa filtros para minimizar la interferencia y retraso en una línea. Con un alto acondicionamiento, son posibles velocidades de transmisión más altas.
Tipos de Líneas: El tipo de línea determina la dirección de la transmisión de datos. Hay tres tipos de líneas: Las líneas Simples, que solamente transmiten datos en una sola dirección. Las Líneas Semi-Dúplex, que transportan datos en cualquier dirección, pero no ambas a la vez. Y las Líneas Dúplex, que transmiten datos en ambas direcciones simultáneas.
Portadores Digitales: Algunas de las líneas de los portadores se diseñan para transmisión digital en vez de analógica. Estos canales se usan tanto para voz como para datos. En cualquier caso hay una jerarquía de canales, con base en la velocidad de transmisión. Los canales de alta velocidad tienen designaciones como T-1, T-2, T-3 y T-4. Un canal T-1, compuesto de 24 canales individuales, tiene una velocidad de 1.544 millones de bits por segundo (Mbps). A su vez, los canales T-1 pueden formar canales T-2 con una capacidad de 6.312 Mbps. Los canales T-3 tienen capacidad de 44.736 Mbps, y los T-4 (los canales de la más alta capacidad disponible) tienen una velocidad de 274.176 Mbps.
Elección de Líneas Telefónicas: El analista selecciona las líneas normales o en renta dependiendo de 1) la cantidad de datos a transmitir y 2) la confiabilidad de las líneas.

Cable Coaxial

Un medio de transmisión aún más eficiente es el cable coaxial, el cual hace posible velocidades más altas de transmisión y permite que más datos se muevan en el canal en un periodo de tiempo.

En comparación con el par de cableado telefónico, el cable coaxial ofrece las siguientes ventajas:

Las velocidades de transmisión varían de 1 a 50 millones de bits por segundo.
No es susceptible a la interferencia eléctrica o el ruido.
Poca distorsión de la transmisión.
Poca pérdida de señal (se puede transmitir a larga distancia, es decir, a través de un estado o por todo el país).
Tanto el cable coaxial de banda base como el de banda ancha tienen un uso generalizado.

También se considera importante la:

Banda Base: Los cables de banda base transmiten en un solo canal a velocidades muy altas. Cuando hay que enviar datos a larga distancia, se añaden amplificadores al canal para sortear el debilitamiento de la señal.
Banda Ancha: La ventaja del cable de banda ancha es su capacidad para transportar varias señales a la vez. Se usa un equipo de modulación relativamente complejo para subdividir el cable coaxial en muchos canales distintos. En esencia, cada canal es una red de banda base, con un rango de frecuencia distinto.

Microondas

La mayoría de las transmisiones de datos se realiza mediante el cable telefónico. Sin embargo, la mayor parte de las transmisiones a larga distancia de datos y voz usa instalaciones de microondas. No se usan cables. En vez de esto, las estaciones de envío y recepción llevan la transmisión por el aire.

Satélite

La transmisión que utiliza satélites en órbita aumenta la frecuencia. Los datos se transmiten desde las instalaciones del usuario a una estación terrena, de donde se envían a un satélite en el espacio. Un analizador en el satélite recibe la señal y la transmite a otro destino en tierra.

Fibras Ópticas

Una fibra de vidrio o plástico se introduce en un largo cilindro que actúa como medio de transmisión. Los pulsos de luz transportan los datos. La combinación de rayos láser y las fibras de vidrio soportan la transmisión de datos a larga distancia. Las velocidades de transmisión pueden llegar hasta varios millones de bits por segundo.

Dispositivos de Control de Comunicaciones

Siempre que se transmiten datos, debe existir un medio de interconexión entre los componentes de cómputo y los canales de comunicación. Existen varios dispositivos, entre ellos están:

Modems: Los módems se usan para conectar las computadoras y las líneas analógicas. Un MODEM en el extremo de envío convierte las señales digitales de la computadora a su forma analógica para la transmisión y viceversa.
Unidad de Servicio de Datos: Una unidad de servicio de datos es un MODEM que se usa en las redes de transmisión digital.
Unidad de Control de Comunicaciones: Las actividades que implica el manejo de un sistema de comunicaciones necesita software y tiempo de procesamiento, esta unidad se encarga de esto.
Multiplexor: Si las terminales de la computadora no envían datos en forma continua, la línea de transmisión queda disponible para que otras terminales la utilicen. El multiplexor rastrea cada dispositivo para recoger y transmitir datos en una única línea al UCP.
Concentrador: Un concentrador es similar a un multiplexor en el sentido de que también combina varias señales simultáneas de datos desde distintas estaciones a una sola corriente de datos. Sin embargo, tiene la característica adicional de la inteligencia. Esto quiere decir que este puede llevar a cabo algunas de las funciones del UCP.
Conmutador de Datos: Este puede hacer y recibir llamadas, almacenar en forma temporal mensajes e interconectarse con las redes de telefonía normal como digital.
Controlador de Grupos: Estos interconectan las terminales e impresoras a los canales de comunicación y permiten compartirlos en el mismo sentido que los multiplexores.

Los Protocolos

Protocolo Asíncrono: En esta transmisión los datos se transmiten un carácter a la vez, usando bits de inicio y final.

Protocolo Síncrono: Esta transmisión es continua. Las terminales transmisoras y receptoras deben sincronizarse, es decir, estar en fase entre sí.

Existen 2 tipos muy comunes de protocolo síncrono: BYSYNC, que pueden transmitir datos codificados en ASCII y el EBCDIC que se le asocia la transmisión Semi-dúplex.

Un protocolo debe llevar a cabo las siguientes funciones:

üLograr la atención de las otras partes en la comunicación.
üIdentificar el componente con los otros componentes en la comunicación.
üProporcionar un indicador constante de que los datos están siendo recibidos y comprendidos, o bien sea todo lo contrario.
üSolicitar la retransmisión de los datos erróneos.
üIniciar el procedimiento de recuperación si aparecen datos.
üProporcionar una forma aceptable de concluir una transmisión para garantizar que todas las partes han terminado.
REDES DE COMUNICACIONES
Las redes de comunicaciones pueden cubrir diferentes distancias, según los requerimientos de la organización y el sistema de información. En general, las redes de comunicaciones operan en las áreas siguientes:
·Internacionales.
·Entre estados de un país. ·En el interior de un estado. Centro de instalaciones locales.
Topologías de Red
Las redes de comunicaciones utilizan cuatro distintas topologías, que son la disposición o arreglo de los dispositivos de comunicación y rutas de datos que llevan a cabo la transmisión de datos.Estas son: Sistema entre puntos, Caída múltiple, topología estrella y topología de anillo.

Modelo de interconexión IEA
IEA quiere decir interconexión de estándares abiertos, lo que significa que pone énfasis en la capacidad de poder utilizar el equipo de varios fabricantes distintos en las redes de comunicación.El modelo IEA divide una red en siete niveles, cada uno con tareas y funciones claras y proporciona entradas específicas para los niveles adyacentes.
·Nivel Físico: Este une la computadora y el flujo de datos con el canal de comunicación.
·Nivel de línea de datos: Este gobierna el intercambio de marcos de datos, garantizando que cada dispositivo puede enviar y recibir datos.
·Nivel de la Red: Es el responsable de establecer, mantener y terminar las conexiones entre los componentes en una red.
·Nivel de Transporte: Nombra, direcciona, almacena y utiliza multiplexor para los mensajes formados en paquetes en el nivel de la red.
·Nivel de Sesión: Las sesiones son la interconexión entre dos entes que se comunican. Este nivel crea y maneja dichas sesiones.
·Nivel de Presentación: Este nivel maneja la traducción y formateo de los datos.
·Nivel de Aplicación: El punto de acceso del usuario a la red, consta de Software de Aplicación.
Arquitecturas de red de proveedores
El diseño de un sistema de comunicación de datos, implica muchas decisiones. Para poder apoyar a los diseñadores de sistema a ensamblar redes y promover la interconexión de sus equipos, muchos proveedores han diseñado arquitecturas de red.

Características de las arquitecturas de Red
Una arquitectura de red incluye las especificaciones y descripciones de los componentes en el sistema de comunicación de datos. Las rutas de transmisión, protocolos, medidas de seguridad y métodos de interconexión se detallan en la arquitectura.
Se han diseñado muchas arquitecturas. Entre las que se usan más ampliamente están las siguientes:
·Arquitectura de red DEC (DCEnet, de la Digital Equipment Corporation)
·Red de sistemas distribuidos (DSN, de Hewlett Packard)
·Arquitectura de red de sistemas (SNA, de IBM)
·Arquitectura de red distribuida (DNA, de NCR Corporation)
·Primenet (Prime Computer)
·Arquitectura de expansión ininterrumpida (Tandem Computers)
DISEÑO DE REDES LOCALES
Las redes locales interconectan las computadoras y componentes de un sistema de cómputo dentro de un área geográfica limitada.
Características de las redes locales Una red local es una red de comunicaciones que interconecta dispositivos de cómputo dentro de una instalación.
Dentro de una red de comunicaciones puede haber una variedad de equipos de cómputos, incluyendo microcomputadoras, estaciones de trabajo o terminales, impresoras o servidores de archivos. Usualmente están interconectados debido a una o más de las razones siguientes:
·Distribución de información y mensajes. Distribución de documentos. Compartir procesamiento, almacenamiento y equipo de entrada / salida. Interconexión con una red pública.
Canales
Aunque las redes locales se pueden diseñar para utilizar cualquiera de los canales que hemos analizado, es común que utilicen cable telefónico, coaxial o de Fibras ópticas. Siempre que los analistas diseñan las redes locales, buscan proporcionar las características siguientes en la elección de canales:
·Bajo costo de instalación, mantenimiento y manejo. ·Alta resistencia a la interferencia eléctrica. ·Ancho de banda amplio.
·Que permita la interconexión de una variedad de computadoras y equipo de comunicación. Métodos de acceso a las redes locales
El método de acceso determina como comparten las estaciones componentes las instalaciones de la red para la transmisión y recepción de datos. Los dos métodos de acceso preponderantes son la contención de acceso y la transferencia de elementos.
·Contención de accesos: Este limita el retraso en el acceso a la red; la red esta disponible para la demanda en ambientes de trafico ligero.
·Transferencia de Elementos: Este es efectivo en ambientes de tráfico pesado; garantiza igual acceso para todos los usuarios.
Redes locales de IRP / IRC
Estas unidades tienen la capacidad de convertir los datos analógicos de la voz en señales digitales. Así, una red puede transferir tanto voz como datos.
Interfaces y Compuertas
Las redes locales no siempre actúan como sistemas aislados. En algunos casos, los analistas diseñan interfaces entre varias redes locales para permitir la transferencia de datos.
La utilidad de las interfases entre redes es frecuente en las situaciones siguientes:
·Cuando una instalación es muy grande físicamente para una sola red.
·Cuando el volumen del trafico es demasiado pesado para una sola red.
·Cuando varias redes son disímbolas en sus porcentajes de error o interferencia y es de interés para el usuario separar a los usuarios de más o menos problemas.
·Cuando existe una diferencia en los servicios necesarios(Por ejemplo, cuando se necesitan graficas o transmisión de voz en la red).
·Cuando hay una diferencia en la topología o los canales.
SISTEMAS DISTRIBUIDOS EN LA COMUNICACIÓN
La capacidad de conectar a los usuarios con el recurso computacional por medio de comunicaciones es esencial para las organizaciones, ya que una inversión razonable en Hardware y software hace que el acceso a las computadoras esté disponible a todas las personas que los necesitan. Sin embargo, existen muchos ejemplos en los que un usuario desea procesar datos en una instalación específica – tal como una oficina de ventas separada de la administración central de la corporación – y después enviar datos en forma periódica a un sistema de computo en la instalación central.
Concepto de Sistema Distribuido Un sistema distribuido interconecta los lugares que tienen recursos computacionales para capturar y almacenar datos, procesarlos y enviar datos e información a otros sistemas, tales como un sistema central.
Características de los Sistemas con la Comunicación
El procesamiento distribuido está íntimamente ligado con la comunicación de datos. De hecho, un sistema de comunicaciones de datos es la columna vertebral del procesamiento distribuido y el recurso que lo hace utilizable.
Un sistema de procesamiento distribuido incluye:
··Múltiples componentes de procesamiento de propósito general.
·Sistema operativo de alto nivel.
·Distribución física de los componentes.
·Transparencia del sistema.
·Papel dual de los componentes.
Razones para el diseño del SID y la comunicación
·Procesamiento local con capacidad de comunicación: Los analistas diseñan los sistemas distribuidos cuando es deseable o necesario capturar o procesar datos en forma local, pero también comunicarlos con otros lugares.
·Enlaces de distintas marcas de equipos: Existen pocas limitantes en cuanto a marcas de equipos necesarias para operar en un ambiente distribuido. El tamaño del sistema requerido puede variar en forma dramática entre los nodos de una red común.
·Carga compartida: Una importante ventaja de los sistemas distribuidos es la capacidad de compartir el trabajo entre las instalaciones.
·Software Compartido: El software compartido permite que un usuario remoto tenga acceso al sistema de cómputo en otro nodo, introduzca datos y los procese en la computadora remota, utilizando el software almacenado en ese sistema. Al generarse los resultados, éstos se almacenan y luego se descargan al sistema que los solicitó.

DATOS EN UN AMBIENTE DE COMUNICACIONES
Los aspectos a considerar serían:
Validación del Procesamiento
Cuando los sistemas son utilizados por personas enlazadas al sistema de cómputo sólo mediante líneas de comunicación, es difícil decir quién es el usuario. Por lo tanto, el analista debe incluir precauciones adicionales para validar al usuario y la transacción.
Se pueden dividir en:
·Validación de la Transacción: Es el examen de los datos de entrada desde una instalación remota para determinar si es aceptable para procesamiento en el sistema.
·Identificación y Autorización del Usuario: La validación de la transacción se lleva a cabo junto con los procedimientos de identificación del usuario. Se requieren varios niveles de identificación del usuario para proteger totalmente al sistema de la pérdida accidental de datos o del uso no autorizado.
Registros de Auditoría
Un registro de auditoría está diseñado para permitir el rastreo de cualquier registro de entrada o proceso llevado a cabo en un sistema, hasta su fuente original. Una forma de hacer esto es mantener en forma automática un registro de transacciones.
Manejo de Archivos
Puesto que uno de los objetivos de la comunicación de datos y del procesamiento en línea es el de capturar datos mientras que los sucesos están ocurriendo, se debe prestar especial atención a las estructuras de los archivos y a su manejo. Cuando se espera que el sistema procese muchas consultas o cuando sea esencial actualizar de forma inmediata los registros mientras ocurren las transacciones, son apropiadas las organizaciones de acceso directo o indexadas. Además, deben instalarse en unidades de discos que estén en operación, funcionando y disponibles para procesamiento. Redes Distribuidas:
Gestión de Redes
—Las redes y los sistemas de procesamiento distribuido son de importancia critica y creciente en los negocios, gobierno y otras instituciones. La tendencia es hacia redes cada vez mas grandes y complejas, dando soporte a aplicaciones y usuarios.
A medidas que las redes crezcan a gran escala existen dos hechos que se hacen penosamente evidentes: La red y sus recursos asociados y las aplicaciones distribuidas llegan a ser indispensables para la organización. Hay mas cosas que ir mal, inutilizar la red o una parte de ella, degradar las prestaciones a un nivel inaceptable.
Sistema Gestión de Red
Un SGR es una colección de herramientas para monitorizar y controlar la red y que está integrado en los siguientes sentidos:Una interfaz de operador sencilla con un conjunto de ordenes potentes, pero agradables para el usuario, para llevar a cabo la mayoría de las tareas de red.
—Una cantidad mínima de equipo separado del sistema de gestión. Es decir la mayor parte del hardware y software están integrados en el equipo del usuario.
—SGR consta de hardware extra y software adicional implementados entre los componentes de red existentes.
—SGR está diseñado para ver la red entera como una arquitectura unificada, con direcciones, etiquetas asignadas a cada punto y los atributos específicos de cada elemento y enlace del sistema conocido.
—Los elementos activos de la red proporcionan una realimentación regular de información de estado al centro de control de red.
Un SGR tiene los siguiente elementos claves:
——Estación de gestión o de gestor
—Agente
—Base de información de gestión
—Protocolo de gestión de red.

Estación de Gestión o Gestor

Agente
—El agente responde a las solicitudes de información desde una estación de gestión, responde a las solicitudes de acción desde la estación de gestión y puede, de una forma asíncrona, proporcionar a la estación de gestión información importante y no solicitada.
Base de información de gestión

Protocolo de gestión de red

Gestión de Red Distribuida
Tipos de Redes
—PAN: conexión personal a través de cable USB a la PC, conectar cel o camara
—WPAN: conexión WIFI personal, conectar a través del bluetooth.
—MAN
—WAN: Geográficamente son todas aquellas que cubren una extensa área geográfica, requieren atravesar rutas de acceso público, y utilizan parcialmente circuitos proporcionados por una entidad proveedora de servicios de telecomunicación. Una WAN consiste en una serie de dispositivos de comunicación interconectados. A estos nodos no les concierne el contenido de los datos., su función es proporcionar el servicio de conumutación, necesario para transmitir los datos de nodo en nodo hasta alcanzar su destino final.
—NAS (Network Attached Storage) se utilizan para compartir información en las redes
—LAN: Es una red de comunicaiones que interconecta varios dispositivos y proporciona unmedio para la transmision de datos entre ellos. La cobertura de una LAN es muy pequeña, puede ser un edificio o como mucho un conjunto de edificios próximos.
—SAN (Storage Area Networks)
Algunas Tecnologías utilizadas
—ADSL: Llamado así pues permite bajar información al doble de velocidad del que se puede subir, ADSL permite tener una conexión rápida y de velocidades crecientes a tarifas fijas. Este servicio es brindado por el ICE y es muy estable y confiable para los hogares. Es un servicio de conexión permanente a Internet vía ADSL, con alta velocidad y tarifa plana. Se instala sobre una línea telefónica y permite estar conectado a Internet en forma permanente y hablar por teléfono al mismo tiempo.
—RDSI: RDSI (Red Digital de Servicios Integrados), como una red, en general evolucionada de una red digital integrada telefónica, que proporciona, de un extremo a otro, conectividad digital, soportando un amplio abanico de servicios, ya sean vocales u otros, y a la que los usuarios pueden tener acceso mediante dispositivos o interfaces multi-propósito.
—Wimax: WiMAX, acrónimo de Worldwide Interoperability for Microwave Access (Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas), es una norma de transmisión por ondas de radio de última generación orientada al denominado bucle local inalámbrico (en inglés se utiliza el término «última milla» para delimitar el alcance de la comunicación inalámbrica) que permite la recepción de datos por microondas y retransmisión por ondas de radio (protocolo 802.16 MAN). Utiliza una variedad de modos de transmisión, desde enlaces PTM (point-to-multipoint) hasta acceso a internet en forma portable y de movilidad completa
—WiFi: Esta tecnología permite navegar de forma inalámbrica y de alta velocidad, desde los puntos de acceso disponibles en un radio promedio de 100 mts, entre el dispositivo y el punto de acceso, sin necesidad de un cable de conexión entre ellos.
—Satelital: Un satélite de comunicaciones es básicamente una estación que se encarga de retransmitir microondas.
— Se usa como un enlace de dos o más receptores y/o transmisores terrestres, conocidos como estaciones base.
— El satélite se encarga de recibir la señal en una banda de frecuencia, la amplifica y luego la retransmite en otra banda de frecuencia.
— Cada uno de los satélites operará en una serie de bandas de frecuencias llamadas canales transpondedores.
—Satelital (Microondas por Satelite): Las configuraciones en las comunicaciones vía satélite son los enlaces punto a punto entre dos antenas terrestres alejadas entre sí.
—3G: 3G (o 3-G) es la abreviación de tercera-generación en telefonía móvil.
—3G es la evolución de las redes móviles que permitirá a los clientes acceder a una amplia gama de servicios de contenido y valor agregado directamente desde sus celulares.
—Los servicios asociados con la tercera generación proporcionan la posibilidad de transferir tanto voz y datos (una llamada telefónica) y datos no-voz (como la descarga de programas, intercambio de email, y mensajería instantánea). Esta tecnología requiere licencias para un espectro o banda de frecuencias diferente al que opera la tecnología predecesora 2G.

UN MODELO PARA LAS COMUNICACIONES
—El objetivo principal de todo sistema de comunicaciones es intercambiar información entre dos entidades, un modelo simplificado para las comunicaciones es:

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La arquitectura de protocolos TCP/IP
Hay dos arquitecturas determinantes y basicas en el desarrollo de los estandares de comunicación: el conjunto de protocolos TCP/IP y el modelo de referencia OSI.TCP/IP es la arquitectura mas adoptada para la interconexion de sistemas, mientras que OSI se ha convertido en el modelo estandar para clasificar las funciones de comunicación.
Al contrario que en OSI, no hay un modelo oficial de referencia TCP/IP. No obstante basandose en los protocolos estandar que se han desarrollado, todas las tareas involucradas en la comunicación se pueden organizar en cinco capas relativamente independientes (Figura 1.9) :
··Capa de aplicación.
·Capa origen-destino o de transporte.
·Capa internet.
·Capa de acceso a la red.
·Capa fisica.
La capa fisica, define la interfaz entre el dispositovi de transmision de datos y el medio de transmision de red. Esta se esncarga de la especificacion de las caracteristicas del medio de transmision, la natuarleza de las señales, la velocidad de datos y cuestiones a fines.
La capa de acceso a la red, es responsable del intercambio de datos entre el sistema final y la red a la cual esta conectado. El emisor debe proporcionar a la red la direccion del destino, de tal manera que la red pueda encaminar los datos hasta el destino apropiado.
La capa de Internet, el protocolo internet (IP) se utiliza para ofreser el servicio de encaminamiento a traves de varias redes.
Los procedimientos que garantizan una transmision segura estan localizados en la capa origen-destino o capa de transporte. El protocolo TCP (Transmission Control Protocol) es el mas utilizado para proporcionar esta funcionalidad.

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La capa de aplicación contiene la lógica necesaria para posibilitar las distintas aplicaciones de usuario.

El modelo OSI
Definición
Modelo abierto para arquitecturas funcionales de red, periféricos, archivos a compartir, utilidad http://www.monografias.com/trabajos4/costo/costo.shtml> de red. El sistema de comunicaciones del modelo OSI http://www.monografias.com/trabajos13/modosi/modosi.shtml> estructura el proceso en varias capas que interaccionan entre sí. Una capa proporciona servicios a la capa superior siguiente y toma los servicios que le presta la siguiente capa inferior. De esta manera, el problema se divide en subproblemas más pequeños y por tanto más manejables.
Para comunicarse dos sistemas, ambos tienen el mismo modelo http://www.monografias.com/trabajos/adolmodin/adolmodin.shtml> de capas. La capa más alta del sistema emisor se comunica con la capa más alta del sistema receptor, pero esta comunicación se realiza vía capas inferiores de cada sistema. La única comunicación directa entre capas de ambos sistemas es en la capa inferior (capa física http://www.monografias.com/Fisica/index.shtml>)
Los datos parten del emisor y cada capa le adjunta datos de control hasta que llegan a la capa física. En esta capa son pasados a la red y recibidos por la capa física del receptor. Luego irán http://www.monografias.com/trabajos55/iran-contemporaneo/iran-contemporaneo.shtml> siendo captados los datos de control de cada capa y pasados a una capa superior. Al final, los datos llegan limpios a la capa superior.
Cada capa tiene la facultad de poder trocear los datos que le llegan en trozos más pequeños para su propio manejo. Luego serán re ensamblados en la capa paritaria de la estación de destino.
Características üüArquitectura: ·Conocimiento del tráfico. ·Trama – división de la información.
·Paquete – todos los datos a ser enviados.
·Segmento – Conjunto de trama.
üMedio de Transmisión:
·Nic – red
·Asociación -router, bridge, gateway.
·Tecnología – red LAN, WAN, MAN.
üTopología:
·Distancia.
·Distribución.
·Enrutamiento
üCapacidad mucha de banda:
·Proceso estocástico.
·Probabilidad de llegada.
·Distribución «binomial- normal

Capas del modelo OSI
La descripción http://monografias.com/trabajos10/anali/anali.shtml> de las diversas capas que componen este modelo es la siguiente:
1. Capa física: Es la encargada de transmitir los bits de información por la línea o medio utilizado para la transmisión. Se ocupa de las propiedades físicas y características eléctricas de los diversos componentes, de la velocidad http://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml> de transmisión, si esta es unidireccional o bidireccional (simplex, duplex o full-duplex).
También de aspectos mecánicos de las conexiones y terminales, incluyendo la interpretación http://www.monografias.com/trabajos37/interpretacion/interpretacion.shtml> de las señales http://www.monografias.com/trabajos36/signos-simbolos/signos-simbolos.shtml> eléctricas. 2. Capa de enlace:Puede decirse que esta capa traslada los mensajes hacia y desde la capa física a la capa de red. Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular. Esta capa define como son los cuadros, las direcciones y las sumas de control de los paquetes Ethernet http://www.monografias.com/trabajos12/giga/giga.shtml>.
Además del direccionamiento local, se ocupa de la detección y control de errores ocurridos en la capa física, del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisión. Para esto agrupa la información a transmitir en bloques, e incluye a cada uno una suma de control que permitirá al receptor comprobar su integridad. Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor. Si algún datagrama se ha corrompido se envía un mensaje de control al remitente solicitando su reenvío.
La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas:
·Control lógico de enlace LLC: define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio físico, proporcionando servicio a las capas superiores.
·Control de acceso al medio MAC: Esta subcapa actúa como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red). De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces «MAC driver», y la dirección http://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtml> física contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como dirección. Su principal consiste en arbitrar la utilización del medio físico para facilitar que varios equipos puedan competir simultáneamente por la utilización de un mismo medio de transporte. El mecanismo CSMA/CD («Carrier Sense Multiple Access http://www.monografias.com/trabajos5/basede/basede.shtml> with Collision Detection») utilizado en Ethernet es un típico ejemplo de esta subcapa.
3. Capa de Red
Esta capa se ocupa de la transmisión de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la dirección adecuada tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet, pero no se ocupa para nada de los errores o pérdidas de paquetes. Define la estructura http://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml> de direcciones y rutas de Internet. A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes: paquetes de datos y paquetes de actualización de ruta. Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos:
·Transporte: Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario). Utiliza los paquetes de datos. En esta categoría se encuentra el protocolo IP.
·Conmutación: Esta parte es la encargada de intercambiar información de conectividad específica de la red. Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualización de ruta. En esta categoría se encuentra el protocolo ICMP responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisión y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante ping.
Los protocolos más frecuentemente utilizados en esta capa son dos: X.25 e IP.
4. Capa de Transporte
Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio, describe la calidad http://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtml> y naturaleza http://www.monografias.com/trabajos36/naturaleza/naturaleza.shtml> del envío de datos. Esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisión para asegurar su llegada. Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesión en trozos (datagramas), los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su envío.
Durante la recepción, si la capa de Red utiliza el protocolo IP, la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia. También puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexión de transporte entre diversas conexiones de datos. Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red.
Un ejemplo de protocolo usado en esta capa es TCP, que con su homólogo IP de la capa de Red, configuran la suite TCP/IP utilizada en Internet, aunque existen otros como UDP, que es una capa de transporte utilizada también en Internet por algunos programas de aplicación.
5. Capa de Sesión
Es una extensión de la capa de transporte que ofrece control de diálogo http://www.monografias.com/trabajos12/dialarg/dialarg.shtml> y sincronización, aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella.
6. Capa de Presentación
Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio, describe la calidad y naturaleza del envío de datos. Esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisión para asegurar su llegada. Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesión en trozos (datagramas), los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su envío.
Durante la recepción, si la capa de Red utiliza el protocolo IP, la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia. También puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexión de transporte entre diversas conexiones de datos. Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red.
Esta capa se ocupa de los aspectos semánticos de la comunicación, estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar máquinas http://www.monografias.com/trabajos6/auti/auti.shtml> que utilicen diversa representación interna para los datos. Describe como pueden transferirse números de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemáticos http://www.monografias.com/trabajos55/historias-de-matematicos/historias-de-matematicos.shtml>.
En teoría esta capa presenta los datos a la capa de aplicación tomando los datos recibidos y transformándolos en formatos como texto http://www.monografias.com/trabajos13/libapren/libapren.shtml> imágenes http://www.monografias.com/trabajos3/color/color.shtml> y sonido http://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtml>. En realidad esta capa puede estar ausente, ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella.
7. Capa de Aplicación
Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicación (navegadores http://www.monografias.com/trabajos15/introduccion-informatica/introduccion-informatica.shtml>, clientes http://www.monografias.com/trabajos11/sercli/sercli.shtml> de correo, terminales remotos, transferencia de ficheros). Esta capa implementa la operación con ficheros del sistema. Por un lado interactúan con la capa de presentación y por otro representan la interfaz con el usuario, entregándole la información y recibiendo los comandos http://www.monografias.com/trabajos7/coman/coman.shtml> que dirigen la comunicación.
Algunos de los protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP, SMTP, POP, IMAP etc.
En resumen, la función principal de cada capa es:
AplicaciónEl nivel de aplicación es el destino final de los datos donde se proporcionan los servicios http://www.monografias.com/trabajos14/verific-servicios/verific-servicios.shtml> al usuario.PresentaciónSe convierten e interpretan los datos que se utilizarán en el nivel de aplicación.SesiónEncargado de ciertos aspectos de la comunicación como el control de los tiempos.TransporteTransporta la información de una manera fiable para que llegue correctamente a su destino.RedNivel encargado de encaminar los datos hacia su destino eligiendo la ruta más efectiva.EnlaceEnlace de datos. Controla el flujo de los mismos, la sincronización y los errores que puedan producirse.FísicoSe encarga de los aspectos físicos de la conexión, tales como el medio de transmisión o el hardware.
TECNOLOGIAS LAN
Existen varios tipos de redes, los cuales se clasifican de acuerdo a su tamaño y distribución http://www.monografias.com/trabajos11/travent/travent.shtml> lógica http://www.monografias.com/trabajos15/logica-metodologia/logica-metodologia.shtml>.
Clasificación según su tamaño:
·Redes PAN (Red de Administración http://www.monografias.com/trabajos36/administracion-y-gerencia/administracion-y-gerencia.shtml> personal http://www.monografias.com/trabajos11/fuper/fuper.shtml>), son pequeñas, las cuales están conformadas por no más de 8 equipos, por ejemplo un Café Internet http://www.monografias.com/Computacion/Internet/>.
·Redes CAN (Red de Área Campus), son una colección de LANs dispersadas geográficamente dentro de un campus (universitario, oficinas de gobierno http://www.monografias.com/trabajos4/derpub/derpub.shtml>, maquilas o industrias http://www.monografias.com/trabajos5/induemp/induemp.shtml>) pertenecientes a una misma entidad en una área delimitada en kilómetros. Una CAN utiliza comúnmente tecnologías tales como FDDI y Giga bit Ethernet http://www.monografias.com/trabajos12/giga/giga.shtml> para conectividad a través de medios http://www.monografias.com/trabajos14/medios-comunicacion/medios-comunicacion.shtml> de comunicación http://www.monografias.com/trabajos12/fundteo/fundteo.shtml> tales como fibra óptica http://www.monografias.com/trabajos14/opticatp/opticatp.shtml> y espectro disperso.

Redes http://www.monografias.com/trabajos15/redes-clasif/redes-clasif.shtml> LAN (Local Area Network), son las redes que todos conocemos, es decir, aquellas que se utilizan en nuestra empresa http://www.monografias.com/trabajos11/empre/empre.shtml>. Son redes pequeñas, entendiendo como pequeñas las redes de una oficina http://www.monografias.com/trabajos13/mapro/mapro.shtml>, de un edificio. Debido a sus limitadas dimensiones, son redes muy rápidas en las cuales cada estación se puede comunicar con el resto. Están restringidas en tamaño, lo cual significa que el tiempo http://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtml> de transmisión, en el peor de los casos, se conoce. Además, simplifica la administración de la red. Suelen emplear tecnología http://www.monografias.com/Tecnologia/index.shtml> de difusión mediante un cable sencillo (coaxial o UTP) al que están conectadas todas las máquinas http://www.monografias.com/trabajos6/auti/auti.shtml>. Operan a velocidades entre 10 y 100 Mbps

Características preponderantes:
·Los canales son propios de los usuarios o empresas http://www.monografias.com/trabajos11/empre/empre.shtml>.
·Los enlaces son líneas de alta velocidad http://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml>.
·Las estaciones están cercas entre sí.
·Incrementan la eficiencia http://www.monografias.com/trabajos11/veref/veref.shtml> y productividad http://www.monografias.com/trabajos6/prod/prod.shtml> de los trabajos de oficinas al poder http://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtml> compartir información.
·Las tasas de error son menores que en las redes WAN http://www.linti.unlp.edu.ar/trabajos/tesisDeGrado/tutorial/redes/tmain>.
·La arquitectura http://www.monografias.com/trabajos6/arma/arma.shtml> permite compartir recursos.
LAN muchas veces usa una tecnología de transmisión, dada por un simple cable, donde todas las computadoras http://www.monografias.com/trabajos15/computadoras/computadoras.shtml> están conectadas. Existen varias topologías http://www.monografias.com/trabajos15/topologias-neural/topologias-neural.shtml> posibles en la comunicación sobre LANs.
·Redes WAN (Redes de Area Extensa), son redes punto a punto que interconectan países y continentes. Al tener que recorrer una gran distancia sus velocidades son menores que en las LAN http://www.monografias.com/trabajos15/redes-clasif/redes-clasif.shtml> aunque son capaces de transportar una mayor cantidad de datos. El alcance es una gran área geográfica, como por ejemplo: una ciudad o un continente. Está formada por una vasta cantidad de computadoras interconectadas (llamadas hosts), por medio de subredes de comunicación o subredes pequeñas, con el fin de ejecutar aplicaciones, programas http://www.monografias.com/Computacion/Programacion/>, etc.
Una red de área extensa WAN es un sistema http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml> de interconexión de equipos informáticos geográficamente dispersos, incluso en continentes distintos. Las líneas utilizadas para realizar esta interconexión suelen ser parte de las redes públicas de transmisión de datos.
Las redes LAN comúnmente, se conectan a redes WAN, con el objetivo http://www.monografias.com/trabajos16/objetivos-educacion/objetivos-educacion.shtml> de tener acceso a mejores servicios http://www.monografias.com/trabajos14/verific-servicios/verific-servicios.shtml>, como por ejemplo a Internet. Las redes WAN son mucho más complejas, porque deben enrutar correctamente toda la información proveniente de las redes conectadas a ésta.
Una subred está formada por dos componentes:
Líneas de transmisión: quienes son las encargadas de llevar los bits entre los hosts.
Elementos interruptores (routers): son computadoras especializadas usadas por dos o más líneas de transmisión. Para que un paquete llegue de un router http://www.monografias.com/trabajos13/modosi/modosi.shtml> a otro, generalmente debe pasar por routers intermedios, cada uno de estos lo recibe por una línea de entrada, lo almacena y cuando una línea de salida está libre, lo retransmite.
INTERNET WORKS: Es una colección de redes interconectadas, cada una de ellas puede estar desarrollada sobre diferentes software y hardware. Una forma típica de Internet Works es un grupo http://www.monografias.com/trabajos14/dinamica-grupos/dinamica-grupos.shtml> de redes LANs http://www.linti.unlp.edu.ar/trabajos/tesisDeGrado/tutorial/redes/tmain> conectadas con WANs http://www.linti.unlp.edu.ar/trabajos/tesisDeGrado/tutorial/redes/tmain>. Si una subred le sumamos los host obtenemos una red.
El conjunto de redes mundiales es lo que conocemos como Internet http://www.linti.unlp.edu.ar/trabajos/tesisDeGrado/tutorial/internet/internet.htm/tmain>.
·Redes MAN (Redes de Area Metropolitana), comprenden una ubicación geográfica determinada y su distancia de cobertura es mayor de 4 Km. Son redes con dos buses unidireccionales, cada uno de ellos es independiente del otro en cuanto a la transferencia de datos. Es básicamente una gran versión de LAN y usa una tecnología similar. Puede cubrir un grupo de oficinas de una misma corporación o ciudad, esta puede ser pública o privada. El mecanismo para la resolución de conflictos http://www.monografias.com/trabajos55/conflictos/conflictos.shtml> en la transmisión de datos que usan las MANs, es DQDB http://www.linti.unlp.edu.ar/trabajos/tesisDeGrado/tutorial/redes/servicio.htm/tmain>.
DQDB consiste en dos buses unidireccionales, en los cuales todas las estaciones están conectadas, cada bus http://www.monografias.com/trabajos/bus/bus.shtml> tiene una cabecera y un fin. Cuando una computadora http://www.monografias.com/trabajos15/computadoras/computadoras.shtml> quiere transmitir a otra, si esta está ubicada a la izquierda usa el bus de arriba, caso contrario el de abajo.
·Redes Punto a Punto. En una red punto a punto cada computadora puede actuar como cliente http://www.monografias.com/trabajos11/sercli/sercli.shtml> y como servidor http://www.monografias.com/trabajos12/rete/rete.shtml>. Las redes punto a punto hacen que el compartir datos y periféricos http://www.monografias.com/trabajos5/losperif/losperif.shtml> sea fácil para un pequeño grupo de gente. En una ambiente http://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtml> punto a punto, la seguridad http://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtml> es difícil, porque la administración no está centralizada.
·Redes Basadas en servidor. Las redes basadas en servidor son mejores para compartir gran cantidad de recursos y datos. Un administrador http://www.monografias.com/trabajos10/habi/habi.shtml> supervisa la operación de la red, y vela que la seguridad sea mantenida. Este tipo de red puede tener uno o más servidores http://www.monografias.com/trabajos12/rete/rete.shtml>, dependiendo del volumen http://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtml> de tráfico, número de periféricos etc. Por ejemplo, puede haber un servidor de impresión, un servidor de comunicaciones http://www.monografias.com/trabajos/lacomunica/lacomunica.shtml>, y un servidor de base de datos http://www.monografias.com/trabajos34/base-de-datos/base-de-datos.shtml>, todos en una misma red.
GESTION DE RED-SNMP
Las redes y los sistemas de procesamiento distribuido son de una importancia crítica y creciente en los negocios, gobierno y otras instituciones. Dentro de una institución, la tendencia es hacia redes más grandes, más complejas y dando soporte a más aplicaciones y a más usuarios. A medida que estas redes crecen en escala, existen dos hechos que se hacen penosamente evidentes:

·La red y sus recursos asociados y las aplicaciones distribuidas llegan a ser indispensables para la organización.
·Hay más cosas que pueden ir mal, inutilizar la red o una parte de ella o degradar las prestaciones a un nivel inaceptable.

Una red grande no se puede instalar y gestionar sólo con el esfuerzo humano. La complejidad de un sistema tal impone el uso de herramientas automáticas de gestión de red.
Sistemas de Gestión de RED
Es una colección de herramientas para monitorizar y controlar la red y que está integrado en los siguientes sentidos:
·Una interfaz de operador sencilla con un conjunto de órdenes potentes, pero agradables para el usuario, para llevar a cabo la mayoría o todas las tareas de gestión de red.
·Una cantidad mínima de equipo separado del sistema de gestión. Esto es, la mayor parte del hardware y el software requeridos para la gestión de red están incorporados en el equipo del usuario.

Un sistema de gestión de red tiene los siguientes elementos clave:
··Estación de gestión o gestor.
·Agente
·Base de información de gestión
·Protocolo de gestión de red

MIS: Sistema de información gerencial, Sistema de información para la dirección, calidad, oportunidad, cantidad y relevancia. Sistema transaccional a nivel directivo.
SIM: Sistema de captura, organización y análisis, marketing. Toma de decisiones a nivel de mercadeo