Presentació del protocol TCP/IP Més manuals a: http://www.exabyteinformatica.com

1. Más manuales en: http://www.exabyteinformatica.com/manuales-y-apuntes-freeware
© Roger Casadejús Pérez | http://www.exabyteinformatica.com/tienda/
Presentació del protocol TCP/IP
TCP/IP és un conjunt de protocols. La sigla TCP/IP significa "Protocol de control de
transmissió/Protocol d'Internet". Prové dels noms de dos protocols importants del conjunt de
protocols, és a dir, del protocol TCP i del protocol IP.
En alguns aspectes, TCP/IP representa totes les regles de comunicació per a Internet i es basa
en la noció d'adreça IP, és a dir, en la idea de brindar una adreça IP a cada equip de la xarxa
per poder enrutar paquets de dades. A causa de que el conjunt de protocols TCP/IP
originalment es va crear amb finalitats militars, està dissenyat per complir amb una certa
quantitat de criteris, entre ells:
· Dividir missatges en paquets.
· Utilitzar un sistema d'adreces.
· Enrutar dades per la xarxa.
· Detectar errors en les transmissions de dades.
El coneixement del conjunt de protocols TCP/IP no és essencial per a un simple usuari, de la
mateixa manera que un espectador no necessita saber com funciona la seva xarxa audiovisual
o de televisió. No obstant això, per a les persones que desitgen administrar o oferir suport
tècnic en una xarxa TCP/IP, el seu coneixement és fonamental.
La diferència entre estàndard i implementació
En general, TCP/IP relaciona dues nocions:
· La noció d'estàndard: TCP/IP representa la manera en la qual es realitzen les comunicacions
en una xarxa; la noció d'implementació: la designació TCP/IP generalment s'estén a programari
basat en el protocol TCP/IP. En realitat, TCP/IP és un model l'aplicació del qual de la xarxa
l’utilitzen els desenvolupadors. Les aplicacions són, per tant, implementacions del protocol
TCP/IP.
TCP/IP és un model de capes
Per poder aplicar el model TCP/IP en qualsevol equip, és a dir, independentment del sistema
operatiu, el sistema de protocols TCP/IP s'ha dividit en diversos mòduls. Cadascun d'aquests
realitza una tasca específica. A més a més, aquests mòduls realitzen les seves tasques un
després de l'altre en un ordre específic, és a dir que existeix un sistema estratificat. Aquesta és
la raó per la qual es parla de model de capes.

2. Más manuales en: http://www.exabyteinformatica.com/manuales-y-apuntes-freeware
© Roger Casadejús Pérez | http://www.exabyteinformatica.com/tienda/
El terme capa s'utilitza per reflectir el fet de que les dades que viatgen per la xarxa travessen
diferents nivells de protocols. Per tant, cada capa processa successivament les dades (paquets
d'informació) que circulen per la xarxa, els afegeix un element d'informació (anomenat
encapçalat) i els envia a la capa següent.
El model TCP/IP és molt similar al model OSI (model de 7 capes) que va ser desenvolupat per
l'Organització Internacional per a l'Estandardització (ISO) per estandarditzar les comunicacions
entre equips.
Presentació del model OSI
OSI significa Interconnexió de sistemes oberts. Aquest model va ser establert per la ISO per
implementar un estàndard de comunicació entre equips d'una xarxa, això és, les regles que
administren la comunicació entre equips. De fet, quan van sorgir les xarxes,cada fabricant
comptava amb el seu propi sistema (parlem d'un sistema patentat), amb la qual cosa
coexistien diverses xarxes incompatibles. Per aquesta raó, va ser necessari establir un
estàndard.
La funció del model OSI és estandarditzar la comunicació entre equips perquè diferents
fabricants puguin desenvolupar productes (programari o maquinari) compatibles (sempre que
segueixin estrictament el model OSI).
La importància d'un sistema de capes
L'objectiu d'un sistema en capes és dividir el problema en diferents parts (les capes), d'acord
amb el seu nivell d'abstracció.
Cada capa del model es comunica amb un nivell adjacent (superior o inferior). Per tant, cada
capa utilitza els serveis de les capes inferiors i els hi proporciona a la capa superior.
El model OSI
El model OSI és un model que comprèn 7 capes, mentre que el model TCP/IP té només 4. En
realitat, el model TCP/IP es va desenvolupar gairebé a la vegada que el model OSI. És per això
que està influenciat per aquest, però no segueix totes les especificacions del model OSI.
La capa física defineix la manera en la qual les dades es converteixen físicament en senyals
digitals en els mitjans de comunicació (polsos elèctrics, modulació de llum, etcètera).
La capa d'enllaç de dades defineix la interfície amb la targeta d'interfície de xarxa i com es
comparteix el mitjà de transmissió.
La capa de xarxa permet administrar les adreces i l’enrutament de dades, és a dir, la seva ruta
a través de la xarxa.

3. Más manuales en: http://www.exabyteinformatica.com/manuales-y-apuntes-freeware
© Roger Casadejús Pérez | http://www.exabyteinformatica.com/tienda/
La capa de transport s'encarrega del transport de dades, la seva divisió en paquets i
l'administració de potencials errors de transmissió.
La capa de sessió defineix l'inici i la finalització de les sessions de comunicació entre els equips
de la xarxa.
La capa de presentació defineix el format de les dades que gestiona la capa d'aplicació (la seva
representació i, potencialment, la seva compressió i xifrat) independentment del sistema.
La capa d'aplicació li brinda aplicacions a la interfície. Per tant, és el nivell més proper als
usuaris, administrat directament pel programari.
El model TCP/IP
El model TCP/IP, influenciat pel model OSI, també utilitza l'enfocament modular (utilitza
mòduls o capes), però només en conté quatre.
Com es pot apreciar, les capes del model TCP/IP tenen tasques molt més diverses que les del
model OSI, considerant que certes capes del model TCP/IP es corresponen amb diversos nivells
del model OSI.
Les funcions de les diferents capes són les següents:
· Capa d'accés a la xarxa: especifica la forma en la qual les dades s’han d’enrutar, sigui el que
sigui el tipus de xarxa utilitzat.
· Capa d'Internet: és responsable de proporcionar el paquet de dades (datagrama).
· Capa de transport: brinda les dades de enrutament, juntament amb els mecanismes que
permeten conèixer l'estat de la transmissió;
· Capa d'aplicació: incorpora aplicacions de xarxa estàndard (Telnet, SMTP, FTP, etcètera).
A continuació s'indiquen els principals protocols que comprenen el conjunt TCP/IP:
· Aplicacions de xarxa TCP o UDP IP, ARP, RARP FTS, FDDI, PPP, Ethernet i xarxa d'anells.
Encapsulació de dades
Durant una transmissió, les dades creuen cadascuna de les capes en el nivell de l'equip
remitent. En cada capa, se li agrega informació al paquet de dades. Això es diu encapçalat, és a
dir, una recopilació d'informació que garanteix la transmissió. En el nivell de l'equip receptor,
quan es travessa cada capa, l'encapçalat es llegeix i després s'elimina. Llavors, quan es rep, el
missatge es troba en el seu estat original.

4. Más manuales en: http://www.exabyteinformatica.com/manuales-y-apuntes-freeware
© Roger Casadejús Pérez | http://www.exabyteinformatica.com/tienda/
En cada nivell, el paquet de dades canvia el seu aspecte perquè se li afegeix un encapçalat. Per
tant, les designacions canvien segons les capes:
· El paquet de dades s’anomena missatge en el nivell de la capa d'aplicació.
· El missatge després s'encapsula en forma de segment en la capa de transport.
Una vegada que s'encapsula el segment en la capa d'Internet, pren el nom de datagrama;
finalment, es parla de trama en el nivell de capa d'accés a la xarxa.
Capa d'accés a la xarxa
La capa d'accés a la xarxa és la primera capa de la pila TCP/IP. Ofereix la capacitat d'accedir a
qualsevol xarxa física, és a dir, brinda els recursos que s'han d'implementar per transmetre
dades a través de la xarxa.
Per tant, la capa d'accés a la xarxa conté especificacions relacionades amb la transmissió de
dades per una xarxa física, quan és una xarxa d'àrea local (Xarxa en anell, Ethernet o FDDI),
connectada mitjançant línia telefònica o un altre tipus de connexió a una xarxa. Tracta els
següents conceptes:
· Enrutamiento de dades per la connexió.
· Coordinació de la transmissió de dades (sincronització).
· Format de dades.
· Conversió de senyal (anàloga/digital).
· Detecció d'errors a la seva arribada.
Afortunadament, totes aquestes especificacions són invisibles a l'ull de l'usuari, ja que en
realitat és el sistema operatiu el que realitza aquestes tasques, mentre els controladors de
maquinari permeten la connexió a la xarxa (per exemple, el controlador de la targeta de
xarxa).
La capa d'Internet
La capa d'Internet és la capa "més important" (si bé totes són importants a la seva manera), ja
que és la que defineix els datagrames i administra les nocions d'adreces IP.
Permet l’enrutament de datagrames (paquets de dades) a equips remots juntament amb
l'administració de la seva divisió i construcció quan es reben.

5. Más manuales en: http://www.exabyteinformatica.com/manuales-y-apuntes-freeware
© Roger Casadejús Pérez | http://www.exabyteinformatica.com/tienda/
La capa d'Internet conté 5 protocols
· El protocol IP.
· El protocol ARP.
· El protocol ICMP.
· El protocol RARP.
· El protocol IGMP.
Els primers tres protocols són els més importants per a aquesta capa.
La capa de transport
Els protocols de les capes anteriors permeten enviar informació d'un equip a un altre. La capa
de transport permet que les aplicacions que s'executen en equips remots puguin comunicar-
se. El problema és identificar aquestes aplicacions.
De fet, segons l'equip i el seu sistema operatiu, l'aplicació pot ser un programa, una tasca, un
procés, etc.
A més a més, el nom de l'aplicació pot variar de sistema en sistema. És per això que s'ha
implementat un sistema de numeració per poder associar un tipus d'aplicació amb un tipus de
dades. Aquests identificadors es denominen ports.
La capa de transport conté dos protocols que permeten que dues aplicacions puguin
intercanviar dades independentment del tipus de xarxa (és a dir, independentment de les
capes inferiors). Aquests dos protocols són els següents:
· TCP, un protocol orientat a connexió que brinda detecció d'errors.
· UDP, un protocol no orientat a connexió en el qual la detecció d'errors és obsoleta.
La capa d'aplicació
La capa d'aplicació es troba en la part superior de les capes del protocol TCP/IP. Conté les
aplicacions de xarxa que permeten la comunicació mitjançant les capes inferiors.
Per tant, el programari en aquesta capa es comunica mitjançant un o dos protocols de la capa
inferior (la capa de transport), és a dir, TCP o UDP.
Existeixen diferents tipus d'aplicacions per a aquesta capa, però la majoria són serveis de xarxa
o aplicacions brindades a l'usuari per proporcionar la interfície amb el sistema operatiu. Es
poden classificar segons els serveis que brinden:

6. Más manuales en: http://www.exabyteinformatica.com/manuales-y-apuntes-freeware
© Roger Casadejús Pérez | http://www.exabyteinformatica.com/tienda/
· Serveis d'administració d'arxius i impressió (transferència).
· Serveis de connexió a la xarxa.
· Serveis de connexió remota.
· Diverses utilitats d'Internet.