I CONCEPTOS DE COMUNICACIÓN DE DATOS

By Roberto H. - junio 13, 2021

Una breve introducción

Nos encontramos en un momento decisivo respecto del uso de la tecnología para extender y potenciar nuestra red humana.

La globalización de Internet se ha producido más rápido de lo que cualquiera hubiera imaginado. El modo en que se producen las interacciones sociales, comerciales, políticas y personales cambia en forma continua para estar al día con la evolución de esta red global. Estamos en la etapa de nuestro desarrollo en la cual los innovadores usan Internet como punto de inicio para sus esfuerzos, creando nuevos productos y servicios, diseñados específicamente para aprovechar las capacidades de la red.

Mientras los desarrolladores empujan los límites de lo posible, las capacidades de las redes interconectadas que forman Internet tendrán una función cada vez más importante en el éxito de esos proyectos.

"La tecnología al alcance de nuestras manos"

Internet se ha convertido rápidamente en parte integral de nuestra rutina diaria. La compleja interconexión de dispositivos y medios electrónicos que constituyen la red es transparente a millones de usuarios que la consideran como una parte valiosa y personal de sus vidas.

A lo largo de la historia, las personas, con raras excepciones, hemos dependido de la estructura de diferentes redes comunitarias para nuestra seguridad, alimentación y compañía. Las personas llevamos interconectadas mucho tiempo. La forma en como interactuamos cambia constantemente. A la vez que se han producido desarrollos técnicos, también se han desarrollado métodos de comunicación humana. Hubo un tiempo en el que los sonidos y los gestos era todo lo que los humanos utilizaban para comunicarse, pero Internet nos permite ahora mediante las computadoras, compartir de forma instantánea todo tipo de comunicación (documentos, imágenes, sonido y vídeo) con miles de personas más o menos cercanas a nosotros.

No hace muchos años antes, las personas nos comunicábamos principalmente a un nivel local, porque la comunicación que teníamos más lejos resultaba compleja y costosa. Teníamos que hablar en persona o utilizar el teléfono para la mayoría de las comunicaciones por voz. El correo entregaba la mayoría de los mensajes escritos y la televisión difundía una comunicación de vídeo unidireccional. Todos estos métodos siguen funcionando, pero los tres están convergiendo en tecnologías de comunicación basadas en la Web.

Con cada avance en la tecnología de la comunicación, la creación y la interconexión de redes de datos robustas tiene un profundo efecto. Las antiguas redes de datos estaban limitadas a la hora de intercambiar información basada en caracteres entre los sistemas de computación conectados. Las redes actuales han evolucionado y ahora pueden transportar voz. Flujos de vídeo, texto y gráficos entre diferentes tipos de dispositivos. Los distintos métodos de comunicación separados han convergido en una plataforma común. Esta plataforma proporciona acceso a un amplio abanico de métodos de comunicación alternativos y novedosos que nos permiten interactuar directamente entre nosotros y de forma casi instantánea.

En el mundo actual la tecnología es quizás el agente de cambio más importante, ya que ayuda a crear un mundo en el que las fronteras nacionales, las distancias geográficas y las limitaciones físicas se han convertido en unos obstáculos menos relevantes.

La creación de comunidades online para el intercambio de ideas e información tiene el potencial de aumentar las oportunidades de productividad a través del mundo. Como Internet conecta a las personas y promueve la comunicación sin restricciones, representa la plataforma sobre la que hacer negocios, canalizar las emergencias, informar a los individuos y apoyar la educación, la ciencia y la gobernación.

¿Qué es la comunicación?

La comunicación puede definirse esencialmente como el proceso de compartir un mensaje. Las personas tenemos muchas formas de comunicamos entre sí. La comunicación de datos se refiere a compartir un mensaje virtual a través de diversos medios.

Tareas en los sistemas de comunicación

Control de flujo. Para evitar que la fuente no sature al destino transmitiendo datos más rápidamente de lo que el receptor pueda procesar y absorber, se necesitan una serie de procedimientos denominados control de flujo.

Direccionamiento y enrutamiento. Cuando cierto recurso se comparte por más de dos dispositivos, el sistema fuente deberá de alguna manera indicar a dicho recurso compartido la identidad del destino. El sistema de transmisión deberá garantizar que ese destino, y sólo ése, reciba los datos. Es más, el sistema de transmisión puede ser una red en la que exista la posibilidad de más de un camino para alcanzar al destino; en este caso se necesitará, por tanto, la elección de una de entre las posibles rutas.

Recuperación. Es un concepto distinto a la corrección de errores. En ciertas situaciones en las que el intercambio de información se vea interrumpida por algún fallo, se necesitará un mecanismo de recuperación. El objetivo es ser capaz de continuar transmitiendo desde donde se produjo la interrupción, o al menos recuperar el estado donde se encontraban los sistemas involucrados antes de comenzar el intercambio.

Formato de mensaje. Está relacionado con el acuerdo que debe existir entre las dos partes respecto al formato de los datos intercambiados (ejemplo el código binario para representar los caracteres).

Seguridad. El emisor debe asegurarse de que sólo el destino deseado reciba los datos. Igualmente, el receptor querrá estar seguro de que los datos recibidos no se han alterado en la transmisión y que dichos datos realmente provienen del supuesto emisor.

Gestión de red. Todo sistema de comunicación es lo suficientemente complejo y se necesita la habilidad de un gestor de red que configure el sistema, monitoree su estado, reaccione ante fallos y sobrecargas, y planifique con acierto los crecimientos futuros.

Tipos de topologías

Topología física

Se refiere a las conexiones física e identifica como se interconectan los dispositivos finales y de infraestructura, como los enrutador, los conmutadores y los puntos de acceso inalámbrico.

Diagrama de topología física

Dentro de la topología física existen seis topologías físicas básicas:

1. Topología en bus

Se caracteriza por ser la forma mas sencilla de interconectar equipos, ya que todos están conectados mediante un mismo cable coaxial en común.

2. Topología en estrella

En esta tipología todos los ordenadores se conectan al mismo punto central, generalmente a un switch. Es más confiable que la de bus, ya que si falla algún terminal no afecta a la red y la información sigue fluyendo hacia los equipos en funcionamiento.

3. Topología en estrella

Tiene como base la topología en estrella pero interconecta a varias de estas, en donde cada dispositivo intermedio de las diferentes estrellas unitarias se conectan a un nuevo punto central.

4. Topología en anillo

Cada equipo se conecta punto a punto con el siguiente y el último se conecta al primero formando un bucle.

5. Topología en malla

En esta tipología cada ordenador tiene una conexión punto a punto mediante un cable con todos los equipos de la red.

6. Topología híbrida

Se caracteriza por implementar dos o más tipologías diferentes para formar una topología mayor.

Topología lógica

Se refiere a la forma en que una red transfiere tramas de un nodo al siguiente. Esta disposición consta de conexiones virtuales entre los nodos de una red. Los protocolos de capa de enlace de datos definen estas rutas de señales lógicas. La topología lógica de los enlaces punto a punto es relativamente simple, mientras que los medios compartidos ofrecen métodos de control de acceso al medio deterministas y no deterministas.

Diagrama de topología lógica

El siguiente video explicas a detalle las diferencia entre la topología física y lógica:

Para replicar las anteriores topologías puedes utilizar el software que brinda 👉 GNS3👈.

👉Protocolos de capa de enlace👈

La capa de acceso a la red de TCP/IP equivale a las siguientes capas del modelo OSI:

Enlace de datos (capa 2)

Física (capa 1)

Como se muestra en la ilustración, la capa de enlace de datos es responsable del intercambio de tramas entre los nodos a través de un medio de red físico. Permite que las capas superiores accedan a los medios y controla el modo en que los datos se colocan y se reciben en los medios.

Nota: la notación de la capa 2 para los dispositivos de red conectados a un medio común se denomina “nodo”.

Específicamente, la capa de enlace de datos realiza estos dos servicios básicos:

Acepta paquetes de la capa 3 y los empaqueta en unidades de datos denominadas “tramas”.

Controla el acceso al medio y realiza la detección de errores.

La capa de enlace de datos separa de manera eficaz las transiciones de medios que ocurren a medida que el paquete se reenvía desde los procesos de comunicación de las capas superiores. La capa de enlace de datos recibe paquetes de un protocolo de capa superior y los dirige a un protocolo de las mismas características, en este caso, IPv4 o IPv6. Este protocolo de capa superior no necesita saber qué medios utiliza la comunicación.

Explicación de las capas del modelo OSI.