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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE NICARAGUA
FACULTAD REGIONAL MULTIDISCIPLINARIA ESTELI
FAREM - ESTELI
Asignatura: Teletratamiento de REDES I
Prof. Manuel Rivas Chavarría
CONTENIDOS:
1. Modelo de referencia TCP/IP
* Capas del modelo
* Transferencia de datos
2. Protocolos dentro del TCP/IP
1. El modelo TCP/IP
La arpanet era una red de investigación patrocinada por el DOD
(Departamento de Defensa de Estados Unidos). Al final conectó a
cientos de universidades e instalaciones del gobierno usando las
líneas telefónicas rentadas. A medida que la red fue creciendo, se
añadieron a ella redes de satélites y radio, es aquí cuando los
protocolos existentes tuvieron problemas para interactuar con este
tipo de redes, de modo que se necesitó una arquitectura de referencia
nueva. La nueva arquitectura, capaz de conectar entre sí a múltiples
redes fue uno de los principales objetivos en su diseño, esta
arquitectura se popularizó después como el modelo de referencia
TCP/IP.
TCP/IP
TCP: Protocolo de control de transmisión
IP: Protocolo Internet
El modelo de referencia TCP/IP y la pila de protocolo TCP/IP hacen
que sea posible la comunicación entre dos ordenadores, desde
cualquier parte del mundo, a casi la velocidad de la luz
TCP/IP
El modelo TCP/IP tiene cuatro capas:
1. La capa de aplicación
2. La capa de transporte
3. La capa de Internet
4. La capa de acceso de red.
Es importante observar que algunas de las capas del modelo TCP/IP
poseen el mismo nombre que las capas del modelo OSI. No
confundas las capas de los dos modelos, porque la capa de aplicación
tiene diferentes funciones en cada modelo.
Capa de aplicación
Los diseñadores de TCP/IP pensaron que
los protocolos de nivel superior deberían
incluir los detalles de las capas de sesión y
presentación. Simplemente crearon una
capa de aplicación que maneja
protocolos de alto nivel, aspectos de
representación, codificación y control
de diálogo. El modelo TCP/IP combina
todos los aspectos relacionados con las
aplicaciones en una sola capa y garantiza
que estos datos estén correctamente
empaquetados para la siguiente capa.
Capa de transporte Se refiere a los aspectos de calidad del
servicio con respecto a la fiabilidad, el
control de flujo y la corrección de errores.
Uno de sus protocolos, el protocolo para el
control de la transmisión (TCP), ofrece
maneras flexibles y de alta calidad para crear
comunicaciones de red fiables, sin problemas
de flujo y con un nivel de error bajo. TCP es
un protocolo orientado a la conexión.
Mantiene un diálogo entre el origen y el
destino mientras empaqueta la información
de la capa de aplicación en unidades
denominadas segmentos.
Capa de Internet
El propósito es enviar paquetes origen
desde cualquier red en la red y que estos
paquetes lleguen a su destino
independientemente de la ruta y de las redes
que recorrieron para llegar hasta allí. El
protocolo específico que rige esta capa se
denomina Protocolo Internet (IP). Se
produce la determinación de la mejor ruta y
la conmutación de paquetes.
Capa de acceso de red
Esta capa también se denomina
capa de host a red. Es la capa
que se ocupa de todos los
aspectos que requiere un
paquete IP para realizar
realmente un enlace físico y
luego realizar otro enlace físico.
Esta capa incluye los detalles de
tecnología LAN y WAN y todos
los detalles de las capas físicas y
de enlace de datos del modelo
OSI
Para transmitir información a través de TCP/IP, ésta debe
ser dividida en unidades de menor tamaño. Esto
proporciona grandes ventajas en el manejo de los datos que
se transfieren y, por otro lado, esto es algo común en
cualquier protocolo de comunicaciones. En TCP/IP cada
una de estas unidades de información recibe el nombre de
"datagrama" (datagram), y son conjuntos de datos que se
envían como mensajes independientes.
Transferencia de datos:
El diagrama que aparece en la siguiente figura se denomina gráfico de
protocolo. Este gráfico ilustra algunos de los protocolos comunes
especificados por el modelo de referencia TCP/IP. Veamos el gráfico de
protocolo:
2. Protocolos dentro del TCP/IP
En la capa de aplicación, aparecen distintas tareas de red que probablemente
no reconozcas, pero como usuario de la Internet, probablemente las usas todos
los días. Estas aplicaciones incluyen las siguientes:
2. Protocolos dentro del TCP/IP
FTP: File Transfer Protocol (Protocolo de transferencia de archivos)
HTTP: Hypertext Transfer Protocol (Protocolo de transferencia de hipertexto)
SMTP: Simple Mail Transfer Protocol (Protocolo de transferencia de correo
simple)
Basado en texto utilizado para el intercambio de mensajes de correo electrónico entre
computadoras u otros dispositivos (teléfonos móviles, etc.).
2. Protocolos dentro del TCP/IP
DNS: Domain Name System (Sistema de nombres de dominio)
TFTP: Trivial File Transfer Protocol (Protocolo trivial de transferencia de
archivo)
Es un protocolo extremadamente simple para transferir ficheros además de sencillo
al mismo tiempo. TFTP Está implementado en su totalidad sobre UDP y carece de
la gran mayoría de características que podríamos encontrar en TFP. Lo único que
puede hacer TFTP es es leer/escribir un fichero de/a un servidor determinado.
UDP: UDP son las siglas de Protocolo de Datagrama de Usuario (en inglés User Datagram
Protocol) un protocolo sin conexión que, como TCP, funciona en redes IP.
UDP/IP proporciona muy pocos servicios de recuperación de errores, ofreciendo en su
lugar una manera directa de enviar y recibir datagramas a través una red IP. Se utiliza
sobre todo cuando la velocidad es un factor importante en la transmisión de la
información, por ejemplo, RealAudio utiliza el UDP.
Protocolos alternativos a TCP.
UDP:
TCP es el protocolo más utilizado para el nivel de transporte en Internet,
pero además de éste existen otros protocolos que pueden ser más
convenientes en determinadas ocasiones. Tal es elcaso de UDP y ICMP.
El protocolo de datagramas de usuario (UDP) puede ser la
alternativa al TCP en algunos casos en los que no sea necesario el
gran nivel de complejidad proporcionado por el TCP. Puesto que
UDP no admite numeración de los datagramas, éste protocolo se
utiliza principalmente cuando el orden en que se reciben los mismos
no es un factor fundamental, o también cuando se quiere enviar
información de poco tamaño que cabe en un único datagrama.
Protocolos alternativos a TCP.
ICMP (Internet Control Message Protocol)
El protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) es de
características similares al UDP, pero con un formato aún más simple.
Su utilidad no está en el transporte de datos "de usuario", sino en
los mensajes de error y de control necesarios para los sistemas de
la red.
Protocolo IP.
IP tiene únicamente la misión de encaminar el datagrama, sin
comprobar la integridad de la información que contiene.
Suponiendo que el protocolo TCP ha sido el encargado de manejar el
datagrama antes de pasarlo al IP, la estructura del mensaje una vez
tratado quedaría así:
Cabecera IP
(20 byte)
Cabecera TCP
(20 byte) Datos
Protocolo IP.
La cabecera IP tiene un tamaño de 160 bit y está formada por varios
campos de distinto significado. Estos campos son:
Versión:
Número de versión del protocolo IP utilizado. Tendrá que
tener el valor 4. Tamaño: 4 bit.
Longitud de la cabecera:
(Internet Header Length, IHL) Especifica la longitud de la cabecera
expresada en el número de grupos de 32 bit que contiene. Tamaño: 4
bit.
Protocolo IP.
Tipo de servicio:
El tipo o calidad de servicio se utiliza para indicar la prioridad
o importancia de los datos que se envían, lo que condicionará
la forma en que éstos serán tratados durante la transmisión.
Tamaño: 8 bit.
Longitud total:
Es la longitud en bytes del datagrama completo, incluyendo la cabecera
y los datos. Como este campo utiliza 16 bit, el tamaño máximo del
datagrama no podrá superar los 65.535 bytes, aunque en la práctica este
valor será mucho más pequeño. Tamaño: 16 bit.
Protocolo IP.
Identificación:
Valor de identificación que se utiliza para facilitar el
ensamblaje de los fragmentos del datagrama. Tamaño: 16 bit.
Flags:
Indicadores utilizados en la fragmentación. Tamaño: 3 bit.
Fragmentación:
Contiene un valor (offset) para poder ensamblar los datagramas que se
hayan fragmentado. Está expresado en número de grupos de 8 bytes (64
bit), comenzando con el valor cero para el primer fragmento. Tamaño:
16 bit.
Flags --> Informa sobre si se han acabado los paquetes o quedan más
por venir.
Fragment Offset --> Sirve para saber dónde va cada paquete.
Protocolo IP.
Límite de existencia:
Contiene un número que disminuye cada vez que el paquete pasa por
un sistema. Si este número llega a cero, el paquete será descartado.
Esto es necesario por razones de seguridad para evitar un bucle
infinito, ya que aunque es bastante improbable que esto suceda en
una red correctamente diseñada, no debe descuidarse esta posibilidad.
Tamaño: 8 bit.
Protocolo:
El número utilizado en este campo sirve para indicar a qué protocolo
pertenece el datagrama que se encuentra a continuación de la
cabecera IP, de manera que pueda ser tratado correctamente cuando
llegue a su destino. Tamaño: 8 bit.
Protocolo IP.
Comprobación:
El campo de comprobación (checksum) es necesario para verificar
que los datos contenidos en la cabecera IP son correctos. Por
razones de eficiencia este campo no puede utilizarse para
comprobar los datos incluidos a continuación, sino que estos datos
de usuario se comprobarán posteriormente a partir del campo de
comprobación de la cabecera siguiente, y que corresponde al nivel
de transporte. Este campo debe calcularse de nuevo cuando cambia
alguna opción de la cabecera, como puede ser el límite de
existencia. Tamaño: 16 bit.