PDF de programación - Cómo resuelve los problemas de una transmisión el TCP/IP

Cómo resuelve los problemas de una transmisión el TCP/IP 

Cada vez que uno entra a internet, se concentra en observar los resultados de su sesión 
de navegación, pero mientras tanto, están sucediendo muchas cosas de manera invisible 
en el PC del usuario, en los servidores en donde residen las páginas de internet y en los 
servidores  que  enrutan  la  información  hacia  los  sitios  correctos.  Toda  esta  actividad 
invisible es la que permite que internet dé sus resultados y haga posible que usted pueda 
viajar por todo el mundo desde la oficina o desde su casa de una manera consistente. 

En esa actividad hay un protagonista: el TCP/IP, que no es un producto aparecido al azar 
sino que es un desarrollo de software hecho por personas comunes y corrientes, gracias a 
quienes la tecnología de redes ha llegado al lugar que hoy ha alcanzado. 

Vamos ahora a dar un repaso sobre los servicios que provee el TCP/IP dentro de una red 
de computadores, para luego entrar en un tema de enorme interés técnico: explicar cómo 
lo hace, cómo funciona por dentro el protocolo. 

Los servicios que provee el sistema son los siguientes: 

TELNET: con el cual un usuario puede, desde una terminal bruta o de un PC, entrar a un 
sistema remoto. Con él podrá activar aplicaciones que están en los servidores de la red. 
Al  dar  el  comando,  se  especifica  la  dirección  del  servidor  y  este  pedirá  el  nombre  del 
usuario y su clave para iniciar la sesión. En muchos proveedores de servicio, cuando uno 
se conecta, está en realidad iniciando un servicio TELNET. 

FTP  o  File  Transport  Protocol:  sirve  para  transferir  archivos  entre  dos  máquinas. 
Cuando  se  usa,  es  necesario  especificar  la  dirección  de  la  otra  máquina,  luego  podrá 
navegar dentro de los directorios que están autorizados y con un comando transferir los 
archivos  que  se  necesiten.  Cuando  en  internet  se  "baja"  o  se  hace download  de  un 
programa o de un archivo, en realidad se está haciendo un FTP. 

SMTP: Simple Mail Transfer Protocol para transferir correo electrónico entre los nodos de 
la red. 

X o X Windows: el sistema Unix en sus orígenes trabajaba sólo con terminales de texto. 
Cuando  aparecieron  las  primeras  terminales  gráficas  y  los  PC  fue  necesario  crear  un 
sistema para trabajar usando ventanas. Este servicio es el famoso X Windows. 

KERBEROS:  en 
las  redes  se  habla  del  peligro  de  ser  atrapada  por  terceros 
inescrupulosos, la información que uno envíe. La manera como TCP/IP da su aporte para 
la seguridad en la red, es con este sistema de encriptación. Encriptar significa convertir 
los datos, a un código secreto mientras viajan por la red y recomponerlos cuando llegan a 
su  destino  para  que  cumplan  su  cometido.  Esto  dificulta  su  lectura  a  terceros  que  no 
conozcan las claves de encriptación. 

DNS o Domain Name Server: resulta que los nodos de una red TCP/IP se identifican con 
una  dirección  del  estilo  192.2.2.1  a  la  cual  se  le  denomina  dirección  IP.  Son  cuatro 
números separados por puntos. En cada nodo debe residir una tabla que contiene estas 
direcciones además del nombre de los nodos. Es más fácil recordar que la máquina de 
cartera se llama "cartera" que la 192.2.2.3 por ejemplo. Cada vez que se agrega, se quita 
o  se  cambia,  una  dirección  en  la  red,  lo  cual  ocurre  cuando  se  pone  o  se  quita  un 
computador de la red, es necesario actualizar este archivo en todas las máquinas. Este

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trabajo es engorroso y muy susceptible de errores cuando son muchas las máquinas que 
están  en  la  red.  En  resumen,  el  DNS  hace  posible  que  esta  tabla  de  direcciones  y 
nombres de los nodos resida en una sola de las máquinas de la red a la que se le llama el 
Servidor de Dominios. De esta manera sólo hay que darle mantenimiento a este archivo o 
a  los  secundarios  del  DNS  si  fuera  necesario.  Así  que  cuando  direccionamos  el 
navegador  a  http//uniminuto.edu,  por  ejemplo,  el  DNS  busca  el  IP  de  ese  dominio  y 
direcciona hacia ese IP. 

ASN ­ Abstract Syntax Notation: es el nombre que se le da a un lenguaje usado por el 
modelo OSI y TCP/IP para definir estándares. El modelo OSI es algo así como la manera 
de  explicar  cómo  trabajan  estos  protocolos  dentro  de  la  red.  Más  adelante  se  hace 
mención a él. 

SNMP  ­  Simple  Network  Management  Protocol:  es  el  servicio  que  va  a  ayudar  a  la 
administración de la red. TCP/IP como protocolo central de la red sabe todo lo que está 
pasando  dentro  de  ella.  A  través  del  SNMP  provee  datos  y  servicios  para  poder 
administrarla. 

NFS ­ Network File Server: es un servicio que facilita la administración de los directorios 
de otras máquinas. Fue desarrollado por SUN, el mismo de JAVA. 

RPC  ­  Remote  Procedure  Calls:  son  funciones  que  permiten  a  una  aplicación 
comunicarse con otra maquina. Similar a TELNET. 

TFTP  ­ Trivial  File Transfer  Protocol:  ya hablamos  del  FTP.  El  TFTP es  un  FTP con 
menos controles de seguridad. 

TCP ­ Transmition Control Protocol: es el servicio responsable de ensamblar los datos 
que  se  van  a  transmitir  y,  controlar  su  transmisión  de  un  sitio  a  otro.  Está  orientado  a 
conexión lo cual significa que cuando se va a iniciar una transmisión de una máquina a 
otra, ambas deben cumplir con un protocolo de conexión para poderse "hablar" en forma 
simultánea. A esto se le llama un circuito virtual. Además TCP es un sistema que asegura 
la calidad de la transmisión y de la recepción. Cuando en internet "bajamos" un programa 
se usa TCP y su nivel de control es tan grande que podemos transmitir millones de bytes 
con la seguridad de que llegarán tal como están en la máquina de origen. 

UDP ­  User  Datagram  Protocol: provee un  servicio igual  que  el  TCP  pero con menos 
seguridades. No está orientado a conexión, pero es más rápido. Aquí cabe la pregunta: 
¿porque existe un servicio que no es totalmente seguro? Resulta que al transmitir datos 
tipo texto, gráfico o binario puro, es necesario que lo solicitado llegue tal como está en el 
origen. Si así no fuera, un programa no funcionaría si se pierde un bit. En estos casos se 
transmite usando TCP. En cambio, no es tan grave cuando se transmite voz. En este caso 
se prefiere velocidad a seguridad pues si pierde una palabra no es grave. En este caso se 
transmite usando UDP. Obviamente que si se necesita exactitud se puede transmitir voz 
con TCP y no UDP. 

IP ­ Internet Protocol: una vez que TCP o UDP han ensamblado los datos que se van a 
enviar por la red, debe existir un servicio que se encargue de moverlos a través de ella, 
determinar los enrutamientos y los destinos, ayudado por las direcciones de los nodos a 
las cuales se les llama direcciones IP. 

ICMP  ­  Internet  Control  Message  Protocol:  un  sistema  de  red  debe  comunicarse  a

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través de mensajes cifrados muy precisos. Dos nodos que se estén hablando con TCP 
por  ejemplo,  van  a  tener  que  intercambiarse  mensajes  del  estilo:  allá  le  mando,  recibí 
tantos bytes,  no mande  más, etc.  Todo  este  cúmulo  de  mensajes se  hace  a  través  de 
protocolo ICMP. 

Existe una  organización  llamada  ISO  (sí,  ISO  no  OSI)  cuya  misión  es  la  de  establecer 
cuáles  son  los  estándares  a  nivel  internacional.  Está  compuesta  a  su  vez  por  varias 
organizaciones como la ANSI, Instituto Nacional Americano de Estándares. BSI, Instituto 
Británico  de  Estándares.  DIN,  Instituto  Alemán  de  Normas  y  AFNOR,  Asociación 
Francesa de Normalización. 

La ISO desarrolló un modelo para explicar la manera como se comporta este protocolo, 
del cual se desprende el modelo de TCP/IP. La verdad es que ambos modelos compiten 
por ser el estándar pero tienen un origen equivalente. Este modelo se llama OSI (sí, OSI 
no ISO) o modelo de referencia para interconexión de sistemas abiertos. 

El  modelo  OSI  se  imagina  que  los  datos  se  organizan  en  capas  que  van  desde  la 
aplicación  que  se  ejecuta  en  un  PC,  el  interfaz  que  usa  la  aplicación  o  sea  la 
Presentación, la sesión específica que se está ejecutando, el transporte de esos datos, 
hasta el manejo físico de la red a nivel de electrónica. Este modelo se ha explicado con el 
siguiente diagrama: 

El  Modelo  TCP/IP  se  representa  un  poco  más  resumido  pues  en  lugar  de  tener  siete 
capas tiene sólo cuatro:

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Cuando dos  máquinas van  a  interactuar entre sí,  el modelo OSI  explica la situación  en 
cada una de ellas, de la siguiente manera:

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Obsérvese que las capas en la máquina emisora y en la receptora tienen componentes 
similares. 

Pues bien; estos modelos conceptuales nos sirven para poder mentalizar un proceso que 
se va a llevar a cabo a nivel de software y de hardware de una manera invisible. 

Cuando  un  nodo  emisor  comienza  a  transmitir,  el  TCP  se  encargará  de  ensamblar  el 
paquete  de  datos  que  va  a  enviar  al  cual  llamaremos  el  datagrama  y,  creará  una 
estructura de datos que llamaremos el encabezado IP. Este encabezado contendrá una 
serie  de  datos  que  le  va  a  permitir  al  sistema  hacer  llegar  el  paquete  en  perfectas 
condiciones e ir regulando y resolviendo los problemas que se presenten en el camino. 
Vamos a seguirle la pista a este viaje, a los problemas que se pueden presentar y a las 
soluciones para lograr el objetivo. 

En primer lugar el TCP es consciente que no podrá enviar todo un grupo de datos de una 
sola vez puesto que siempre existirán restricciones de memoria principal. Entonces va a 
fraccionar  todo  el  paquete  en  datagramas  numerados.  Luego,  el  receptor  tendrá  una 
ardua  labor  para  reensamblarlos  en  el  orden  numerado,  pues  como  los  datagramas 
viajarán en forma independiente por la red, es posible que lleguen al otro lado en un orden 
diferente. 

Una vez que el datagrama está listo para