protocolo TCP/IP

protocolo TCP/IP

1. 1 DEFINICIÓN

   • Las siglas TCP/IP se refieren a un conjunto de protocolos para comunicaciones de datos. Este conjunto toma su nombre de dos de sus protocolos más importantes, el protocolo TCP (Transmission Control Protocol) y el protocolo IP (Internet Protocol).
   • ASPECTOS RELEVANTES
     • a) Los estándares del protocolo TCP/IP son abiertos y ampliamente soportados por todo tipo de sistemas.
     • b) funciona prácticamente sobre cualquier tipo de medio, no importa si es una red Ethernet, una conexión ADSL o una fibra óptica.
     • c) emplea un esquema de direccionamiento que asigna a cada equipo conectado una dirección única en toda la red, aunque la red sea tan extensa como Internet.

2. Arquitectura del protocolo TCP/IP

   • Fue creado antes que el modelo de capas OSI, así que los niveles del protocolo TCP/IP no coinciden exactamente con los siete que establece el OSI. Los datos que son enviados a la red recorren la pila del protocolo TCP/IP desde la capa más alta de aplicación hasta la más baja de acceso a red. Cuando son recibidos, recorren la pila de protocolo en el sentido contrario.
   • a) Capa de acceso a red Dentro de la jerarquía del protocolo TCP/IP la capa de acceso a red se encuentra en el nivel más bajo. Esta capa es la de asociar las direcciones lógicas IP a direcciones físicas de los dispositivos adaptadores de red (NIC).
   • b) Capa de red: Internet La capa Internet se encuentra justo encima de la capa de acceso a red. Los paquetes de datos contienen información suficiente como para propagarse a través de la red sin que haga falta establecer conexiones permanentes. Para el protocolo IP un datagrama es el formato que debe tener un paquete de datos en la capa de red.
   • Protocolo ICMP
     • En la misma capa de red en la que opera el protocolo IP tenemos también el importante protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol), definido por la RFC 792.
       • ICMP envía mensajes en forma de datagramas que permiten al conjunto del protocolo TCP/IP realizar entre otras las siguientes funciones:
         • .- Control de flujo. Si los datagramas llegan muy deprisa al host destino y éste se encuentra con dificultades para procesarlos, el host destino envía al host origen un mensaje ICMP solicitando que de forma temporal detenga su emisión.
         • .- Detección de destinos inalcanzables. Cuando la dirección destino de un datagrama no logra ser asociada a ningún equipo, el host que la ha enviado recibe un mensaje ICMP indicando que el destino indicado es inalcanzable.
         • .- Redireccionamiento de rutas. Una puerta de enlace puede enviar un mensaje ICMP a un host para hacerle saber que existe otra puerta de enlace dentro de la misma red, y que en ese momento resulta una mejor opción para encaminar sus datagramas hacia otras redes.
         • .- Pruebas de conectividad. Esta funcionalidad es la más conocida ya que es la que emplea el comando ping (Packet Internet Groper). Desde un equipo se puede enviar a otro un mensaje ICMP «con eco». ¿Qué significa «con eco»? Pues quiere decir que cuando el host destino recibe el mensaje lo devuelve inmediatamente al host origen.
   • Pruebas de conectividad con ping
     • El comando ping puede presentar ligeras diferencias y distintas opciones según el sistema o equipo desde el que se ejecute.
     • La versión de ping que viene con los sistemas operativos Windows envía por defecto cuatro paquetes ICMP de 32 bytes, y si el host de la dirección destino se encuentra activo y recibe los mensajes, responde a cada uno.
     • La forma correcta de ejecutar el programa ping será desde la una ventana que permita teclear comandos.
   • c) Capa de transporte
     • En esta capa se encuentran definidos el protocolo TCP y el protocolo UDP (User Datagram Protocol). TCP permite enviar los datos de un extremo a otro de la conexión con la posibilidad de detectar errores y corregirlos. UDP, por el contrario, reduce al máximo la cantidad de información incluida en la cabecera de cada datagrama, ganando con ello rapidez a costa de sacrificar la fiabilidad en la transmisión de datos.
   • d) Capa de aplicación
     • Ésta es la capa más alta dentro de la estructura jerárquica del protocolo TCP/IP, e incluye las aplicaciones y procesos con los que intercambia datos la capa de transporte. TCP/IP tiene en esta capa protocolos que soportan servicios de conexión remota, correo electrónico y transferencia de archivos.
       • De todos los protocolos de aplicación los más conocidos son:
         • Telnet (Network Terminal Protocol). Es un protocolo que permite establecer conexiones con terminales remotos, de tal manera que se puedan ejecutar en ellos comandos de configuración y control.
         • FTP (File Transfer Protocol). Protocolo orientado a conexión dedicado a la transferencia de archivos.
         • TFTP (Trivial File Transfer Protocol) es una versión de FTP que funciona más rápido, pero es menos fiable porque se sirve de mensajes UDP en la capa de transporte.
         • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Posibilita el funcionamiento del correo electrónico en las redes de ordenadores.

3. Direccionamiento IP

   • Las direcciones IP, son números de 32 bits que constituyen la dirección unívoca de todo dispositivo conectado a una red que funcione con el protocolo TCP/IP. Las direcciones IP se escriben mediante la denominada notación punto decimal, o de cuatro octetos. Las direcciones IP proporcionan dos datos: el número de red y el número de host.
   • Los sistemas de red se pueden direccionar de tres formas: .- Unicast. Los paquetes de datos tienen como destino la dirección de un único host. .- Multicast. Los datos se pueden enviar de forma simultánea a un determinado conjunto de hosts. .- Broadcast. Dirección de difusión que permite enviar datos a todos los sistemas que forman parte de una red.
   • a) Clases de direcciones IP
     • Clase A. Si el bit de mayor peso es «0» la máscara por defecto tendrá un prefijo de 8 bits. Se tienen por tanto 8 bits para direcciones de red y 24 bits hosts. • Clase B. Si los dos primeros bits son «1» «0», la máscara por defecto tendrá una longitud de 16 bits (prefijo 16). Con ello los primeros 16 bits son para identificar la red; los 16 últimos, para identificar los hosts. • Clase C. Si los tres primeros bits son «1» «1» «0» la máscara por defecto tiene un prefijo de 24 bits. Para esta clase se contempla la existencia de una gran cantidad de redes, en concreto 224. En cada una de ellas el número de equipos es como máximo 253, una vez restadas las direcciones de red y difusión. • Clase D. Si los cuatro primeros bits de la dirección son «1» «1» «1» «0» nos encontramos frente a una dirección multicast. Entonces, no se habla de una dirección de red, sino de un grupo de equipos a los que se desea enviar datos simultáneamente. Todos los bits de una dirección multicast son significat
   • b) Subredes
     • Dependiendo de la clase de red y del número de veces que se pretenda segmentar, se obtienen una serie de direcciones válidas. La directiva RFC 1878 contiene una lista con todas las posibles combinaciones y direcciones válidas.