Perfiles de protocolos ISO y ARP

Se le llama protocolo de red o protocolo de comunicación al conjunto de reglas que controlan la secuencia de mensajes que ocurren durante una comunicación entre entidades que forman una red. En este contexto, las entidades de las cuales se habla son programas de computadora o automatismos de otro tipo, tales y como dispositivos electrónicos capaces de interactuar en una red.
Los protocolos de red establecen aspectos tales como:
-Las secuencias posibles de mensajes que pueden arribar durante el proceso de la comunicación.

-La sintaxis de los mensajes intercambiados.

-Estrategias para corregir los casos de error.

 -Estrategias para asegurar la seguridad (autenticación, encriptación). 


En el campo de las redes informáticas, los protocolos se pueden dividir en varias categorías, una de las clasificaciones más estudiadas es la OSI. El modelo de interconexión de sistemas abiertos, también llamado OSI (en inglés open system interconnection) es el modelo de red descriptivo creado por la Organización Internacional para la Estandarización en el año 1984. Es decir, es un marco de referencia para la definición de arquitecturas de interconexión de sistemas de comunicaciones.

Siguiendo el esquema de este modelo se crearon numerosos protocolos. El advenimiento de protocolos más flexibles donde las capas no están tan demarcadas y la correspondencia con los niveles no era tan clara puso a este esquema en un segundo plano. Sin embargo es muy usado en la enseñanza como una manera de mostrar cómo puede estructurarse una "pila" de protocolos de comunicaciones.

El modelo especifica el protocolo que debe ser usado en cada capa, y suele hablarse de modelo de referencia ya que es usado como una gran herramienta para la enseñanza de comunicación de redes. Este modelo está dividido en siete capas:

Nivel    Nombre
Capa 7    Nivel de aplicación
Capa 6    Nivel de presentación
Capa 5    Nivel de sesión
Capa 4    Nivel de transporte
Capa 3    Nivel de red
Capa 2    Nivel de enlace de datos
Capa 1    Nivel físico

Los protocolos de cada capa tienen una interfaz bien definida y sólo poseen conocimiento de las capas directamente inferiores. Esta división de los protocolos ofrece abstracción tanto de los mecanismos de bajo nivel responsables por la transmisión de datos sobre las informaciones intercambiadas. Así, por ejemplo, un navegador web (HTTP, capa 7) puede utilizar una conexión Ethernet o PPP (capa 2) pare acceder a la Internet, sin que sea necesario cualquier tratamiento para los protocolos deste nivel más bajo. De la misma forma, un router sólo necesita de las informaciones del nivel de red para enrutar paquetes, sin que importe si los datos en tránsito pertenecen a una imagen para un navegador web, un archivo transferido vía FTP o un mensaje de correo electrónico.

ARP Address resolution prtocol

ARP son las siglas en inglés de Address Resolution Protocol (Protocolo de resolución de direcciones). Es un protocolo de nivel de enlace responsable de encontrar la dirección hardware (Ethernet MAC) que corresponde a una determinada dirección IP Para ello se envía un paquete (ARP request) a la dirección de difusión de la red (broadcast (MAC = FF FF FF FF FF FF)) que contiene la direccion IP por la que se pregunta, y se espera a que esa máquina (u otra) responda (ARP reply) con la dirección Ethernet que le corresponde.

Cada máquina mantiene una caché con las direcciones traducidas para reducir el retardo y la carga. ARP permite a la dirección de Internet ser independiente de la dirección Ethernet, pero esto sólo funciona si todas las máquinas lo soportan.

En Ethernet, la capa de enlace trabaja con direcciones físicas. El protocolo ARP se encarga de traducir las direcciones IP a direcciones MAC (direcciones físicas).Para realizar ésta conversión, el nivel de enlace utiliza las tablas ARP, cada interfaz tiene tanto una dirección IP como una dirección física MAC.

ARP se utiliza en 4 casos referentes a la comunicación entre 2 hosts:

1.    Cuando 2 hosts están en la misma red y uno quiere enviar un paquete a otro.

2.    Cuando 2 host están sobre redes diferentes y deben usar un gateway/router para alcanzar otro host.

3.    Cuando un router necesita enviar un paquete a un host a través de otro router.

4.    Cuando un router necesita enviar un paquete a un host de la misma red.

Funcionamiento I

Si A quiere enviar una trama a la dirección IP de B (misma red), mirará su tabla ARP para poner en la

trama la dirección destino física correspondiente a la IP de B. De esta forma, cuando les llegue a todos la trama, no tendrán que deshacerla para comprobar si el mensaje es para ellos, sino que se hace con la dirección física.

Funcionamiento II

Si A quiere enviar un mensaje a C (un nodo que no esté en la misma red), el mensaje deberá salir de la red. Así, A envía la trama a la dirección física de salida del router. Esta dirección física la obtendrá a partir de la IP del router, utilizando la tabla ARP. Si esta entrada no está en la tabla, mandará un mensaje ARP a esa IP (llegará a todos), para que le conteste indicándole su dirección física.

Origen de ARPANET

Para muchos, la experiencia con Internet se remonta a los años 90, donde la red de redes empezaba a situarse como un medio de información global. Sin embargo, Internet en si mismo es más antiguo que eso. Creció de la fusión de varias redes de ordenadores individuales, siendo la más antigua y la más influyente la llamada Arpanet. En 1966, la agencia ARPA (Advanced Research Projects Agency) tenía un programa con varias instituciones de investigación. La meta de ARPA era enlazar diferentes ordenadores todos juntos, para mejorar la potencia general del procesamiento de los ordenadores, y descentralizar el almacenamiento de información.

El gobierno de los Estados Unidos quería encontrar una manera de acceder y distribuir la información en caso de una catástrofe, como por ejemplo un ataque nuclear. Si una bomba diera en un importante centro de ordenadores, las transferencias de información se pararían de inmediato. Sin embargo, si se pudieran unir varias redes diferentes y separadas, otras partes del sistema seguirían funcionando incluso si algunos enlaces fueran destruidos.

Este proyecto de ARPA gradualmente fue evolucionando de la teoría a proposiciones reales de construir esas redes. En 1968, ARPA envío una petición a varias instituciones pidiendo ofertas para crear la primera red de área extensa (WAN). La firma BBN ganó la oferta para diseñar 4 máquinas procesadoras de mensajes que crearían comunicaciones abiertas entre los cuatro dispositivos diferentes y en cuatro sistemas.

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