ESTRUCTURA DE TCP/IP

El modelo de comunicaciones de OSI está definido por siete capas a diferencia del modelo TCP que define cuatro.

· Capa de Aplicación.

· Capa de Transporte.

· Capa de Red o de Internet.

· Capa de Enlace o capa de acceso a la red

·         Nivel de aplicación

Constituye el nivel más alto de la torre TCP/IP. A diferencia del modelo OSI, se trata de un nivel simple en el

que se encuentran las aplicaciones que acceden a servicios disponibles a través de Internet. Estos servicios

están sustentados por una serie de protocolos que los proporcionan. Por ejemplo, tenemos el protocolo FTP

(File Transfer Protocol), que proporciona los servicios necesarios para la transferencia de ficheros entre dos

ordenadores.

Otro servicio, sin el cual no se concibe Internet, es el de correo electrónico, sustentado por el protocolo SMTP

(Simple Mail Transfer Protocol).

·         Nivel de transporte

Este nivel proporciona una comunicación extremo a extremo entre programas de aplicación. La maquina

remota recibe exactamente lo mismo que le envió la maquina origen. En este nivel el emisor divide la

información que recibe del nivel de aplicación en paquetes, le añade los datos necesarios para el control de

flujo y control de errores, y se los pasa al nivel de red junto con la dirección de destino.

En el receptor este nivel se encarga de ordenar y unir las tramas para generar de nuevo la información

original.

Para implementar el nivel de transporte se utilizan dos protocolos:

UDP: proporciona un nivel de transporte no fiable de datagramas, ya que apenas añade información al

paquete que envía al nivel inferior, solo la necesaria para la comunicación extrema a extremo. Lo

utilizan aplicaciones como NFS y RPC, pero sobre todo se emplea en tareas de control.

TCP (Transport Control Protocolo): es el protocolo que proporciona un transporte fiable de flujo de

bits entre aplicaciones. Está pensado para poder enviar grandes cantidades de información de forma

fiable, liberando al programador de aplicaciones de la dificultad de gestionar la fiabilidad de la

conexión (retransmisiones, perdidas de paquete, orden en que llegan los paquetes, duplicados de

paquetes...) que gestiona el propio protocolo. Pero la complejidad de la gestión de la fiabilidad tiene

un coste en eficiencia, ya que para llevar a cabo las gestiones anteriores se tiene que añadir bastante

información a los paquetes a enviar. Debido a que los paquetes a enviar tienen un tamaño máximo,

como mas información añada el protocolo para su gestión, menos información que proviene de la

aplicación podrá contener ese paquete. Por eso, cuando es más importante la velocidad que la

fiabilidad, se utiliza UDP, en cambio TCP asegura la recepción en destino de la información a

transmitir.

·         Nivel de red

También recibe el nombre de nivel Internet. Coloca la información que le pasa el nivel de transporte en

datagramas IP, le añade cabeceras necesaria para su nivel y lo envía al nivel inferior. Es en este nivel donde se

emplea el algoritmo de encaminamiento, al recibir un datagrama del nivel inferior decide, en función de su

dirección, si debe procesarlo y pasarlo al nivel superior, o bien encaminarlo hacia otra maquina. Para

implementar este nivel se utilizan los siguientes protocolos:

IP (Internet Protocol): es un protocolo no orientado a la conexión, con mensajes de un tamaño

máximo. Cada datagrama se gestiona de forma independiente, por lo que dos datagramas pueden

utilizar diferentes caminos para llegar al mismo destino, provocando que lleguen en diferente orden o

bien duplicados. Es un protocolo no fiable, eso quiere decir que no corrige los anteriores problemas,

ni tampoco informa de ellos. Este protocolo recibe información del nivel superior y le añade la

información necesaria para su gestión (direcciones IP, checksum)

ICMP (Internet Control Message Protocol): Proporciona un mecanismo de comunicación de

información de control y de errores entre maquinas intermedias por las que viajaran los paquetes de

datos. Esto datagramas los suelen emplear las maquinas (gateways, host,...) para informarse de

condiciones especiales en la red, como la existencia de una congestión, la existencia de errores y las

posibles peticiones de cambios de ruta. Los mensajes de ICMP están encapsulados en datagramas IP.

·

IGMP (Internet Group Management Protocol): este protocolo esta íntimamente ligado a IP. Se

emplea en maquinas que emplean IP multicast. El IP multicast es una variante de IP que permite

emplear datagramas con múltiples destinatarios.

·

También en este nivel tenemos una serie de protocolos que se encargan de la resolución de direcciones:

ARP (Address Resolution Protocol): cuando una maquina desea ponerse en contacto con otra conoce

su dirección IP, entonces necesita un mecanismo dinámico que permite conocer su dirección física .

Entonces envía una petición ARP por broadcast (o sea a todas las maquinas). El protocolo establece

que solo contestara a la petición, si esta lleva su dirección IP. Por lo tanto solo contestara la maquina

que corresponde a la dirección IP buscada, con un mensaje que incluya la dirección física. El software

de comunicaciones debe mantener una cache con los pares IP−dirección física. De este modo la

siguiente vez que hay que hacer una transmisión a es dirección IP, ya conoceremos la dirección física.

RARP (Reverse Address Resolution Protocol): a veces el problema es al revés, o sea, una máquina

solo conoce su dirección física, y desea conocer su dirección lógica. Esto ocurre, por ejemplo, cuando

se accede a Internet con una dirección diferente, en el caso de PC que acceden por módem a Internet,

y se le asigna una dirección diferente de las que tiene el proveedor sin utilizar. Para solucionar esto se

envía por broadcast una petición RARP con su dirección física, para que un servidor pueda darle su

correspondencia IP.

BOOTP (Bootstrap Protocol): el protocolo RARP resuelve el problema de la resolución inversa de

direcciones, pero para que pueda ser más eficiente, enviando más información que meramente la

dirección IP, se ha creado el protocolo BOOTP. Este además de la dirección IP del solicitante,

proporciona información adicional, facilitando la movilidad y el mantenimiento de las maquinas.

·         Nivel de enlace

Este nivel se limita a recibir datagramas del nivel superior (nivel de red) y transmitirlo al hardware de la red.

Pueden usarse diversos protocolos: DLC(IEEE 802.2), Frame Relay, X.25, etc.

La interconexión de diferentes redes genera una red virtual en la que las maquinas se identifican mediante una

dirección de red lógica. Sin embargo a la hora de transmitir información por un medio físico se envía y se

recibe información de direcciones físicas. Un diseño eficiente implica que una dirección lógica sea

independiente de una dirección física, por lo tanto es necesario un mecanismo que relacione las direcciones

lógicas con las direcciones físicas. De esta forma podremos cambiar nuestra dirección lógica IP conservando

el mismo hardware, del mismo modo podremos cambiar una tarjeta de red, la cual contiene una dirección

física, sin tener que cambiar nuestra dirección lógica IP.