La
Internet TCP/IP son una serie de normas que detallan como deben comunicarse los
ordenadores y el modo de interconectar las redes para permitir que diferentes
sistemas puedan cooperar compartiendo sus recursos.
Fue desarrollado por una
comunidad de investigadores de una agencia gubernamental norteamericana: ARPA
(Advanced Research Projects Agency) bajo petición del Departamento de Defensa
Norteamericana con objeto de que los sistemas multifabricante de Defensa pudieran
dialogar entre sí y se implementó por primera vez en Diciembre del 69
denominándose ARPAnet.
El nombre TCP / IP
Proviene de dos protocolos importantes de la familia, el Transmission Control
Protocol (TCP) y el Internet Protocol (IP). Todos juntos llegan a ser más de
100 protocolos diferentes definidos en este conjunto.
El TCP / IP
es la base del Internet que sirve para enlazar computadoras que utilizan
diferentes sistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y computadoras
centrales sobre redes de área local y área extensa. TCP / IP fue desarrollado y
demostrado por primera vez en 1972 por el departamento de defensa de los
Estados Unidos, ejecutándolo en el ARPANET una red de área extensa del
departamento de defensa.
Algunos de los motivos de su popularidad son:
·
Independencia del
fabricante
·
Soporta múltiples
tecnologías
·
Puede funcionar en maquinas
de cualquier tamaño
·
Estándar de EEUU desde
1983
La arquitectura de un sistema en TCP/IP tiene
una serie de metas:
§
La independencia de la tecnología
usada en la conexión a bajo nivel y la arquitectura del ordenador
§
Conectividad Universal a
través de la red
§
Reconocimientos de extremo a
extremo
§
Protocolos
estandarizados
Del conjunto de protocolos TCP/IP algunos
actúan a 'bajo nivel' como por ejemplo: IP, TCP, UDP, etc. suministrando las
funciones necesarias a otras aplicaciones de 'alto nivel'.
Otros protocolos realizan
tareas específicas como transferencias de ficheros de correo electrónico, o sencillamente
averiguar qué usuarios se encuentran conectados a un sistema determinado.
Inicialmente TCP/IP se
utilizó masivamente para conectar minis con mainframes, lo que dio lugar a los
servicios TCP/IP más tradicionales.
Una red TCP/IP
transfiere datos mediante el ensamblaje de bloques de datos en paquetes, cada
paquete comienza con una cabecera que contiene información de control; tal como
la dirección del destino, seguido de los datos. Cuando se envía un archivo por
la red TCP/IP, su contenido se envía utilizando una serie de paquetes
diferentes. El Internet Protocol (IP), un protocolo de la capa de red, permite
a las aplicaciones ejecutarse transparentemente sobre redes interconectadas.
Cuando se utiliza IP, no es necesario conocer que hardware se utiliza, por
tanto ésta corre en una red de área local.
El Transmission
Control Protocol (TCP); un protocolo de la capa de transporte, asegura que los
datos sean entregados, que lo que se recibe, sea lo que se pretendía enviar y
que los paquetes que sean recibidos en el orden en que fueron enviados. TCP
terminará una conexión si ocurre un error que haga la transmisión fiable
imposible.
En el modelo TCP/IP no es estrictamente
necesario el uso de todas las capas sino que, por ejemplo, hay protocolos de
aplicación que operan directamente sobre IP y otros que lo hacen por encima de
IP. En la imagen se pueden apreciar los 5 niveles de la arquitectura,
comparados con los siete de OSI.
Descripción
General de los Protocolos TCP/IP
Modelo de Capas
En términos
generales, el software TCP/IP está organizado en cuatro capas conceptuales que
se construyen sobre una quinta capa de hardware. El siguiente esquema muestra
las capas conceptuales así como la forma en que los datos pasan entre ellas.
Es el nivel mas alto, los usuarios llaman a una aplicación
que acceda servicios disponibles a través de la red de redes TCP/IP. Una
aplicación interactúa con uno de los protocolos de nivel de transporte para
enviar o recibir datos. Cada programa de aplicación selecciona el tipo de
transporte necesario, el cual puede ser una secuencia de mensajes individuales
o un flujo continuo de octetos. El programa de aplicación pasa los datos en la
forma requerida hacia el nivel de transporte para su entrega. Estos programas
están sustentados por una serie de protocolos que los proporcionan. Por
ejemplo, el protocolo SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), para el correo
electrónico, y el FTP que proporciona los servicios necesarios para la
transferencia de archivos entre dos computadoras.
En esta capa se encuentran los protocolos SMTP, FTP, etc.
La principal tarea de la capa de transporte es
proporcionar la comunicación entre un programa de aplicación y otro. Este tipo
de comunicación se conoce frecuentemente como comunicación punto a punto. La
capa de transporte regula el flujo de información. Puede también proporcionar
un transporte confiable, asegurando que los datos lleguen sin errores y en
secuencia. Para hacer esto, el software de protocolo de transporte tiene el
lado de recepción enviando acuses de recibo de retorno y la parte de envío
retransmitiendo los paquetes perdidos. El software de transporte divide el
flujo de datos que se está enviando en pequeños fragmentos (por lo general
conocidos como paquetes) y pasa cada paquete, con una dirección de destino,
hacia la siguiente capa de transmisión. Aun cuando en el esquema anterior se
utiliza un solo bloque para representar la capa de aplicación, una computadora
de propósito general puede tener varios programas de aplicación accesando la
red de redes al mismo tiempo. La capa de transporte debe aceptar datos desde
varios programas de usuario y enviarlos a la capa del siguiente nivel. Para
hacer esto, se añade información adicional a cada paquete, incluyendo códigos
que identifican qué programa de aplicación envía y qué programa debe recibir,
así como una suma de verificación para verificar que el paquete ha llegado
intacto y utiliza el código de destino para identificar el programa de
aplicación en el que se debe entregar.
En esta capa se encuentran los protocolos
- Capa de Red
o Internet.La capa Internet maneja la comunicación de una máquina a otra.
Ésta acepta una solicitud para enviar un paquete desde la capa de transporte,
junto con una identificación de la máquina, hacia la que se debe enviar el
paquete. La capa Internet también maneja la entrada de datagramas, verifica su
validez y utiliza un algoritmo de ruteo para decidir si el datagrama debe
procesarse de manera local o debe ser transmitido. Para el caso de los
datagramas direccionados hacia la máquina local, el software de la capa de red
de redes borra el encabezado del datagrama y selecciona, de entre varios
protocolos de transporte, un protocolo con el que manejará el paquete. Por
último, la capa Internet envía los mensajes ICMP de error y control necesarios
y maneja todos los mensajes ICMP entrantes. Los protocolos utilizados en esta capa
son:
Capa de Enlace o interfaz de red.
Este nivel se limita
a recibir datagramas del nivel superior (nivel de red) y transmitirlo al
hardware de la red. El software TCP/IP de nivel inferior consta de una capa de
interfaz de red responsable de aceptar los datagramas IP y transmitirlos hacia
una red específica. Una interfaz de red puede consistir en un dispositivo
controlador (por ejemplo, cuando la red es una red de área local a la que las
máquinas están conectadas directamente) o un complejo subsistema que utiliza un
protocolo de enlace de datos propios (por ejemplo, cuando la red consiste de
conmutadores de paquetes que se comunican con anfitriones utilizando HDLC). La
interconexión de diferentes redes genera una red virtual en la que las máquinas
se identifican mediante una dirección lógica. Sin embargo a la hora de
transmitir información por un medio físico se envía y se recibe información de
direcciones físicas.. Un diseño eficiente implica que una dirección lógica sea
independiente de una dirección física, por lo tanto es necesario un mecanismo
que relacione las direcciones lógicas con las direcciones físicas. De esta
forma podremos cambiar nuestra dirección lógica IP conservando el mismo
hardware, del mismo modo podremos cambiar una tarjeta de red, la cual contiene
una dirección física, sin tener que cambiar nuestra dirección lógica IP.
En esta capa pueden utilizarse diversos
protocolos: , etc.
Coincide aproximadamente con el nivel físico de OSI. Define las
características del medio, su naturaleza, el tipo de señales, la velocidad de
transmisión, la codificación, etc.
La fibra óptica es una delgada hebra de vidrio o silicio fundido
que conduce la luz. Se requieren dos filamentos para una comunicación
bi-direccional: TX y RX.
El cable coaxial, por su parte, es un tipo de cable que se utiliza para transmitir señales de electricidad de alta frecuencia. Estos cables cuentan con un par de conductores concéntricos: el conductor vivo o central (dedicado a transportar los datos) y el conductor exterior, blindaje o malla (que actúa como retorno de la corriente y referencia de tierra). Entre ambos se sitúa el dieléctrico, una capa aisladora.Los
cables coaxiales fueron desarrollados en la década de 1930 y gozaron de
gran popularidad hasta hace poco tiempo. Actualmente, sin embargo, la
digitalización de las distintas trasmisiones y las frecuencias
más altas respecto a las usadas con anterioridad han hecho que estos
cables sean reemplazados por los cables de fibra óptica, que tienen un
ancho de banda más importante.
