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\documentclass[12pt,a4paper]{article}
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\usepackage[spanish]{babel}
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\usepackage{graphicx}
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\title{Arquitecturas Red: OSI \& TCP/IP}
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\author{Nicolás A. Ortega Froysa}
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\begin{document}
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\maketitle
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\section{Introducción a Arquitecturas Red}
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Para poder comunicar datos e información de un dispositivo a otro, nos hacen
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falta usar {\em protocolos} que permiten abstraer los interfaces y la
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información. Esto se hace por varios motivos:
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\begin{itemize}
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\item {\bf Seguridad:} nos aseguramos de que todas las aplicaciones estén
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usando un protocolo (o {\em lenguaje}) que sea seguro.
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\item {\bf Desarrollo Simple:} el software que trabaja en capas más altas
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del protocolo no se tienen que preocupar por los elementos más básicos
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de la comunicación.
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\item {\bf Modularización:} como cada software trabaja sólo con aquello que
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está a su nivel, es más fácil reemplazar partes y arreglar problemas,
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además de hacer {\em troubleshooting}.
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\end{itemize}
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Para esto, se distribuyen las tareas en {\em capas} o {\em niveles}. Cada nivel
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construye sobre el otro, siendo el nivel más básico el nivel físico, y el nivel
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más alto la información de la aplicación.
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\section{Open Systems Interconnection (OSI) Model}
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\begin{figure}[t!]
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\centering
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\includegraphics[width=0.5\linewidth]{imgs/osi-model.png}
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\caption{Modelo OSI}
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\label{fig:modelo-osi}
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\end{figure}
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Este estándar fue impulsado sobre todo por el gobierno estadounidense en los
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años 70, aunque luego sería reemplazado en gran parte por TCP/IP. Esta
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arquitectura es formada por 7 capas (ver figura \ref{fig:modelo-osi}).
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Cada nivel trata con un Protocol Data Unit (PDU), que es una unidad de datos.
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Los primeros tres niveles (superiores) tratan directamente con los datos de la
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{\bf aplicación}. Su PDU consiste directamente de los datos del programa.
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En el nivel de {\bf transporte}, su PDU se denomina {\em segmento}, ya
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que se trata de segmentar los datos de la aplicación en algo más fácil de
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manejar para la red. En este nivel también se hace uso de los puertos, que nos
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facilitan información acerca de qué aplicación está mandando los datos, y cuál
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es el servicio destinatario.
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El próximo nivel sería de {\bf red}, cuya PDU sería el {\em paquete}. En esta ya
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se trata de direcciones a dispositivos, lo que usualmente conocemos como {\em
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direcciones IP}.
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El nivel de {\bf enlace de datos} ({\em data link}), cuya PDU se denomina un
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{\em frame}, se ocupa de convertir la información lógica de los niveles
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superiores en señales físicos para el hardware. Esto es de lo que generalmente
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se ocupan los {\em drivers} de un sistema operativo.
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Finalmente, tenemos el nivel {\bf físico} que ya no trabaja en conceptos
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abstractos, sino que directamente trata de lo material. Es el hardware mismo que
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va transmitiendo señales por los medios físicos.
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\section{Internet Protocol Suite (TCP/IP)}
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\begin{figure}[t!]
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\centering
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\includegraphics[width=0.5\linewidth]{imgs/osi-v-tcpip.jpg}
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\caption{Comparación OSI y TCP/IP}
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\label{fig:osi-v-tcpip}
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\end{figure}
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El protocolo TCP/IP es más simple que OSI, ya que varios niveles se juntan para
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formar un solo nivel (ver figura \ref{fig:osi-v-tcpip}), sobre todo aquellos que
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comparten un mismo PDU. Los niveles de aplicación, presentación, y sesión se
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juntan para formar un solo nivel de aplicación; el nivel de enlace de datos y el
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nivel físico se juntan para formar el nivel de acceso a la red. También lo que
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en OSI se conoce como nivel de red, en TCP/IP se conoce como nivel de {\em
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internet} (o {\em interred}).
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\begin{center}
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\begin{tabular}{c|c}
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Nivel & PDU \\\hline
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Aplicación & Data \\
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Transporte & Segmento \\
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Interred & Paquete \\
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Acceso a la Red & Frame
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\end{tabular}
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\end{center}
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Hoy en día, el modelo TCP/IP suele ser el más común, junto con un variante que
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se llama UDP. TCP se usa en casos donde es necesario que la comunicación sea
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fiable, mientras que UDP se usa en aquellos casos donde importa más la velocidad
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que la fiabilidad de la transmisión.
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\end{document}
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