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Red informática | Modelo TCP / IP

tcp ip model
  • El modelo TCP / IP se desarrolló antes que el modelo OSI.
  • El modelo TCP / IP no es exactamente similar al modelo OSI.
  • El modelo TCP / IP consta de cinco capas: la capa de aplicación, la capa de transporte, la capa de red, la capa de enlace de datos y la capa física.
  • Las primeras cuatro capas proporcionan estándares físicos, interfaz de red, internetworking y funciones de transporte que corresponden a las primeras cuatro capas del modelo OSI y estas cuatro capas están representadas en el modelo TCP / IP por una sola capa llamada capa de aplicación.
  • TCP / IP es un protocolo jerárquico compuesto por módulos interactivos y cada uno de ellos proporciona una funcionalidad específica.

Aquí, jerárquico significa que cada protocolo de capa superior es compatible con dos o más protocolos de nivel inferior.

Funciones de las capas TCP / IP:

Modelo TCP / IP

Capa de acceso a la red

  • Una capa de red es la capa más baja del modelo TCP / IP.
  • Una capa de red es la combinación de la capa física y la capa de enlace de datos definida en el modelo de referencia OSI.
  • Define cómo se deben enviar los datos físicamente a través de la red.
  • Esta capa es la principal responsable de la transmisión de datos entre dos dispositivos en la misma red.
  • Las funciones que lleva a cabo esta capa son encapsular el datagrama IP en tramas transmitidas por la red y mapear direcciones IP en direcciones físicas.
  • Los protocolos utilizados por esta capa son Ethernet, Token Ring, FDDI, X.25, Frame Relay.

Capa de Internet

  • Una capa de Internet es la segunda capa del modelo TCP / IP.
  • Una capa de Internet también se conoce como capa de red.
  • La principal responsabilidad de la capa de Internet es enviar los paquetes desde cualquier red y llegan al destino independientemente de la ruta que tomen.

Los siguientes son los protocolos utilizados en esta capa:

Protocolo de IP: El protocolo IP se utiliza en esta capa y es la parte más importante de toda la suite TCP / IP.

Las siguientes son las responsabilidades de este protocolo:

  • Direccionamiento IP: Este protocolo implementa direcciones lógicas de host conocidas como direcciones IP. Internet y las capas superiores utilizan las direcciones IP para identificar el dispositivo y proporcionar enrutamiento entre redes.
  • Comunicación de host a host: Determina la ruta a través de la cual se transmitirán los datos.
  • Encapsulación y formato de datos: Un protocolo IP acepta los datos del protocolo de la capa de transporte. Un protocolo IP asegura que los datos se envíen y reciban de forma segura, encapsula los datos en un mensaje conocido como datagrama IP.
  • Fragmentación y reensamblaje: El límite impuesto al tamaño del datagrama IP por el protocolo de la capa de enlace de datos se conoce como unidad de transmisión máxima (MTU). Si el tamaño del datagrama IP es mayor que la unidad MTU, entonces el protocolo IP divide el datagrama en unidades más pequeñas para que puedan viajar a través de la red local. El remitente o el enrutador intermedio pueden realizar la fragmentación. En el lado del receptor, todos los fragmentos se vuelven a ensamblar para formar un mensaje original.
  • Enrutamiento: Cuando el datagrama IP se envía a través de la misma red local, como LAN, MAN, WAN, se conoce como entrega directa. Cuando el origen y el destino están en la red distante, el datagrama IP se envía indirectamente. Esto se puede lograr enrutando el datagrama IP a través de varios dispositivos, como enrutadores.

Protocolo ARP

  • ARP significa protocolo de resolucion de DIRECCION.
  • ARP es un protocolo de capa de red que se utiliza para encontrar la dirección física a partir de la dirección IP.
  • Los dos términos están asociados principalmente con el Protocolo ARP:
    • Solicitud de ARP: Cuando un remitente desea conocer la dirección física del dispositivo, transmite la solicitud ARP a la red.
    • Respuesta de ARP: Todos los dispositivos conectados a la red aceptarán la solicitud ARP y procesarán la solicitud, pero solo el destinatario reconocerá la dirección IP y devolverá su dirección física en forma de respuesta ARP. El destinatario agrega la dirección física tanto a su memoria caché como al encabezado del datagrama

Protocolo ICMP

  • ICMP significa Protocolo de mensajes de control de Internet.
  • Es un mecanismo utilizado por los hosts o enrutadores para enviar notificaciones sobre problemas de datagramas al remitente.
  • Un datagrama viaja de un enrutador a otro hasta que llega a su destino. Si un enrutador no puede enrutar los datos debido a algunas condiciones inusuales, como enlaces deshabilitados, un dispositivo está en llamas o congestión en la red, entonces se usa el protocolo ICMP para informar al remitente que el datagrama no se puede entregar.
  • Un protocolo ICMP utiliza principalmente dos términos:
    • Prueba ICMP: La prueba ICMP se utiliza para probar si el destino es accesible o no.
    • Respuesta de ICMP: La respuesta ICMP se utiliza para comprobar si el dispositivo de destino responde o no.
  • La responsabilidad principal del protocolo ICMP es informar los problemas, no corregirlos. La responsabilidad de la corrección recae en el remitente.
  • ICMP puede enviar los mensajes solo a la fuente, pero no a los enrutadores intermedios porque el datagrama IP lleva las direcciones de la fuente y el destino, pero no del enrutador al que se pasa.

Capa de transporte

La capa de transporte es responsable de la confiabilidad, el control de flujo y la corrección de los datos que se envían a través de la red.

Los dos protocolos utilizados en la capa de transporte son Protocolo de datagrama de usuario y protocolo de control de transmisión.

  • Protocolo de datagramas de usuario (UDP)
    • Proporciona servicio sin conexión y entrega de transmisión de extremo a extremo.
    • Es un protocolo poco confiable ya que descubre los errores pero no especifica el error.
    • El protocolo de datagramas de usuario descubre el error y el protocolo ICMP informa al remitente del error que el datagrama de usuario se ha dañado.
    • UDP consta de los siguientes campos:
      Dirección del puerto de origen: La dirección del puerto de origen es la dirección del programa de aplicación que ha creado el mensaje.
      Dirección del puerto de destino: La dirección del puerto de destino es la dirección del programa de aplicación que recibe el mensaje.
      Largo total: Define el número total de bytes del datagrama de usuario en bytes.
      Suma de comprobación: La suma de comprobación es un campo de 16 bits que se utiliza en la detección de errores.
    • UDP no especifica qué paquete se pierde. UDP contiene solo suma de comprobación; no contiene ningún ID de un segmento de datos.

Modelo TCP / IP
Modelo TCP / IP

  • Protocolo de control de transmisión (TCP)
    • Proporciona servicios de capa de transporte completos a las aplicaciones.
    • Crea un circuito virtual entre el remitente y el receptor, y está activo mientras dura la transmisión.
    • TCP es un protocolo confiable ya que detecta el error y retransmite las tramas dañadas. Por lo tanto, asegura que todos los segmentos deben ser recibidos y reconocidos antes de que la transmisión se considere completada y se descarte un circuito virtual.
    • En el extremo de envío, TCP divide todo el mensaje en unidades más pequeñas conocidas como segmento, y cada segmento contiene un número de secuencia que se requiere para reordenar las tramas para formar un mensaje original.
    • En el extremo receptor, TCP recopila todos los segmentos y los reordena en función de los números de secuencia.

Capa de aplicación

  • Una capa de aplicación es la capa superior en el modelo TCP / IP.
  • Se encarga de manejar protocolos de alto nivel, temas de representación.
  • Esta capa permite al usuario interactuar con la aplicación.
  • Cuando un protocolo de capa de aplicación desea comunicarse con otra capa de aplicación, reenvía sus datos a la capa de transporte.
  • Se produce una ambigüedad en la capa de aplicación. Todas las aplicaciones no pueden colocarse dentro de la capa de aplicaciones, excepto aquellas que interactúan con el sistema de comunicación. Por ejemplo: el editor de texto no se puede considerar en la capa de la aplicación mientras el navegador web usa HTTP protocolo para interactuar con la red donde HTTP protocolo es un protocolo de capa de aplicación.

A continuación se muestran los principales protocolos utilizados en la capa de aplicación:

  • HTTP: HTTP significa protocolo de transferencia de hipertexto. Este protocolo nos permite acceder a los datos a través de la red mundial. Transfiere los datos en forma de texto sin formato, audio, video. Se lo conoce como protocolo de transferencia de hipertexto, ya que tiene la eficiencia de usarse en un entorno de hipertexto donde hay saltos rápidos de un documento a otro.
  • SNMP: SNMP son las siglas de Simple Network Management Protocol. Es un marco que se utiliza para administrar los dispositivos en Internet mediante el conjunto de protocolos TCP / IP.
  • SMTP: SMTP significa Protocolo simple de transferencia de correo. El protocolo TCP / IP que admite el correo electrónico se conoce como protocolo simple de transferencia de correo. Este protocolo se utiliza para enviar los datos a otra dirección de correo electrónico.
  • DNS: DNS son las siglas de Domain Name System. Una dirección IP se utiliza para identificar la conexión de un host a Internet de forma única. Pero la gente prefiere usar los nombres en lugar de las direcciones. Por lo tanto, el sistema que asigna el nombre a la dirección se conoce como Sistema de nombres de dominio.
  • TELNET: Es una abreviatura de Terminal Network. Establece la conexión entre la computadora local y la computadora remota de tal manera que la terminal local parece ser una terminal en el sistema remoto.
  • FTP: FTP son las siglas de File Transfer Protocol (Protocolo de transferencia de archivos). FTP es un protocolo de Internet estándar que se utiliza para transmitir archivos de una computadora a otra.

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