5. MODELO TCP / IP
El modelo TCP / IP mas ampliamente aceptado es
el que maneja 4 capas de acuerdo con el RFC 1122
de la IETF y autores como Tanembaum (algunos
autores separan una capa Física como 5ª capa)
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6. Nivel 1: Acceso a la red
(NAL o Link Layer)
Contiene los protocolos que el equipo utiliza para
proporcionar datos a otras computadoras y dispositivos
conectados a la red. Los protocolos en esta capa
realizan 3 funciones:
Definen la forma de utilizar la red para transmitir una
trama (FRAME): estructura del paquete, tamaño
máximo de trama, y sistema de dirección física utilizado.
Intercambian datos entre el ordenador y la red física.
Para entregar los datos en la red local, los protocolos
de acceso de capa de red utilizan las direcciones físicas
de los nodos en la red. Una dirección física se almacena
en la tarjeta de red de una computadora u otro
dispositivo, y es un valor que es "codificado" en la tarjeta
adaptadora por el fabricante.
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7. Nivel 1: Acceso a la red (NAL o Link
Layer)
Dirección MAC (Media Access Control; "control
de acceso al medio") es un identificador de 48 bits
(6 bloques hexadecimales) que corresponde de
forma única a una tarjeta o dispositivo de red. Se
conoce también como dirección física, y es única
para cada dispositivo. Está determinada y
configurada por el IEEE (los últimos 24 bits) y el
fabricante (los primeros 24 bits)
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8. Nivel 2: Internet
Esta capa es responsable del enrutamiento (o
RUTEO) de mensajes a través de la interred. Los
protocolos de esta capa proporcionan un servicio de
DATAGRAMAS = paquetes de información que tienen
un encabezado (Header), datos, y un Trailer. El
encabezado contiene información, como la dirección
de destino, también puede contener otra información,
tales como la dirección de origen y las etiquetas de
seguridad. El trailer normalmente contiene un valor de
suma de comprobación (checksum), que se utiliza
para asegurar que los datos no son modificados en
tránsito.
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9. Nivel 2: Internet
Una vez que un mensaje es enviado o recibido, el
servicio «no tiene memoria» de la entidad con la que se
comunicaba. Si esta memoria es necesaria, los
protocolos de la capa de transporte host to host se
encargan. La capacidad de retransmitir los datos y
comprobar los errores es mínima o inexistente en los
servicios de datagrama. Si el servicio que recibe detecta
un error de transmisión (utilizando el valor del
checksum) el datagrama, simplemente se ignora
(DROP) sin notificar a las capas superiores.
El principal protocolo utilizado es IP (Internet Protocol).
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10. Nivel 3: Transporte
Capacidad de transferencia de extremo a extremo
de mensajes, independientemente de la red
subyacente, junto con el control de errores, la
segmentación, control de flujo, control de
congestión, y direccionamiento de aplicaciones
(números de puerto). Las transmisiones pueden
ser:
Orientado a la conexión = Transmission Control
Protocol (TCP)
Sin conexión implementado en el User Datagram
Protocol (UDP). Técnico en Redes
11. Nivel 3: Transporte
TCP es un protocolo orientado a la conexión que
se ocupa de numerosas cuestiones fiabilidad para
proporcionar un flujo de bytes confiable:
Que los datos llegan en orden
Que los datos tengan un error mínimo
Los datos duplicados se descartan
Los paquetes perdidos/descartados se vuelven a
enviar
Control de la congestión del tráfico
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12. Nivel 3: Transporte
UDP es un protocolo de datagramas sin conexión.
Al igual que IP, es "no fiable", de mejor esfuerzo.
Se utiliza normalmente para aplicaciones como el
streaming (audio, video, voz sobre IP, etc) donde la
la llegada a tiempo es más importante que la
fiabilidad, o para la simple consulta / respuesta de
las aplicaciones como las búsquedas de DNS.
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13. Nivel 4: Aplicación
Proporciona funciones para los usuarios o de sus
programas, y es altamente específico de aplicación.
También gestiona las sesiones (conexiones) entre las
aplicaciones. En TCP/IP las sesiones no pueden definirse
como una capa separada, y estas funciones son realizadas
por la capa de transporte de host a host. En lugar de utilizar
el término "sesión", TCP / IP utiliza los términos «socket» y
«puerto» para describir la ruta de acceso (o circuito virtual)
sobre el que se comunican las aplicaciones.
Los protocolos más utilizados con TCP en el nivel 4 son:
TELNET, FTP, HTTP y SMTP, sobre el que a su vez se
apoya MIME. Y el más utilizado con UDP en el nivel 4 es
SMNP.
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14. Estructura y
Funcionamiento
Modelo TCP/IP
Encabezado Área de Datos del
del Datagrama IP
Datagrama
Encabezado Área de Datos de la Trama Final de la
de la Trama Trama
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16. Campos del Datagrama IP
VERS (4 bits). Indica la versión del protocolo
IP que se utilizó para crear el datagrama.
Actualmente se utiliza la versión 4 (IPv4)
aunque ya se están preparando las
especificaciones de la siguiente versión, la 6
(IPv6).
HLEN (4 bits). Longitud de la cabecera
expresada en múltiplos de 32 bits. El valor
mínimo es 5, correspondiente a 160 bits = 20
bytes.
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17. Campos del Datagrama IP
Tipo de servicio (Type Of Service) 8 bits :
Prioridad (3 bits). Un valor de 0 indica baja
prioridad y un valor de 7, prioridad máxima.
Siguientes 3 bits = ¿cómo se transmite el mensaje?
Bit D (Delay). Solicita retardos cortos (enviar rápido).
Bit T (Throughput). Solicita un alto rendimiento (enviar
mucho en el menor tiempo posible).
Bit R (Reliability). Solicita que se minimice la probabilidad
de que el datagrama se pierda o resulte dañado (enviar
bien).
Los siguientes dos bits no tienen uso.
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18. Campos del Datagrama IP
Longitud total (16 bits). Indica la longitud total
del datagrama expresada en bytes. Como el
campo tiene 16 bits, la máxima longitud posible
de un datagrama será de 65535 bytes (2 16).
Identificación (16 bits). Número de secuencia
que junto a la dirección origen, dirección destino
y el protocolo utilizado identifica de manera
única un datagrama en toda la red. Si se trata
de un datagrama fragmentado, llevará la misma
identificación que el resto de fragmentos.
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19. Campos del Datagrama IP
Banderas o indicadores (3 bits). Sólo 2 bits de
los 3 bits disponibles están actualmente
utilizados. El bit de Más fragmentos (MF) indica
que no es el último datagrama. Y el bit de No
fragmentar (NF) prohíbe la fragmentación del
datagrama. Si este bit está activado y en una
determinada red se requiere fragmentar el
datagrama, éste no se podrá transmitir y se
descartará.
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20. Campos del Datagrama IP
Desplazamiento de fragmentación (13 bits).
Indica el lugar en el cual se insertará el
fragmento actual dentro del datagrama
completo, medido en unidades de 64 bits. Por
esta razón los campos de datos de todos los
fragmentos menos el último tienen una longitud
múltiplo de 64 bits. Si el paquete no está
fragmentado, este campo tiene el valor de cero.
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21. Campos del Datagrama IP
Tiempo de vida o TTL (8 bits). Número
máximo de segundos que puede estar un
datagrama en la red de redes. Cada vez que el
datagrama atraviesa un router se resta 1 a este
número. Cuando llegue a cero, el datagrama se
descarta y se devuelve un mensaje ICMP de
tipo "tiempo excedido" para informar al origen
de la incidencia.
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22. Campos del Datagrama IP
Protocolo (8 bits). Indica el protocolo utilizado
en el campo de datos: 1 para ICMP, 2 para
IGMP, 6 para TCP y 17 para UDP.
CRC cabecera (16 bits). Contiene la suma de
comprobación de errores sólo para la cabecera
del datagrama. La verificación de errores de los
datos corresponde a las capas superiores.
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23. Campos del Datagrama IP
Dirección origen (32 bits). Contiene la
dirección IP del origen.
Dirección destino (32 bits). Contiene la
dirección IP del destino.
Opciones IP. Este campo no es obligatorio y
especifica las distintas opciones solicitadas por
el usuario que envía los datos (generalmente
para pruebas de red y depuración).
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24. Campos del Datagrama IP
Relleno. Si las opciones IP (en caso de existir)
no ocupan un múltiplo de 32 bits, se completa
con bits adicionales hasta alcanzar el siguiente
múltiplo de 32 bits (recuérdese que la longitud
de la cabecera tiene que ser múltiplo de 32
bits).
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25. Fragmentación
Las tramas físicas tienen un campo de datos y
es aquí donde se transportan los datagramas IP.
Sin embargo, este campo de datos no puede
tener una longitud indefinida debido a que está
limitado por el diseño de la red. El MTU de una
red es la mayor cantidad de datos que puede
transportar su trama física.
El MTU de las redes Ethernet es 1500 bytes y el
de las redes Token-Ring, 8192 bytes. Esto
significa que una red Ethernet nunca podrá
transportar un datagrama de más de 1500 bytes
sin fragmentarlo. Técnico en Redes
