Los dispositivos de Internetworking permiten a las LAN seguir extendiéndose por encima de las distancias máximas y se pueden usar para dividir grandes LAN en varias más pequeñas para aumentar las prestaciones globales del sistema. Hay varias maneras diferentes de lograr interconexiones LAN a LAN. Para entender totalmente los diversos métodos de interconexión, es importante entender las diferentes capas del modelo OSI (Interconexión de Sistemas Abiertos - Open Systems Interconnect):
El Modelo OSI
Las comunicaciones de datos en una LAN pueden ser examinadas usando el modelo OSI. La comunicación de datos consiste en paquetes de información. Cada paquete puede contener información para cada sección del modelo OSI.
Las diferentes secciones se muestran a continuación. Los niveles bajos, del 1 a 3, se usa principalmente para comunicaciones de datos en la LAN. Los niveles superiores, se usan internamente para conexiones del host a la LAN y no contribuyen directamente a la comunicación de la LAN.
Capa Física
La capa física describe el método de transmisión de datos al nivel físico ("cableado") del medio de transmisión.
Capa de Enlace de Datos
La capa de enlace de datos describe el método de empaquetar datos en unidades llamadas tramas o paquetes y enviar estas tramas de una interfaz en la LAN a otra interfaz en la misma LAN. Dentro de cada LAN la capa de enlace de datos se emplea para la transmisión de los datos.
Capa de Red
La capa de red describe el método de transferir tramas entre dispositivos en redes diferentes. Usando la capa de red es posible separar una LAN en redes distintas.
La capa de red a veces se denomina "sin conexión" (connectionless) porque cada trama se encamina independientemente, sin que el protocolo de la capa de red proporcione ninguna garantía de la transmisión de los datos. La capa de red se limita a enviar la trama a la siguiente red en la ruta hacia la red de destino.
Capa de Transporte
La capa de transporte describe el método de proporcionar transferencias fiables de datos entre los dispositivos LAN. La capa de transporte es usada principalmente para la transmisión de tramas entre los protocolos de las capas superiores entre dispositivos diferentes en la red. La capa de red se usa para conseguir que los datos lleguen a la red destino apropiada y la capa de transporte para asegurar la entrega garantizada de los datos.
Protocolos de LAN más frecuentes
Los protocolos usados para comunicación entre ordenadores pueden ser muy diversos. Uno de los protocolos más comunes es el denominado Protocolo de Internet (IP o Internet Protocol). Otros dos ejemplos de protocolos de red son IPX y DECNET. Estos protocolos funcionan dentro de la capa 3 del modelo OSI.
Como se puede ver en el diagrama siguiente, un protocolo de red en la capa 3 puede existir tanto en una LAN Ethernet como en una LAN Token Ring. Las capas 1 y 2 se ocupan de la toma de comunicación física para cada tipo de LAN. Es factible por tanto generar una trama IP en una LAN Ethernet y enviarla a través de la red para llegar a un ordenador en una LAN Token Ring. Esta comunicación entre plataformas cruzadas es posible debido a que la capa de red es la misma en ambas LAN.
Figura 4 — Protocolos de LAN más frecuentes
Uniendo Múltiples LAN
Los dispositivos de Internetworking permiten la interconexión de redes LAN para extender los límites de distancias o para dividir grandes LAN en múltiples pequeñas LAN para aumentar las prestaciones globales del sistema. Hay varias maneras diferentes de lograr la interconexión de LAN a LAN.
El diagrama siguiente ilustra la representación de tres dispositivos diferentes de comunicaciones de datos y sus correspondencias a las capas del modelo OSI.
Figura 5 — Comunicaciones de Datos y el Modelo OSI
Repetidores
Los repetidores se pueden usar para conectar segmentos LAN y crear una LAN física más grande.
Un repetidor opera en la capa física de una LAN y se limita a aceptar bits de datos en un lado y retransmitirlos al otro lado. Con este proceso, se permite a las señales originales recorrer una distancia más larga. En la especificación Ethernet, un solo segmento esta limitado a 500 metros. Usando repetidores, Ethernet puede extenderse hasta 1.500 metros (usando un máximo de dos repetidores según Ethernet Versión 1), o 2.800 metros (usando un máximo de cuatro repetidores, según la Versión 2/IEEE 802.3). Es importante observar que los segmentos conectados al repetidor constituyen una LAN física y todo el tráfico está presente en cada segmento.
Puentes
Los puentes (bridge) se emplean para conectar segmentos LAN, para crear una LAN lógica más grande.
Un puente opera en la capa de enlace de datos de una LAN e inteligentemente acepta bits de datos en un lado y selectivamente los retransmite al otro lado. En el proceso, un puente aísla tráfico local LAN en cada segmento y sólo deja pasar tráfico dirigido a un dispositivo situado en el siguiente segmento LAN. Esto evita que los mismos datos LAN sean transmitidos innecesariamente por la LAN completa y mejora sus prestaciones globales.
Encaminadores
Los encaminadores o routers se emplean para conectar LAN's separadas permitiendo crear una "inter-red" de LAN's. Es el concepto "internetworking".
Un encaminador opera en la capa de red de una LAN e inteligentemente acepta bits de datos en un lado y los dirige a la red LAN correcta. Los protocolos usados en la capa de red facilitan, con el uso de los routers, comunicación de la inter-red. Un encaminador se usa para comunicar entre redes de tipos diferentes. Una red puede ser diferente de otras redes por su tipo físico o por su dirección.
Protocolos Enrutables vs No-Enrutables
Hay algunos protocolos de comunicación que no pueden encaminarse (enrutarse). No puede enrutarse LAT y NetBIOS porque su comunicación principal se realiza en la capa 2. Los encaminadores operan en la capa 3 del modelo OSI y por tanto no pueden encaminar protocolos que se sitúan en la capa 2.
El diagrama siguiente muestra la relación entre LAT, NetBIOS, e IP y cómo encaja cada protocolo dentro del modelo OSI.
Figura 6 — Protocolos No-Enrutables
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