Unidad I Introducción: Arquitectura de protocolos TCP/IP

• Historia, puntos importantes, importancia de la arquitectura

El modelo TCP/IP es un modelo de descripción de protocolos de red desarrollado en los años 70 por Vinton Cerf y Robert E. Kahn. Fue implantado en la red ARPANET, la primera red de área amplia, desarrollada por encargo de DARPA, una agencia del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, y predecesora de la actual red internet.

 TCP/IP provee conectividad de extremo a extremo especificando cómo los datos deberían ser formateados, direccionados, transmitidos, enrrutados y recibidos por el destinatario.

Algunos de los motivos de su popularidad son:

• ·         Independencia del fabricante 
• ·         Soporta múltiples tecnologías 
• ·         Puede funcionar en maquinas de cualquier tamaño 
• ·         Estándar de EEUU desde 1983 

• Dibujos y/o esquemas sobre la arquitectura TCP/IP

Estructura de los paquetes en TCP/IP

Estructura de paquetes y comunicación entre caspas en TCP/IP

• ¡Que es lo que sucede en cada capa ?(funcionamiento de la arquitectura)

 Capa de aplicación: proporciona comunicación entre procesos o aplicaciones en computadores distintos.

 Capa de transporte: encargada de transferir datos entre computadores sin detalles de red pero con mecanismos de seguridad.

 Capa de internet: se encarga de direccionar y guiar los datos desde el origen al destino a través de la red o redes intermedias.

 Capa de acceso a la red: interfaz entre sistema final y la subred a la que está conectado.

• Una "historia" sobre el recorrido de un paquete por las diferentes capas del protocolo y que cambios sufre la información en cada una de las capas.

Capa de Aplicación: Cada programa de aplicación selecciona el tipo de transporte necesario, el cual puede ser una secuencia de mensajes individuales o un flujo continúo de octetos. El programa de aplicación pasa los datos en la forma requerida hacia el nivel de transporte para su entrega. Estos programas están sustentados por una serie de protocolos que los proporcionan. Por ejemplo, el protocolo SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), para el correo electrónico, y el FTP que proporciona los servicios necesarios para la transferencia de archivos entre dos computadoras.

Capa de Transporte: La capa de transporte regula el flujo de información. Puede también proporcionar un transporte confiable, asegurando que los datos lleguen sin errores y en secuencia. Para hacer esto, el software de protocolo de transporte tiene el lado de recepción enviando acuses de recibo de retorno y la parte de envío retransmitiendo los paquetes perdidos. El software de transporte divide el flujo de datos que se está enviando en pequeños fragmentos (por lo general conocidos como paquetes) y pasa cada paquete, con una dirección de destino, hacia la siguiente capa de transmisión. Aun cuando en el esquema anterior se utiliza un solo bloque para representar la capa de aplicación, una computadora de propósito general puede tener varios programas de aplicación accesando la red de redes al mismo tiempo. La capa de transporte debe aceptar datos desde varios programas de usuario y enviarlos a la capa del siguiente nivel. Para hacer esto, se añade información adicional a cada paquete, incluyendo códigos que identifican qué programa de aplicación envía y qué programa debe recibir, así como una suma de verificación para verificar que el paquete ha llegado intacto y utiliza el código de destino para identificar el programa de aplicación en el que se debe entregar.

Capa de Internet o de red: La capa Internet maneja la comunicación de una máquina a otra. Ésta acepta una solicitud para enviar un paquete desde la capa de transporte, junto con una identificación de la máquina, hacia la que se debe enviar el paquete. La capa Internet también maneja la entrada de datagramas, verifica su validez y utiliza un algoritmo de ruteo para decidir si el datagrama debe procesarse de manera local o debe ser transmitido. Para el caso de los datagramas direccionados hacia la máquina local, el software de la capa de red de redes borra el encabezado del datagrama y selecciona, de entre varios protocolos de transporte, un protocolo con el que manejará el paquete. Por último, la capa Internet envía los mensajes ICMP de error y control necesarios y maneja todos los mensajes ICMP entrantes.

Capa de Enlace de Datos: Este nivel se limita a recibir datagramas del nivel superior (nivel de red) y transmitirlo al hardware de la red. El software TCP/IP de nivel inferior consta de una capa de interfaz de red responsable de aceptar los datagramas IP y transmitirlos hacia una red específica.  La interconexión de diferentes redes genera una red virtual en la que las máquinas se identifican mediante una dirección lógica. Sin embargo a la hora de transmitir información por un medio físico se envía y se recibe información de direcciones físicas. 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.

• Comparación con el Modelo OSI

La filosofía de descomposición del problema de la comunicación en capas es similar que en OSI. El problema de OSI  es que en una capa, todos los protocolos deben de tener un funcionamiento similar además de utilizar las funciones definidas en la capa inferior y de suministrar funciones a la capa superior. De esta forma, en OSI, dos sistemas deben tener en la misma capa los mismos protocolos.

TCP/IP permite que en una misma capa pueda haber protocolos diferentes en funcionamiento siempre que utilicen las funciones suministradas por la capa inferior y provean a la superior de otras funciones. En OSI, es imprescindible el pasar de una capa a otra pasando por todas las intermedias. En TCP/IP esto no se hace imprescindible y es posible que una capa superior utilice directamente a cualquier capa inferior y no siempre pasando por las intermedias. Por ejemplo, en TCP/IP, una capa de aplicación puede utilizar servicios de una capa IP.

Comparativa con OSI

• Conclusiones

En un principio cuando las redes comenzaban a surgir, cada quien hacia las conexiones como mejor le parecía; y esto era valido ya que las conexiones en esos tiempos eran locales. Sin embargo, cuando surge la necesidad de interconectar redes (internet o redes de área amplia) fue necesario enfrentarse a un gran problema: la incompatibilidad, esto se daba gracias a la falta de estándares que regularan como debían ser las conexiones.

Así fue como nacieron tanto el modelo OSI como el TCP/IP, ambos modelos regularon de cierta forma la cuestión de las conexiones, aun así, el que se llevo a la práctica y se convirtió realmente en una arquitectura de protocolos fue TCP/IP ya que OSI era un modelo más generalizado ya que en el momento de su creación no existían algunos de los protocolos existentes hoy en día y que forman parte de TCP/IP. Por ello, aunque TCP/IP es un poco más complejo es más útil para las necesidades practicas de las cada vez más extensas y complejas redes de nuestros tiempos, sin embargo, OSI sigue representando un modelo teórico muy completo y a ser mas general que TCP es perfecto como base de conocimiento para el aprendizaje en estos temas.