MODELO TCP/IP
EDWIN ERNESTO ROJAS FLOREZ RICARDO ÁNGEL SUÁREZ VILLARREAL
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA TECNOLOGÍA EN ELECTRÓNICA BARRANCABERMEJA 2011
MODELO TCP/IP
EDWIN ERNESTO ROJAS FLOREZ RICARDO ÁNGEL SUÁREZ VILLARREAL
ING. JECKSON ENRIQUE LOZA ARENAS
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA TECNOLOGÍA EN ELECTRÓNICA BARRANCABERMEJA 2011
PROTOCOLO TCP/IP ¿Cuándo se creó? La Familia de Protocolos de Internet fue el resultado del trabajo llevado a cabo por la Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados de Defensa (DARPA) a principios de los 70. Después de la construcción de la pionera ARPANET en 1969, DARPA comenzó a trabajar en un gran número de tecnologías de transmisión de datos. En 1972, Robert E. Kahn fue contratado por la Oficina de Técnicas de Procesamiento de Información de DARPA, donde trabajó en la comunicación de paquetes por satélite y por ondas de radio, reconociendo un valor importante en la comunicación de estas dos formas. En 1973, Vint Cerf, desarrollador del protocolo de ARPANET, Network Control Program (NPC) se unió a Kahn con el objetivo de crear una arquitectura abierta de interconexión y diseñar así la nueva generación de protocolos de ARPANET. Ya en 1973, Kahn y Cerf habían conseguido una remodelación fundamental, donde las diferencias entre los protocolos de red se ocultaban usando un Protocolo de comunicaciones y además, la red dejaba de ser responsable de la fiabilidad de la comunicación, como pasaba en ARPANET, era el host el responsable. Esta idea fue llevada a la práctica de una forma más detallada por el grupo de investigación que Cerf tenía en Stanford durante el periodo de 1973 a 1974, dando como resultado la primera especificación TCP. Entonces DARPA fue contratada por BBN Technologies, la Universidad de Stanford, y la University College de Londres para desarrollar versiones operacionales del protocolo en diferentes plataformas de hardware. Se desarrollaron así cuatro versiones diferentes: TCP v1, TCP v2, una tercera dividida en dos TCP v3 y IP v3 en la primavera de 1978, y después se estabilizó la versión TCP/IP v4 — el protocolo estándar que todavía se emplea en Internet.
¿Cuáles capas componen el Modelo? Para poder aplicar el modelo TCP/IP en cualquier equipo, independientemente del sistema operativo, el sistema de protocolos TCP/IP se ha dividido en diversos módulos. Cada uno de éstos realiza una tarea específica. Además, estos módulos realizan sus tareas uno después del otro en un orden específico, esta es la razón por la cual se habla de modelo de capas. El término capa se utiliza para reflejar el hecho de que los datos que viajan por la red atraviesan distintos niveles de protocolos . Por lo tanto, cada capa procesa sucesivamente los datos (paquetes de información) que circulan por la red, les agrega un elemento de información (llamado encabezado) y los envía a la capa siguiente.
1. Nombre algunos de los Protocolos de cada una de las Capas del Modelo TCP/IP y describa su función. Capa de acceso a la red: La capa de acceso a la red es la primera capa de la pila TCP/IP, ofrece la capacidad de acceder a cualquier red física, brindando los recursos que se deben implementar para transmitir datos a través de la red. Por lo tanto, la capa de acceso a la red contiene especificaciones relacionadas con la transmisión de datos por una red física, cuando es una red de área local (Red en anillo, Ethernet, FDDI), conectada mediante línea telefónica u otro tipo de conexión a una red. Trata los siguientes conceptos: • • • • •
Enrutamiento de datos por la conexión. Coordinación de la transmisión de datos (sincronización). Formato de datos. Conversión de señal (análoga/digital). Detección de errores a su llegada.
Afortunadamente, todas estas especificaciones son invisibles al ojo del usuario, ya que en realidad es el sistema operativo el que realiza estas tareas, mientras los drivers de hardware permiten la conexión a la red (la tarjeta de red). La capa de Internet: La capa de Internet es la capa "más importante", ya que es la que define los datagramas y administra las nociones de direcciones IP. Permite el enrutamiento de datagramas (paquetes de datos) a equipos remotos junto con la administración de su división y ensamblaje cuando se reciben. La capa de Internet contiene 5 protocolos: • • • • •
El protocolo IP. El protocolo ARP. El protocolo ICMP. El protocolo RARP. El protocolo IGMP.
Los primeros tres protocolos son los más importantes para esta capa. La capa de transporte: Los protocolos de las capas anteriores permiten enviar información de un equipo a otro. La capa de transporte permite que las aplicaciones que se ejecutan en equipos remotos puedan comunicarse, el problema es identificar estas aplicaciones. De hecho, según el equipo y su sistema operativo, la aplicación puede ser un programa, una tarea, un proceso, etc. Además, el nombre de la aplicación puede variar de sistema en sistema. Es por ello que se ha implementado un sistema de numeración para poder asociar un tipo de aplicación con un tipo de datos. Estos identificadores se denominan puertos. La capa de transporte contiene dos protocolos que permiten que dos aplicaciones puedan intercambiar datos independientemente del tipo de red (independientemente de las capas inferiores). Estos dos protocolos son los siguientes: • •
TCP, un protocolo orientado a conexión que brinda detección de errores; UDP, un protocolo no orientado a conexión en el que la detección de errores es obsoleta.
La capa de aplicación: La capa de aplicación se encuentra en la parte superior de las capas del protocolo TCP/IP. Contiene las aplicaciones de red que permiten la comunicación mediante las capas inferiores. Por lo tanto, el software en esta capa se comunica mediante uno o dos protocolos de la capa inferior (la capa de transporte), TCP o UDP. Existen diferentes tipos de aplicaciones para esta capa, pero la mayoría son servicios de red o aplicaciones brindadas al usuario para proporcionar la interfaz con el sistema operativo. Se pueden clasificar según los servicios que brindan: • • • •
Servicios de administración de archivos e impresión (transferencia). Servicios de conexión a la red. Servicios de conexión remota. Diversas utilidades de Internet.
2. Establezca similitudes y diferencias entre el Modelo OSI y el Modelo TCP/IP. El protocolo de transporte de clase 4 del modelo OSI (al que con frecuencia se le llama TP4), y TCP tienen numerosas similitudes, pero también algunas diferencias. A continuación se dan a conocer los puntos en que los dos protocolos son iguales. Los dos protocolos están diseñados para proporcionar un servicio de transporte seguro, orientado a conexión y de extremo a extremo, sobre una red insegura, que puede perder, dañar, almacenar y duplicar paquetes. Los dos deben enfrentarse a los peores problemas como sería el caso de una subred que pudiera almacenar una secuencia válida de paquetes y más tarde volviera a entregarlos. Los dos protocolos también son semejantes por el hecho de que los dos tienen una fase de establecimiento de conexión, una fase de transferencia de datos y después una fase de liberación de la conexión. Los conceptos generales del establecimiento, uso y liberación de conexiones también son similares, aunque difieren en algunos detalles. En particular, tanto TP4 como TCP utilizan la comunicación ida-vuelta-ida para eliminar las dificultades potenciales ocasionadas por paquetes antiguos que aparecieran súbitamente y pudiesen causar problemas. Sin embargo, los dos protocolos también presentan diferencias muy notables, las cuales se pueden observar en la lista que se muestra a continuación:
CARACTERÍSTICA
OSI TP4
TCP
Numero de tipos de TPDU
9
1
Fallo de Conexión
2 conexiones
1 conexión
Formato de direcciones
No está definido
32 bits
Calidad de servicio
Extremo abierto
Opciones específicas
Datos del usuario en CR
Permitido
No permitido
Flujo
Mensajes
Octetos
Datos importantes
Acelerados
Acelerados
Superposición
No
Sí
Control de flujo explícito
Algunas veces
Siempre
Número de subsecuencia
Permitidos
No Permitido
Liberación
Abrupta
Ordenada
