La familia de protocolos de Internet es un conjunto de protocolos de red en los que sebasa Internet y que permiten la tran...
1 Historia del Protocolo TCP/IP       2 Ventajas e inconvenientes       3 Véase también       4 Referencias[editar] Histor...
TCP v3 y IP v3 en la primavera de 1978, y después se estabilizó la versión TCP/IP v4 — elprotocolo estándar que todavía se...
Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada,        como revistas especializa...
o   2.2Capa de enlace de datos           o   2.3Capa de red           o   2.4Capa de transporte           o   2.5Capa de s...
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Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red, del acceso almedio, de la detección de errores,...
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Otros datos reciben una serie de nombres y formatos específicos en función de la capa en laque se encuentren, debido a com...
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Una red es una configuración de computadora que intercambia información. Pueden procederde una variedad de fabricantes y e...
del software de protocolo utilizadas por un mensaje que atraviesa tres redes. El diagramamuestra solo la interfaz de red y...
Dentro de la perspectiva de X.25, una red opera en gran parte como un sistema telefónico. Unared X.25 se asume como si est...
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TRANSPORTE   INTERNETINTERFAZ DE RED  HARDWARE  Capa de aplicación. Es el nivel mas alto, los usuarios llaman a una aplica...
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conexión, el software TCP/IP enfoca la mayor parte del control de la confiabilidad hacia unasola capa.       LOCALIZACIÓN ...
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el segundo método necesitan solo un numero de red IP para todas las conexiones punto apunto.Usar el enfoque de una sola re...
cuando pasan hacia protocolos de capas superiores. Tal optimización puede producir mejorasnotables en la eficiencia siempr...
creado con el comando TARFTP Transfiere archivos entre una estación de trabajo yun servidorFRPSRV Convierte una estación d...
TELNET - TN Es el método normal de conectarse a un servidor de la red   Información sobre los usuariosMuestran información...
ADMINISTRACION TCP/IPTCP/IP es una de las redes más comunes utilizadas para conectar computadoras con sistemaUNIX. Las uti...
Transferencia de archivos. Aunque los usuarios algunas veces transfieren archivos por   medio del correo electrónico, el c...
Independencia de la tecnología de red. Ya que el TCP/IP está basado en una tecnología   convencional de conmutación de paq...
Los enlaces de redes son Sistemas Abiertos porque las especificaciones están disponiblespúblicamente, cualquier persona pu...
InteroperabilidadTérmino utilizado para referirse a la habilidad que tienen diversos sistemas de computaciónpara cooperar ...
Las principales características distintivas que distingue a TCP/IP de los otros serviciosbásicos similares son:Independenc...
Esta representación en forma de pila, en la que cada capa reposa sobre la anterior suelellamarse pila de protocolos o simp...
El modelo de arquitectura de estos protocolos es mas simple que el modelo OSI, comoresultado de la agrupación de diversas ...
Cada capa de la pila tiene su propia forma de entender los datos y, normalmente, unadenominación especifica que podemos ve...
Las principales funciones de los protocolos definidos en esta capa son:        Encapsulación de los datagramas dentro de l...
Tiempo de vida            Protocolo                      Chequeo de cabecera                                     Dirección...
Detección de destinos inalcanzables: Cuando no se puede alcanzar la dirección de destino       de un datagrama, la máquina...
Cada segmento de datos contiene un campo de chequeo que el sistema receptor usa paraverificar la integridad de los datos. ...
Cuando el emisor termina de enviar los datos se establece otro "apretón a tres vías" quedifiere del que ha tenido lugar co...
En general asumimos tácitamente que los dos procesos que se comunican sobre unaconexión de transporte son simétricos. En l...
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Modelo osi i tcp

  1. 1. La familia de protocolos de Internet es un conjunto de protocolos de red en los que sebasa Internet y que permiten la transmisión de datos entre computadoras. En ocasiones se ledenomina conjunto de protocolos TCP/IP, en referencia a los dos protocolos másimportantes que la componen: Protocolo de Control de Transmisión (TCP) y Protocolo deInternet (IP), que fueron dos de los primeros en definirse, y que son los más utilizados de lafamilia. Existen tantos protocolos en este conjunto que llegan a ser más de 100 diferentes,entre ellos se encuentra el popular HTTP (HyperText Transfer Protocol), que es el que seutiliza para acceder a las páginas web, además de otros como el ARP(AddressResolutionProtocol) para la resolución de direcciones, el FTP (File TransferProtocol) para transferencia de archivos, y el SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) y elPOP (Post Office Protocol) para correo electrónico, TELNET para acceder a equiposremotos, entre otros.El TCP/IP es la base de Internet, y sirve para enlazar computadoras que utilizan diferentessistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y computadoras centrales sobreredes de área local (LAN) y área extensa (WAN).TCP/IP fue desarrollado y demostrado por primera vez en 1972 por el Departamento deDefensa de los Estados Unidos, ejecutándolo en ARPANET, una red de área extensa dedicho departamento.La familia de protocolos de Internet puede describirse por analogía con el modeloOSI(Open SystemInterconnection), que describe los niveles o capas de la pila deprotocolos, aunque en la práctica no corresponde exactamente con el modelo en Internet.En una pila de protocolos, cada nivel resuelve una serie de tareas relacionadas con latransmisión de datos, y proporciona un servicio bien definido a los niveles más altos. Losniveles superiores son los más cercanos al usuario y tratan con datos más abstractos,dejando a los niveles más bajos la labor de traducir los datos de forma que sean físicamentemanipulables.El modelo de Internet fue diseñado como la solución a un problema práctico de ingeniería.El modelo OSI, en cambio, fue propuesto como una aproximación teórica y también comouna primera fase en la evolución de las redes de ordenadores. Por lo tanto, el modelo OSIes más fácil de entender, pero el modelo TCP/IP es el que realmente se usa. Sirve de ayudaentender el modelo OSI antes de conocer TCP/IP, ya que se aplican los mismos principios,pero son más fáciles de entender en el modelo OSI.El protocolo TCP/IP es el sucesor del NCP, con el que inició la operación de ARPANET, yfue presentado por primera vez con los RFCs 791,1 7922 y 7933 en septiembre de 1981.Para noviembre del mismo año se presentó el plan definitivo de transición en el RFC 8014 ,y se marcó el 1 de enero de 1983 como el Día Bandera para completar la migración.Contenido[ocultar]
  2. 2. 1 Historia del Protocolo TCP/IP 2 Ventajas e inconvenientes 3 Véase también 4 Referencias[editar] Historia del Protocolo TCP/IPLa Familia de Protocolos de Internet fueron el resultado del trabajo llevado a cabo por laAgencia de Investigación de Proyectos Avanzados de Defensa (DARPA por sus siglas eninglés) a principios de los 70. Después de la construcción de la pionera ARPANET en 1969DARPA comenzó a trabajar en un gran número de tecnologías de transmisión de datos. En1972, Robert E. Kahn fue contratado por la Oficina de Técnicas de Procesamiento deInformación de DARPA, donde trabajó en la comunicación de paquetes por satélite y porondas de radio, reconoció el importante valor de la comunicación de estas dos formas. En laprimavera de 1973, VintCerf, desarrollador del protocolo de ARPANET, Network ControlProgram(NPC) se unió a Kahn con el objetivo de crear una arquitectura abierta deinterconexión y diseñar así la nueva generación de protocolos de ARPANET.Para el verano de 1973, Kahn y Cerf habían conseguido una remodelación fundamental,donde las diferencias entre los protocolos de red se ocultaban usando un Protocolo decomunicaciones y además, la red dejaba de ser responsable de la fiabilidad de lacomunicación, como pasaba en ARPANET, era el host el responsable. Cerf reconoció elmérito de HubertZimmerman y Louis Pouzin, creadores de la red CYCLADES, ya que sutrabajo estuvo muy influenciado por el diseño de esta red.Con el papel que realizaban las redes en el proceso de comunicación reducido al mínimo, seconvirtió en una posibilidad real comunicar redes diferentes, sin importar las característicasque éstas tuvieran. Hay un dicho popular sobre el protocolo TCP/IP, que fue el productofinal desarrollado por Cerf y Kahn, que dice que este protocolo acabará funcionandoincluso entre "dos latas unidas por un cordón". De hecho hay hasta una implementaciónusando palomas mensajeras, IP sobre palomas mensajeras, que está documentado en RFC1149. 56Un ordenador denominado router (un nombre que fue después cambiado a gateway, puertade enlace, para evitar confusiones con otros tipos de Puerta de enlace) está dotado con unainterfaz para cada red, y envía Datagramas de ida y vuelta entre ellos. Los requisitos paraestos routers están definidos en el RFC 1812. 7Esta idea fue llevada a la práctica de una forma más detallada por el grupo de investigaciónque Cerf tenía en Stanford durante el periodo de 1973 a 1974, dando como resultado laprimera especificación TCP (RequestforComments 675,)8 Entonces DARPA fue contratadapor BBN Technologies, la Universidad de Stanford, y la UniversityCollege de Londres paradesarrollar versiones operacionales del protocolo en diferentes plataformas de hardware. Sedesarrollaron así cuatro versiones diferentes: TCP v1, TCP v2, una tercera dividida en dos
  3. 3. TCP v3 y IP v3 en la primavera de 1978, y después se estabilizó la versión TCP/IP v4 — elprotocolo estándar que todavía se emplea en Internet.En 1975, se realizó la primera prueba de comunicación entre dos redes con protocolosTCP/IP entre la Universidad de Stanford y la UniversityCollege de Londres (UCL). En1977, se realizó otra prueba de comunicación con un protocolo TCP/IP entre tres redesdistintas con ubicaciones en Estados Unidos, Reino Unido y Noruega. Varios prototiposdiferentes de protocolos TCP/IP se desarrollaron en múltiples centros de investigación entrelos años 1978 y 1983. La migración completa de la red ARPANET al protocolo TCP/IPconcluyó oficialmente el día 1 de enero de 1983 cuando los protocolos fueron activadospermanentemente.9En marzo de 1982, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos declaró al protocoloTCP/IP el estándar para las comunicaciones entre redes militares.10 En 1985, el Centro deAdministración de Internet (Internet ArchitectureBoard IAB por sus siglas en inglés)organizó un Taller de Trabajo de tres días de duración, al que asistieron 250 comercialespromocionando así el protocolo lo que contribuyó a un incremento de su uso comercial.Kahn y Cerf fueron premiados con la Medalla Presidencial de la Libertad el 10 denoviembre de 2005 por su contribución a la cultura Americana.11[editar] Ventajas e inconvenientesEl conjunto TCP/IP está diseñado para enrutar y tiene un grado muy elevado de fiabilidad,es adecuado para redes grandes y medianas, así como en redes empresariales. Se utiliza anivel mundial para conectarse a Internet y a los servidores web. Es compatible con lasherramientas estándar para analizar el funcionamiento de la red.Un inconveniente de TCP/IP es que es más difícil de configurar y de mantener queNetBEUI o IPX/SPX; además es algo más lento en redes con un volumen de tráfico mediobajo. Sin embargo, puede ser más rápido en redes con un volumen de tráfico grande dondehaya que enrutar un gran número de tramas.El conjunto TCP/IP se utiliza tanto en campus universitarios como en complejosempresariales, en donde utilizan muchos enrutadores y conexiones a mainframe o aordenadores UNIX, así como también en redes pequeñas o domésticas,enteléfonos móvilesy en domótica.Modelo OSIDe Wikipedia, la enciclopedia libreSaltar a: navegación, búsqueda
  4. 4. Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada, como revistas especializadas, monografías, prensa diaria o páginas de Internet fidedignas. Puedes añadirlas así o avisar al autor principal del artículo en su página de discusión pegando: {{subst:Avisoreferencias|Modelo OSI}} ~~~~Pila del modelo OSI.El modelo de interconexión de sistemas abiertos, también llamado OSI (en inglésopensysteminterconnection) es el modelo de red descriptivo creado por la OrganizaciónInternacional para la Estandarización (ISO) en el año 1984. Es decir, es un marco dereferencia para la definición de arquitecturas de interconexión de sistemas decomunicaciones.Contenido[ocultar] 1Historia 2Modelo de referencia OSI o 2.1Capa física
  5. 5. o 2.2Capa de enlace de datos o 2.3Capa de red o 2.4Capa de transporte o 2.5Capa de sesión o 2.6Capa de presentación o 2.7Capa de aplicación 3Unidades de datos 4Transmisión de los datos 5Formato de los datos 6Operaciones sobre los datos 7Cultura popular o 7.1Capa 8 8Véase también 9Enlaces externos[editar]HistoriaA principios de 1980 el desarrollo de redes surgió con desorden en muchos sentidos. Seprodujo un enorme crecimiento en la cantidad y tamaño de las redes. A medida que lasempresas tomaron conciencia de las ventajas de usar tecnologías de conexión, las redes seagregaban o expandían a casi la misma velocidad a la que se introducían las nuevastecnologías de red.Para mediados de 1980, estas empresas comenzaron a sufrir las consecuencias de la rápidaexpansión. De la misma forma en que las personas que no hablan un mismo idioma tienendificultades para comunicarse, las redes que utilizaban diferentes especificaciones eimplementaciones tenían dificultades para intercambiar información. El mismo problemasurgía con las empresas que desarrollaban tecnologías de conexiones privadas opropietarias. "Propietario" significa que una sola empresa o un pequeño grupo de empresascontrolan todo uso de la tecnología. Las tecnologías de conexión que respetaban reglaspropietarias en forma estricta no podían comunicarse con tecnologías que usaban reglaspropietarias diferentes.Para enfrentar el problema de incompatibilidad de redes, la Organización Internacional parala Estandarización (ISO) investigó modelos de conexión como la red de DigitalEquipmentCorporation (DECnet), la Arquitectura de Sistemas de Red (Systems NetworkArchitecture) y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto de reglas aplicables de forma generala todas las redes. Con base en esta investigación, la ISO desarrolló un modelo de red queayuda a los fabricantes a crear redes que sean compatibles con otras redes.[editar]Modelo de referencia OSIFue desarrollado en 1984 por la Organización Internacional de Estándares (ISO), unafederación global de organizaciones que representa aproximadamente a 130 países. Elnúcleo de este estándar es el modelo de referencia OSI, una normativa formada por siete
  6. 6. capas que define las diferentes fases por las que deben pasar los datos para viajar de undispositivo a otro sobre una red de comunicaciones.Siguiendo el esquema de este modelo se crearon numerosos protocolos. El advenimiento deprotocolos más flexibles donde las capas no están tan desmarcadas y la correspondenciacon los niveles no era tan clara puso a este esquema en un segundo plano. Sin embargo esmuy usado en la enseñanza como una manera de mostrar cómo puede estructurarse una"pila" de protocolos de comunicaciones.El modelo especifica el protocolo que debe ser usado en cada capa, y suele hablarse demodelo de referencia ya que es usado como una gran herramienta para la enseñanza decomunicación de redes.Se trata de una normativa estandarizada útil debido a la existencia de muchas tecnologías,fabricantes y compañías dentro del mundo de las comunicaciones, y al estar en continuaexpansión, se tuvo que crear un método para que todos pudieran entenderse de algún modo,incluso cuando las tecnologías no coincidieran. De este modo, no importa la localizacióngeográfica o el lenguaje utilizado. Todo el mundo debe atenerse a unas normas mínimaspara poder comunicarse entre sí. Esto es sobre todo importante cuando hablamos de la redde redes, es decir, Internet.Este modelo está dividido en siete capas:[editar]Capa físicaArtículo principal:Capa física.Es la que se encarga de las conexiones globales de la computadora hacia la red, tanto en loque se refiere al medio físico como a la forma en la que se transmite la información.Sus principales funciones se pueden resumir como: Definir el medio o medios físicos por los que va a viajar la comunicación: cable de pares trenzados (o no, como en RS232/EIA232), coaxial, guías de onda, aire, fibra óptica. Definir las características materiales (componentes y conectores mecánicos) y eléctricas (niveles de tensión) que se van a usar en la transmisión de los datos por los medios físicos. Definir las características funcionales de la interfaz (establecimiento, mantenimiento y liberación del enlace físico). Transmitir el flujo de bits a través del medio. Manejar las señales eléctricas del medio de transmisión, polos en un enchufe, etc. Garantizar la conexión (aunque no la fiabilidad de dicha conexión)[editar]Capa de enlace de datosArtículo principal:Capa de enlace de datos.
  7. 7. Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red, del acceso almedio, de la detección de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control delflujo.Por lo cual es uno de los aspectos más importantes a revisar en el momento de conectar dosordenadores, ya que está entre la capa 1 y 3 como parte esencial para la creación de susprotocolos básicos (MAC, IP), para regular la forma de la conexión entre computadoras asídeterminando el paso de tramas (trama = unidad de medida de la información en esta capa,que no es más que la segmentación de los datos trasladándolos por medio de paquetes),verificando su integridad, y corrigiendo errores, por lo cual es importante mantener unaexcelente adecuación al medio físico (los más usados son el cable UTP, par trenzado o de 8hilos), con el medio de red que redirecciona las conexiones mediante un router. Dadas estassituaciones cabe recalcar que el dispositivo que usa la capa de enlace es el Switch que seencarga de recibir los datos del router y enviar cada uno de estos a sus respectivosdestinatarios (servidor -> computador cliente o algún otro dispositivo que recibainformación como celulares, etc.), dada esta situación se determina como el medio que seencarga de la corrección de errores, manejo de tramas, protocolización de datos (se llamanprotocolos a las reglas que debe seguir cualquier capa del modelo OSI).[editar]Capa de redArtículo principal:Capa de red.Se encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o más redes. Las unidades deinformación se denominan paquetes, y se pueden clasificar en protocolos enrutables yprotocolos de enrutamiento. Enrutables: viajan con los paquetes (IP, IPX, APPLETALK) Enrutamiento: permiten seleccionar las rutas (RIP,IGRP,EIGRP,OSPF,BGP)El objetivo de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aúncuando ambos no estén conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea sedenominan encaminadores, aunque es más frecuente encontrarlo con el nombre en inglésrouters. Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 endeterminados casos, dependiendo de la función que se le asigne. Los firewalls actúan sobreesta capa principalmente, para descartar direcciones de máquinas.En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de los datoshasta su receptor final.[editar]Capa de transporteArtículo principal:Capa de transporte.Capa encargada de efectuar el transporte de los datos (que se encuentran dentro delpaquete) de la máquina origen a la de destino, independizándolo del tipo de red física quese esté utilizando. La PDU de la capa 4 se llama Segmento o Datagrama, dependiendo de sicorresponde a TCP o UDP. Sus protocolos son TCP y UDP; el primero orientado a
  8. 8. conexión y el otro sin conexión. Trabajan, por lo tanto, con puertos lógicos y junto con lacapa red dan forma a los conocidos como Sockets IP:Puerto (191.16.200.54:80).[editar]Capa de sesiónArtículo principal:Capa de sesión.Esta capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre doscomputadores que están transmitiendo datos de cualquier índole. Por lo tanto, el servicioprovisto por esta capa es la capacidad de asegurar que, dada una sesión establecida entredos máquinas, la misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de principio a fin,reanudándolas en caso de interrupción. En muchos casos, los servicios de la capa de sesiónson parcial o totalmente prescindibles.[editar]Capa de presentaciónArtículo principal:Capa de presentación.El objetivo es encargarse de la representación de la información, de manera que aunquedistintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres los datoslleguen de manera reconocible.Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la comunicación que el cómo seestablece la misma. En ella se tratan aspectos tales como la semántica y la sintaxis de losdatos transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener diferentes formas demanejarlas.Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. Por lo tanto, podría decirse queesta capa actúa como un traductor.[editar]Capa de aplicaciónArtículo principal:Capa de aplicación.Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas ydefine los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correoelectrónico (Post Office Protocol y SMTP), gestores de bases de datos y servidor deficheros (FTP), por UDP pueden viajar (DNS y RoutingInformationProtocol). Hay tantosprotocolos como aplicaciones distintas y puesto que continuamente se desarrollan nuevasaplicaciones el número de protocolos crece sin parar.Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa directamente con el nivel deaplicación. Suele interactuar con programas que a su vez interactúan con el nivel deaplicación pero ocultando la complejidad subyacente.[editar]Unidades de datos
  9. 9. El intercambio de información entre dos capas OSI consiste en que cada capa en el sistemafuente le agrega información de control a los datos, y cada capa en el sistema de destinoanaliza y quita la información de control de los datos como sigue:Si un ordenador (A) desea enviar datos a otro (B), en primer término los datos debenempaquetarse a través de un proceso denominado encapsulamiento, es decir, a medida quelos datos se desplazan a través de las capas del modelo OSI, reciben encabezados,información final y otros tipos de información.N-PDU (Unidad de datos de protocolo) Es la información intercambiada entre entidades pares, es decir, dos entidades pertenecientes a la misma capa pero en dos sistemas diferentes, utilizando una conexión (N-1). Está compuesta por: N-SDU (Unidad de datos del servicio) Son los datos que necesitan la entidades (N) para realizar funciones del servicio pedido por la entidad (N+1). N-PCI (Información de control del protocolo) Información intercambiada entre entidades (N) utilizando una conexión (N-1) para coordinar su operación conjunta.N-IDU (Unidad de datos de interface) Es la información transferida entre dos niveles adyacentes, es decir, dos capas contiguas. Está compuesta por: N-ICI (Información de control del interface)
  10. 10. Información intercambiada entre una entidad (N+1) y una entidad (N) para coordinar su operación conjunta. Datos de Interface-(N) Información transferida entre una entidad-(N+1) y una entidad-(N) y que normalmente coincide con la (N+1)-PDU.[editar]Transmisión de los datosTransferencia de información en el modelo OSI.La capa de aplicación recibe el mensaje del usuario y le añade una cabecera constituyendoasí la PDU de la capa de aplicación. La PDU se transfiere a la capa de aplicación del nododestino, este elimina la cabecera y entrega el mensaje al usuario.Para ello ha sido necesario todo este proceso: 1. Ahora hay que entregar la PDU a la capa de presentación para ello hay que añadirle la correspondiente cabecera ICI y transformarla así en una IDU, la cual se transmite a dicha capa. 2. La capa de presentación recibe la IDU, le quita la cabecera y extrae la información, es decir, la SDU, a esta le añade su propia cabecera (PCI) constituyendo así la PDU de la capa de presentación. 3. Esta PDU es transferida a su vez a la capa de sesión mediante el mismo proceso, repitiéndose así para todas las capas. 4. Al llegar al nivel físico se envían los datos que son recibidos por la capa física del receptor. 5. Cada capa del receptor se ocupa de extraer la cabecera, que anteriormente había añadido su capa homóloga, interpretarla y entregar la PDU a la capa superior. 6. Finalmente llegará a la capa de aplicación la cual entregará el mensaje al usuario.[editar]Formato de los datos
  11. 11. Otros datos reciben una serie de nombres y formatos específicos en función de la capa en laque se encuentren, debido a como se describió anteriormente la adhesión de una serie deencabezados e información final. Los formatos de información son los que muestra elgráfico:APDU Unidad de datos en capa de aplicación(capa 7).PPDU Unidad de datos en la capa de presentación(capa 6).SPDU Unidad de datos en la capa de sesión(capa 5).TPDU (segmento) Unidad de datos en la capa de transporte(capa 4).Paquete o Datagrama Unidad de datos en el nivel de red(capa 3).Trama Unidad de datos en la capa de enlace(capa 2).
  12. 12. Bits Unidad de datos en la capa física(capa 1).[editar]Operaciones sobre los datosEn determinadas situaciones es necesario realizar una serie de operaciones sobre las PDUpara facilitar su transporte, debido a que son demasiado grandes o bien porque sondemasiado pequeñas y estaríamos desaprovechando la capacidad del enlace.Bloqueo y desbloqueoEl bloqueo hace corresponder varias (N)-SDUs en una (N)-PDU.El desbloqueo identifica varias (N)-SDUs que están contenidas en una (N)-PDU.Concatenación y separaciónLa concatenación es una función-(N) que realiza el nivel-(N) y que hace correspondervarias (N)-PDUs en una sola (N-1)-SDU.La separación identifica varias (N)-PDUs que están contenidas en una sola (N-1)-SDU.[editar]Cultura popular[editar]Capa 8Fuera del modelo OSI pero haciendo referencia este modelo se habla de la capa 8, el cualpopularmente se conoce como un error que sucede "entre el teclado y la silla", haciendoreferencia que el error es del usuario final o (la mayoría de la veces) un humano. En estostérminos cuando se habla de "error de Capa 8" se habla de un error humano. Pero caberepetir que esto es cultura popular, porque no es parte del estándar. Protocolo TCP/IPEnviado por jchavezAnuncios GoogleCurso Cisco CCNA OnlineCertificate en 3 Meses Por Internet 2 Pagos de USD $99, Inscribete Hoy! capacity.com.do/curso-cisco-ccnaPlanificar el TransportePlanificacion Seguimiento Control Gestion Optima de sus Recursos www.codice-t.comCertifíquese en AdWordsSi es profesional web, regístrese a Google Engage y capacítese gratis. google-engage.appspot.com
  13. 13. Una red es una configuración de computadora que intercambia información. Pueden procederde una variedad de fabricantes y es probable que tenga diferencias tanto en hardware como ensoftware, para posibilitar la comunicación entre estas es necesario un conjunto de reglasformales para su interacción. A estas reglas se les denominan protocolos.Un protocolo es un conjunto de reglas establecidas entre dos dispositivos para permitir lacomunicación entre ambos. DEFINICION TCP / IPSe han desarrollado diferentes familias de protocolos para comunicación por red de datos paralos sistemasUNIX. El más ampliamente utilizado es el InternetProtocol Suite, comúnmenteconocido como TCP / IP.Es un protocolo DARPA que proporciona transmisión fiable de paquetes de datos sobre redes.El nombre TCP / IP Proviene de dos protocolos importantes de la familia, elTransmissionContorlProtocol (TCP) y el Internet Protocol (IP). Todos juntos llegan a ser másde 100 protocolos diferentes definidos en este conjunto.El TCP / IP es la base del Internet que sirve para enlazar computadoras que utilizan diferentessistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y computadoras centrales sobre redesde área local y área extensa. TCP / IP fue desarrollado y demostrado por primera vez en 1972por el departamento de defensa de los Estados Unidos, ejecutándolo en el ARPANET una redde área extensa del departamento de defensa. LAS CAPAS CONCEPTUALES DEL SOFTWARE DE PROTOCOLOSPensemos los módulos del software de protocolos en una pila vertical constituida por capas.Cada capa tiene la responsabilidad de manejar una parte del problema.REDConceptualmente, enviar un mensaje desde un programa de aplicación en una maquina haciaun programa de aplicaciones en otra, significa transferir el mensaje hacia abajo, por las capassucesivas del software de protocolo en la maquina emisora, transferir un mensaje a través de lared y luego, transferir el mensaje hacia arriba, a través de las capas sucesivas del software deprotocolo en la maquina receptora.En la practica, el software es mucho más complejo de lo que se muestra en el modelo. Cadacapa toma decisiones acerca de lo correcto del mensaje y selecciona una acción apropiada conbase en el tipo de mensaje o la dirección de destino. Por ejemplo, una capa en la maquina derecepción debe decidir cuándo tomar un mensaje o enviarlo a otra maquina. Otra capa debedecidir que programa de aplicación deberá recibir el mensaje.Para entender la diferencia entre la organización conceptual del software de protocolo y losdetalles de implantación, consideremos la comparación de la figura 2 . El diagrama conceptual(A) muestra una capa de Internet entre una capa de protocolo de alto nivel y una capa deinterfaz de red. El diagrama realista (B) muestra el hecho de que el software IP puedecomunicarse con varios módulos de protocolo de alto nivel y con varias interfaces de red.Aun cuando un diagrama conceptual de la estratificación por capas no todos los detalles, sirvencomo ayuda para explicar los conceptos generales. Por ejemplo el modelo 3 muestra las capas
  14. 14. del software de protocolo utilizadas por un mensaje que atraviesa tres redes. El diagramamuestra solo la interfaz de red y las capas de protocolo Internet en los ruteadores debido a quesólo estas capas son necesarias para recibir, rutear y enviar los diagramas. Sé en tiende quecualquier maquina conectada hacia dos redes debe tener dos módulos de interfaz de red,aunque el diagrama de estratificación por capas muestra sólo una capa de interfaz de red encada maquina.Como se muestra en la figura, el emisor en la maquina original emite un mensaje que la capadel IP coloca en un datagrama y envía a través de la red 1. En las maquinas intermedias eldatagrama pasa hacia la capa IP, la cual rutea el datagrama de regreso, nuevamente(hacia unared diferente). Sólo cuando se alcanza la maquina en el destino IP extrae el mensaje y lo pasahacia arriba, hacia la capa superior del software de protocolos.FUNCIONALIDAD DE LAS CAPASUna vez que se toma la decisión de subdividir los problemas de comunicación en cuatrosubproblemas y organizar el software de protocolo en módulos, de manera que cada unomaneja un problema, surge la pregunta. "¿Qué tipo de funciones debe instalar en cadamodulo?". La pregunta no es fácil de responder por varias razones. En primer lugar, un grupode objetivos y condiciones determinan un problema de comunicación en particular, es posibleelegir una organización que optimice un software de protocolos para ese problema. Segundo,incluso cuando se consideran los servicios generales al nivel de red, como un transporteconfiable es posible seleccionar entre distintas maneras de resolver el problema. Tercero, eldiseño de una arquitectura de red y la organización del software de protocolo estainterrelacionado; no se puede diseñar a uno sin considera al otro. MODELO DE REFERENCIA ISO DE 7 CAPASExisten dos modelos dominantes sobre la estratificación por capas de protocolo. La primera,basada en el trabajo realizado por la International OrganizationforStandardization(Organización para la Estandarización o ISO, por sus siglas en inglés ), conocida comoReferencia Model of Open SystemInterconnection Modelo de referencia de interconexión desistemas abiertos ) de ISO, denominada frecuentemente modelo ISO. El modelo ISO contiene 7capas conceptuales organizadas como se muestra a continuación: (imágenes removidas, esnecesario bajar el trabajo).El modelo ISO, elaborado para describir protocolos para una sola red, no contiene un nivelespecifico para el ruteo en el enlace de redes, como sucede con el protocolo TCP/IP. X.25 Y SU RELACIÓN CON EL MODELO ISOAun cuando fue diseñado para proporcionar un modelo conceptual y no una guía deimplementación, el esquema de estratificación por capas de ISO ha sido la base para laimplementación de varios protocolos. Entre los protocolos comúnmente asociados con elmodelo ISO, el conjunto de protocolos conocido como X.25 es probablemente el mejorconocido y el más ampliamente utilizado. X.25 fue establecido como una recomendación de laTelecommunicationsSection de la International TelecommunicationsUnion (ITU-TS), unaorganización internacional que recomienda estándares para los servicios telefónicosinternacionales. X.25 ha sido adoptado para las redes públicas de datos y es especialmentepopular en Europa. Consideraremos a X.25 para ayudar a explicar la estratificación por capasde ISO.
  15. 15. Dentro de la perspectiva de X.25, una red opera en gran parte como un sistema telefónico. Unared X.25 se asume como si estuviera formada por complejos conmutadores de paquetes quetienen la capacidad necesaria para el ruteo de paquetes. Los anfitriones no están comunicadosde manera directa a los cables de comunicación de la red. En lugar de ello, cada anfitrión secomunica con uno de los conmutadores de paquetes por medio de una línea de comunicaciónserial. En cierto sentido la comunicación entre un anfitrión y un conmutador de paquetes X.25es una red miniatura que consiste en un enlace serial. El anfitrión puede seguir un complicadoprocedimiento para transferir paquetes hacia la red. Capa física. X.25 especifica un estándar para la interconexión física entre computadoras anfitrión y conmutadores de paquetes de red, así como los procedimientos utilizados para transferir paquetes de una máquina a otra. En el modelo de referencia, el nivel 1 especifica la interconexión física incluyendo las características de voltaje y corriente. Un protocolo correspondiente, X.2 1, establece los detalles empleados en las redes publicas de datos. Capa de enlace de datos. El nivel 2 del protocolo X.25 especifica la forma en que los datos viajan entre un anfitrión y un conmutador de paquetes al cual esta conectado. X.25 utiliza él termino trama para referirse a la unidad de datos cuando esta pasa entre un anfitrión y un conmutador de paquetes (es importante entender que la definición de X.25 de trama difiere ligeramente de la forma en que la hemos empleado hasta aquí). Dado que el hardware, como tal, entrega solo un flujo de bits, el nivel de protocolos 2 debe definir el formato de las tramas y especificar cómo las dos maquinas reconocen las fronteras de la trama. Dado que los errores de transmisión pueden destruir los datos, el nivel de protocolos 2 incluye una detección de errores (esto es, una suma de verificación de trama). Finalmente, dado que la transmisión es no confiable, el nivel de protocolos 2 especifica un intercambio de acuses de recibo que permite a las dos máquinas saber cuando se ha transferido una trama con éxito.Hay protocolos de nivel 2, utilizado comúnmente, que se conoce como High Level Data LinkCommunication (Comunicación de enlace de datos de alto nivel), mejor conocido por sussiglas, HDLC. Existen varias versiones del HDLC, la más reciente es conocida comoHDLCILAPB. Es Recordar que una transferencia exitosa en el nivel 2 significa que una tramaha pasado hacia un conmutador de paquetes de red para su entrega; esto no garantiza que elconmutador de paquetes acepte el paquete o que este disponible para rutearlo. Capa de red. El modelo de referencia ISO especifica que el tercer nivel contiene funciones que completan la interacción entre el anfitrión y la red. Conocida como capa de red o subred de comunicación, este nivel define la unidad básica de transferencia a través de la red e incluye el concepto de direccionamiento de destino y ruteo. Debe recordarse que en el mundo de X.25 la comunicación entre el anfitrión y el conmutador de paquetes esta conceptualmente aislada respecto al trafico existente. Así, la red permitiría que paquetes definidos por los protocolos del nivel 3 sean mayores que el tamaño de la trama que puede ser transferida en el nivel 2. El software del nivel 3 ensambla un paquete en la forma esperada por la red y utiliza el nivel 2 para transferido (quizás en fragmentos) hacia el conmutador de paquetes. El nivel 3 también debe responder a los problemas de congestionamiento en la red. Capa de transporte. El nivel 4 proporciona confiabilidad punto a punto y mantiene comunicados al anfitrión de destino con el anfitrión fuente. La idea aquí es que, así como en los niveles inferiores de protocolos se logra cierta confiabilidad verificando cada
  16. 16. transferencia, la capa punto a punto duplica la verificación para asegurarse de que ninguna máquina intermedia ha fallado. Capa de sesión. Los niveles superiores del modelo ISO describen cómo el software de protocolos puede organizarse para manejar todas las funciones necesarias para los programas de aplicación. El comité ISO considera el problema del acceso a una terminal remota como algo tan importante que asignó la capa 5 para manejarlo. De hecho, el servicio central ofrecido por las primeras redes publicas de datos consistía en una terminal para la interconexión de anfitriones. Las compañías proporcionaban en la red, mediante una línea de marcación, una computadora anfitrión de propósito especial, llamada PacketAssembler and Disassembler (Ensamblador -v desensamblador de paquetes o PAD, por sus siglas en ingles). Los suscriptores, por lo general de viajeros queTransportaban su propia computadora y su módem, se ponían en contacto con la PAD local,haciendo una conexión de red hacia el anfitrión con el que deseaban comunicarse.Muchas compañías prefirieron comunicarse por medio de la red para subcomunicación porlarga distancia, porque resultaba menos cara que la marcación directa. Capa de presentación. La capa 6 de ISO esta proyectada para incluir funciones que muchos programas de aplicación necesitan cuando utilizan la red. Los ejemplos comunes incluyen rutinas estándar que comprimen texto o convierten imágenes gráficas en flujos de bits para su transmisión a través de la red. Por ejemplo, un estándar ISO, conocido como AbstractSvntaxNotation 1 (Notación de sintaxis abstracta 1 o ASN 1, por sus siglas en ingles), proporciona una representación de datos que utilizan los programas de aplicación. Uno de los protocolos TCP/IP, SNMP, también utiliza ASN 1 para representar datos. Capa de aplicación. Finalmente, la capa 7 incluye programas de aplicación que utilizan la red. Como ejemplos de esto se tienen al correo electrónico o a los programas de transferencia de archivos. En particular, el ITU-TS tiene proyectado un protocolo para correo electrónico, conocido como estándar X.400. De hecho, el ITU y el ISO trabajan juntos en el sistema de manejo de mensajes; la versión de ISO es conocida como MOTIS. EL MODELO DE ESTRATIFICACIÓN POR CAPAS DE TCP/IP DE INTERNETEl segundo modelo mayor de estratificación por capas no se origina de un comité deestándares, sino que proviene de las investigaciones que se realizan respecto al conjunto deprotocolos de TCP/IP. Con un poco de esfuerzo, el modelo ISO puede ampliarse y describir elesquema de estratificación por capas del TCP/IP, pero los presupuestos subyacentes son losuficientemente distintos para distinguirlos como dos diferentes.En términos generales, el software TCP/IP está organizado en cuatro capas conceptuales que seconstruyen sobre una quinta capa de hardware. El siguiente esquema muestra las capasconceptuales así como la forma en que los datos pasan entre ellas.CAPAS CONCEPTUALES PASO DE OBJETOS ENTR E CAPAS APLICACION
  17. 17. TRANSPORTE INTERNETINTERFAZ DE RED HARDWARE Capa de aplicación. 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. Capa de transporte. 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. Capa 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. Capa de interfaz de 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
  18. 18. 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).DIFERENCIAS ENTRE X.25 Y LA ESTRATIFICACION POR CAPAS DE INTERNETHay dos diferencias importantes y sutiles entre el esquema de estratificación por capas delTCP/IP y el esquema X.25. La primera diferencia gira entorno al enfoque de la atención de lacontabilidad, en tanto que la segunda comprende la localización de la inteligencia en el sistemacompleto.NIVELES DE ENLACE Y CONFIABILIDAD PUNTO A PUNTOUna de las mayores diferencias entre los protocolos TCP/IP y X.25 reside en su enfoquerespecto a los servicios confiables de entrega de datos. En el modelo X.25, el software deprotocolo detecta y maneja errores en todos los niveles. Protocolos complejos a nivel de enlacegarantizan que la transferencia de datos entre un anfitrión y un conmutador de paquetes queesta conectados se realice correctamente. Una suma de verificación acompaña a cadafragmento de datos transferido y el receptor envía acuses de recibo de cada segmento de datosrecibido. El protocolo de nivel de enlace incluye intervalos de tiempo y algoritmos deretransmisión que evitan la pérdida de datos y proporcionan una recuperación automáticadespués de las fallas de hardware y su reiniciación.Los niveles sucesivos de X.25 proporcionan confiabilidad por sí mismos. En el nivel 3, X.25también proporciona detección de errores y recuperación de transferencia de paquetes en lared mediante el uso de sumas de verificación así como de intervalos de tiempo y técnicas deretransmisión. Por ultimo, el nivel 4 debe proporcionar confiabilidad punto a punto pues tieneuna correspondencia entre la fuente y el destino final para verificar la entrega.En contraste con este esquema, el TCP/IP basa su estratificación por capas de protocolos en laidea de que la confiabilidad punto a punto es un problema. La filosofía de su arquitectura essencilla: una red de redes se debe construir de manera que pueda manejar la carga esperada,pero permitiendo que las máquinas o los enlaces individuales pierdan o alteren datos sin tratarrepetidamente de recuperarlos. De hecho, hay una pequeña o nula confiabilidad en la mayorparte del software de las capas de interfaz de red. En lugar de esto, las capas de transportemanejan la mayor parte de los problemas de detección y recuperación de errores.El resultado de liberar la capa de interfaz de la verificación hace que el software TCP/IP seamucho más fácil de entender e implementar correctamente. Los ruteadores intermediospueden descartar datagramas que se han alterado debido a errores de transmisión. Puedendescartar datagramas que no se pueden entregar o que, a su llegada, exceden la capacidad de lamáquina y pueden rutear de nuevo datagramas a través de vías con retardos más cortos o máslargos sin informar a la fuente o al destino.Tener enlaces no confiables significa que algunos datagramas no llegarán a su destino. Ladetección y la recuperación de los datagramas perdidos se establecen entre el anfitrión fuente yel destino final y se le llama verificación end-to-end 2 El software extremo a extremo que seubica en la capa de transporte utiliza sumas de verificación, acuses de recibo e intervalos detiempo para controlar la transmisión. Así, a diferencia del protocolo X.25, orientado a la
  19. 19. conexión, el software TCP/IP enfoca la mayor parte del control de la confiabilidad hacia unasola capa. LOCALIZACIÓN DE LA INTELIGENCIA Y LA TOMA DE DECISIONESOtra diferencia entre el modelo X.25 y el modelo TCP/IP se pone de manifiesto cuandoconsideramos la localización de la autoridad y el control. Como regla general, las redes queutilizan X.25 se adhieren a la idea de que una red es útil porque proporciona un servicio detransporte. El vendedor que ofrece el servicio controla el acceso a la red y monitorea el traficopara llevar un registro de cantidades y costos. El prestador de servicios de la red tambiénmaneja internamente problemas como el ruteo, el control de flujo y los acuses de recibo,haciendo la transferencia confiable. Este enfoque hace que los anfitriones puedan (o necesiten)hacer muy pocas cosas. De hecho, la red es un sistema complejo e independiente en el que sepueden conectar computadoras anfitrión relativamente simples; los anfitriones por si mismosparticipan muy poco en la operación de la red.En contraste con esto, el TCP/IP requiere que los anfitriones participen en casi todos losprotocolos de red. Ya hemos mencionado que los anfitriones implementan activamente ladetección y la corrección de errores de extremo a extremo. También participan en el ruteopuesto que deben seleccionar una ruta cuando envían datagramas y participan en el control dela red dado que deben rnanejar los mensajes de control ICMP. Así, cuando la comparamos conuna red X.25, una red de redes TCP/IP puede ser vista como un sistema de entrega de paquetesrelativamente sencillo, el cual tiene conectados anfitriones inteligentes. EL PRINCIPIO DE LA ESTRATIFICACION POR CAPAS DE PROTOCOLOSIndependientemente del esquema de estratificación por capas que se utilice o de las funcionesde las capas, la operación de los protocolos estratificados por capas se basa en una ideafundamental. La idea, conocida como principio de estratificación por capas puede resumirse dela siguiente forma: (imágenes removidas, es necesario bajar el trabajo).Los protocolos estratificados por capas están diseñados de modo que una capa n en el receptorde destino reciba exactamente el mismo objeto enviado por la correspondiente capa n de lafuente.El principio de estratificación por capas explica por que la estratificación por capas es una ideapoderosa. Esta permite que el diseñador de protocolos enfoque su atención hacia una capa a lavez, sin preocuparse acerca del desempeño de las capas inferiores. Por ejemplo, cuando seconstruye una aplicación para transferencia de archivos, el diseñador piensa solo en dos copiasdel programa de aplicación que se correrá en dos máquinas y se concentrará en los mensajesque se necesitan intercambiar para la transferencia de archivos. El diseñador asume que laaplicación en el anfitrión receptor es exactamente la misma que en el anfitrión emisor. ESTRATIFICACIÓN POR CAPAS EN UN AMBIENTE DE INTERNET TCP/IPNuestro planteamiento sobre el principio de estratificación por capas es un tanto vago y lailustración de la figura 11.o toca un tema importante dado que permite distinguir entre latransferencia desde una fuente hasta un destino final y la transferencia a través de varias redes.La figura 11.7. ilustra la distinción y muestra el trayecto de un mensaje enviado desde unprograma de aplicación en un anfitrión hacia la aplicación en otro a través de un ruteador.Como se muestra en la figura, la entrega del mensaje utiliza dos estructuras de red separadas,una para la transmisión desde el anfitrión A hasta el ruteador R y otra del ruteador R al
  20. 20. anfitrión B. El siguiente principio de trabajo de estratificación de capas indica que el marcoentregado a R es idéntico al enviado por el anfitrión A. En contraste, las capas de aplicación ytransporte cumplen con la condición punto a punto y están diseñados de modo que el softwareen la fuente se comunique con su par en el destino final. Así, el principio de la estratificaciónpor capas establece que el paquete recibido por la capa de transporte en el destino final esidéntico al paquete enviado por la capa de transporte en la fuente original.Es fácil entender que, en las capas superiores, el principio de estratificación por capas se aplicaa través de la transferencia punto a punto y que en las capas inferiores se aplica en una solatransferencia de máquina. No es tan fácil ver como el principio de estratificación de capas seaplica a la estratificación Internet. Por un lado, hemos dicho que los anfitriones conectados auna red de redes deben considerarse como una gran red virtual, con los datagramas IP quehacen las veces de tramas de red. Desde este punto de vista, los datagramas viajan desde unafuente original hacia un destino final y el principio de la estratificación por capas garantiza queel destino final reciba exactamente el datagrama que envío la fuente. Por otra parte, sabemosque el encabezado "datagram" contiene campos, como "time tolive", que cambia cada vez que el"datagram" pasa a través de un ruteador. Así, el destino final no recibirá exactamente el mismodiagrama que envío la fuente. Debemos concluir que, a pesar de que la mayor parte de losdatagramas permanecen intactos cuando pasan a través de una red de redes, el principio deestratificación por capas solo se aplica a los datagramas que realizan transferencias de una solamáquina. Para ser precisos, no debemos considerar que las capas de Internet proporcionan unservicio punto a punto.ESTRATIFICACIÓN POR CAPAS EN PRESENCIA DE UNA SUBESTRUCTURA DE REDCuando un ruteador recibe un datagrama, este puede entregar el datagrama en su destino o enla red local, o transferir el datagrama a través de una línea serial hacia otro ruteador. Lacuestión es la siguiente: "¿cómo se ajusta el protocolo utilizado en una línea serial con respectoal esquema de estratificación por capas del TCP/IP?" La respuesta depende de como considerael diseñador la interconexión con la línea serial.Desde la perspectiva del IP, el conjunto de conexiones punto a punto entre ruteadores puedefuncionar como un conjunto de redes físicas independientes o funcionar colectivamente comouna sola red física. En el primer caso, cada enlace físico es tratado exactamente como cualquierotra red en una red de redes. A esta se le asigna un numero único de red (por lo general de claseC) y los dos anfitriones que comparten el enlace tiene cada uno una dirección única IP asignadapara su conexión. Los ruteadores se añaden a la tabla de ruteo IP como lo harían para cualquierotra red. Un nuevo modulo de software se añade en la capa de interfaz de red para controlar elnuevo enlace de hardware, pero no se realizan cambios sustanciales en el esquema deestratificación por capas. La principal desventaja del enfoque de redes independientes es laproliferación de números de redes (uno por cada conexión entre dos maquinas), lo queocasiona que las tablas de ruteo sean tan grandes como sea necesario. Tanto la línea serial IP(Serial Line IP o SLIP) como el protocolo punto a punto (Point to Point Protocol o PPP) tratana cada enlace serial como una red separada.El segundo método para ajustar las conexiones punto a punto evita asignar múltiplesdirecciones IP al cableado físico. En lugar de ello, se tratan a todas las conexionescolectivamente como una sola red independiente IP con su propio formato de trama, esquemade direccionamiento de hardware y protocolos de enlace de datos. Los ruteadores que emplean
  21. 21. el segundo método necesitan solo un numero de red IP para todas las conexiones punto apunto.Usar el enfoque de una sola red significa extender el esquema de estratificación por capas deprotocolos para añadir una nueva capa de ruteo dentro de la red, entre la capa de interfaz dered y los dispositivos de hardware. Para las máquinas con una sola conexión punto a punto,una capa adicional parece innecesaria. La figura 1 1.8 muestra la organización del software de lacapa Internet pasa hacia la interfaz de red todos los datagramas que deberá enviarse porcualquier conexión punto a punto. La interfaz los pasa hacia él modulo de ruteo dentro de lared que, además, debe distinguir entre varias conexiones físicas y rutear el datagrama a travésde la conexión correcta.El programador que diseña software de ruteo dentro de la red determina exactamente comoselecciona el software un enlace físico. Por lo general, el algoritmo conduce a una tabla de ruteodentro de la red. La tabla de ruteo dentro de la red es análoga a una tabla de ruteo de una redde redes en la que se especifica una transformación de la dirección de destino hacia la ruta. Latabla contiene pares de enteros, (D, L), donde D es una dirección de destino de un anfitrión y Lespecifica una de las líneas físicas utilizadas para Ilegar al destino.Las diferencias entre una tabla de ruteo de red de redes y una tabla de ruteo dentro de la redson que esta ultima, es mucho más pequeña. Contiene solamente información de ruteo para losanfitriones conectados directamente a la red punto a punto. La razón es simple: la capaInternet realiza la transformación de una dirección de destino arbitraria hacia una ruta dedirección especifica antes de pasar el datagrama hacia una interfaz de red. De esta manera, lacapa dentro de la red solo debe distinguir entre máquinas en una sola red unto a punto.LA DESVENTAJA DE LA ESTRATIFICACIÓN POR CAPASLa estratificación por capas es una idea fundamental que proporciona las bases para el diseñode protocolos. Permite al diseñador dividir un problema complicado en subproblemas yresolver cada parte de manera independiente. Por desgracia, el software resultante de unaestratificación por capas estrictas puede ser muy ineficaz. Si se considera el trabajo de la capade transporte, debe aceptar un flujo de octetos desde un programa de aplicación, dividir el flujoen paquetes y enviar cada paquete a través de la red de redes. Para optimizar la transferencia,la capa de transporte debe seleccionar el tamaño de paquete más grande posible que le permitaa un paquete viajar en una trama de red. En particular, si la máquina de destino está conectadaa una máquina de la misma red de la fuente, solo la red física se verá involucrada en latransferencia, así, el emisor puede optimizar el tamaño del paquete para esta red. Si el softwarepreserva una estricta estratificación por capas, sin embargo, la capa de transporte no podrásaber como ruteará él modulo de Internet él trafico o que redes están conectadas directamente.Mas aun, la capa de transporte no comprenderá el datagrama o el formato de trama ni serácapaz de determinar como deben ser añadidos muchos octetos de encabezado a un paquete.Así, una estratificación por capas estricta impedirá que la capa de transporte optimice latransferencia.Por lo general, las implantaciones atenúan el esquema estricto de la estratificación por capascuando construyen software de protocolo. Permiten que información como la selección de rutay la MTU de red se propaguen hacia arriba. Cuando los buffers realizan el proceso deasignación, generalmente dejan espacio para encabezados que serán añadidos por losprotocolos de las capas de bajo nivel y pueden retener encabezados de las tramas entrantes
  22. 22. cuando pasan hacia protocolos de capas superiores. Tal optimización puede producir mejorasnotables en la eficiencia siempre y cuando conserve la estructura básica en capas. COMANDOS TCP/IPTCP/IP incluye dos grupos de comandos utilizados para suministrar servicios de red: Los comandos remotos BERKELEY Los comandos DARPA Los comandos remotos BERKELEY, que fueron desarrollados en la Universidad Berkeley (California), incluyen órdenes para comunicaciones entre sistemas operativos UNIX, como copia remota de archivos, conexión remota, ejecución de shell remoto, etc. Permiten utilizar recursos con otros hosts, pudiendo tratar distintas redes como si fueran una sola. En la versión 4 para UNIX Sistema V, se pueden distinguir los siguientes comandos más comunes: RCP Realiza una copia de archivos al mismo o a otro servidorRLOGINGL-RLOGINVT Se utiliza para hacer una conexión al mismo o a otro servidor REXEC-RSH Permite ejecutar comandos del sistema operativo en El mismo o enotro servidor.Los comandos DARPA incluyen facilidades para emulación de terminales, transferencia dearchivos, correo y obtención de información sobre usuarios. Pueden ser utilizadas kparacomunicación con computadores que ejecutan distintos sistemas operativos.En la versión 2.05 para DOS, dependiendo de las funciones que realizan, se pueden distinguirlos siguientes grupos de comandos: Kernel PC/TCP y herramientas asociadasSe utilizan para cargar el núcleo TCP/IP en la memoria del computador.BOOTP Asigna la dirección IP de la estación de trabajoINET Descarga el núcleo PC/TCP de la memoria y/o realiza estadísticas de redKERNEL Carga el núcleo TCP/IP en la memoria y lo deja residente Configuraci6n de la redPermiten configurar TCP/IP con determinados parámetros.IFCONFIG Configura el hardware para TCP/IPIPCONFIG Configura el software TCP/IP y la direcci6n IP Transferencia de archivosSe utilizan para transferir archivos entre distintos computadores.DDATES Muestra las fechas y horas guardadas en un archivo
  23. 23. creado con el comando TARFTP Transfiere archivos entre una estación de trabajo yun servidorFRPSRV Convierte una estación de trabajo en un servidorFTPPASSWD Se utiliza para poner contraseñas en las estacionesde trabajo a los usuarios para poder utilizar élcomandoFTPSRVRMT Permite realizar copia de archivos en una unidad decintaTAR Realiza una copia de archivos creando un únicoarchivo deBACKUPTFTP Transfiere archivos entre una estación de trabajoun servidor o a otra estación de trabajo sinnecesidad de validar al usuario ImpresiónPermiten el control de la impresión en las impresoras conectadas al servidor.DOPREDIR Imprime un trabajo de impresión que aún no ha sido impresoIPRINT Envía un texto o un archivo a un servidor de impresoras de imagenLPQ Indica el estado de la cola de impresión indicadaLPR Envía un texto o un archivo a una impresora local o de red.LPRM Elimina trabajos pendientes de la cola de impresiónONPREDIR Realiza tareas de configuración para el comando PREDIRPREDIR Carga o descarga el programa que permite la impresión remota y lo deja residente.PRINIT Se usa con los comandos PREDIR y ONPREDIRPRSTART Indica a la estación de trabajo remota que imprima un archivo usando laconfiguración por defecto Conexión a servidoresPermiten la conexión de los computadores a servidores de nuestra red.SUPDUP Permite conectarse a otro servidor de la red
  24. 24. TELNET - TN Es el método normal de conectarse a un servidor de la red Información sobre los usuariosMuestran información sobre los usuarios conectados a la red.FINGER Muestra información sobre un usuario conectado a otra estación de trabajoNICNAME Muestra información sobre un usuario o sobre un servidor solicitada al centro deinformaci6n de redesWHOIS Muestra información sobre un usuario registrado que esté conectado a otra estación detrabajo Envío y recepción de correoEstos comandos permiten el envío y/o recepción de correo entre los usuarios de la red.MAIL Permite enviar y recibir correo en la redPCMAIL Permite leer correo. Se ha de usar con el comando VMAILPOP2 - POP3 Se utiliza para leer correo. Se han de usar con VMAIL Y SMTPSMTP Se utiliza para enviar correo en la redSMTPSRV Permite leer el correo recibidoVMAIL Es un comando que muestra una pantalla preparada para leer el correo recibido. Seutiliza en conjunción con los comandos PCMAIL, POP2 0 POP3 Chequeo de la redPermiten chequear la red cuando aparecen problemas de comunicaciones.HOST Indica el nombre y la dirección IP de una estación de trabajo determinadaPING Envía una Llamada a una estación de trabajo e informa si se puede establecer conexión ono con ellaSETCLOCK Muestra la fecha y la hora que tiene la red COMO FUNCIONA TCP/IPUna red TCP/IP transfiere datos mediante el ensamblaje de bloques de datos en paquetes, cadapaquete comienza con una cabecera que contiene información de control; tal como la direccióndel destino, seguido de los datos. Cuando se envía un archivo por la red TCP/IP, su contenidose envía utilizando una serie de paquetes diferentes. El Internet protocol (IP), un protocolo dela capa de red, permite a las aplicaciones ejecutarse transparentemente sobre redesinterconectadas. Cuando se utiliza IP, no es necesario conocer que hardware se utiliza, portanto ésta corre en una red de área local.El Transmissión Control Protocol (TCP); un protocolo de la capa de transporte, asegura que losdatos sean entregados, que lo que se recibe, sea lo que se pretendía enviar y que los paquetesque sean recibidos en el orden en que fueron enviados. TCP terminará una conexión si ocurreun error que haga la transmisión fiable imposible.
  25. 25. ADMINISTRACION TCP/IPTCP/IP es una de las redes más comunes utilizadas para conectar computadoras con sistemaUNIX. Las utilidades de red TCP/IP forman parte de la versión 4, muchas facilidades de redcomo un sistema UUCP, el sistema de correo, RFS y NFS, pueden utilizar una red TCP/CP paracomunicarse con otras máquinas.Para que la red TCP/IP esté activa y funcionado será necesario: Obtener una dirección Internet. Instalar las utilidades Internet en el sistema Configurar la red para TCP/IP Configurar los guiones de arranque TCP/IP Identificar otras máquinas ante el sistema Configurar la base de datos del o y ente de STREAMS Comenzar a ejecutar TCP/IP. ¿QUÉ ES INTERNET?Internet es una red de computadoras que utiliza convenciones comunes a la hora de nombrar ydireccionar sistemas. Es una colecciona de redes independientes interconectadas; no hay nadieque sea dueño o active Internet al completo.Las computadoras que componen Internet trabajan en UNIX, el sistema operativo Macintosh,Windows 95 y muchos otros. Utilizando TCP/IP y los protocolos veremos dos servicios de red: Servicios de Internet a nivel de aplicación Servicios de Internet a nivel de red SERVICIOS DE INTERNET A NIVEL DE APLICACIÓN:Desde el punto de vista de un usuario, una red de redes TCP/IP aparece como un grupo deprogramas de aplicación que utilizan la red para llevar a cabo tareas útiles de comunicación.Utilizamos el término interoperabilidad para referirnos a la habilidad que tienen diversossistemas de computación para cooperar en la resolución de problemas computacionales. Losprogramas de aplicación de Internet muestran un alto grado de interoperabilidad. La mayoríade usuarios que accesan a Internet lo hacen al correr programas de aplicación sin entender latecnología TCP/IP, la estructura de la red de redes subyacente o incluso sin entender el caminoque siguen los datos hacia su destino. Sólo los programadores que crean los programas deaplicación de red necesitan ver a la red de redes como una red, así como entender parte de latecnología. Los servicios de aplicación de Internet más populares y difundidos incluyen: Correo electrónico. El correo electrónico permite que un usuario componga memorandos y los envíe a individuos o grupos. Otra parte de la aplicación de correo permite que un usuario lea los memorandos que ha recibido. El correo electrónico ha sido tan exitoso que muchos usuarios de Internet depende de él para su correspondencia normal de negocios. Aunque existen muchos sistemas de correo electrónico, al utilizar TCP/IP se logra que la entrega sea más confiable debido a que non se basa en compradoras intermedias para distribuir los mensajes de correo. Un sistema de entrega de correo TCP/IP opera al hacer que la máquina del transmisor contacte directamente la máquina del receptor. Por lo tanto, el transmisor sabe que, una vez que el mensaje salga de su máquina local, se habrá recibido de manera exitosa en el sitio de destino.
  26. 26. Transferencia de archivos. Aunque los usuarios algunas veces transfieren archivos por medio del correo electrónico, el correo está diseñado principalmente para mensajes cortos de texto. Los protocolos TCP/IP incluyen un programa de aplicación para transferencia de archivos, el cual permite que lo usuarios envíen o reciban archivos arbitrariamente grandes de programas o de datos. Por ejemplo, al utilizar el programa de transferencia de archivos, se puede copiar de una máquina a otra una gran base de datos que contenga imágenes de satélite, un programa escrito en Pascal o C++, o un diccionario del idioma inglés. El sistema proporciona una manera de verificar que los usuarios cuenten con autorización o, incluso, de impedir el acceso. Como el correo, la transferencia de archivos a través de una red de redes TCP/IP es confiable debido a que las dos máquinas comprendidas se comunican de manera directa, sin tener que confiar en máquinas intermedias para hacer copias del archivo a lo largo del camino. Acceso remoto. El acceso remoto permite que un usuario que esté frente a una computadora se conecte a una máquina remota y establezca una sesión interactiva. El acceso remoto hace aparecer una ventana en la pantalla del usuario, la cual se conecta directamente con la máquina remota al enviar cada golpe de tecla desde el teclado del usuario a una máquina remota y muestra en la ventana del usuario cada carácter que la computadora remota lo genere. Cuando termina la sesión de acceso remoto, la aplicación regresa al usuario a su sistema local. SERVICIOS DE INTERNET A NIVEL DE REDUn programador que crea programas de aplicación que utilizan protocolos TCP/IP tiene unavisión totalmente diferente de una red de redes, con respecto a la visión que tiene un usuarioque únicamente ejecuta aplicaciones como el correo electrónico. En el nivel de red, una red deredes proporciona dos grandes tipos de servicios que todos los programas de aplicaciónutilizan. Aunque no es importante en este momento entender los detalles de estos servicios, nose deben omitir del panorama general del TCP/IP: Servicio sin conexión de entrega de paquetes. La entrega sin conexión es una abstracción del servicio que la mayoría de las redes de conmutación de paquetes ofrece. Simplemente significa que una red de redes TCP/IP rutea mensajes pequeños de una máquina a otra, basándose en la información de dirección que contiene cada mensaje. Debido a que el servicio sin conexión rutea cada paquete por separado, no garantiza una entrega confiable y en orden. Como por lo general se introduce directamente en el hardware subyacente, el servicio sin conexión es muy eficiente. Servicio de transporte de flujo confiable. La mayor parte de las aplicaciones necesitan mucho más que sólo la entrega de paquetes, debido a que requieren que el software de comunicaciones se recupere de manera automática de los errores de transmisión, paquetes perdidos o fallas de conmutadores intermedios a lo largo del camino entre el transmisor y el receptor. El servicio de transporte confiable resuelve dichos problemas. Permite que una aplicación en una computadora establezca una "conexión" con una aplicación en otra computadora, para después enviar un gran volumen de datos a través de la conexión como si fuera perramente y directa del hardware.Muchas redes proporcionan servicios básicos similares a los servicios TCP/IP, pero existenunas características principales que los distingue de los otros servicios:
  27. 27. Independencia de la tecnología de red. Ya que el TCP/IP está basado en una tecnología convencional de conmutación de paquetes, es independiente de cualquier marca de hardware en particular. La Internet global incluye una variedad de tecnologías de red que van de redes diseñadas para operar dentro de un solo edificio a las diseñadas para abarcar grandes distancias. Los protocolos TCP/IP definen la unidad de transmisión de datos, llamada datagrama, y especifican cómo transmitir los datagramas en una red en particular. Interconexión universal. Una red de redes TCP/IP permite que se comunique cualquier par de computadoras conectadas a ella. Cada computadora tiene asignada una dirección reconocida de manera universal dentro de la red de redes. Cada datagrama lleva en su interior las direcciones de destino para tomar decisiones de ruteo. Acuses de recibo punto-a-punto. Los protocolos TCP/IP de una red de redes proporcionan acuses de recibo entre la fuente y el último destino en vez de proporcionarlos entre máquinas sucesivas a lo largo del camino, aún cuando las dos máquinas no estén conectadas a la misma red física. Estándares de protocolo de aplicación. Además de los servicios básicos de nivel de transporte (como las conexiones de flujo confiable), los protocolos TCP/IP incluyen estándares para muchas aplicaciones comunes, incluyendo correo electrónico, transferencia de archivos y acceso remoto. Por lo tanto, cuando se diseñan programas de aplicación que utilizan el TCP/IP, los programadores a menudo se encuentran con que el software ya existente proporciona los servicios de comunicación que necesitanTCP/IPBajo las siglas TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol) se agrupa un paquetede protocolos de comunicación de datos. El paquete toma este nombre por dos de losprotocolos que lo integran, el TCP, o Protocolo de Control de Transferencia, y el IP, oProtocolo de Internet, dos de los más importantes protocolos que podemos hallar en dichopaquete. Teniendo esto en cuenta, desde ahora nos referiremos a dicho paquete como a losprotocolos TCP/IP, en plural.Motivos para trabajar con Enlaces de Redes La comunicación de datos se ha convertido en parte fundamental de la computación. Las redes globales reúnen datos sobre sistemas diversos. La mayor parte de las redes son entidades independientes.Una nueva tecnología hace posible interconectar muchas redes físicas diferentes y hacerlasfuncionar como una unidad coordinada, llamadainternetworking, unificando diferentestecnologías de HARDWARE subyacentes al proporcionar un conjunto de normas decomunicación y una forma de interconectar redes heterogéneas. La tecnología de red deredes oculta los detalles del hardware de red y permite que las computadoras secomuniquen en forma independiente de sus conexiones físicas de red.
  28. 28. Los enlaces de redes son Sistemas Abiertos porque las especificaciones están disponiblespúblicamente, cualquier persona puede desarrollar el software necesario para comunicarse através de una red de redes.Historia de los protocolos TCP/IPPara conocer el origen de dichos protocolos tendremos que retroceder en el tiempo hasta1969. En dicho año, DARPA (DefenseAdvancedResearchProjects Agency), creoARPANET, un proyecto de I+D para crear una red experimental de intercambio depaquetes. Dicha red fue evolucionando hasta que, en 1975, paso de ser experimental a sercompletamente operacional. Durante este periodo se desarrollaron los protocolos TCP/IP.En 1983 los protocolos fueron adoptados como estándares militares y todas las máquinasconectadas a ARPANET hubieron de migrar a estos protocolos. Para facilitar estamigración DARPA fundó BBN (Bolt, Beranek&Newman) para implementar los protocolosTCP/IP en el Unix de Berkeley (BSD Unix). Esto supuso el inicio del largo matrimonioentre TCP/IP y Unix.A finales del 83 la original ARPANET se divide en dos subredes, MILNET, la parte noclasificada de la DDN (Defense Data Network) y una nueva y mas reducida ARPANET. Alconjunto de estas redes se le denominó Internet.Finalmente en 1990 ARPANET desaparece, pero pese a ello Internet permanece como lared de redes.Características de TCP/IPLos protocolos TCP/IP presentan las siguientes características: Son estándares de protocolos abiertos y gratuitos. Su desarrollo y modificaciones se realizan por consenso, no a voluntad de un determinado fabricante. Cualquiera puede desarrollar productos que cumplan sus especificaciones. Independencia a nivel software y hardware Su amplio uso los hace especialmente idóneos para interconectar equipos de diferentes fabricantes, no solo a Internet sino también formando redes locales. La independencia del hardware nos permite integrar en una sola varios tipos de redes (Ethernet, Token Ring, X.25...) Proporcionan un esquema común de direccionamiento que permite a un dispositivo con TCP/IP localizar a cualquier otro en cualquier punto de la red. Son protocolos estandarizados de alto nivel que soportan servicios al usuario y son ampliamente disponibles y consistentes.Servicios de Internet a Nivel AplicaciónDesde el punto de vista de un usuario, una red TCP/IP aparece como un grupo deprogramas de aplicación que utiliza la red para llevar a cabo tareas útiles de comunicación.
  29. 29. InteroperabilidadTérmino utilizado para referirse a la habilidad que tienen diversos sistemas de computaciónpara cooperar en la resolución de problemas computacionales.Los servicios de aplicación de Internet más populares y difundidos incluyen:Correo ElectrónicoAl utilizar TCP/IP en los sistemas de correo electrónico, se logra que la entrega sea muchomás confiable, debido a que no se basa en computadoras intermedias para distribuir losmensajes de correo. Un sistema de entrega de correo TCP/IP opera al hacer que la máquinadel transmisor se conecte directamente a la máquina del receptor.Transferencia de ArchivosLos protocolos TCP/IP incluyen un programa de aplicación para transferencia de archivos.Al igual que el correo electrónico la transferencia de archivo es confiable debido a que lasdos máquinas comprendidas se comunican de manera directa.Acceso RemotoPermite que un usuario que esté enfrente de una computadora se conecte a una máquinaremota y establezca una sesión interactiva. Cuando termina la sesión de acceso remoto, laaplicación regresa al usuario a su sistema local.Servicios de Internet a Nivel de RedEn el nivel de redes, una red de redes proporciona dos grandes tipos de servicios que todoslos programas de aplicación utilizan:Servicio sin Conexión de Entrega de PaquetesSignifica, que una red de redes TCP/IP rutea mensajes pequeños de una máquina a otra,basándose en la información de dirección que contiene cada mensaje. Como cada paquetese rutea por separado, no garantiza una entrega confiable y en orden. Como generalmentese introduce directamente en el HARDWARE subyacente, el servicio sin conexión es muyeficiente.Servicio de Transporte de Flujo ConfiableLa mayor parte de las aplicaciones necesitan mucho más que solo la entrega de paquetes,debido a que requieren que el SW de comunicaciones se recupere de manera automática delos errores de transmisión, paquetes perdidos o fallas de los computadores intermedios. Elservicio de transporte confiable resuelve estos problemas.
  30. 30. Las principales características distintivas que distingue a TCP/IP de los otros serviciosbásicos similares son:Independencia de la Tecnología de RedComo TCP/IP está basado en una tecnología convencional de conmutación de paquetes, esindependiente de cualquier marca de HARDWARE en particular. Los protocolos TCP/IPdefinen la unidad de transmisión de datos, llamados Datagramas, y especificar comotransmitir los datagramas en una red particular.Interconexión UniversalTCP/IP permite que se comunique cualquier par de computadores conectados a ella. Cadacomputador tiene asignada una dirección reconocida de manera universal dentro de la redde redes. Cada datagrama lleva en su interior las direcciones de su fuente y de su destino.Los computadores intermedios de comunicación utilizan la dirección de destino para tomardecisiones de ruteo.Acceso de Recibo Punto a PuntoLos protocolos TCP/IP proporcionan acuses de recibo entre la fuente de destino y el últimodestino en vez de proporcionarlos entre máquinas sucesivas a lo largo del camino.Estándares de Protocolos de AplicaciónAdemás de los servicios básicos de nivel de transporte, los protocolos TCP/IP incluyenestándares para muchas aplicaciones comunes, incluyendo correo electrónico, transferenciade archivos y acceso remoto.TCP/IP y el modelo OSIEl modelo de referencia OSIA la hora de describir la estructura y función de los protocolos de comunicaciones se suelerecurrir a un modelo de arquitectura desarrollado por la ISO (InternationalStandardsOrganization). Este modelo se denomina Modelo de Referencia OSI (OpenSystemsInterconnect).El modelo OSI esta constituido por 7 capas que definen las funciones de los protocolos decomunicaciones. Cada capa del modelo representa una función realizada cuando los datosson transferidos entre aplicaciones cooperativas a través de una red intermedia.
  31. 31. Esta representación en forma de pila, en la que cada capa reposa sobre la anterior suelellamarse pila de protocolos o simplemente pila.En una capa no se define un único protocolo sino una función de comunicación de datosque puede ser realizada por varios protocolos. Así, por ejemplo, un protocolo detransferencia de ficheros y otro de correo electrónico facilitan, ambos, servicios de usuarioy son ambos parte de la capa de aplicación.Cada protocolo se comunica con su igual en la capa equivalente de un sistema remoto.Cada protocolo solo ha de ocuparse de la comunicación con su gemelo, sin preocuparse delas capas superior o inferior. Sin embargo, también debe haber acuerdo en como pasan losdatos de capa en capa dentro de un mismo sistema, pues cada capa esta implicada en elenvío de datos.Las capas superiores delegan en las inferiores para la transmisión de los datos a través de lared subyacente. Los datos descienden por la pila, de capa en capa, hasta que sontransmitidos a través de la red por los protocolos de la capa física. En el sistema remoto,irán ascendiendo por la pila hasta la aplicación correspondiente.La ventaja de esta arquitectura es que, al aislar las funciones de comunicación de la red encapas, minimizamos el impacto de cambios tecnológicos en el juego de protocolos, es decir,podemos añadir nuevas aplicaciones sin cambios en la red física y también podemos añadirnuevo hardware a la red sin tener que reescribir el software de aplicación.Aproximación al modelo de arquitectura de losprotocolos TCP/IP
  32. 32. El modelo de arquitectura de estos protocolos es mas simple que el modelo OSI, comoresultado de la agrupación de diversas capas en una sola o bien por no usar alguna de lascapas propuestas en dicho modelo de referencia.Así, por ejemplo, la capa de presentación desaparece pues las funciones a definir en ellas seincluyen en las propias aplicaciones. Lo mismo sucede con la capa de sesión, cuyasfunciones son incorporadas a la capa de transporte en los protocolos TCP/IP. Finalmente lacapa de enlace de datos no suele usarse en dicho paquete de protocolos.De esta forma nos quedamos con una modelo en cuatro capas, tal y como se ve en lasiguiente figura:Al igual que en el modelo OSI, los datos descienden por la pila de protocolos en el sistemaemisor y la escalan en el extremo receptor. Cada capa de la pila añade a los datos a enviar ala capa inferior, información de control para que el envío sea correcto. Esta información decontrol se denomina cabecera, pues se coloca precediendo a los datos. A la adición de estainformación en cada capa se le denomina encapsulación. Cuando los datos se reciben tienelugar el proceso inverso, es decir, según los datos ascienden por la pila, se van eliminandolas cabeceras correspondientes.
  33. 33. Cada capa de la pila tiene su propia forma de entender los datos y, normalmente, unadenominación especifica que podemos ver en la tabla siguiente. Sin embargo, todos sondatos a transmitir, y los términos solo nos indican la interpretación que cada capa hace delos datos. TCP UDPCapa de Aplicación Flujo MensajeCapa de Transporte Segmento PaqueteCapa de Internet Datagrama DatagramaCapa de Acceso a la Red Trama TramaEstudio por capas del modelo de arquitectura TCP/IPCapa de Acceso a la RedLos protocolos de esta capa proporcionan al sistema los medios para enviar los datos aotros dispositivos conectados a la red. Es en esta capa donde se define como usar la redpara enviar un datagrama. Es la única capa de la pila cuyos protocolos deben conocer losdetalles de la red física. Este conocimiento es necesario pues son estos protocolos los quehan de dar un formato correcto a los datos a transmitir, de acuerdo con las restricciones quenos imponga, físicamente, la red.
  34. 34. Las principales funciones de los protocolos definidos en esta capa son: Encapsulación de los datagramas dentro de los marcos a transmitir por la red. Traducción de las direcciones IP a las direcciones físicas de la red.Capa de InternetEl protocolo mas importante de esta capa y piedra base de toda la Internet es el IP. Esteprotocolo proporciona los servicios básicos de transmisión de paquetes sobre los cuales seconstruyen todas las redes TCP/IP. Las funciones de este protocolo incluyen: Definir del datagrama, que es la unidad básica de transmisión en Internet. Definir el esquema de direccionamiento de Internet. Mover los datos entre la capa de acceso a red y la capa de transporte. Encauzar los datagramas hacia sistemas remotos. (Routing) Realizar la fragmentación y re-ensamblaje de los datagramas.El protocolo IP es un "protocolo sin conexión", es decir, no intercambia información decontrol para establecer una conexión antes de enviar los datos. En caso de que dichaconexión fuese necesaria, el IP delegará tal labor en protocolos de otras capas.Este protocolo tampoco realiza detección de errores o recuperación de datos ante losmismos.Los protocolos TCP/IP fueron diseñados para el intercambio de datos en ARPANET, queera una red de intercambio de paquetes. Un paquete es un bloque de datos que lleva consigola información necesaria para enviarlo. Para aclarar esto podríamos comparar un paquetecon una tarjeta postal, en la que no solo escribimos un mensaje sino que además añadimoslos datos pertinentes para que llegue a su destinatario, nombre, dirección, etc.Una red de intercambio de paquetes usa esta información para cambiar los paquetes de unared a otra moviéndolos hacia su destino final. Cada paquete navega por la redindependientemente de cualquier otro paquete.El datagrama es el formato del paquete que define el IP. Un datagrama consta de dos partes,la cabecera y los datos.Estructura de un paquete IPv4 Bits 0 - 3 4-7 8 - 15 16 - 18 19 - 31 Longitud Versión Encabezado Tipo de servicio Longitud Total IP Identificación Flags Offset del fragmento
  35. 35. Tiempo de vida Protocolo Chequeo de cabecera Dirección de origen Dirección de destino Opciones DatosA la hora de enviar un datagrama, el IP comprueba la dirección de destino. Aquí nos surgendos posibilidades: 1. Que el destino sea una maquina de la red local. En este caso se envía el datagrama directamente a dicha maquina y listo. 2. Que el destino sea una maquina perteneciente a otra red física. En este caso el IP encauzara el datagrama a través de gateways hacia su destino. El termino ingles de este encauzamineto, normalmente mas usado que el español, esrouting.Con la segunda posibilidad surge un problema más. Puesto que el datagrama va a atravesardistintas redes físicas, puede darse el caso de que su tamaño no sea adecuado para latransmisión a través de estas redes, pues cada tipo de red define un tamaño máximo para lospaquetes que pueden circular por ella.En este caso, cuando llegue al gateway, el IP fragmentará el datagrama en piezas maspequeñas, y a efectos de facilitar su ensamblaje posterior en la cabecera de cada piezaresultante se especificará a que datagrama pertenece y que posición tiene la pieza dentro deldatagrama. Para el ensamblaje de las piezas se comprueban estos campos de la cabecera yotro mas en el que se indica si hay mas fragmentos que ensamblar o no.Una vez que el datagrama llega a la maquina de destino, y en concreto a la capa de Internet,el IP habrá de enviarlo al protocolo correspondiente de la capa de transporte. Losprotocolos de dicha capa tienen asignados unos números que los identifican y que quedanregistrados en la cabecera del datagrama.Otro protocolo definido en la capa de Internet es el ICMP, protocolo de control de mensajesen Internet. Dicho protocolo usa el sistema de envío de mensajes del IP para enviar suspropios mensajes.Los mensajes enviados por este protocolo realizan las siguientes funciones: Control de flujo: Cuando los datagramas llegan demasiado rápido a una maquina, de forma que esta no tiene tiempo para procesarlos, el ICMP de dicha maquina enviará al emisor de los datagramas un mensaje para que detenga el envío temporalmente.
  36. 36. Detección de destinos inalcanzables: Cuando no se puede alcanzar la dirección de destino de un datagrama, la máquina que detecta el problema envía a la dirección de origen de ese datagrama un mensaje notificando dicha situación. Redireccion de rutas: Cuando a un gateway, le llega un datagrama a enviar a una máquina, y existe otro gateway que resulta ser una opción mejor para enviar dicho datagrama, el primer gateway envía al emisor un mensaje comunicándole dicha situación para que el envío se haga a través del segundo gateway. Chequeo de sistemas remotos: Una máquina que necesite saber si otra máquina de otra red está conectada y operacional le enviara un mensaje, llamado echo, que la otra máquina devolverá si está conectada y operacional. El comando ping de Unix utiliza este protocolo.Capa de transporteLos dos protocolos más importantes de esta capa son el TCP y el UDP. El primero seencarga de los servicios de envío de datos con detección y corrección de errores. El UDPproporciona servicios de envío de datagramas sin conexión.El protocolo UDP proporciona a los programas de aplicación acceso directo al envío dedatagramas, parecido al servicio que proporciona el IP. Este permite a las aplicacionesintercambiar mensajes con un mínimo de supervisión por parte del protocolo.Este protocolo se usa principalmente en: Envío de pequeñas cantidades de datos, pues seria mas costoso supervisar el establecimiento de conexiones y asegurar un envío fidedigno que retransmitir el conjunto de datos completo. Aplicaciones que se ajustan al modelo "pregunta-respuesta". La respuesta se puede usar como una confirmación a la pregunta. Si no se recibe respuesta, en un cierto periodo de tiempo, la aplicación, simplemente, vuelve a enviar la pregunta. Aplicaciones que tienen su propio sistema de verificar que el envío de datos ha sido fidedigno y no requieren este servicio de los protocolos de la capa de transporte.Las aplicaciones que requieren de la capa de transporte un servicio de transmisión de datosfidedigno, usan el protocolo TCP. Este protocolo verifica que los datos se envíen a travésde la red adecuadamente y en la secuencia apropiada. Las características de este protocoloson: Fiabilidad. Orientado a la conexión y al flujo de datos.Para lograr la fiabilidad, el TCP, se basa en un mecanismo de confirmación positiva conretransmisión (PAR, del inglés, Positive AcknowledgementwithRetransmision).Básicamente, este mecanismo consiste en que el emisor envíe los datos una y otra vez,hasta que reciba una confirmación de la llegada de los datos en perfecto estado.
  37. 37. Cada segmento de datos contiene un campo de chequeo que el sistema receptor usa paraverificar la integridad de los datos. Para cada segmento recibido correctamente se envía unaconfirmación. Los segmentos dañados se eliminan. Tras un cierto periodo de tiempo, elemisor, volverá a enviar todos aquellos segmentos para los que no ha recibidoconfirmación.El protocolo TCP es un protocolo orientado a la conexión. Este protocolo establece unaconexión entre las dos máquinas que se comunican. Se intercambia información de controlantes y después de la transmisión de los datos.El TCP ve los datos que envía como un flujo continuo de bytes, no como paquetesindependientes. Debido a esto, es necesario enviarlos en la secuencia adecuada. El TCP, secuida de mantener esta secuencia mediante los campos de número de secuencia y númerode confirmación de la cabecera de segmento.En el paso, de información de control, que realiza el TCP, antes de establecer la conexión,se intercambian tres paquetes. Dicho intercambio se denomina "apretón a tres vías".En el primer segmento, el emisor comunica al receptor, el número inicial de su secuencia.Esto se realiza poniendo este número en el campo número de secuencia de la cabecera delsegmento, y activando el bit de sincronización de números de secuencia.Cuando este segmento llega al receptor este contesta enviando: Su propio número inicial de secuencia, en el campo de número de secuencia y activando el bit de sincronización. La confirmación de recepción, indicando en el campo de confirmación el número inicial de secuencia del emisor y activando el bit de confirmación.Cuando este segundo segmento llega al emisor este confirma la recepción del mismoenviando un tercer segmento con el número de inicio de secuencia del receptor en el campode número de confirmación y el bit de confirmación activado.En este momento, el emisor tiene plena conciencia de que la maquina receptora estaoperacional y lista para recibir sus datos, así pues se inicia el envío de los mismos.Según se van recibiendo datos, el receptor irá indicando al emisor la correcta recepción delos mismos. Esto se realiza periódicamente, enviando al emisor un segmento con el bit deconfirmación activado y el número de secuencia del ultimo byte recibido correctamente. Deesta forma nos evitamos el tener que enviar una confirmación con cada byte recibido.En el campo de ventana de la cabecera de este mismo segmento se indica el número debytes que el receptor es capaz de aceptar. Este número indica al emisor que puede continuarenviando segmentos siempre y cuando la longitud en bytes de estos sea inferior al tamañode la ventana. Un tamaño de ventana cero indicará al emisor que detenga el envío desegmentos hasta recibir un segmento con tamaño de ventana mayor que cero.
  38. 38. Cuando el emisor termina de enviar los datos se establece otro "apretón a tres vías" quedifiere del que ha tenido lugar como inicio de la conexión únicamente, en que en vez dellevar activado el bit de sincronización, los segmentos llevaran activado el bit de fin detransmisión de datos.El TCP es también responsable de enviar los datos recibidos a la aplicación correcta. Laaplicación a la que se destina los datos esta identificada por un número de 16 bits llamadonúmero de puerto. El número de puerto, tanto del origen como del destino, se especifica enla cabecera de cada segmento.Capa de aplicaciónEn esta capa se incluyen los procesos que usan los protocolos de la capa de transporte. Haymuchos protocolos de aplicación La mayor parte proporcionan servicios de usuario yconstantemente se añaden nuevos servicios. Algunos de los protocolos mas conocidos deesta capa son: Telnet: Protocolo que permite la conexión remota de terminales. FTP: Utilizado para efectuar transferencias interactivas de ficheros. SMTP: Este es el protocolo que nos permite enviar correo a través de la red.Estos tres protocolos hacen uso de los servicios orientados a la conexión del TCP.Algunos protocolos que, en cambio, usan los servicios del UDP son: DNS: Protocolo que traduce en direcciones IP los nombres asignados a los dispositivos de la red. NFS: Protocolo que permite la compartición de ficheros por distintas maquinas de una red. RIP: Utilizado por los dispositivos de la red para intercambiar información relativa a las rutas a seguir por los paquetes.Servicios de la capa de TransporteEn este trabajo estudiaremos dos mecanismos alternativos que tienen como objetivo comúnla utilización de los servicios de transporte, esta vez, por parte de usuarios que estánacostumbrados a un entorno de procesamiento de datos, es decir, a procesos, funciones, etc.Aprovecharemos también para presentar un paradigma que recibe habitualmente el nombrede cliente-servidor. A partir de él analizaremos un conjunto de funciones de biblioteca quepermiten un acceso directo a los servicios de transporte, en un caso, y un acceso totalmentetransparente, en el segundo caso. El trabajo está basado en dos productos estándares defacto conocidos bajo las denominaciones TCP/IP y NFS, este último desarrollado por lacompañía SUN MicroSystems Inc.El modelo cliente-servidor
  39. 39. En general asumimos tácitamente que los dos procesos que se comunican sobre unaconexión de transporte son simétricos. En la práctica, esta suposición frecuentemente no secumple. Un ejemplo común es una red de computadoras personales sin disco o estacionesde trabajo, llamadas clientes (clients), que se comunican mediante una red con un servidorde archivos (file server), el que cuenta con un disco donde se almacenan todos los datos deusuario. En este sistema, los clientes acceden a sus datos enviando solicitudes (requests) alservidor, que lleva a cabo el trabajo y envía de regreso las respuestas (replies). Lacomunicación toma entonces la forma de un par solicitudrespuesta, siempre iniciada por losclientes y nunca por un servidor. Este modelo se conoce con el nombre de modelo cliente-servidor (client-server) y resulta de suma utilidad en el desarrollo de aplicaciones.Se puede definir a la arquitectura cliente/servidor como:Un modelo para el desarrollo de sistemas de información en el que las transacciones sedividen en procesos independientes que cooperan entre sí para intercambiar información,servicios o recursos. Se denomina cliente al proceso que inicia el diálogo o solicita losrecursos y servidor al proceso que responde a las solicitudes.En definitiva se trata de un modelo asimétrico de interacción entre procesos que refleja lanaturaleza de muchos patrones de comunicación en los que un servidor es un proceso queestá en condiciones de ofrecer un servicio alcanzable a través de la red y un cliente es unproceso que necesita un servicio, pide por él y espera una respuesta. Los servidores yclientes corren asincrónicamente y únicamente sincronizan cuando se comunican.En particular, podemos clasificar a los procesos servidores según la forma en que seatienden los pedidos provenientes de clientes; tenemos un servidor interactivo cuandoprocesa las solicitudes de servicio en forma secuencial mientras que tenemos un servidorconcurrente cuando se genera un nuevo proceso para atender a los clientes y el originalqueda nuevamente a la espera de nuevas solicitudes de servicio.Entre las principales características de la arquitectura cliente/servidor se pueden destacarlas siguientes: El servidor presenta a todos sus clientes una interfaz única y bien definida. El cliente no necesita conocer la lógica del servidor, sólo su interfaz externa. El cliente no depende de la ubicación física del servidor, ni del tipo de equipo físico en el que se encuentra, ni de su sistema operativo. Los cambios en el servidor implican pocos o ningún cambio en el cliente. Modelo OSIEl modelo OSI esta constituido por 7capas que definen las funciones de los protocolos decomunicaciones. Cada capa del modelo representa una función realizada cuando los datos

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