Protocolo de red: tipos de protocolos de red

¿Qué es un protocolo de red?

Los protocolos de red estandarizados son importantes para proporcionar un lenguaje común para que los dispositivos de red puedan enviar y recibir información con éxito. Las reglas del protocolo de red incluyen pautas que regulan las siguientes características de una red: método de acceso, topologías físicas permitidas, tipos de cableado y velocidad de transferencia de datos. Uno de los modelos más populares que se utilizan para construir una comunicación abierta entre dos sistemas de red es el modelo de interconexión de sistemas abiertos (OSI).

Los siguientes son algunos símbolos de red comúnmente utilizados para dibujar diferentes tipos de protocolos de red.

Tipos de protocolos de red

Los protocolos de red más comunes son:

Ethernet

Ethernet posee un protocolo ampliamente utilizado. Ethernet utiliza un método de acceso llamado CSMA / CD (Acceso múltiple de detección de portador / Detección de colisión). Es un sistema donde cada computadora se conecta con el cable antes de enviar cualquier cosa a través de la red. Si la red es clara, la computadora transmitirá. Si algunos otros nodos ya han transmitido por el cable, la computadora esperará e intentará nuevamente cuando la línea esté despejada. A veces, dos computadoras intentan transmitir en el mismo instante, de esta manera ocurre una colisión. Cada computadora retrocede y espera una cantidad de tiempo aleatoria antes de intentar retransmitir. Con este método de acceso, es normal tener colisiones. Sin embargo, el retraso causado por colisiones y retransmisión es mínimo y normalmente no afecta la velocidad de transmisión en la red.

El protocolo Ethernet permite topologías de bus lineal, estrella o árbol. Los datos se pueden transmitir a través de puntos de acceso inalámbricos, par trenzado, cable coaxial o de fibra óptica a una velocidad de 10 Mbps a 1000 Mbps.

Fast Ethernet

Para aumentar la velocidad de transmisión, el protocolo Ethernet ha desarrollado un nuevo estándar que admite 100 Mbps. Es comúnmente llamado Fast Ethernet. Fast Ethernet requiere la aplicación de concentradores / concentradores de red diferentes y más caros y tarjetas de interfaz de red. Además, es necesario un par trenzado de categoría 5 o un cable de fibra óptica. Fast Ethernet se está volviendo común en las escuelas que han sido cableadas recientemente.

Charla local

Local Talk es un protocolo de red desarrollado por Apple Computer, Inc o para computadoras Macintosh. El método utilizado por Local Talk se llama CSMA / CA (Acceso múltiple de detección de portadora con prevención de colisión). Es similar a CSMA / CD, excepto que una computadora señala su intención de transmitir antes de hacerlo. Se pueden usar adaptadores locales de conversación y un cable de par trenzado especial para conectar una serie de computadoras a través del puerto serie. El sistema operativo Macintosh permite el establecimiento de una red punto a punto sin la necesidad de software adicional. Con la adición de la versión del servidor del software AppleShare, se puede establecer una red cliente / servidor.

El protocolo Local Talk permite topologías de bus lineal, estrella o árbol utilizando un cable de par trenzado. Una desventaja principal de Local Talk es la baja velocidad. Su velocidad de transmisión es de solo 230 Kbps.

Token Ring

El protocolo Token Ring fue desarrollado por IBM a mediados de la década de 1980. El método de acceso utilizado implica pasar tokens. En Token Ring, las computadoras están conectadas para que la señal viaje alrededor de la red de una computadora a otra en un anillo lógico. Una sola ficha electrónica se mueve alrededor del anillo de una computadora a la siguiente. Si una computadora no tiene información para transmitir, simplemente pasa el token a la siguiente estación de trabajo. Si una computadora desea transmitir y recibe un token vacío, adjunta datos al token. Luego, el token continúa alrededor del anillo hasta que llega a la computadora para la cual están destinados los datos. En este punto, los datos son capturados por la computadora receptora. El protocolo Token Ring requiere un anillo de estrella con par trenzado o cable de fibra óptica. Puede operar a velocidades de transmisión de 4 Mbps o 16 Mbps. Debido a la creciente popularidad de Ethernet, el uso del Token Ring en entornos escolares ha disminuido.

FDDI

La interfaz de datos distribuidos de fibra (FDDI) es un protocolo de red que se utiliza principalmente para interconectar dos o más redes de área local, a través de grandes distancias. El método de acceso utilizado por FDDI implica el paso de tokens. FDDI utiliza una topología física de doble anillo. La transmisión generalmente ocurre en uno de los anillos; sin embargo, si ocurre una interrupción, el sistema mantiene la información en movimiento al usar automáticamente porciones del segundo anillo para crear un nuevo anillo completo. Una gran ventaja de FDDI es su alta velocidad. Funciona a través de cable de fibra óptica a 100 Mbps.

ATM

El modo de transferencia asincrónica (ATM) es un protocolo de red que transmite datos a una velocidad de 155 Mbps y superior. ATM funciona transmitiendo todos los datos en pequeños paquetes de un tamaño fijo; mientras que otros protocolos transfieren paquetes de longitud variable. ATM admite una variedad de medios como video, audio con calidad de CD e imágenes. ATM utiliza una topología en estrella, que puede funcionar con cable de fibra óptica y par trenzado.

El cajero automático se usa con mayor frecuencia para interconectar dos o más redes de área local. Los proveedores de servicios de Internet también lo utilizan con frecuencia para utilizar el acceso de alta velocidad a Internet para sus clientes. A medida que la tecnología ATM sea más rentable, proporcionará otra solución para construir redes de área local más rápidas.

Gigabit Ethernet

El último desarrollo en el estándar Ethernet es un protocolo que tiene una velocidad de transmisión de 1 Gbps. Gigabit Ethernet se usa principalmente para redes troncales en una red en este momento. En el futuro, probablemente también se usará para conexiones de estación de trabajo y servidor. Se puede usar tanto con cableado de fibra óptica como con cobre. El 1000BaseTX, el cable de cobre utilizado para Gigabit Ethernet, se convirtió en el estándar formal en 1999.

Comparar protocolos de red

Software de diagramación de red

El software Edraw Network Diagram es una herramienta de diseño de red excelente y potente para dibujos de red con ejemplos y símbolos diversificados prefabricados en las bibliotecas de Edraw. Por lo tanto, se ha vuelto bastante fácil y rápido dibujar topologías de red, diagramas de diseño de red de Cisco, diagramas LAN / WAN, diagramas de cableado de red, diagramas de directorio activoy diagramas de red física.

Descripción general del protocolo de red

El modelo OSI y cualquier otro modelo de comunicación de red, proporciona solo un marco conceptual para la comunicación entre computadoras, pero el modelo en sí no proporciona métodos específicos de comunicación. Varios protocolos de comunicación definen la comunicación real. Un protocolo en el contexto de la comunicación de datos es un conjunto formal de reglas, convenciones y estructura de datos que controla cómo las computadoras y otros dispositivos de red intercambian información a través de una red. En otras palabras, un protocolo es un procedimiento y formato estándar que dos dispositivos de comunicación de datos deben comprender, aceptar y usar para poder comunicarse entre sí.

En el diseño de protocolo moderno, los protocolos están "en capas" de acuerdo con el modelo de capa OSI 7 o un modelo en capas similar. La estratificación es un principio de diseño que divide el diseño del protocolo en muchas partes más pequeñas, cada parte logra una subtarea particular e interactúa con las otras partes del protocolo solo en un pequeño número de formas bien definidas. La estratificación permite que las partes de un protocolo se diseñen y prueben sin una explosión combinatoria de casos, manteniendo cada diseño relativamente simple. La estratificación también permite adaptar protocolos familiares a circunstancias inusuales.

El encabezado y / o el avance en cada capa refleja la estructura del protocolo. Un documento extenso a menudo define reglas y procedimientos detallados de un protocolo o grupo de protocolos. Por ejemplo, IETF utiliza RFC (Solicitud de comentarios) para definir protocolos y actualizaciones de los protocolos.

Estos protocolos fueron definidos por algunas diferentes organizaciones estándar en todo el mundo y por proveedores de tecnología a lo largo de los años de evolución y desarrollo tecnológico. Uno de los conjuntos de protocolos más populares es TCP / IP, que es el corazón de las comunicaciones entre redes. La IP, el Protocolo de Internet, es responsable del intercambio de información entre enrutadores para que los mismos puedan seleccionar la ruta adecuada para el tráfico de red. Al mismo tiempo, TCP es responsable de garantizar que los paquetes de datos se transmitan a través de la red de manera confiable y sin errores. Los protocolos LAN y WAN también son protocolos críticos en las comunicaciones de red. El conjunto de protocolos LAN es para las capas de comunicaciones físicas y de enlace de datos a través de varios medios LAN, como cables Ethernet y ondas de radio inalámbricas. El conjunto de protocolos WAN es para las tres capas más bajas y proporciona la comunicación a través de varios medios de área amplia, como los cables de fibra óptica y cobre.

La comunicación de red ha evolucionado lentamente. Las nuevas tecnologías actuales se basan en la acumulación de tecnologías a lo largo de años, que pueden ser existentes u obsoletas. Debido a esto, los protocolos que definen la comunicación de red están altamente interrelacionados. Muchos protocolos dependen de otros para su funcionamiento. Por ejemplo, muchos protocolos de enrutamiento utilizan otros protocolos de red para intercambiar información entre enrutadores.

Actualmente los estándares para protocolos individuales de transmisión también tienen estándares de interfaz, permitiendo que las diferentes capas se comuniquen con las de arriba o abajo (por lo general, un sistema operativo específico). Por ejemplo, enchufes Winsock y Berkeley entre las capas 4 y 5; NDIS y ODI entre las capas 2 y 3.

Los protocolos para la comunicación de datos cubren todas las áreas, como se define en el modelo OSI. Sin embargo, el modelo OSI está poco definido. Un protocolo puede realizar las funciones de una o más de las capas OSI, lo que introduce complejidad para comprender los protocolos relevantes para el modelo de capa OSI 7. En los protocolos del mundo real, existen argumentos sobre dónde se trazan las distinciones entre capas, no hay una respuestas en blanco y negro.

Para desarrollar una tecnología integral que sea útil para la industria, se requiere un grupo de protocolos en la misma capa o en muchas capas diferentes. Los diferentes protocolos a menudo describen diferentes aspectos de una sola comunicación y forman un conjunto de protocolos. Por ejemplo, Voz sobre IP (VOIP), un grupo de protocolos desarrollado por muchos proveedores y organizaciones estándar, tiene muchos protocolos en las 4 capas superiores del modelo OSI.

Los protocolos se pueden implementar en hardware o software o en una combinación de ambos. Típicamente, las capas inferiores se implementan en hardware, y las capas superiores se implementan en software.

Los protocolos podrían agruparse en suites (o familias, o pilas) por sus funciones técnicas, por el origen de la introducción del protocolo, o por ambos. Un protocolo puede pertenecer a uno o varios conjuntos de protocolos, dependiendo de cómo se lo categorice. Por ejemplo, el protocolo Gigabit Ethernet IEEE 802.3z es un protocolo LAN (Red de área local), y también se puede usar en comunicaciones MAN (Red de área metropolitana).

El IETF diseña los protocolos más recientes para las comunicaciones entre redes y por el IEEE para redes de área locales (LAN) y redes de área metropolitana (MAN). El UIT-T contribuye principalmente a las redes de área amplia (WAN) y los protocolos de telecomunicaciones. ISO tiene su propio conjunto de protocolos para comunicaciones entre redes, que se implementa principalmente en países europeos.