C++ / Networking

Bienvenidos sean a este post, hoy veremos una introduccion superficial.

Sabemos que para lograr la comunicacion entre dos computadoras se hace mediante una red. Si bien existen muchas formas de hacer esto, la mas usada actualmente es a traves de internet. Esto se puede hacer mediante una NIC (Network Interface Controller) o mas conocida como placa de red pero tambien podemos hacerlo mediante Wi-Fi. El S.O es el encargado de cargar los controladores (drivers) para poder utilizar al dispositivo, y este se encarga de administrar eel stack de networking. Cuando nos referimos a este stack, estamos hablando de las capas de modificaciones en donde las piezas de datos avanzan cuando se trasladan de una computadora a otra. Un claro ejemplo de esto es una pagina, donde el navegador muestra la informacion enviada desde un servidor.

Volviendo al networking, el layering es esencial para este. Para lograr la comunicaciones se utiliza al modelo OSI, el cual se encarga de separar al dato en distintas capas (layers). La placa de red o NIC es conocida como la primera capa de este modelo, esta se denomina como fisica y se encarga de manejar el link a la red y los datos fisicos.

Este modelo tiene como objetivo estandarizar las funciones de comunicacion entre un amplio rango de dispositivos. Los dispositivos difieren en muchas cosas como estructura o sistema operativo. Por ejemplo, un movil con un micro ARM y Android es muy distinto a una Laptop con un micro AMD y Windows, la diferencia no es solo de marca sino tambien de la manera que trabajan. Este modelo apunta a eliminar estas diferencias al momento de la comunicacion mediante un conjunto de protocolos estandarizados y funciones de intercomunicacion. Veamos como son las capas que la componen:

• Aplicacion
• Presentacion
• Sesion
• Transporte
• Network
• Link datos
• Fisico

Un modelo mas simplificado esta compuesto de las siguientes capas:

• Aplicacion, esta procesa los detalles de la aplicacion
• Transporte, esta provee transmision de datos entre dos hosts
• Network, esta maneja la transferencia de paquetes en la red
• Link, este es el driver del S.O asi como la placa de red

Para entenderlo vamos a analizar un ejemplo de como se aplica. Tomemos el caso de un movil con un servicio de mensajeria, por ejemplo Whatsapp, donde si tecleamos un mensaje y presionamos el boton de enviar, este mensaje viaja a traves de internet hasta su destino. Desde un vistazo superficial esto puede parecer muy simple pero el proceso es sofisticado e incluso hasta el mensaje mas simple sufre un monton de transformaciones antes de alcanzar su destino. Lo primero que sucede cuando damos al boton de enviar, este se convertira a binario. La NIC trabaja con binarios, siendo su funcion basica para enviar y recibir los datos binarios atraves del medio utilizado para conectarse. A su vez, la placa de red debe conocer cual es la direccion de destino de los datos. Esta es una de las propiedades que se agregan a los datos del usuario, el mensaje que enviamos, y la direccion de destino es la direccion unica en el movil de destino. Por lo tanto, para lograr esto se crea un paquete que contiene los datos enviados envuelto por la direccion unica del dispositivo de recepcion, asi como tambien otros datos necesarios para enviar al destino.

Estos datos incluyen: la direccion IP, el S.O, el puerto de comunicaciones, la aplicacion, etc. Una vez entregado el paquete en destino solamente se extraera la informacion que envio el origen y el resto sera descartado a medida que se cumplan todas las etapas. Con el mensaje pasado a la aplicacion este simplemennte lo muestra en pantalla.

Cada capa casi agrega su encabezado especifico a los datos que se envian atraves de la red. Veamos el siguiente diagrama:

La primer capa es la encargada de recibir la informacion que enviaremos. En la parte de transmision, a medida que vamos pasando de una capa a la otra se va a agregando el encabezado especifico de la misma. Una vez alcanzada la ultima capa se procede a enviar este paquete. Cuando llegue al equipo receptor, este pasara nuevamente por cada capa del modelo pero ahora removera cada uno de los encabezados hasta que solamente quede la informacion original.

Ok, para nosotros esto sera completamente invisible porque solamente trabajamos con la capa de aplicacion, es decir el envio y la recepcion, pero es bueno tener un minimo de conocimiento de como se realiza esto para que no sea un simple acto de magia.

En resumen, hoy hemos visto una introduccion a networking y el modelo OSI, que es, para que sirve, como nos facilita la tarea y una leve explicacion superficial de como se comporta. Espero les haya sido de utilidad sigueme en tumblr, Twitter o Facebook para recibir una notificacion cada vez que subo un nuevo post en este blog, nos vemos en el proximo post.