UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJALa Universidad Católica de Loja

PROYECTOCONSTRUCCIÓN DE UNA ONTOLOGÍA DEL MODELO TCP/IP

María Susana Guasha M.

ESCUELA DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓNSITEMAS BASADOS EN EL CONOCIMIENTO

Profesor Supervisor:ING. NELSON PIEDRA

Loja-Ecuador, (julio,2010) 2010, msguasha@utpl.edu.ec

ContenidoINTRODUCCIÓN......................................................................................................................................................31. Especificacion.................................................................................................................................................3DESCRIPCIÓN..........................................................................................................................................................3ÁREA DE CONOCIMIENTO A REPRESENTAR............................................................................................................3DEFINICIÓN DEL ALCANCE......................................................................................................................................3

Estudio del entorno............................................................................................................................................3Funcionamiento general de los protocolos........................................................................................................6Posibles soluciones...............................................................................................¡Error! Marcador no definido.

2. CONCEPTUALIZACIÓN.....................................................................................................................................63. FORMALIZACIÓN..............................................................................................¡Error! Marcador no definido.4. IMPLEMENTACIÓN...........................................................................................¡Error! Marcador no definido.5. ONTOLOGÍA EN PROTEGE.............................................................................................................................17Conclusiones........................................................................................................................................................21Referencias...........................................................................................................................................................23Anexos..................................................................................................................................................................24

INTRODUCCIÓN

El tema de las ontologías es cada vez más creciente, por ello el ámbito de este proyecto abarca la construcción de una ontología en el tema del Modelo TCP/IP donde se pretende dar a conocer el concepto general, el proceso del funcionamiento de internet. Siguiendo la metodología Methontology donde se contempla: especificación, conceptualización, formalización, implementación y la ontología en protege. [Ramos, 2007]. Con el fin de representar el conocimiento considerando parámetros, encabezados, configuración y servicios.

1. ESPECIFICACIÓN1.1 DESCRIPCIÓN

El proyecto está orientado a la construcción de una ontología orientada al estudio del modelo TCP/IP donde se especifica el modelo TCP/IP, mediante el funcionamiento en internet, capas, estructura, protocolos, campos comparativos, estándares e interpretación de servicios. Mediante conocimientos adquiridos, investigaciones relacionados, estándares de protocolos TCP/IP.

1.2 ÁREA DE CONOCIMIENTO A REPRESENTAR

El modelo TCP/IP. Como funciona internet.

1.3 DEFINICIÓN DEL ALCANCE

El ámbito del proyecto está enfocado en la estructura del modelo TCP/IP, estructura como funciona internet; considerando capas, estructura, protocolos, estándares y servicios. Con ello proponer una ontología del modelo.

1.4 ESTUDIO DEL ENTORNO

El entorno se contempla en el dominio del modelo TCI/IP, con lo que se obtendrá el conocimiento de la funcionalidad requerida para interconectar la red humana con la red de datos. El entorno abarca el funcionamiento en internet mediante las capas, comunicación entre computadores y compartición de información.

Existen dos tipos básicos de modelos de networking:

a.) modelos de protocolo TCP/IP y

b.) modelos de referencia OSI.

fig. 1 Comparativa entre los modelos de networking: OSI y TCP/IP, y las capas corespondientes1.

1 Curriculum CISCO CNNA modulo1 capítulo2 Sección 2.4.2

El modelo TCP/IP es un modelo de protocolo porque describe las funciones que se producen en cada capa de los protocolos; el porque de TCP/IP, es por la referencia a los dos protocolos más importantes que la componen: Protocolo de Control de Transmisión (TCP) y Protocolo de Internet (IP) 2.

TCP/IP es un conjunto de protocolos utilizado para controlar todas las comunicaciones en Internet, y permiten la transmisión de datos entre redes de computadoras. Es utilizado para controlar todas las comunicaciones en Internet. Consta de cuatro capas:

1. Capa acceso a la red (conocida como física, o hardware), 2. Capa de internet (conocida como enlace de datos, o protocolo de internet) 3. Transporte4. Aplicación.

Capas de TCP/IP:

1. Capa acceso a la red: Es el nivel físico de la red, consta de tarjetas de red y cables. Da la forma en la que los datos deben enrutarse, sea cual sea el tipo de red utilizado. Utiliza los protocolos: Ethernet, ppp,

2. Capa de Internet: Se encarga del direccionamiento de los datos e inter-actúa con la capa de transporte. Es el responsable de proporcionar el paquete de datos (datagrama). Mediante el direccionamiento y ruteo de la información (coloca el destino a la información que se envía para saber por donde tiene que pasar esta información para que llegue a su destino3).

3. Capa de transporte:Controla la transmisión de datos y se encarga de la fiabilidad de los mismos. Brinda los datos de enrutamiento, junto con los mecanismos que permiten conocer el estado de la transmisión.

4. Capa de aplicación:Engloba las capas de Aplicación, presentación y sesión del modelo OSI. Incorpora aplicaciones de red estándar (Telnet, SMTP, FTP, etc.). Esta formada por protocolos y programas que ofrece servicios como FTP, HTTP, HTTPS, SMTP y SSH.

2 http://es.wikipedia.org/wiki/TCP/IP3 Commer, pag. 163

fig. 2 La arquitectura TCP/IP

Proceso de comunicación en TCP/IP

El modelo TCP/IP describe la funcionalidad de los protocolos que forman la suite de protocolos TCP/IP. Esos protocolos, que se implementan tanto en el host emisor como en el receptor, interactúan para proporcionar la entrega de aplicaciones de extremo a extremo a través de una red4.

Un proceso completo de comunicación incluye estos pasos:

1. Creación de datos a nivel de la capa de aplicación del dispositivo final origen.2. Segmentación y encapsulación de datos cuando pasan por la stack de protocolos en el dispositivo final de origen. 3. Generación de los datos sobre el medio en la capa de acceso a la red de la stack.4. Transporte de los datos a través de la internetwork, que consiste de los medios y de cualquier dispositivo intermediario. 5. Recepción de los datos en la capa de acceso a la red del dispositivo final de destino. 6. Des-encapsulación y rearmado de los datos cuando pasan por la stack en el dispositivo final. 7. Traspaso de estos datos a la aplicación de destino en la capa de aplicación del dispositivo final de destino.

Proceso de envío y recepción

Cuando se envían mensajes en una red, el stack del protocolo de un host funciona desde arriba hacia abajo. Por ejemplo en un servidor Web, el proceso de envío de una página Web HTML a un cliente.

1. En el protocolo de la capa Aplicación, HTTP, comienza el proceso entregando los datos de la página Web con formato HTML a la capa Transporte. Allí, los datos de aplicación se dividen en segmentos TCP. A cada segmento TCP se le otorga una etiqueta, denominada encabezado, que contiene información sobre qué procesos que se ejecutan en la computadora de destino deben recibir el mensaje. También contiene la información para habilitar el proceso de destino para reensamblar nuevamente los datos a su formato original.

2. La capa Transporte encapsula los datos HTML de la página Web dentro del segmento y los envía a la capa Internet, donde se implementa el protocolo IP. Aquí, el segmento TCP en su totalidad es encapsulado dentro de un paquete IP, que agrega otro rótulo denominado encabezado IP. El encabezado IP contiene las direcciones IP de host de origen y de destino, como también la información necesaria para entregar el paquete a su correspondiente proceso de destino.

3. Luego el paquete IP se envía al protocolo Ethernet de la capa de acceso a la red, donde se encapsula en un encabezado de trama y en un tráiler. Cada encabezado de trama contiene una dirección física de origen y de destino. La dirección física identifica de forma exclusiva los dispositivos en la red local. El tráiler contiene información de verificación de errores. Finalmente, los bits se codifican en el medio Ethernet mediante el servidor NIC.

Aspectos mas destacables en la comparación de OSI y TCP/IP

En la Capa 3 (Transporte) se describe servicios y funciones que administran conversaciones individuales entre los hosts de origen y de destino. Estas funciones incluyen acuse de recibo, recuperación de errores y secuenciamiento. En esta capa, los protocolos TCP/IP, Protocolo de control de transmisión (TCP) y Protocolo de datagramas de usuario (UDP)5 proporcionan la funcionalidad necesaria.

4 Curriculum CISCO CNNA modulo1 capítulo2 Sección 2.4.45 RFC 768

En la capa 4 (de aplicación) TCP/IP incluye protocolos para la funcionalidad específica para una variedad de aplicaciones de usuario final. Así también para proveedores y programadores de software de aplicación para fabricar productos que necesitan acceder a las redes para establecer comunicaciones.

IP suministra características de direccionamiento, especificación de tipo de servicio, fragmentación y reensamblaje y seguridad 6.

Los paquetes son parte importante, fluyen en la red para dirigirse de un origen a un destino. Los principales tipos de paquetes son: ip, nolvell, apelton.

Ventajas de TCP/IP:

- Se utiliza a nivel mundial para conectarse a Internet y a los servidores web. - Es compatible con las herramientas estándar para analizar el funcionamiento de la red.- Puede ser más rápido en redes con un volumen de tráfico grande donde haya que enrutar un gran

número de tramas.- Está diseñado para enrutar y tiene mayor fiabilidad, es adecuado para redes grandes y medianas, así

como en redes empresariales.Desventaja principal:

- Un inconveniente de TCP/IP es que es más difícil de configurar.

El éxito de la tecnología TCP/IP, se debe a su aplicabilidad en Internet y como ésta tecnología a su vez incorpora una amplia variedad de tecnologías subyacentes de red.

Puertos utilizados TPC/IP

Puerto es la ubicación en un ordenador que permite la entrada y salida de un programa.Mas conocidos abarca desde 0 hasta 65535.

Port Servicio21/ ftp22/tcp ssh25/ smtp80/ http111/tcp rcpbind139/tcp netbios-ssn445/tcp Microsoft-ds901/tcp samba-swat32770/tcp sometimes-rpc3

2 CONCEPTUALIZACIÓN

2.1 MAPA CONCEPTUAL

El mapa conceptual del proyecto ha sido construido en COE Cmaptools, adjuntado en el anexo A en digital llamado modelo_tcp_ip_V3.cmap.

2.2 TRABAJOS RELACIONADOS

Las ontologías relacionadas están orientadas principalmente al aprendizaje y escenarios de redes. 7

6 RFC 7917 http://cmap.ihmc.us/

Referencias de trabajos relacionados

Principalmente trabajos publicados 8 de universidades de varias partes del mundo. a. Serafini Maria. TCP-IP. Ubicado en http://www.cmappers.net/search?q=tcp&p=0&r=4. Location: IHMC

Public Cmaps\MariaSerafini\Reti\TCP-IP.b. Torres Manuel, Practica1_equipo2. Location: IHMC Public Cmaps (3)/ Users (create your own folder...)/

A_DII_IRC_2009/ sesion1/ practica1_equipo2.c. Ral Alexander. Disponible en

http://cmapspublic3.ihmc.us/rid=1231556037798_899893782_6969/practica1_equipo3.cmap. Location: IHMC Public Cmaps (3)/ Users (create your own folder...)/ A_DII_IRC_2009/ sesion1/ practica1_equipo2.

2.3 ESPECIFICACIÓN DEL CONTENIDO

ONTOLOGIA TCP/IP ORIENTADA COMO MODELO DE FUNCIONAMIENTO DE INTERNET

¿Para qué se construirá la ontología?

La ontología será construida para ofrecer una fuente de conocimiento con respecto a las mejores prestaciones que se pueden obtener con esta tecnología combinando la estructura del modelo tpc/ip, características que se utilizan en el funcionamiento de una red.

¿Cuál es el uso de la ontología?

Esta otología podrá ser usada para obtener información del proceso de comunicación entre computadores por medio de la red. Y como viaja un paquete hasta llegar a su destino.

¿Cuáles son los usuarios finales?

Estudiantes, Empresas de redes y telecomunicaciones. Administradores de red. Personas interesadas en la infraestructura de la red, y como funciona internet.

2.4 TIPO DE ONTOLOGÍA

El tipo de ontología a implementarse es una ontología de información y de aplicación; de información que especifica la infraestructura de almacenamiento de base de datos en términos de ofrecer un marca estandarizado de información. Y de aplicación en términos de estructura lógica, que describe conceptos que dependen tanto de un dominio y tarea específica, y que generalmente son una especialización de ambas9.

2.5 CONCEPTUALIZACIÓN DEL CONOCIMIENTO

Preguntas que resuelve la ontología:

a)Consulta básica de la ontología

b)¿Cómo esta conformado TCP?/IP?

c)¿cuales son los protocolos de la capa de transporte?

d)¿Qué realiza la capa de acceso a la red?

8 http://www.cmappers.net/ 9 Gruber

2.5.1 ACTIVIDADES DE METHONTOLOG

Tarea1: Glosario de términos

Construir un glosario con los términos que se incluirán en la ontología, en un lenguaje natural con sus sinónimos y acrónimos.

NOMBRE SINÓNIMO ACRÓNIMO DESCRIPCIÓN TIPO

1

Protocolo de Conexión de Transmisión /Protocolo de Internet

Modelo de referencia TCP/IP

TCP/IP Conjunto de protocolos utilizado para controlar todas las comunicaciones en Internet.

Concepto

2Arquitectura     “plan” con el que se conectan los protocolos

y otros programas de software. Concepto

3Cable de conexión cruzada

rollover cable de cobre trenzado no blindado (UTP) para conectar dispositivos de red similares

Concepto

4Cable de conexión directa

straight trough cable de cobre trenzado no blindado(UTP) para conectar dispositivos de red diferentes

Concepto

5Cable serial consola cable de cobre tipico de las conexiones de área

anchaConcepto

6 Capa Layer   Niveles del modelo de referencia para rdes Concepto

7

cliente de e-mail progrma utilizado para descargar y enviar mensajes de e-mail. Los clientes de e-mail utilizan pop3 para recibr los mensajes de e-mail y SMTP para enviarlos.

Concepto

8

direccion MAC direccion fisica MAC address

dirección de capa data-link estandarizada que se requiere para cada puerto o dispositivo que se conecta a una LAN. Otros dispositivos de la red usan estas direcciones para localizar tablas de enrutamiento y estructuras de datos. Las direcciones MAC tienen 6 bytes y se controlan a traves de la IEEE, se graba en la NIC

Concepto

9

Domain Name System [RFC 897

  DNS Sistema de nombre de dominio que permite traducir de nombre de dominio a dirección IP y de igual manera una dirección IP a un nombre de dominio

Concepto

10

Dynamic Host Configuration Protocol

  DHCP Permite comunicarnos con un host, que es el que nos va a asignar una IP dinámica, para podernos comunicarse con otros computadores en la red.

Concepto

11Eco Ping Es una interferencia que se da en las llamadas

locales, y tradicionalmente de larga distancia Concepto

12encabezado head Datos informativos al comienzo de un bloque

de datos que utilizan los dispositivos para procesar el datagrama.

Concepto

13encapsulación El proceso por el cual se envuelven datos en

un encabezado de protocolo en particular.Concepto

14Enrutamiento Direcionamiento   Son las interfaces de las conexiones físicas y

lógicas en un dispositivoConcepto

15estandares son protocolos y acuerdos muy usados y

aceptadosConcepto

16 ethernet tecnología dominante de red de área local Concepto

17

File Transfer Protocol

  FTP Programa que se ejecuta en un servidor permite transmitir archivos entre máquinas de una red, trabaja en la capa de aplicación del modelo TCP/IP

Concepto

18

Institute of Electrical and Electronics Engineers

el Grupo de trabajo de ingeniería de Internet IETF

IEEE Instituto de ingenieros eléctricos y electrónicos

Concepto

19Internet Protocol   IP Es el que identifica un punto de unión en la

red llamado interfazConcepto

20

La red local o LAN Local Área Network

LAN Es un sistema de comunicaciones de alta velocidad que conecta microcomputadoras o PC y/o periféricos que se encuentran cercanos, por lo general dentro del mismo edificio

Concepto

21Latencia   Retardos acumulados en los envíos de los

paquetesConcepto

22

Lenguaje de etiquetas por hipertexto

HTML Código fuente en el que están escritos los sitios web. Los exploradores web descargan el código fuente de los servidores web y lo traducen a un formato visual para que lo puedan ver los usuarios finales.

Concepto

23modelo de protocolo

Protocol of model

Proporciona un modelo que coincide fielmente con la estructura de una suite de protocolo en particular

Concepto

24

Modelo de referencia OSI

Open system interconecction

OSI Modelo de interconexión de distema abierto de siete capas.

Concepto

25Paquete     PDU de la capa de internet. Es la unidad de

información que se envía a través de una red.

Concepto

26Protocol de transferencia de archivos

  FTP   Concepto

27protocolo conjunto de reglas que rigen la comunicación.

Especifican la funcionalidad de la red. Concepto

28

Protocolo de datagramas de usuario

concexion no segura

UDP protocolo de la capa de transporte sin conexión en el stack de protocolos TCP/IP. Es un protocolo simple que intercambia datagramas sin acuses de recibo ni garantía de envío y que requiere que el procesamiento de errores y la retransmisión sean administrados por otros protocolos.

Concepto

29Protocolo de resolucion de direcciones

  ARP Enlaza las direcciones IP de alto nivelcon las direcciones físicas de bajo nivel. Recide en la capa de interfaz de red.

Concepto

30

Proxy Gateway   Es usado por muchas empresas como un intermediario, con la función de compartir entre la red y el internet por razones de seguridad.

Concepto

31

Puerto Puerta Port Es una forma genérica de denominar a una interfaz a través de la cual los diferentes tipos de datos se pueden enviar y recibir. Uno que transmite y uno que escucha mediante socket.

Concepto

32recuperacion de errores

procedimiento que permite que un usuario se recupere de errores cono fallas de su sistema host o proceso de transferencia.

Concepto

33

Red de Área Amplia aisla capas superiores de la capas de dir. HW

WAN Incluye enlaces de satélites, fibras ópticas, aparatos de rayos infrarrojos y de láser

Concepto

34servidor server equipo qur brinda servicio a los clientes.

Programa de computador que ofrece un servicio que se puede obtener en una red

Concepto

35

servidor proxy proxy server actua e nombre del cliente y el servidor en internet. Todos lo pedidos de los clientes a internet van primero al servidor proxy, este los evalúa y si los permite reestablece los pedidos en el lado saliente a internet, de igual forma con el tráfico entrante.

Concepto

36

servidor web web server servidor que responde a las solicitudes HTTP con datos de respuesta HTTP. También aloja la estructura de directorio de los sitios web y sus imágenes asociadas y otros archivosde medios.

Concepto

37

Shell seguro secure shell SSH protocolo que facilita las comunicaciones seguras entre dos sistemas usando una arquitectura cliente/servidor y que permite a los usuarios conectarse a un host remotamente. Usa encriptacion. Alternativo a Telnet

Concepto

38

streaming media Multimedia que se descarga en forma continua al host receptor mientras el usuario final mira el material. Esto les permite a los usuarios finales mirar el material sin tener que descargar por completo el archivo multimedia a su computadora.

Concepto

39Suit de protocolos Conjunto de protocolos de comunicaciones

que implementan el stack de protocolos en las redes en las que se ejecutan.

Concepto

40trailer informacion de control que se agrega a los

datos cuando se los encapsula para la transmisión por la red.

Concepto

41trama frame la PDU de la capa de acceso a la red, que ha

sido codificada para transmisión digital. (tramas ethernet, ppp)

Concepto

42Unidad de datos de protocolo

  PDU Es la unidad que utiliza para el intercambio entre unidades parejas, dentro de una capa

Concepto

43

Tabla MAC     Tabla que crea un switch a fin de saber dónde enviar frames de salida. Está compuesta por un número de puerto y la dirección MAC del host asociado con el mismo puerto. En los switch cisco se denominan tabla CAM

Concepto

44Tiempo de ida y vuelta

Round trip time rtt Tiempo transcurrido durante el tránsito de una señal por un circuito cerrado o para que un mensaje vaya a un ligar remoto y regrese

Concepto

45direccion lógica Logial address   Direccion de capa de red. Se puede cambiar en

cualquier momento. Concepto

46

direccion IP IP address dir IP Número exclusivo que utilizan los dispositivos a fin de identificarse y comunicarse entre ellos en una red de computadoras utilizando el estándar de protocolo de Internet IP.

Concepto

47

Wireshark Snifer   Analizador de protocolos de sw para registrar el tráfico de datos que pasan sobre una red de datos. Captura cada unidad de datos. Se utiliza para el diagnóstico de fallas de red, verificación, desarrollo de protocolo, sw y educacion.

Concepto

48

Red Network   dispositivos interconectados capaces de transmitir distintos tipos decomunicaciones: datos, voz interactiva, videos y productos de entretenimiento.

Concepto

49

Internetwork     Redes interconectadas, pertenecen a grandes organizaciones públicas, privadas. La internetwork de acceso público mas conocida es la internet

Concepto

50

Internet     Internetwork de acceso público mas conocida y usada. Se crea por la interconeción de redes que pertenecen a los proveedores de servicios de internet ISP que se conectan entre si para proporcionar acceso a usuarios de todo el mundo. Garantiza una comunicación efectiva en infraestructura heterogénea requiere la aplicación de protocolos y tecnologías uniformes.

Concepto

51Datos     Término general para la PDU que se usa en la

capa deaplicación.Concepto

52 Segmento     PDU de la capa de transporte. Concepto

3. TAXONOMÍA

Tarea2: Taxonomía de conceptos

Se construyen taxonomías de conceptos. La salida de esta tarea es un conjunto de taxonomías en las que se clasifican los conceptos

Se hace referencia a la misma en los archivos adjuntos modelo_tcp_ip_V3.cmap. Version 1

fig. 3 OntologiaVersion1

fig. 4 modelo_tcp_ip_V2new.cmap Version 2

Tarea3: Relaciones ad hoc

Construir un diagrama en el que se identifiquen las relaciones ad hoc entre los conceptos de una ontología con los conceptos de otras

CONSTRUCCIÓN DE LOS DIAGRAMAS DE RELACIONES BINARIAS AD HOC

El modelo tcp/ip tiene Protocolos. Los protocolos definen: - Procesos en cada uno de los extremos de comunicación- Define tipos de mensajes- Define el significado de los campos de información- Define la forma en que se envían los mensajes y la respuesta esperada- Define la interacción con la próxima capa inferior.

En la capa de transporte: la relación de la entrega de datos

PDU asociada a las capas del modelo tcp/ip:Relación PDU en la capa de acceso ala red

Propiedad transitiva de la PDU de la capa 1 Propiedad inversa entre pdu capa1

Relación PDU en la capa de Internet

Propiedad inversa

Propiedad inversa de comunicación

Propiedad transitiva de la PDU de la capa 2 Propiedad inversa entre pdu capa2

Relación PDU en la capa de Transporte

Propiedad transitiva de la PDU de la capa 3 Propiedad inversa entre pdu capa3

Relación PDU en la capa de Aplicación

Propiedad transitiva de la PDU de la capa 4 Propiedad inversa entre pdu capa4

Tarea4: Instancias, relaciones, constantes y clases

Se construye un diccionario de conceptos en el cual se incluye las principales instancias, relaciones ad hoc, constantes de los dominios y clases de atributos, de dichos conceptos.

Nombre del Concepto Instancia Atributo de la Clase Atributo de Instancias RelacionesTCP/IP Tipo de modelo areCapaAccessoALaRed PDU-bit AreMedioDeTransmision CableUTP

FibraOpticaCableCoaxial

Tipo de categoría Tipos de fibraTipo de categoría

Is a

Protocolos EthernetPPP

Tipo de redTipo de conexión

Is a

Estandares SeñalesConectoresCables

Tipo de señalModeloTipo de cable

Is a

CapaInternet PDU-paquete - Are

Direccionamiento Ipv4Ipv6

Tipo de direccionamiento 32 bits de tamaño128bits de tamaño

Is a

Protocolos AppleTalkATMIPARPRARP

Tipo de redTipo de conexión

Is a

Dispositivos TarjetaDeRed, Switches, Routers

Modelo de tarjetaMarcaMarca

Is a

Problemas DuplicidadTramaPerdidaTrama

Is a

CapaDeTransporte PDU-segmento - AreTransición Hardware de red, software

de redIs a

Destinatario hosts - Tipo de asignación is_aDestinatario Servidor - Tipo de servidor is_aDestinatario LAN - Tipo de red is_aProtocolos TCP

UDPMobileIP

ConexiónSin conexion

Is a

CapaDeAplicación PDU-dato - AreTCP Conexion - is_aUDP Sin conexión - is_aDestinatario TerminalVirtual

GestionDeFicherosTipo de terminalTipo de archivo

Servicios - Are

Tarea5: Detalle ad hoc

Consiste en describir a detalle las relaciones binarias ad hoc definidas en el diagrama de la tarea 3.

Las direcciones de la capa 4 (puertos) identifican las aplicaciones individuales que envían y reciben daos.Las direcciones de la capa 3 (lógica) identifican los dispositivos y sus reglas.Las direcciones de la capa 2 (física) identifican los dispositivos en una red local.

Nombre de la relación Concepto origen Cardinalidad máxima

Concepto destino Propiedad Matemática

Relación inversa

Establece_comunicacion_mediante CapaAccesoALaRed 1 PDU ---asociada a PDU 1 Trama ---

Responde a Trama 1 AccesoALaRed Funcionalse forma por Trama 1 Bit Funcional Son parte

deSe parte de Bit 1 Trama Inversa Se forma

porestablece_comunicacion_mediante CapaInternet 1 PDU --- ---

Asociado a PDU n Paquete --- ---

Responde a Paquete 1 CapaInternet --- ---

Envía _ paquetes Paquete 1 Trama Transitiva Son parte de

Responde Trama 1 Paquete Transitiva Se forma por

establece_comunicacion_mediante CapaDeTransporte 1 PDU Transitiva

Asociado a PDU 1 segmento --- ---

Responde a segmento N CapaDeTransporte --- ---

Se forma por Segmento 1 Paquete Transitiva Son parte

deSon parte de Paquete n Segmento Transitiva Se forma

por

Tarea6: Descripción de los atributos de instanciaSe describen a detalle las instancias que contiene el diccionario de conceptos.

Nombre del atributo de instancia Concepto Tipo de Valor

Rango de valores Cardinalidad

Tipo de asignación Destinatario String String (1, 1)

Tipo de servidor Destinatario String String (1,1)

Tipo de red Destinatario String String (1,1)

Tarea7: Atributos de la claseSe describen a detalle las clases de atributo que contiene el diccionario de conceptos.

Nombre del atributo de la clase Concepto Tipo de Valor

Cardinalidad Valor

Tipo de modelo TCP/IP String (1,1) Publico

PDU-trama CapaAccessoALaRed Bytes (n) Privado

PDU-paquete CapaInternet Bytes (n) Privado

Tipo de direccionamiento Direccionamiento Ipv4Direccionamiento Ipv6

BitsBits

11

PublicoPublico

PDU-segmento CapaDeTransporte Bytes (n) Privado

Hardware de redSoftware de red

TransiciónTransición

Bytes (n)(n)

PrivadoPrivado

Conexión Protocolos Bytes (n) Privado

Sin conexion Protocolos Bytes (n) Privado

descripción TCP/IP String (1, 1) String

Tipo de dispositivo Dispositivos String (1,1) String

Tarea8: Constantes del dominioSe detallan a fondo las constantes, que especifican información relacionada con el dominio del conocimiento, conservan un solo valor durante todo el proceso.

Corresponde solo al número de direccionamiento en ipv4 de 32 bits y de Ipv6 de 128 bits.

4. FORMALIZACIÓNTarea9: Axiomas formales

Se especifican axiomas formales para lo cual se incluye su nombre, descripción, y una expresión lógica en la que se incluye una lógica de primer orden, los conceptos, los atributos y relaciones ad hoc a los que el axioma hace referencia, y las variables que se usaron.

Tarea10: ReglasSe construye una tabla con las principales reglas que se usarán en la ontología en la que incluye una descripción de los conceptos, atributos y relaciones ad hoc a los que se hace referencia, y las variables usadas en la expresión.Para el modelo tcp-ip debido a la prioridad de flujo y a los picos de tráfico, los equipos de la red pueden perder paquetes de datos y producir retardos en la transmisión. De esta manera los paquetes perdidos son retransmitidos y no se pierde información, este proceso es transparente al usuario por el trabajo que realizan

los protocolos, de igual forma con las aplicaciones de datos no suelen verse afectadas, por la acción inmediata de las capas.

5. IMPLEMENTACIONDescrito en el archivo modelo_tcp_ipve.owl

fig. 5 Indivudual

fig. 6 Taxonomia de clases,individuos y relaciones

6. ONTOLOGÍA EN PROTEGETarea11: Instancias

En esta tarea se definen instancias una vez que el modelo conceptual de la ontología se ha creado, especificando en una tabla el nombre de la instancia, nombre del concepto, atributo y valor A

fig. 7 Relaciones

7. Consultas SPARQLa) Consulta de identificación de sujeto, predicado y objeto

PREFIX uri:<http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>PREFIX rdfs:<http://localhost/default#>select *where {

?s ?p ?o}

fig. 8 Sujeto, predicado y objeto de la ontologia.

b) ¿Cómo esta conformado TCP?/IP?PREFIX uri:<http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#subClassOf>PREFIX rdfs:<http://localhost/default#TCP_IP>select *where {

?s uri: rdfs: }

fig. 9 Arquitectura y Capas son subclases de la clase TCP/IP

c.) ¿cuales son los protocolos de la capa de trasnporte?PREFIX uri:<http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#type>PREFIX rdfs:<http://localhost/default#ProtocolosDeTransporte>select *where {

?s uri: rdfs: }

fig. 10 Protocolos de la Capa de transporte

d)¿Qué realiza la capa de acceso a la red?PREFIX uri:<http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#subClassOf>PREFIX rdfs:<http://localhost/default#AccesoALaRed>select *where {

?s uri: rdfs: }

fig. 11 Señala las capas las actividades de la capa de Acceso a la Red

e)¿Cuáles son las capas del modelo TCP/IP?

PREFIX uri:<http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#subClassOf>PREFIX rdfs:<http://localhost/default#Capas>

select *where {

?s uri: rdfs: }

fig. 12 Capas del modelo tcp/ip

8. Tripletas

fig. 13 Identificacion de sujeto, predicado y objeto

Conclusiones

A través de los conceptos del modelo de referencia tcp/ip se puede extraer la información registrada en el conocimiento para realizar las consultas que respondan a las interrogantes planteadas respecto a la ontología.

Las relaciones binarias ad-hoc proporcionan conocimiento para saber que instancias se relacionan para situar como funciona internet.

El dominio y alcance determinan la complejidad de la ontología como el análisis y síntesis determina la representación y el tipo de ontología a ser representada.

La especificidad del dominio determina el nivel de conocimiento de los elementos de la methontology.

Referencias

[Albornoz, 2008]

EVALUACIÓN Y COMPARACIÓN DE LOS PROTOCOLOS DE INTERNET. VERSIÓN 4 (IPV4) Y VERSIÓN 6 (IPV6) EN UNA RED EXPERIMENTAL WDM. Javier Rodríguez Albornoz, Rodrigo Guerra Díaz, Agustín González Valenzuela. Departamento de Electrónica. Universidad Técnica Federico Santa María. Disponible en: http://www.todoprogramas.com/manuales/ficheros/2008/1.2489.6063.pdf. ultimo acceso, 26/06/2010

[Comer, 2000]INTERCONECTIVIDAD ENTRE REDES CON TCP/IP. Volumen II. Diseño e Implementación. Traducción de Kourchenko Sergio. Ediciones Pearson Educación de Mexico. 3ra edición. © 2000

[Commer, 1996]REDES GLOBALES DE INFORMACIÓN CON INTERNET Y TCP/IP: Principios Básicos, Protocolos y Arquitectura. COMER Douglas, PRENTICE - HALL.Tercera Edición © 1996

[Gómez, 2009]

ONTOLOGÍAS Y SEMÁNTICA WEB. Ontological Engineering, chapter3. Corcho Oscar, Gómez Asunción, Aguado Guadalupe. Universidad Politécnica de Madrid. Disponible online: http://ocw.upm.es/ciencia-de-la-computacion-e-inteligencia-artificial/ontologies-and-semantic-web/contents/OWS_-_05_-la-terminologia-en-las-ontologias-y-otros-recursos.pdf/view. Citado el 26/06/2010

[Fernández, 2009]CAMINANDO HACIA LA WEB SEMÁNTICA. ESTÁNDARES WEB W3C. Fernandez Jesualdo. Universidad de Murcia. Centro tencológico de la información y la comunicación. Disponible en: http://www.w3c.es/Eventos/2009/Talleres/Murcia/Presentaciones/jesualdo.pdf Citado 29/06/2010

[Gruber, 1993]TOWARD PRINCIPLES FOR THE DESIGN OF ONTOLOGIES USED FOR KNOWLEDGE SHARING. Gruber, Thomas. Disponible Online: http://citeseer.ist.psu.edu/gruber93toward.html Citado: 01/07/2010.

[Hallberg, 2003]FUNDAMENTOS DE REDES. Traduccion de Fuentes Jorge. Ediciones McGraw-Hill. Interamericana Editores S.A. ISBN: 970-10-4124-0. 1ra Edición

[McNab, 2004]SEGURIDAD DE REDES, Traducido por O’Reilly Media, Inc. 2004. Madrid. 1ra edición. Ediciones Multimedia Anaya, S.A.

[Linux System, 2004]ADMINISTRATION PROJECT GUIDE. Volumen1: Proyect Guidelines. Version 2.0. Student notebook. IBM IT Education Services, 2004.

[Kurose, 2004] REDES DE COMPUTADORES.

[Ramos, 2007]Ramos Esmeralda. ONTOLOGÍAS: Componentes, metodologías, lenguajes, herramientas y aplicaciones. Ramos Esmeralda. Vigente Online 07/12/2009. http://dircompucv.ciens.ucv.ve/Documentos/RT-2007-12.pdf. 1316-6239. Citado 07/06/2010.

[Rhel, 2006]MANUAL DE REFERENCIA, RED HAT LINUX. Disponible en : http://web.mit.edu/rhel-doc/4/RH-DOCS/rhel-rg-es-4/ch-ssh.html Citado 28/06/2010

[Sheldon, 2004] Sheldon Thom. ENCICLOPEDIA LAN TIMES. Primera Edición. Ediciones Mc. Graw-Hill, 2004

[Shane, 2006]Shane Kerr. ISC. IPv6 Artículo publicado en Octubre 2006. Disponible online: http://www.ripe.net/ripe/meetings/ripe-53/presentations/dhcpv6.pdf Citado 29/06/2010

[Stevens, 1994]Stevens W. Richard. THE PROTOCOLS TCP/IP Illustrated, Volumen1. Editorial Addison-Wesley Professional Computing Series. 1994.ISBN 0-201-63346-9.Massachusetts.

www.rfc-es.org[wikipedia, 2010] PROTOCOLOS TCP/IP. Disponible online: http://es.wikipedia.org/wiki/File_Transfer_Protocol. Citado 27/06/2010.

[Rodríguez, 2009] WEB SEMÁNTICA (Parte1): vista general de RDF. Rodríguez Sergio. Universidad Rafael Landivar. Boletin Electrónico No. 05. disponible en: http://www.tec.url.edu.gt/boletin/URL_05_SIS02.pdf. Citado el 30/06/2010

Coelho, Ige. 2009Arquitectura e protocolo TCP/IP. [http://www.youtube.com/watch?v=XKN6CWbZk1g&feature=related] Suecia: FATENE, 2009. Julio.

Anexos

Anexo A. Origen de TCP/IP

El protocolo TCP/IP, surgio como un proyecto encaminado a una red robusta y capaz de comunicar datos aun cuando alguna de las partes hubiera sido severamente dañada. en 1979 se le dió el nombre de jerarquía o familia como los protocolos de nivel de transporte TCP (Transport Control Protocol) y de nivel de red IP (Internet Protocol) son los más conocidos, desde entonces se utiliza el nombre de jerarquía de protocolos TCP/IP para denominar la familia completa.

En el modelos TCP/IP al igual que OSI, los modelos de la documentación del trabajo en Internet, propuestas para protocolos nuevos o revisados, estándares del conjunto de protocolos TCP/IP, aparecen en una serie de reportes técnicos llamados Solicitudes de Comentarios de Internet o RFC (Request For Comments) por sus siglas en inglés”

Para el funcionamiento de TCP/IP en la conmutación dinámica de paquetes, controla el arribo y ensamblaje correcto en el destino. [Commer, 1996].

Aplicabilidad de las capas del modelo tcp/ip10

fig. 14 Modelo tcp/ip

10 Curriculum CISCO CNNA modulo1 capítulo2 Sección 3.3.1

Anexo B. Código RDF

<rdf:RDF xmlns="http://localhost/default#" xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#" xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#" xmlns:owl="http://www.w3.org/2002/07/owl#" xmlns:j.0="http://localhost/default#hacia%20" xmlns:daml="http://www.daml.org/2001/03/daml+oil#"> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#Dispositivos"> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#EnlaceDeDatos"/> </rdfs:subClassOf> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#RequerimientosFisicos"> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#AccesoALaRed"/> </rdfs:subClassOf> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#Transicion"/> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#ServiciosDeSoporteDeUsuario"> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#DeAplicacion"/> </rdfs:subClassOf> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#MecanismoParaControlDeFlujo"/> </rdfs:subClassOf> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#Transicion"/> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#AccesoALaRed"> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#Capas"/> </rdfs:subClassOf> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#Capas"> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#TCP_IP"/> </rdfs:subClassOf> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#Red"/> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#Arquitectura"> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#TCP_IP"/> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#ProtocolosALaRed"> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#AccesoALaRed"/> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#ProtocolosDeTransporte"> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#DeTransporte"/> </rdfs:subClassOf> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#MecanismoParaControlDeFlujo"/> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#Transicion"/> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#ProtocolosParaIntercambiarDatos"/> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#SegmentarYRemsamblarDatos"> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#DeAplicacion"/> </rdfs:subClassOf> <rdfs:subClassOf>

<owl:Class rdf:about="http://localhost/default#DeTransporte"/> </rdfs:subClassOf> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#MecanismoParaControlDeFlujo"/> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#Transicion"/> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#PerdidaODuplicidadDeTramas"> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#EnlaceDeDatos"/> </rdfs:subClassOf> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#MediosDeTransmision"> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#AccesoALaRed"/> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#EntregaDatos"> <j.0:el> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#FuncoionaComo"/> </j.0:el> <j.0:el> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#Destinatario"/> </j.0:el> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#DeAplicacion"/> </rdfs:subClassOf> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#DeTransporte"/> </rdfs:subClassOf> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#MecanismoParaControlDeFlujo"/> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#Transicion"/> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#ProtocolosEnlaceDeDatos"> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#EnlaceDeDatos"/> </rdfs:subClassOf> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#FuncoionaComo"> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#DeAplicacion"/> </rdfs:subClassOf> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#MecanismoParaControlDeFlujo"/> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#Transicion"/> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#TransmisionBinaria"> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#AccesoALaRed"/> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#DeTransporte"> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#Capas"/> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#DeAplicacion"> <define rdf:resource="http://localhost/default#ProtocolosParaIntercambiarDatos"/> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#Capas"/> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#EnlaceDeDatos"> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#Capas"/> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#DirecionamientoFisico"> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#EnlaceDeDatos"/> </owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://localhost/default#Destinatario"> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#DeTransporte"/> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#MecanismoParaControlDeFlujo"/> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://localhost/default#Transicion"/> </owl:Class>

<owl:ObjectProperty rdf:about="http://localhost/default#AspectosFisicos"> <rdfs:range rdf:resource="http://localhost/default#AccesoALaRed"/> <rdfs:domain rdf:resource="http://localhost/default#EnlaceDeDatos"/> <rdf:type rdf:resource="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#Property"/> </owl:ObjectProperty> <Dispositivos rdf:about="http://localhost/default#Concentradores"/> <Destinatario rdf:about="http://localhost/default#LAN"/> <Destinatario rdf:about="http://localhost/default#servidor"/> <ProtocolosALaRed rdf:about="http://localhost/default#Ethernet"/> <ProtocolosEnlaceDeDatos rdf:about="http://localhost/default#ARP"/> <ProtocolosEnlaceDeDatos rdf:about="http://localhost/default#AppleTalk"/> <Destinatario rdf:about="http://localhost/default#hosts"/> <Dispositivos rdf:about="http://localhost/default#Switches"/> <ProtocolosDeTransporte rdf:about="http://localhost/default#TCP"/> <Transicion rdf:about="http://localhost/default#HwDeRed"/> <ProtocolosDeTransporte rdf:about="http://localhost/default#UDP"/> <RequerimientosFisicos rdf:about="http://localhost/default#Impedancia"/> <ProtocolosParaIntercambiarDatos rdf:about="http://localhost/default#FTP_SMTP_http"/> <MediosDeTransmision rdf:about="http://localhost/default#CableUTP"/> <Dispositivos rdf:about="http://localhost/default#TarjetaDeRed"/> <MediosDeTransmision rdf:about="http://localhost/default#CableCoaxial"/> <FuncoionaComo rdf:about="http://localhost/default#terminal%20virtual"/> <FuncoionaComo rdf:about="http://localhost/default#gestion%20de%20ficheros"/> <Transicion rdf:about="http://localhost/default#SwDeRed"/> <ProtocolosEnlaceDeDatos rdf:about="http://localhost/default#IP"/> <ProtocolosALaRed rdf:about="http://localhost/default#PPP"/> <MediosDeTransmision rdf:about="http://localhost/default#FibraOptica"/> <ProtocolosDeTransporte rdf:about="http://localhost/default#MobileIP"/> <RequerimientosFisicos rdf:about="http://localhost/default#Resistencia"/> <ProtocolosEnlaceDeDatos rdf:about="http://localhost/default#ATM"/> <ProtocolosEnlaceDeDatos rdf:about="http://localhost/default#RARP"/> <RequerimientosFisicos rdf:about="http://localhost/default#Voltaje"/></rdf:RDF>

Nuevas consultas

1.) Sujeto objeto y predicadoPREFIX uri:<http://localhost/default#>PREFIX rdfs:<http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>select *where {

?Sujeto ?Predicado ?Obejto}

2) Relacion transitivaPREFIX uri:<http://localhost/default#>PREFIX rdfs:<http://localhost/default#>select ?S ?P ?Owhere {?S rdfs:establece_comunicacion_mediante uri:PDU. uri:CapaAccesoALaRed ?P uri:PDU. uri:CapaAccesoALaRed rdfs:establece_comunicacion_mediante ?O FILTER regex(str(?S), "CapaAccesoALaRed")}

3)TransitivaPREFIX uri:<http://localhost/default#>PREFIX rdfs:<http://localhost/default#>select ?S ?P ?Owhere {{?S rdfs:establece_comunicacion_mediante uri:PDU. uri:CapaAccesoALaRed ?P uri:PDU. uri:CapaAccesoALaRed rdfs:establece_comunicacion_mediante ?O FILTER regex(str(?S), "CapaAccesoALaRed")}UNION{?S rdfs:asociada_a uri:Trama. uri:PDU ?P uri:Trama. uri:PDU rdfs:asociada_a ?O FILTER regex(str(?O), "Trama") }UNION{?S rdfs:responde_a uri:CapaAccesoALaRed. uri:Trama ?P uri:CapaAccesoALaRed. uri:Trama rdfs:responde_a ?O }}