PDF de programación - Tema: Protocolos TCP/IP

TEMA: PROTOCOLOS TCP/IP

HISTORIA:

El Protocolo de Internet (IP) y el Protocolo de Transmisión (TCP), fueron desarrollados
inicialmente en 1973 por el informático estadounidense Vinton Cerf como parte de un
proyecto dirigido por el ingeniero norteamericano Robert Kahn y patrocinado por la
Agencia de Programas Avanzados de Investigación (ARPA, siglas en inglés)
del Departamento Estadounidense de Defensa. Internet comenzó siendo una red
informática de ARPA (llamada ARPAnet) que conectaba redes de ordenadores de varias
universidades.
Aunque sirvió de referencia hoy en día el modelo OSI está desfasado y conlleva
muchos problemas; surgió demasiado pronto, tiene niveles de distinto grosor, es un
modelo muy complejo, tiene funciones mal situadas (cifrado), es un modelo dominado
por las comunicaciones y no por la informática. Por eso los protocolos actuales no se
ajustan al modelo OSI, como las familia de protocolos TCP/IP, que son un conjunto de
protocolos que permiten la comunicación entre máquinas que ejecutan sistemas
operativos distintos. Su desarrollo comenzó a finales de los 60, como proyecto
financiado por el Gobierno de los Estados Unidos. Se trata de un sistema abierto, cuyos
protocolos y sus implementaciones están disponibles públicamente. Además constituye
la base sobre la que hoy se basa Internet.

ARQUITECTURA TCP/IP:

Para entender el funcionamiento de los protocolos TCP/IP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes. Tal arquitectura ve como iguales
a todas las redes a conectarse, sin tomar en cuenta el tamaño de ellas, ya sean locales o
de cobertura amplia. Define que todas las redes que intercambiarán información deben
estar conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con
dispositivos de comunicación); a tales computadoras se les denominan compuertas,
pudiendo recibir otros nombres como enrutadores o puentes.
TCP/IP es el protocolo común utilizado por todos los ordenadores conectados a Internet,
de manera que éstos puedan comunicarse entre sí. Hay que tener en cuenta que en
Internet se encuentran conectados ordenadores de clases muy diferentes y con hardware
y software incompatibles en muchos casos, además de todos los medios y formas
posibles de conexión. Aquí se encuentra una de las grandes ventajas del TCP/IP, pues
este protocolo se encargará de que la comunicación entre todos sea posible. TCP/IP es
compatible con cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de hardware. TCP/IP
no es un único protocolo, sino que es en realidad lo que se conoce con este nombre es
un conjunto de protocolos que cubren los distintos niveles del modelo OSI. Los dos
protocolos más importantes son el TCP (Transmission Control Protocol) y el IP
(Internet Protocol), que son los que dan nombre al conjunto. La arquitectura del TCP/IP
consta de cinco niveles o capas en las que se agrupan los protocolos, y que se relacionan
con los niveles OSI de la siguiente manera: Aplicación: Se corresponde con los niveles
OSI de aplicación, presentación y sesión. Aquí se incluyen protocolos destinados a
proporcionar servicios, tales como correo electrónico (SMTP), transferencia de ficheros
(FTP), conexión remota (TELNET) y otros más recientes como el protocolo HTTP
(Hypertext Transfer Protocol). Transporte: Coincide con el nivel de transporte del
modelo OSI. Los protocolos de este nivel, tales como TCP y UDP, se encargan de
manejar los datos y proporcionar la fiabilidad necesaria en el transporte de los mismos.

Internet: Es el nivel de red del modelo OSI. Incluye al protocolo IP, que se encarga de
enviar los paquetes de información a sus destinos correspondientes. Es utilizado con
esta finalidad por los protocolos del nivel de transporte. Físico : Análogo al nivel físico
del OSI. Red : Es la interfaz de la red real. TCP/IP no específica ningún protocolo
concreto, así es que corre por las interfaces conocidas, como por ejemplo: 802.2,
CSMA/CD, X.25, etc.



NIVEL DE
APLICACIÓN



NIVEL DE
TRANSPORTE



NIVEL DE
INTERNET



NIVEL DE RED



NIVEL FISICO

• Nivel de aplicación: Invoca programas que acceden servicios en la red.

Interactúan con uno o más protocolos de transporte para enviar o recibir datos,
en forma de mensajes o bien en forma de flujos de bytes.

• Nivel de transporte: Provee comunicación extremo a extremo desde un programa
de aplicación a otro. Regula el flujo de información. Puede proveer un transporte
confiable asegurándose que los datos lleguen sin errores y en la secuencia
correcta. Coordina a múltiples aplicaciones que se encuentren interactuando con
la red simultáneamente de tal manera que los datos que envíe una aplicación
sean recibidos correctamente por la aplicación remota, esto lo hace añadiendo
identificadores de cada una de las aplicaciones. Realiza además una verificación

por suma, para asegurar que la información no sufrió alteraciones durante su
transmisión.

• Nivel de Internet: Controla la comunicación entre un equipo y otro, decide qué

rutas deben seguir los paquetes de información para alcanzar su destino.
Conforma los paquetes IP que será enviados por la capa inferior. Desencapsula
los paquetes recibidos pasando a la capa superior la información dirigida a una
aplicación.

• Nivel de Red: Emite al medio físico los flujos de BIT y recibe los que de él

provienen. Consiste en los manejadores de los dispositivos que se conectan al
medio de transmisión.

• Nivel Fisico: Interfaz de red.

El TCP/IP necesita funcionar sobre algún tipo de red o de medio físico que

proporcione sus propios protocolos para el nivel de enlace de Internet. Por este
motivo hay que tener en cuenta que los protocolos utilizados en este nivel pueden
ser muy diversos y no forman parte del conjunto TCP/IP. Sin embargo, esto no debe
ser problemático puesto que una de las funciones y ventajas principales del TCP/IP
es proporcionar una abstracción del medio de forma que sea posible el intercambio
de información entre medios diferentes y tecnologías que inicialmente son
incompatibles. Para transmitir información a través de TCP/IP, ésta debe ser
dividida en unidades de menor tamaño. Esto proporciona grandes ventajas en el
manejo de los datos que se transfieren y, por otro lado, esto es algo común en
cualquier protocolo de comunicaciones. En TCP/IP cada una de estas unidades de
información recibe el nombre de "datagrama" (datagram), y son conjuntos de datos
que se envían como mensajes independientes. En el siguiente diagrama se muestra
la relación que existe entre cada nivel de los protocolos. En el siguiente diagrama se
muestra la relacion entre los protocolos TCP/IP y el modelo OSI:



CARACTERISTICAS

Ya que dentro de un sistema TCP/IP los datos transmitidos se dividen en pequeños
paquetes, éstos resaltan una serie de características. La tarea de IP es llevar los datos a
granel (los paquetes) de un sitio a otro. Las computadoras que encuentran las vías para
llevar los datos de una red a otra (denominadas enrutadores) utilizan IP para trasladar
los datos. En resumen IP mueve los paquetes de datos a granel, mientras TCP se
encarga del flujo y asegura que los datos estén correctos. Las líneas de comunicación se
pueden compartir entre varios usuarios. Cualquier tipo de paquete puede transmitirse al
mismo tiempo, y se ordenará y combinará cuando llegue a su destino. Compare esto con

la manera en que se transmite una conversación telefónica. Una vez que establece una
conexión, se reservan algunos circuitos para usted, que no puede emplear en otra
llamada, aun si deja esperando a su interlocutor por veinte minutos. Los datos no tienen
que enviarse directamente entre dos computadoras. Cada paquete pasa de computadora
en computadora hasta llegar a su destino. Éste, claro está, es el secreto de cómo se
pueden enviar datos y mensajes entre dos computadoras aunque no estén conectadas
directamente entre sí. Lo que realmente sorprende es que sólo se necesitan algunos
segundos para enviar un archivo de buen tamaño de una máquina a otra, aunque estén
separadas por miles de kilómetros y pese a que los datos tienen que pasar por múltiples
computadoras. Una de las razones de la rapidez es que, cuando algo anda mal, sólo es
necesario volver a transmitir un paquete, no todo el mensaje.
Los paquetes no necesitan seguir la misma trayectoria. La red puede llevar cada paquete
de un lugar a otro y usar la conexión más idónea que esté disponible en ese instante. No
todos los paquetes de los mensajes tienen que viajar, necesariamente, por la misma ruta,
ni necesariamente tienen que llegar todos al mismo tiempo.
La flexibilidad del sistema lo hace muy confiable. Si un enlace se pierde, el sistema usa
otro. Cuando usted envía un mensaje, el TCP divide los datos en paquetes, ordena éstos
en secuencia, agrega cierta información para control de errores y después los lanza hacia
fuera, y los distribuye. En el otro extremo, el TCP recibe los paquetes, verifica si hay
errores y los vuelve a combinar para convertirlos en los datos originales. De haber error
en algún punto, el programa TCP destino envía un mensaje solicitando que se vuelvan a
enviar determinados paquetes.



CARACTERISTICAS EN REDES TCP/IP



• Protocolos de no conexión en el nivel de red
• Conmutación de paquetes entre nodos>/li>
• Protocolos de trasporte con funciones de

seguridad

• Conjunto común de programas de aplicación

CARACTERISTICAS de Protocolo IP



• Protocolo orientado a no conexión.

• Fragmenta paquetes si es necesario.
• Direccionamiento mediante direcciones lógicas

Ip de 32 bits.

• Si un paquete no es recibido, este permanecerá en

la red durante un tiempo finito.

• Tamaño máximo del paquete de 65,635 bytes.
• Solo se realiza verificación por suma al

en