Introdución ao nivel de rede

De Wiki do Pazo da Mercé

Revisión como estaba ás 16:43, 9 xaneiro 2009

Equipos conectados por medio de equipos intermedios

O nivel de enlace de datos é fundamental para permitir a conexión de equipos dentro dunha rede de área local. De feito, nunha LAN illada o nivel de enlace nos proporciona xa unha conexión fiable entre dous equipos da rede calquera. En cambio, cando queremos conectar distintas LANs entre si, deberemos establecer mecanismos para poder establecer unha conexión entre un equipo e outro que poden estar en distintas redes. Neste caso, os paquetes que se envían dende un dos equipos deberán pasar por distintos nodos intermedios que se encargarán de retransmitir os paquetes para que cheguen ao seu destino final.

A capa de rede encárgase de levar os bloques de información dende a orixe ata o destino dos mesmos, xestionando para elo todos os saltos que sexan necesarios entre estacións intermedias (proceso que se coñece como encamiñamento ou enrutamento). Para poder realizar o seu traballo correctamente, a capa de rede debe coñecer a topoloxía física e seleccionar as mellores rutas a través da mesma; tamén deberá ter en conta rutas alternativas para evitar conxestións ou zonas máis saturadas, da mesma forma que un viaxeiro selecciona o camiño a seguir. Para poder especificar a orixe e destino dun paquete e identificar a cada máquina conectada a rede, é necesario que cada estación teña asignada unha dirección única que a identifique fronte ao resto.

Comparativa do tempo consumido nunha transmisión usando as distinas técnicas de conmutación

Para realizar este encamiñamento de paquetes dende un orixe a un destino existen distintas técnicas, que definen distintos tipos de protocolos a nivel de rede:

• Conmutación de circuitos: É a técnica tradicional empregada no sistema telefónico. Para transmitir información, primeiro se establece unha conexión, é dicir, resérvase unha ruta determinada da rede para uso exclusivo desa transmisión (aínda que pode estar multiplexada con outras comunicacións, xa que se reserva unha canle lóxica). Unha vez establecida a ruta, a información circula toda xunta por ese camiño e, cando xa non hai nada que transmitir, é necesario liberar esa conexión.
  O inconveniente desta técnica é o tempo e recursos que se consumen no establecemento e liberación da conexión, sobre todo se a transmisión é curta. Como exemplo, a liña RDSI (Rede Dixital de Servizos Integrados) utiliza este tipo de técnica de conmutación.

• Conmutación de mensaxes: Consiste en que a mensaxe completa vai pasando dun nodo a outro da rede sen que se estableza ningunha conexión nin se reserven rutas con antelación. Cada vez que a mensaxe chega a un nodo, este decide cal é o mellor camiño e o manda ao seguinte.
  Esta técnica permite unha mellor utilización dos recursos da rede, aínda que cada nodo debe ter unha grande cantidade de espazo para almacenar as mensaxes que se van transmitindo.

• Conmutación de paquetes: Esta técnica é a máis adecuada para a transmisión de datos en redes de ordenadores. Consiste en que a mensaxe a transmitir se divide en bloques máis pequenos que son enviados pola rede sen establecemento dunha conexión física. A partir de aquí, o funcionamento é o mesmo que no caso de conmutación de paquetes, xa que cada un destes fragmentos pode recorrer diferentes rutas ata chegar ó seu destino.
  Esta técnica ten a vantaxe de que os nodos non precisan unha gran cantidade de memoria para almacenar os fragmentos, e ademais que en caso de erros a mensaxe non se perde por completo. Como inconveniente, o receptor deberá recompoñer de novo a mensaxe orixinal a partir dos fragmentos, tendo en conta que estes poden chegar desordenados.
  É por iso que a meirande parte de protocolos de nivel de rede utilizan esta técnica de conmutación, como por exemplo o protocolo IP.