Capa de Red

El nivel de red o capa de red, según la normalización OSI, es un nivel o capa que proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas. Es el tercer nivel del modelo OSI y su misión es conseguir que los datos lleguen desde el origen al destino aunque no tengan conexión directa. Ofrece servicios al nivel superior (nivel de transporte) y se apoya en el nivel de enlace, es decir, utiliza sus funciones.

Para la consecución de su tarea, puede asignar direcciones de red únicas, interconectar subredes distintas, encaminar paquetes, utilizar un control de congestión y control de errores.

Interacción con la capa de Transporte y la capa de Datos

La interacción entre la capa de Transporte y la capa de Red está dada en base a el servicio que se da a la capa de transporte. Este servicio se basa en una serie de primitivas.

La comunicación entre estas capas se da de la siguiente manera, el modulo de TCP (capa de Transporte) llamara al modulo de IP (capa de red) para que tome un segmento (incluyendo en este el encabezado del TCP y los datos) como la porción de un paquete de datos, proveerá también la dirección fuente y destino así como otros parámetros en el encabezado del TCP. El modulo de Internet (IP) creara después una serie de paquetes de datos y llamará al interfase de red local para que transmita los paquetes. (siendo este punto final la forma en que la capa de Red interactúa con la capa de Datos). El enrutamiento (routing) de la información que es pasada a la capa de Datos es controlado por la capa de Red para establecer una ruta transparente entre la fuente y el destino. Teniendo definido el protocolo de interacción entre estas capas, es necesario establecer el protocolo IP el cual agrega un encabezado al segmento pasado por la capa de transporte (TCP).

Protocolo IP

La meta principal de este protocolo es proveer una interconexión de subredes para formar una internet, en la cual se pueda controlar información.

Funciones principales

• Unidad básica para transferencia de datos
• Direccionamiento
• Enrutamiento
• Fragmentación

Comunicación con la capa de Transporte

• IP debe recivir el marco de datos generado por TCP
• TCP debe informar la dirección del nodo destino a IP

Intereses del IP

• Debe encontrar una ruta para el marco de datos y enviarlo al destino. Para que el mensaje sea enviado a traves de pasarelas u otros sistemas intermedios, IP debe añadir su propio encabezado al marco de datos. Este encabezado debe comprender lo siguiente:
• La dirección fuente y destino (direcciones de 8 bits)
• El número de protocolo y un contador de verificaciones al encabezado (checksum) El número de protocolo le informa al IP destino que envie el paquete al TCP. Como se va a utilizar el protocolo TCP para la capa de Transporte, puede plantearse el omitir esta información del marco de datos y tenerla por default a TCP. El verificador del encabezado (checksum) se encarga de asegurar que el encabezado no se daño en el camino a su destino.

Enrutamiento. (routing) Es necesario definir los caminos individualmente para cada paquete generado en la capa de Red, por lo cual se deben generar algoritmos óptimos. Estos algoritmos se suelen clasificar en dos tipos:

Adaptativos: Optimos para redes cambiantes y trafico en rafaga, hacen los calculos en base al tráfico y topología actual.

No Adaptativos: Optimos para topologias y flujo de trafico estable, lo cual permite a los nodos el no verificar (monitorear) los cambios y no recalcular las rutas.

Algunos protocolos de la capa de red

·         IP (IPv4, IPv6, IPsec)

·         OSPF

·         IS-IS

·         ARP, RARP

·         RIP

·         ICMP, ICMPv6

·         IGMP

·         DHCP