ARQUITECTURA Y PROCESAMIENTO DE PAQUETES IP EN UNA INTRANET

Resumen

Que el lector conozca sobre los diferentes tipos de arquitectura que se emplean para describir, explicar de forma práctico o formal de como los equipos informáticos se comunican entre sí, para luego inducirlo al lector en los distintos métodos de direccionamiento que son utilizados para la transmisión efectiva de paquetes, dichos protocolos se encargan de la asignación o enrutamiento de paquetes para ser transmitidos desde un host origen hasta host destino de una intranet, para ello se mostrara la importancia en la forma en que se procesan los paquetes de IP de la versión 4 garantizando el control del flujo de datos, asimismo como la nueva IP versión 6 de cómo se procesa dichos paquetes, también los mecanismo que se utilizan para que ambos protocolos coexisten y tengan la comunicación entre ellos, hasta incorporarse o la migración total de hacia la nueva versión IP que en un futuro muy cercano se implementaran en las intranets de las organizaciones.

Palabras claves: arquitectura, procesamiento, paquete, ip, intranet

Desarrollo del tema

Arquitecturas de Red

Para describir como se comunican los diferentes equipos informáticos dentro de una intranet, es necesario conocer el diseño de referencia por capas o del conjunto de protocolos ya preexistentes.

Al hablar del diseño o arquitectura de comunicación nos referimos al primero el modelo Open System Interconnection (OSI) por ser una arquitectura de capas bien definida y delimitada, mientras a la Arquitectura Transmission Control Protocol (TCP)/ Internet Protocol (IP) como un modelo creado para explicar el funcionamiento de los protocolos, básicamente la Arquitectura TCP/IP es construido en base a protocolos existentes, mientras Modelo OSI es una descripción teórica.

Arquitectura OSI

Es una arquitectura de siete capas su función principal es describir la comunicación entre los equipos informáticos, cada capa comprende protocolos, por tal razón se dice que el modelo OSI es una pila de protocolos.

El modelo OSI puede resumirse por las partes que lo conforman:

  • Capa Físico que se encarga de la transmisión de las señales eléctricas la estructura se conoce como bits.
  • Capa de Nivel Enlace se centra en la fiabilidad de la transmisión es decir que tan seguro llegan las señales, para ello se construye una estructura llamadas tramas las cuales agregan no solo la información si no también bits para detectar errores y control del mensaje.
  • Capa de Nivel de Red describe como la información es transmitida en una o en otras redes, la estructura que usa se llama paquete, para la distribución de paquetes en la red es posible realizarlo con la addressing (asignación de direcciones) la cual permite identificar el destino que ira el paquete y el routing (encaminamiento) permite describir el trayecto o conducir la información hasta la terminal o nodo destino.
  • Capa de Nivel Transporte consiste en asegurar la calidad de transmisión de datos, el control lo lleva en su estructura la cual se llama segmento o datagrama.
  • Capa Nivel de Sesión: la estructura de la información se llama dato, se encarga de las asegurar que el enlace establecido es decir que la conexión se mantenga por largas horas.
  • Capa Nivel de Presentación se encarga de formatear los datos transmitidos, es decir codificar la información de forma que estén uniformes y estandarizado.
  • Capa Nivel de Aplicación: este nivel ofrece a las aplicaciones con interfaz para acceder en los anteriores capas, la cual las aplicaciones utilizan los protocolos en las inferiores niveles.

Arquitectura TCP/IP

El modelo OSI es una referencia estándar, mientras que TCP/IP desde su origen se definió por los protocolos, se enfoca en el uso funcional, fue el modelo implementado en los inicios del internet que conocemos hasta la fecha, por tal razón es de uso práctico. Esta arquitectura está compuesta por cuatro capas. Hay que mencionar dicha arquitectura TCP/IP no solo se basa en ciertos protocolos específicos por el nombre TCP/IP, más bien esta arquitectura fue el primer modelo implementando a las primeras redes en esta caso ARPANET por ello muchas veces también se conoce a esta arquitectura Modelo MoD o Arquitectura de Internet porque al verga la gran colección de protocolos.

Arquitectura TCP/IP su estructura modular consta de cuatro, con la salvedad que cada capa incluye varios niveles de capa OSI.

  • Capa Acceso a la red en esta capa define el medio por donde se transmiten los datos, debe de ser capaz de conectar el host con la red que permite enviar paquetes de IP
  • Capa de Internet establece las rutas o identifica el origen hacia el destino que los datos serán transmitidos, en otras palabras permite la emisión de paquetes.
  • Capa de Transporte también se denomina extremo a extremo, la cual permite la comunicación o transferencia de datos entre sistemas finales. Puede comunicarse con TCP la cual está orientado a la conexión pues controla el flujo de datos, o User Datagram Protocol (UDP) este protocolo no está orientado a la conexión por lo cual no cuenta con el control de flujo, se enfoca en la rapidez de envió.
  • Capa de Aplicación permite la comunicación entre equipos de diferentes redes, contiene todos los protocolos que se utilizan para ofrecer los servicios a los usuarios.

Arquitecturas de Intranet

Como se ha mencionado anteriormente la arquitectura que adopta las intranets se basan en la referencia estándar y formal Modelo OSI o en un enfoque práctico Arquitectura TCP/IP-

Direcciones IP

Para las comunicaciones entre dos equipos deben de estar bien identificables así localizarlos dentro de las redes para ello se emplean las direcciones IP.

Las direcciones IP que se encuentran hoy en la intranet utilizan IP versión 4 (IPv4) que está conformado por dos partes la cual crean una dirección única dentro de la red

  • Identificador de red esta parte es la dirección IP única en la red.
  • Identificador de maquina dentro de esa red.

Cada dirección de IPv4 están dentro de un rango, a este se le conoce como Clase de Dirección. La IPv4 es una secuencia de 32 bit, las IPv4 en la actualidad está restringiendo el crecimiento de Internet

Clases IPv4

Existen cinco clases de dirección de IPv4

  • La Clase A corresponde en el rango de 0.0.0.0, entre 127.255.255.255, estas direcciones están reservadas para funciones de test.
  • La Clase B corresponde en el rango de 128.0.0.0, entre 191.255.255.255, se asignan a redes de mayor tamaño.
  • La Clase C corresponde en el rango de 192.0.0.0, entre 223.255.255.255, es usan para redes de menor tamaño.
  • La Clase D corresponde en el rango de 224.0.0.0, entre 239.255.255.255, esta se reservan para la multicasting.
  • La Clase E corresponde en el rango de 240.0.0.0, entre 247.255.255.255, se reserva para investigación.

Clases IPv4 privadas

Se recomienda usar las clases IPv4 privadas en una Intranet para no tener conflictos al salir hacia el internet, es decir cuando se publican servicios de una intranet hacia el internet si se utilizan direcciones IP públicas que no están dentro de la IP privadas existiría una gran probabilidad de generar un conflicto de IP, por la duplicidad. Para ello utilice direcciones IP privadas

  • Clase A 10.0.0.0 – 10.255.255.255
  • Clase B 172.16.0.0 – 172.31.255.255
  • Clase C 192.168.0.0 – 192.168.255.255

Subredes

Permiten dividir las clases de IPv4 en segmentos más pequeños, esto es posible por la modificaciones de mascara de red. Se utiliza subnetting para el aprovechamiento de IPv4 ya que por el incremento de equipos las direcciones IPv4 se han agotado.

Procesamiento de paquetes IP en una Intranet

Procesamiento de paquetes IPv4

El procesamiento de paquetes IPv4 en una intranet, utilizando clases privadas, básicamente surge desde de un equipo que envía la transmisión de bit y estas forman un estructura llamado trama que incorpora algunos bits para el control del flujo de datos y la detección de errores, luego pasa a forma un paquete en la cual puede se le asigna más información en modo que se identifique el destino del paquete esto se realiza con asignación de direcciones o encaminamiento hasta conducirlo en el terminal destino. No es solo de conocer el destino también hay que incorporarle mecanismos que aseguren la recepción del paquete completo, se realiza con un checksum creando un nueva estructura que se conoce como datagrama, por último se transforma en el dato que será enviado al equipo remoto. Por el momento la mayoría de intranet utilizan una arquitectura TCP/IP con la IPv4

Direcciones IPv6

El agotamiento de las IPv4 hicieron que Internet Engineering Task Force (IETF) propusiera una nueva versión de IPv6, este nuevo protocolo tiene una dirección 128 bits. Esta IPv6 se representa con 32 dígitos hexadecimales.

Mecanismos de coexistencia entre protocolos

Como la mayor parte de las intranets utilizan IPv4, hasta el momento pero no tardaran en la implementación de la IPv6 por tener nuevos beneficios, se crearon mecanismos para coexistir dichos protocolos e incluso una migración progresiva o actualización de las intranets, tanto redes, como equipos hasta usuarios estos mecanismos pueden ser

  • Pila dual como el nombre lo indica implementa dos direcciones de red una IPv4 y la otra IPv6.
  • Túneles esta permite enviar un paquete IPv6 sobre una infraestructura IPv4, este proceso es una encapsulación de paquetes.
  • Traducciones esta solución es utilizada cuando se intenta comunicar un paquete IPv4 con una IPv6, el proceso consiste en la traducción de las cabeceras de ambos protocolos.

 Tipos Direcciones IPv6 para el procesamiento de IP en una intranet

  • Unicast estas direcciones identifica la dirección IPv6 asignada al equipo que se le enviara un paquete .
  • Anycast estas identifican un segmento de red es decir un grupo de equipos que se le será entregado a uno de los equipos.
  • Multicast un paquete enviado que será entregado a todos los equipos.

Observaciones y comentarios

Las arquitecturas nos dan una referencia de cómo se comunican los equipos informáticos, asimismo del procesamiento de paquetes la cual es fundamental, sin duda alguna el incremento de equipos en estos últimos años ha hecho que IPv4 ya no haga creer la internet para ello se creado un nueva versión de dicho protocolo, los nuevos retos que presenta la migración para la nueva tecnología. Además el procesamiento de paquetes en la IPv6 se da por tres tipos mientras que IPv4 se da por asignación de direcciones o encaminamiento que básicamente utilizan el modelo o arquitectura de comunicación OSI o TCP/IP.

Conclusiones

El agotamiento ya no solo basta en aplicar el subneteo de las IPv4 si no que por la necesidad del incremento de equipos hacen que se crea un nuevo IPv6 que esta busca extender las redes como la base de las intranets está estrechamente relacionado con el internet las organizaciones empezaran a implementar IPv6, por el momento dichos versiones pueden coexistir por medio de mecanismos.

 

Bibliografía

Andréu, J. (2011). Redes locales. Editex.

Barbancho, J. et al (2014). Redes locales. Ediciones Paraninfo, S.A., Madrid.

Corlettí (2011). Seguridad por niveles. Extraído el 19 de Febrero de 2016. www.darFE.es.

España, M. (2003). Servicios avanzados de telecomunicación. Ediciones Díaz de Santos, España.

Griera, J. et al (2009). Estructura de redes de computadores. Editorial UOC, Barcelona.

Ortiz, F. et al (2002). Prácticas de redes. Ediciones Paraninfo, S.A., España.

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