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2.1. ¿POR QUÉ ES NECESARIA UNA
ARQUITECTURA DE PROTOCOLOS?
En el intercambio de datos entre computadores, terminales y/u otros dispositivos de procesamiento pueden llegar a ser bastante complejos. Considérese, la transferencia de un archivo entre dos computadores. En este caso, debe haber un camino entre los dos computadores, directo o a través de una red de comunicación, y esto requiere la realización de las siguientes tareas adicionales:
- (^) 1. El sistema fuente de información debe activar un camino directo de datos.
- (^) 2. El sistema fuente debe asegurarse de que el destino está preparado para recibir datos.
- (^) 3. La aplicación de transferencia de archivos en el origen debe asegurarse de que el programa gestor en el destino está preparado para aceptar y almacenar el archivo para el usuario determinado.
- (^) 4. Si los formatos de los dos archivos son incompatibles en ambos sistemas, uno de los dos deberá realizar una operación de traducción.
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En una arquitectura de protocolos, el trabajo
se divide en subtareas, cada una de las
cuales se realiza por separado los distintos
módulos(capas). Cada capa de la pila
realiza el subconjunto de tareas
relacionadas entre sí que son necesarias
para comunicar con el otro sistema.
Evidentemente, para que haya
comunicación se necesitan dos entidades,
por lo que debe existir el mismo conjunto de
funciones en capas en los dos sistemas.
La comunicación se consigue haciendo que
las capas intercambien bloques de datos
siguiendo ciertas reglas. Los aspectos clave
que definen o caracterizan a un protocolo
son:
La sintaxis: establece cuestiones
relacionadas con el formato de los bloques
de datos.
La semántica: incluye información de control
para la coordinación y la gestión de errores.
La temporización: considera aspectos
relativos a la sintonización de velocidades y
secuenciación.
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UN MODELO DE TRES CAPAS
Se puede afirmar que las comunicaciones
involucran a tres agentes: aplicaciones,
computadores y redes.
Las aplicaciones se ejecutan en
computadores que permiten múltiples
aplicaciones simultáneas. Los computadores
se conectan a redes y los datos a
intercambiar se transfieren por la red de un
computador a otro. Por tanto, la
transferencia de datos desde una aplicación
a otra implica, en primer lugar, la obtención
de los mismos y, posteriormente, hacerlos
llegar a la aplicación destino en el
computador remoto
z La tres capas son: (^) Capa de acceso de red.- Está relacionada con el intercambio de datos entre el computador y la red a la que está conectado. El computador emisor debe proporcionar a la red la dirección del destino. El computador emisor necesitará hacer uso de algunos de los servicios proporcionados por la red. Las características del software de esta capa dependerán del tipo de red que se use. Así, se han desarrollado diferentes estándares para conmutación de circuitos, conmutación de paquetes, redes de área local y otros. (^) Capa de transporte.- Independientemente de la naturaleza de las aplicaciones que estén intercambiando datos, es un requisito habitual que los datos se intercambien de una manera fiable. Esto es, sería deseable estar seguros de que todos los datos llegan a la aplicación destino y, además, llegan en el mismo orden en que fueron enviados. Por tanto, tiene sentido concentrar todos estos procedimientos en una capa común que se comparta por todas las aplicaciones. (^) La capa de aplicación.- Contiene la lógica necesaria para admitir varias aplicaciones de usuario. Para cada tipo distinto de aplicación, como por ejemplo la transferencia de archivos, necesita su propio módulo con características bien diferenciadas.
z (^) La unión de los datos generados por la capa superior, junto con la información de control de la capa actual, se denomina unidad de datos del protocolo (PDU, Protocol Data Unit). En este caso, se denominará como PDU de transporte. La información que se debe incluir en la cabecera puede ser por ejemplo: SAP destino: cuando la capa de transporte destino reciba la PDU de transporte, deberá saber a quién van destinados los datos. Número de secuencia: ya que el protocolo de transporte está enviando una secuencia de PDU, éstas se numerarán secuencialmente para que, si llegan desordenadas, la entidad de transporte destino sea capaz de ordenarlas. Código de detección de error: la entidad de transporte emisora debe incluir un código obtenido en función del resto de la PDU. Supongamos que la aplicación emisora genera un bloque de datos y se lo pasa a la capa de transporte y esta puede fraccionar el bloque en unidades más pequeñas. A cada una de estas pequeñas unidades, la capa de transporte le añadirá una cabecera, que contendrá información de control de acuerdo con el protocolo.
z (^) El siguiente paso en la capa de transporte es pasar cada una de las PDU a la capa de red, con la instrucción de que sea transmitida al computador destino. Para satisfacer este requerimiento, el protocolo de acceso a la red debe pasar los datos a la red con una solicitud de transmisión. En este caso, el protocolo de acceso a la red añade la cabecera de acceso a la red a los datos provenientes de la capa de transporte, creando así la PDU de acceso a la red. A modo de ejemplo, la cabecera debe contener la siguiente información: La dirección del computador destino: La red debe conocer a quién (qué computador de la red) debe entregar los datos. Solicitud de recursos: El protocolo de acceso a la red puede pedir a la red que realice algunas funciones, como por ejemplo, gestionar prioridades.
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ARQUITECTURAS DE PROTOCOLOS
NORMALIZADAS
Cuando se desea establecer una comunicación entre computadores de diferentes fabricantes, el desarrollo del software puede convertirse en una pesadilla. Los distintos fabricantes pueden hacer uso de distintos formatos y protocolos de intercambio de datos. La única alternativa para los fabricantes es adoptar e implementar un conjunto de convenciones comunes. Para que esto ocurra, es necesaria la normalización. Los estándares tienen las siguientes ventajas: (^) Los fabricantes puedan tener un mayor alcance en el mercado. (^) El cliente puede exigir a los fabricantes los estándares.
Los fabricantes están motivados para. Hay
dos arquitecturas que han sido
determinantes y básicas en el desarrollo
de los estándares de comunicación:
El conjunto de protocolos TCP/IP y el
modelo de referencia de OSI.
TCP/IP es, con diferencia, la arquitectura
más usada. Además de las anteriores, hay
otra arquitectura propietaria ampliamente
utilizada: la SNA (System Network
Architecture) de IBM.
