1. MODELO OSI
La familia de protocolos de Internet es un conjunto de protocolos de red en los
que se basa Internet y que permiten la transmisión de datos entre computadoras.
En ocasiones se le denomina conjunto de protocolos TCP/IP, en referencia a los
dos protocolos más importantes que la componen: Protocolo de Control de
Transmisión (TCP) y Protocolo de Internet (IP), que fueron dos de los primeros en
definirse, y que son los más utilizados de la familia. Existen tantos protocolos en
este conjunto que llegan a ser más de 100 diferentes, entre ellos se encuentra el
popular HTTP (HyperText Transfer Protocol), que es el que se utiliza para acceder
a las páginas web, además de otros como el ARP (AddressResolutionProtocol)
para la resolución de direcciones, el FTP (File Transfer Protocol) para
transferencia de archivos, y el SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) y el POP
(Post Office Protocol) para correo electrónico, TELNET para acceder a equipos
remotos, entre otros.
El TCP/IP es la base de Internet, y sirve para enlazar computadoras que utilizan
diferentes sistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y computadoras
centrales sobre redes de área local (LAN) y área extensa (WAN).
TCP/IP fue desarrollado y demostrado por primera vez en 1972 por el
Departamento de Defensa de los Estados Unidos, ejecutándolo en ARPANET, una
red de área extensa de dicho departamento.
La familia de protocolos de Internet puede describirse por analogía con el modelo
OSI(Open SystemInterconnection), que describe los niveles o capas de la pila de
protocolos, aunque en la práctica no corresponde exactamente con el modelo en
Internet. En una pila de protocolos, cada nivel resuelve una serie de tareas
relacionadas con la transmisión de datos, y proporciona un servicio bien definido a
los niveles más altos. Los niveles superiores son los más cercanos al usuario y
tratan con datos más abstractos, dejando a los niveles más bajos la labor de
traducir los datos de forma que sean físicamente manipulables.
El modelo de Internet fue diseñado como la solución a un problema práctico de
ingeniería.
El modelo OSI, en cambio, fue propuesto como una aproximación teórica y
también como una primera fase en la evolución de las redes de ordenadores. Por
lo tanto, el modelo OSI es más fácil de entender, pero el modelo TCP/IP es el que
realmente se usa. Sirve de ayuda entender el modelo OSI antes de conocer
TCP/IP, ya que se aplican los mismos principios, pero son más fáciles de entender
en el modelo OSI.
El protocolo TCP/IP es el sucesor del NCP, con el que inició la operación de
ARPANET, y fue presentado por primera vez con los RFCs 791, 1 7922 y 7933 en
septiembre de 1981. Para noviembre del mismo año se presentó el plan definitivo

2. de transición en el RFC 8014 , y se marcó el 1 de enero de 1983 como el Día
Bandera para completar la migración.
Contenido
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1 Historia del Protocolo TCP/IP
2 Ventajas e inconvenientes
3 Véase también
4 Referencias
[editar] Historia del Protocolo TCP/IP
La Familia de Protocolos de Internet fueron el resultado del trabajo llevado a cabo
por la Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados de Defensa (DARPA por
sus siglas en inglés) a principios de los 70. Después de la construcción de la
pionera ARPANET en 1969 DARPA comenzó a trabajar en un gran número de
tecnologías de transmisión de datos. En 1972, Robert E. Kahn fue contratado por
la Oficina de Técnicas de Procesamiento de Información de DARPA, donde
trabajó en la comunicación de paquetes por satélite y por ondas de radio,
reconoció el importante valor de la comunicación de estas dos formas. En la
primavera de 1973, VintCerf, desarrollador del protocolo de ARPANET, Network
Control Program(NPC) se unió a Kahn con el objetivo de crear una arquitectura
abierta de interconexión y diseñar así la nueva generación de protocolos de
ARPANET.
Para el verano de 1973, Kahn y Cerf habían conseguido una remodelación
fundamental, donde las diferencias entre los protocolos de red se ocultaban
usando un Protocolo de comunicaciones y además, la red dejaba de ser
responsable de la fiabilidad de la comunicación, como pasaba en ARPANET, era
el host el responsable. Cerf reconoció el mérito de HubertZimmerman y Louis
Pouzin, creadores de la red CYCLADES, ya que su trabajo estuvo muy
influenciado por el diseño de esta red.
Con el papel que realizaban las redes en el proceso de comunicación reducido al
mínimo, se convirtió en una posibilidad real comunicar redes diferentes, sin
importar las características que éstas tuvieran. Hay un dicho popular sobre el
protocolo TCP/IP, que fue el producto final desarrollado por Cerf y Kahn, que dice
que este protocolo acabará funcionando incluso entre "dos latas unidas por un
cordón". De hecho hay hasta una implementación usando palomas mensajeras, IP
sobre palomas mensajeras, que está documentado en RFC 1149. 56
Un ordenador denominado router (un nombre que fue después cambiado a
gateway, puerta de enlace, para evitar confusiones con otros tipos de Puerta de

3. enlace) está dotado con una interfaz para cada red, y envía Datagramas de ida y
vuelta entre ellos. Los requisitos para estos routers están definidos en el RFC
1812. 7
Esta idea fue llevada a la práctica de una forma más detallada por el grupo de
investigación que Cerf tenía en Stanford durante el periodo de 1973 a 1974, dando
como resultado la primera especificación TCP (RequestforComments 675,)8
Entonces DARPA fue contratada por BBN Technologies, la Universidad de
Stanford, y la UniversityCollege de Londres para desarrollar versiones
operacionales del protocolo en diferentes plataformas de hardware. Se
desarrollaron así cuatro versiones diferentes: TCP v1, TCP v2, una tercera dividida
en dos TCP v3 y IP v3 en la primavera de 1978, y después se estabilizó la versión
TCP/IP v4 — el protocolo estándar que todavía se emplea en Internet.
En 1975, se realizó la primera prueba de comunicación entre dos redes con
protocolos TCP/IP entre la Universidad de Stanford y la UniversityCollege de
Londres (UCL). En 1977, se realizó otra prueba de comunicación con un protocolo
TCP/IP entre tres redes distintas con ubicaciones en Estados Unidos, Reino Unido
y Noruega. Varios prototipos diferentes de protocolos TCP/IP se desarrollaron en
múltiples centros de investigación entre los años 1978 y 1983. La migración
completa de la red ARPANET al protocolo TCP/IP concluyó oficialmente el día 1
de enero de 1983 cuando los protocolos fueron activados permanentemente. 9
En marzo de 1982, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos declaró al
protocolo TCP/IP el estándar para las comunicaciones entre redes militares.10 En
1985, el Centro de Administración de Internet (Internet ArchitectureBoard IAB por
sus siglas en inglés) organizó un Taller de Trabajo de tres días de duración, al que
asistieron 250 comerciales promocionando así el protocolo lo que contribuyó a un
incremento de su uso comercial.
Kahn y Cerf fueron premiados con la Medalla Presidencial de la Libertad el 10 de
noviembre de 2005 por su contribución a la cultura Americana.11
[editar] Ventajas e inconvenientes
El conjunto TCP/IP está diseñado para enrutar y tiene un grado muy elevado de
fiabilidad, es adecuado para redes grandes y medianas, así como en redes
empresariales. Se utiliza a nivel mundial para conectarse a Internet y a los
servidores web. Es compatible con las herramientas estándar para analizar el
funcionamiento de la red.
Un inconveniente de TCP/IP es que es más difícil de configurar y de mantener que
NetBEUI o IPX/SPX; además es algo más lento en redes con un volumen de
tráfico medio bajo. Sin embargo, puede ser más rápido en redes con un volumen
de tráfico grande donde haya que enrutar un gran número de tramas.

4. El conjunto TCP/IP se utiliza tanto en campus universitarios como en complejos
empresariales, en donde utilizan muchos enrutadores y conexiones a mainframe o
a ordenadores UNIX, así como también en redes pequeñas o
domésticas,enteléfonos móviles y en domótica.
Modelo OSI
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Pila del modelo OSI.

5. El modelo de interconexión de sistemas abiertos, también llamado OSI (en
inglésopen systeminterconnection) es el modelo de red descriptivo creado por la
Organización Internacional para la Estandarización (ISO) en el año 1984. Es decir,
es un marco de referencia para la definición de arquitecturas de interconexión de
sistemas de comunicaciones.
Contenido
[ocultar]
1Historia
2Modelo de referencia OSI
o 2.1Capa física
o 2.2Capa de enlace de datos
o 2.3Capa de red
o 2.4Capa de transporte
o 2.5Capa de sesión
o 2.6Capa de presentación
o 2.7Capa de aplicación
3Unidades de datos
4Transmisión de los datos
5Formato de los datos
6Operaciones sobre los datos
7Cultura popular
o 7.1Capa 8
8Véase también
9Enlaces externos
[editar]Historia
A principios de 1980 el desarrollo de redes surgió con desorden en muchos
sentidos. Se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y tamaño de las redes.
A medida que las empresas tomaron conciencia de las ventajas de usar
tecnologías de conexión, las redes se agregaban o expandían a casi la misma
velocidad a la que se introducían las nuevas tecnologías de red.
Para mediados de 1980, estas empresas comenzaron a sufrir las consecuencias
de la rápida expansión. De la misma forma en que las personas que no hablan un
mismo idioma tienen dificultades para comunicarse, las redes que utilizaban
diferentes especificaciones e implementaciones tenían dificultades para
intercambiar información. El mismo problema surgía con las empresas que
desarrollaban tecnologías de conexiones privadas o propietarias. "Propietario"
significa que una sola empresa o un pequeño grupo de empresas controlan todo
uso de la tecnología. Las tecnologías de conexión que respetaban reglas

6. propietarias en forma estricta no podían comunicarse con tecnologías que usaban
reglas propietarias diferentes.
Para enfrentar el problema de incompatibilidad de redes, la Organización
Internacional para la Estandarización (ISO) investigó modelos de conexión como
la red de Digital EquipmentCorporation (DECnet), la Arquitectura de Sistemas de
Red (Systems Network Architecture) y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto de
reglas aplicables de forma general a todas las redes. Con base en esta
investigación, la ISO desarrolló un modelo de red que ayuda a los fabricantes a
crear redes que sean compatibles con otras redes.
[editar]Modelo de referencia OSI
Fue desarrollado en 1984 por la Organización Internacional de Estándares (ISO),
una federación global de organizaciones que representa aproximadamente a 130
países. El núcleo de este estándar es el modelo de referencia OSI, una normativa
formada por siete capas que define las diferentes fases por las que deben pasar
los datos para viajar de un dispositivo a otro sobre una red de comunicaciones.
Siguiendo el esquema de este modelo se crearon numerosos protocolos. El
advenimiento de protocolos más flexibles donde las capas no están tan
desmarcadas y la correspondencia con los niveles no era tan clara puso a este
esquema en un segundo plano. Sin embargo es muy usado en la enseñanza como
una manera de mostrar cómo puede estructurarse una "pila" de protocolos de
comunicaciones.
El modelo especifica el protocolo que debe ser usado en cada capa, y suele
hablarse de modelo de referencia ya que es usado como una gran herramienta
para la enseñanza de comunicación de redes.
Se trata de una normativa estandarizada útil debido a la existencia de muchas
tecnologías, fabricantes y compañías dentro del mundo de las comunicaciones, y
al estar en continua expansión, se tuvo que crear un método para que todos
pudieran entenderse de algún modo, incluso cuando las tecnologías no
coincidieran. De este modo, no importa la localización geográfica o el lenguaje
utilizado. Todo el mundo debe atenerse a unas normas mínimas para poder
comunicarse entre sí. Esto es sobre todo importante cuando hablamos de la red
de redes, es decir, Internet.
Este modelo está dividido en siete capas:
[editar]Capa física
Artículo principal: Capa física.

7. Es la que se encarga de las conexiones globales de la computadora hacia la red,
tanto en lo que se refiere al medio físico como a la forma en la que se transmite la
información.
Sus principales funciones se pueden resumir como:
Definir el medio o medios físicos por los que va a viajar la comunicación:
cable de pares trenzados (o no, como en RS232/EIA232), coaxial, guías de
onda, aire, fibra óptica.
Definir las características materiales (componentes y conectores
mecánicos) y eléctricas (niveles de tensión) que se van a usar en la
transmisión de los datos por los medios físicos.
Definir las características funcionales de la interfaz (establecimiento,
mantenimiento y liberación del enlace físico).
Transmitir el flujo de bits a través del medio.
Manejar las señales eléctricas del medio de transmisión, polos en un
enchufe, etc.
Garantizar la conexión (aunque no la fiabilidad de dicha conexión)
[editar]Capa de enlace de datos
Artículo principal: Capa de enlace de datos.
Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red, del
acceso al medio, de la detección de errores, de la distribución ordenada de tramas
y del control del flujo.
Por lo cual es uno de los aspectos más importantes a revisar en el momento de
conectar dos ordenadores, ya que está entre la capa 1 y 3 como parte esencial
para la creación de sus protocolos básicos (MAC, IP), para regular la forma de la
conexión entre computadoras así determinando el paso de tramas (trama = unidad
de medida de la información en esta capa, que no es más que la segmentación de
los datos trasladándolos por medio de paquetes), verificando su integridad, y
corrigiendo errores, por lo cual es importante mantener una excelente adecuación
al medio físico (los más usados son el cable UTP, par trenzado o de 8 hilos), con
el medio de red que redirecciona las conexiones mediante un router. Dadas estas
situaciones cabe recalcar que el dispositivo que usa la capa de enlace es el Switch
que se encarga de recibir los datos del router y enviar cada uno de estos a sus
respectivos destinatarios (servidor -> computador cliente o algún otro dispositivo
que reciba información como celulares, etc.), dada esta situación se determina
como el medio que se encarga de la corrección de errores, manejo de tramas,
protocolización de datos (se llaman protocolos a las reglas que debe seguir
cualquier capa del modelo OSI).
[editar]Capa de red
Artículo principal: Capa de red.

8. Se encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o más redes. Las
unidades de información se denominan paquetes, y se pueden clasificar en
protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento.
Enrutables: viajan con los paquetes (IP, IPX, APPLETALK)
Enrutamiento: permiten seleccionar las rutas
(RIP,IGRP,EIGRP,OSPF,BGP)
El objetivo de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al
destino, aún cuando ambos no estén conectados directamente. Los dispositivos
que facilitan tal tarea se denominan encaminadores, aunque es más frecuente
encontrarlo con el nombre en inglés routers. Los routers trabajan en esta capa,
aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados casos,
dependiendo de la función que se le asigne. Los firewalls actúan sobre esta capa
principalmente, para descartar direcciones de máquinas.
En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de
los datos hasta su receptor final.
[editar]Capa de transporte
Artículo principal: Capa de transporte.
Capa encargada de efectuar el transporte de los datos (que se encuentran dentro
del paquete) de la máquina origen a la de destino, independizándolo del tipo de
red física que se esté utilizando. La PDU de la capa 4 se llama Segmento o
Datagrama, dependiendo de si corresponde a TCP o UDP. Sus protocolos son
TCP y UDP; el primero orientado a conexión y el otro sin conexión. Trabajan, por
lo tanto, con puertos lógicos y junto con la capa red dan forma a los conocidos
como Sockets IP:Puerto (191.16.200.54:80).
[editar]Capa de sesión
Artículo principal: Capa de sesión.
Esta capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido
entre dos computadores que están transmitiendo datos de cualquier índole. Por lo
tanto, el servicio provisto por esta capa es la capacidad de asegurar que, dada
una sesión establecida entre dos máquinas, la misma se pueda efectuar para las
operaciones definidas de principio a fin, reanudándolas en caso de interrupción.
En muchos casos, los servicios de la capa de sesión son parcial o totalmente
prescindibles.
[editar]Capa de presentación
Artículo principal: Capa de presentación.

9. El objetivo es encargarse de la representación de la información, de manera que
aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de
caracteres los datos lleguen de manera reconocible.
Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la comunicación que el
cómo se establece la misma. En ella se tratan aspectos tales como la semántica y
la sintaxis de los datos transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener
diferentes formas de manejarlas.
Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. Por lo tanto, podría
decirse que esta capa actúa como un traductor.
[editar]Capa de aplicación
Artículo principal: Capa de aplicación.
Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las demás
capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos,
como correo electrónico (Post Office Protocol y SMTP), gestores de bases de
datos y servidor de ficheros (FTP), por UDP pueden viajar (DNS y
RoutingInformationProtocol). Hay tantos protocolos como aplicaciones distintas y
puesto que continuamente se desarrollan nuevas aplicaciones el número de
protocolos crece sin parar.
Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa directamente con el nivel
de aplicación. Suele interactuar con programas que a su vez interactúan con el
nivel de aplicación pero ocultando la complejidad subyacente.
[editar]Unidades de datos
El intercambio de información entre dos capas OSI consiste en que cada capa en
el sistema fuente le agrega información de control a los datos, y cada capa en el
sistema de destino analiza y quita la información de control de los datos como
sigue:
Si un ordenador (A) desea enviar datos a otro (B), en primer término los datos
deben empaquetarse a través de un proceso denominado encapsulamiento, es
decir, a medida que los datos se desplazan a través de las capas del modelo OSI,
reciben encabezados, información final y otros tipos de información.

10. N-PDU (Unidad de datos de protocolo)
Es la información intercambiada entre entidades pares, es decir, dos
entidades pertenecientes a la misma capa pero en dos sistemas diferentes,
utilizando una conexión (N-1).
Está compuesta por:
N-SDU (Unidad de datos del servicio)
Son los datos que necesitan la entidades (N) para realizar funciones del
servicio pedido por la entidad (N+1).
N-PCI (Información de control del protocolo)
Información intercambiada entre entidades (N) utilizando una conexión (N-
1) para coordinar su operación conjunta.
N-IDU (Unidad de datos de interface)
Es la información transferida entre dos niveles adyacentes, es decir, dos
capas contiguas.
Está compuesta por:
N-ICI (Información de control del interface)
Información intercambiada entre una entidad (N+1) y una entidad (N) para
coordinar su operación conjunta.
Datos de Interface-(N)
Información transferida entre una entidad-(N+1) y una entidad-(N) y que
normalmente coincide con la (N+1)-PDU.

11. [editar]Transmisión de los datos
Transferencia de información en el modelo OSI.
La capa de aplicación recibe el mensaje del usuario y le añade una cabecera
constituyendo así la PDU de la capa de aplicación. La PDU se transfiere a la capa
de aplicación del nodo destino, este elimina la cabecera y entrega el mensaje al
usuario.
Para ello ha sido necesario todo este proceso:
1. Ahora hay que entregar la PDU a la capa de presentación para ello hay que
añadirle la correspondiente cabecera ICI y transformarla así en una IDU, la
cual se transmite a dicha capa.
2. La capa de presentación recibe la IDU, le quita la cabecera y extrae la
información, es decir, la SDU, a esta le añade su propia cabecera (PCI)
constituyendo así la PDU de la capa de presentación.
3. Esta PDU es transferida a su vez a la capa de sesión mediante el mismo
proceso, repitiéndose así para todas las capas.
4. Al llegar al nivel físico se envían los datos que son recibidos por la capa
física del receptor.
5. Cada capa del receptor se ocupa de extraer la cabecera, que anteriormente
había añadido su capa homóloga, interpretarla y entregar la PDU a la capa
superior.
6. Finalmente llegará a la capa de aplicación la cual entregará el mensaje al
usuario.
[editar]Formato de los datos
Otros datos reciben una serie de nombres y formatos específicos en función de la
capa en la que se encuentren, debido a como se describió anteriormente la
adhesión de una serie de encabezados e información final. Los formatos de
información son los que muestra el gráfico:

12. APDU
Unidad de datos en capa de aplicación(capa 7).
PPDU
Unidad de datos en la capa de presentación(capa 6).
SPDU
Unidad de datos en la capa de sesión(capa 5).
TPDU
(segmento)
Unidad de datos en la capa de transporte(capa 4).
Paquete o Datagrama
Unidad de datos en el nivel de red(capa 3).
Trama
Unidad de datos en la capa de enlace(capa 2).
Bits
Unidad de datos en la capa física(capa 1).

13. [editar]Operaciones sobre los datos
En determinadas situaciones es necesario realizar una serie de operaciones sobre
las PDU para facilitar su transporte, debido a que son demasiado grandes o bien
porque son demasiado pequeñas y estaríamos desaprovechando la capacidad del
enlace.
Bloqueo y desbloqueo
El bloqueo hace corresponder varias (N)-SDUs en una (N)-PDU.
El desbloqueo identifica varias (N)-SDUs que están contenidas en una (N)-PDU.
Concatenación y separación
La concatenación es una función-(N) que realiza el nivel-(N) y que hace
corresponder varias (N)-PDUs en una sola (N-1)-SDU.
La separación identifica varias (N)-PDUs que están contenidas en una sola (N-1)-
SDU.
[editar]Cultura popular
[editar]Capa 8
Fuera del modelo OSI pero haciendo referencia este modelo se habla de la 'capa
8', el cual popularmente se conoce como un error que sucede "entre el teclado y la
silla", haciendo referencia que el error es del usuario final o (la mayoría de la
veces) un humano. En estos términos cuando se habla de "error de Capa 8" se
habla de un error humano. Pero cabe repetir que esto es cultura popular, porque
no es parte del estándar.
Protocolo TCP/IP
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Una red es una configuración de computadora que intercambia información.
Pueden proceder de una variedad de fabricantes y es probable que tenga
diferencias tanto en hardware como en software, para posibilitar la comunicación
entre estas es necesario un conjunto de reglas formales para su interacción. A
estas reglas se les denominan protocolos.
Un protocolo es un conjunto de reglas establecidas entre dos dispositivos para
permitir la comunicación entre ambos.
DEFINICION TCP / IP
Se han desarrollado diferentes familias de protocolos para comunicación por red
de datos para los sistemasUNIX. El más ampliamente utilizado es el
InternetProtocol Suite, comúnmente conocido como TCP / IP.
Es un protocolo DARPA que proporciona transmisión fiable de paquetes de datos
sobre redes. El nombre TCP / IP Proviene de dos protocolos importantes de la
familia, el TransmissionContorlProtocol (TCP) y el Internet Protocol (IP). Todos
juntos llegan a ser más de 100 protocolos diferentes definidos en este conjunto.
El TCP / IP es la base del Internet que sirve para enlazar computadoras que
utilizan diferentes sistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y
computadoras centrales sobre redes de área local y área extensa. TCP / IP fue
desarrollado y demostrado por primera vez en 1972 por el departamento de
defensa de los Estados Unidos, ejecutándolo en el ARPANET una red de área
extensa del departamento de defensa.
LAS CAPAS CONCEPTUALES DEL SOFTWARE DE PROTOCOLOS
Pensemos los módulos del software de protocolos en una pila vertical constituida
por capas. Cada capa tiene la responsabilidad de manejar una parte del problema.
RED
Conceptualmente, enviar un mensaje desde un programa de aplicación en una
maquina hacia un programa de aplicaciones en otra, significa transferir el mensaje
hacia abajo, por las capas sucesivas del software de protocolo en la maquina
emisora, transferir un mensaje a través de la red y luego, transferir el mensaje
hacia arriba, a través de las capas sucesivas del software de protocolo en la
maquina receptora.
En la practica, el software es mucho más complejo de lo que se muestra en el
modelo. Cada capa toma decisiones acerca de lo correcto del mensaje y
selecciona una acción apropiada con base en el tipo de mensaje o la dirección de
destino. Por ejemplo, una capa en la maquina de recepción debe decidir cuándo

15. tomar un mensaje o enviarlo a otra maquina. Otra capa debe decidir que programa
de aplicación deberá recibir el mensaje.
Para entender la diferencia entre la organización conceptual del software de
protocolo y los detalles de implantación, consideremos la comparación de la figura
2 . El diagrama conceptual (A) muestra una capa de Internet entre una capa de
protocolo de alto nivel y una capa de interfaz de red. El diagrama realista (B)
muestra el hecho de que el software IP puede comunicarse con varios módulos de
protocolo de alto nivel y con varias interfaces de red.
Aun cuando un diagrama conceptual de la estratificación por capas no todos los
detalles, sirven como ayuda para explicar los conceptos generales. Por ejemplo el
modelo 3 muestra las capas del software de protocolo utilizadas por un mensaje
que atraviesa tres redes. El diagrama muestra solo la interfaz de red y las capas
de protocolo Internet en los ruteadores debido a que sólo estas capas son
necesarias para recibir, rutear y enviar los diagramas. Sé en tiende que cualquier
maquina conectada hacia dos redes debe tener dos módulos de interfaz de red,
aunque el diagrama de estratificación por capas muestra sólo una capa de interfaz
de red en cada maquina.
Como se muestra en la figura, el emisor en la maquina original emite un mensaje
que la capa del IP coloca en un datagrama y envía a través de la red 1. En las
maquinas intermedias el datagrama pasa hacia la capa IP, la cual rutea el
datagrama de regreso, nuevamente(hacia una red diferente). Sólo cuando se
alcanza la maquina en el destino IP extrae el mensaje y lo pasa hacia arriba, hacia
la capa superior del software de protocolos.
FUNCIONALIDAD DE LAS CAPAS
Una vez que se toma la decisión de subdividir los problemas de comunicación en
cuatro subproblemas y organizar el software de protocolo en módulos, de manera
que cada uno maneja un problema, surge la pregunta. "¿Qué tipo de funciones
debe instalar en cada modulo?". La pregunta no es fácil de responder por varias
razones. En primer lugar, un grupo de objetivos y condiciones determinan un
problema de comunicación en particular, es posible elegir una organización que
optimice un software de protocolos para ese problema. Segundo, incluso cuando
se consideran los servicios generales al nivel de red, como un transporte confiable
es posible seleccionar entre distintas maneras de resolver el problema. Tercero, el
diseño de una arquitectura de red y la organización del software de protocolo esta
interrelacionado; no se puede diseñar a uno sin considera al otro.
MODELO DE REFERENCIA ISO DE 7 CAPAS
Existen dos modelos dominantes sobre la estratificación por capas de protocolo.
La primera, basada en el trabajo realizado por la International
OrganizationforStandardization (Organización para la Estandarización o ISO, por
sus siglas en inglés ), conocida como Referencia Model of Open
SystemInterconnection Modelo de referencia de interconexión de sistemas
abiertos ) de ISO, denominada frecuentemente modelo ISO. El modelo ISO

16. contiene 7 capas conceptuales organizadas como se muestra a continuación:
(imágenes removidas, es necesario bajar el trabajo).
El modelo ISO, elaborado para describir protocolos para una sola red, no contiene
un nivel especifico para el ruteo en el enlace de redes, como sucede con el
protocolo TCP/IP.
X.25 Y SU RELACIÓN CON EL MODELO ISO
Aun cuando fue diseñado para proporcionar un modelo conceptual y no una guía
de implementación, el esquema de estratificación por capas de ISO ha sido la
base para la implementación de varios protocolos. Entre los protocolos
comúnmente asociados con el modelo ISO, el conjunto de protocolos conocido
como X.25 es probablemente el mejor conocido y el más ampliamente utilizado.
X.25 fue establecido como una recomendación de la TelecommunicationsSection
de la International TelecommunicationsUnion (ITU-TS), una organización
internacional que recomienda estándares para los servicios telefónicos
internacionales. X.25 ha sido adoptado para las redes públicas de datos y es
especialmente popular en Europa. Consideraremos a X.25 para ayudar a explicar
la estratificación por capas de ISO.
Dentro de la perspectiva de X.25, una red opera en gran parte como un sistema
telefónico. Una red X.25 se asume como si estuviera formada por complejos
conmutadores de paquetes que tienen la capacidad necesaria para el ruteo de
paquetes. Los anfitriones no están comunicados de manera directa a los cables de
comunicación de la red. En lugar de ello, cada anfitrión se comunica con uno de
los conmutadores de paquetes por medio de una línea de comunicación serial. En
cierto sentido la comunicación entre un anfitrión y un conmutador de paquetes
X.25 es una red miniatura que consiste en un enlace serial. El anfitrión puede
seguir un complicado procedimiento para transferir paquetes hacia la red.
Capa física. X.25 especifica un estándar para la interconexión física entre
computadoras anfitrión y conmutadores de paquetes de red, así como los
procedimientos utilizados para transferir paquetes de una máquina a otra. En el
modelo de referencia, el nivel 1 especifica la interconexión física incluyendo las
características de voltaje y corriente. Un protocolo correspondiente, X.2 1,
establece los detalles empleados en las redes publicas de datos.
Capa de enlace de datos. El nivel 2 del protocolo X.25 especifica la forma en
que los datos viajan entre un anfitrión y un conmutador de paquetes al cual esta
conectado. X.25 utiliza él termino trama para referirse a la unidad de datos
cuando esta pasa entre un anfitrión y un conmutador de paquetes (es
importante entender que la definición de X.25 de trama difiere ligeramente de la
forma en que la hemos empleado hasta aquí). Dado que el hardware, como tal,
entrega solo un flujo de bits, el nivel de protocolos 2 debe definir el formato de
las tramas y especificar cómo las dos maquinas reconocen las fronteras de la
trama. Dado que los errores de transmisión pueden destruir los datos, el nivel
de protocolos 2 incluye una detección de errores (esto es, una suma de
verificación de trama). Finalmente, dado que la transmisión es no confiable, el

17. nivel de protocolos 2 especifica un intercambio de acuses de recibo que permite
a las dos máquinas saber cuando se ha transferido una trama con éxito.
Hay protocolos de nivel 2, utilizado comúnmente, que se conoce como High Level
Data Link Communication (Comunicación de enlace de datos de alto nivel), mejor
conocido por sus siglas, HDLC. Existen varias versiones del HDLC, la más
reciente es conocida como HDLCILAPB. Es Recordar que una transferencia
exitosa en el nivel 2 significa que una trama ha pasado hacia un conmutador de
paquetes de red para su entrega; esto no garantiza que el conmutador de
paquetes acepte el paquete o que este disponible para rutearlo.
Capa de red. El modelo de referencia ISO especifica que el tercer nivel
contiene funciones que completan la interacción entre el anfitrión y la red.
Conocida como capa de red o subred de comunicación, este nivel define la
unidad básica de transferencia a través de la red e incluye el concepto de
direccionamiento de destino y ruteo. Debe recordarse que en el mundo de X.25
la comunicación entre el anfitrión y el conmutador de paquetes esta
conceptualmente aislada respecto al trafico existente. Así, la red permitiría que
paquetes definidos por los protocolos del nivel 3 sean mayores que el tamaño
de la trama que puede ser transferida en el nivel 2. El software del nivel 3
ensambla un paquete en la forma esperada por la red y utiliza el nivel 2 para
transferido (quizás en fragmentos) hacia el conmutador de paquetes. El nivel 3
también debe responder a los problemas de congestionamiento en la red.
Capa de transporte. El nivel 4 proporciona confiabilidad punto a punto y
mantiene comunicados al anfitrión de destino con el anfitrión fuente. La idea
aquí es que, así como en los niveles inferiores de protocolos se logra cierta
confiabilidad verificando cada transferencia, la capa punto a punto duplica la
verificación para asegurarse de que ninguna máquina intermedia ha fallado.
Capa de sesión. Los niveles superiores del modelo ISO describen cómo el
software de protocolos puede organizarse para manejar todas las funciones
necesarias para los programas de aplicación. El comité ISO considera el
problema del acceso a una terminal remota como algo tan importante que
asignó la capa 5 para manejarlo. De hecho, el servicio central ofrecido por las
primeras redes publicas de datos consistía en una terminal para la
interconexión de anfitriones. Las compañías proporcionaban en la red,
mediante una línea de marcación, una computadora anfitrión de propósito
especial, llamada PacketAssembler and Disassembler (Ensamblador -v
desensamblador de paquetes o PAD, por sus siglas en ingles). Los
suscriptores, por lo general de viajeros que
Transportaban su propia computadora y su módem, se ponían en contacto con la
PAD local, haciendo una conexión de red hacia el anfitrión con el que deseaban
comunicarse.

18. Muchas compañías prefirieron comunicarse por medio de la red para
subcomunicación por larga distancia, porque resultaba menos cara que la
marcación directa.
Capa de presentación. La capa 6 de ISO esta proyectada para incluir funciones
que muchos programas de aplicación necesitan cuando utilizan la red. Los
ejemplos comunes incluyen rutinas estándar que comprimen texto o convierten
imágenes gráficas en flujos de bits para su transmisión a través de la red. Por
ejemplo, un estándar ISO, conocido como AbstractSvntaxNotation 1 (Notación
de sintaxis abstracta 1 o ASN 1, por sus siglas en ingles), proporciona una
representación de datos que utilizan los programas de aplicación. Uno de los
protocolos TCP/IP, SNMP, también utiliza ASN 1 para representar datos.
Capa de aplicación. Finalmente, la capa 7 incluye programas de aplicación que
utilizan la red. Como ejemplos de esto se tienen al correo electrónico o a los
programas de transferencia de archivos. En particular, el ITU-TS tiene
proyectado un protocolo para correo electrónico, conocido como estándar
X.400. De hecho, el ITU y el ISO trabajan juntos en el sistema de manejo de
mensajes; la versión de ISO es conocida como MOTIS.
EL MODELO DE ESTRATIFICACIÓN POR CAPAS DE TCP/IP DE INTERNET
El segundo modelo mayor de estratificación por capas no se origina de un comité
de estándares, sino que proviene de las investigaciones que se realizan respecto
al conjunto de protocolos de TCP/IP. Con un poco de esfuerzo, el modelo ISO
puede ampliarse y describir el esquema de estratificación por capas del TCP/IP,
pero los presupuestos subyacentes son lo suficientemente distintos para
distinguirlos como dos diferentes.
En términos generales, el software TCP/IP está organizado en cuatro capas
conceptuales que se construyen sobre una quinta capa de hardware. El siguiente
esquema muestra las capas conceptuales así como la forma en que los datos
pasan entre ellas.
CAPAS CONCEPTUALES PASO DE OBJETOS ENTR E CAPAS
APLICACION
TRANSPORTE
INTERNET
INTERFAZ DE RED
HARDWARE
Capa de aplicación. Es el nivel mas alto, los usuarios llaman a una aplicación
que acceda servicios disponibles a través de la red de redes TCP/IP. Una

19. aplicación interactúa con uno de los protocolos de nivel de transporte para
enviar o recibir datos. Cada programa de aplicación selecciona el tipo de
transporte necesario, el cual puede ser una secuencia de mensajes individuales
o un flujo continuo de octetos. El programa de aplicación pasa los datos en la
forma requerida hacia el nivel de transporte para su entrega.
Capa de transporte. La principal tarea de la capa de transporte es proporcionar
la comunicación entre un programa de aplicación y otro. Este tipo de
comunicación se conoce frecuentemente como comunicación punto a punto. 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 Internet. 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 interfaz de 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. Una interfaz de red puede consistir en un dispositivo
controlador (por ejemplo, cuando la red es una red de área local a la que las
máquinas están conectadas directamente) o un complejo subsistema que utiliza
un protocolo de enlace de datos propios (por ejemplo, cuando la red consiste
de conmutadores de paquetes que se comunican con anfitriones utilizando
HDLC).

20. DIFERENCIAS ENTRE X.25 Y LA ESTRATIFICACION POR CAPAS DE
INTERNET
Hay dos diferencias importantes y sutiles entre el esquema de estratificación por
capas del TCP/IP y el esquema X.25. La primera diferencia gira entorno al
enfoque de la atención de la contabilidad, en tanto que la segunda comprende la
localización de la inteligencia en el sistema completo.
NIVELES DE ENLACE Y CONFIABILIDAD PUNTO A PUNTO
Una de las mayores diferencias entre los protocolos TCP/IP y X.25 reside en su
enfoque respecto a los servicios confiables de entrega de datos. En el modelo
X.25, el software de protocolo detecta y maneja errores en todos los niveles.
Protocolos complejos a nivel de enlace garantizan que la transferencia de datos
entre un anfitrión y un conmutador de paquetes que esta conectados se realice
correctamente. Una suma de verificación acompaña a cada fragmento de datos
transferido y el receptor envía acuses de recibo de cada segmento de datos
recibido. El protocolo de nivel de enlace incluye intervalos de tiempo y algoritmos
de retransmisión que evitan la pérdida de datos y proporcionan una recuperación
automática después de las fallas de hardware y su reiniciación.
Los niveles sucesivos de X.25 proporcionan confiabilidad por sí mismos. En el
nivel 3, X.25 también proporciona detección de errores y recuperación de
transferencia de paquetes en la red mediante el uso de sumas de verificación así
como de intervalos de tiempo y técnicas de retransmisión. Por ultimo, el nivel 4
debe proporcionar confiabilidad punto a punto pues tiene una correspondencia
entre la fuente y el destino final para verificar la entrega.
En contraste con este esquema, el TCP/IP basa su estratificación por capas de
protocolos en la idea de que la confiabilidad punto a punto es un problema. La
filosofía de su arquitectura es sencilla: una red de redes se debe construir de
manera que pueda manejar la carga esperada, pero permitiendo que las máquinas
o los enlaces individuales pierdan o alteren datos sin tratar repetidamente de
recuperarlos. De hecho, hay una pequeña o nula confiabilidad en la mayor parte
del software de las capas de interfaz de red. En lugar de esto, las capas de
transporte manejan la mayor parte de los problemas de detección y recuperación
de errores.
El resultado de liberar la capa de interfaz de la verificación hace que el software
TCP/IP sea mucho más fácil de entender e implementar correctamente. Los
ruteadores intermedios pueden descartar datagramas que se han alterado debido
a errores de transmisión. Pueden descartar datagramas que no se pueden
entregar o que, a su llegada, exceden la capacidad de la máquina y pueden rutear
de nuevo datagramas a través de vías con retardos más cortos o más largos sin
informar a la fuente o al destino.
Tener enlaces no confiables significa que algunos datagramas no llegarán a su
destino. La detección y la recuperación de los datagramas perdidos se establecen
entre el anfitrión fuente y el destino final y se le llama verificación end-to-end 2 El
software extremo a extremo que se ubica en la capa de transporte utiliza sumas

21. de verificación, acuses de recibo e intervalos de tiempo para controlar la
transmisión. Así, a diferencia del protocolo X.25, orientado a la conexión, el
software TCP/IP enfoca la mayor parte del control de la confiabilidad hacia una
sola capa.
LOCALIZACIÓN DE LA INTELIGENCIA Y LA TOMA DE DECISIONES
Otra diferencia entre el modelo X.25 y el modelo TCP/IP se pone de manifiesto
cuando consideramos la localización de la autoridad y el control. Como regla
general, las redes que utilizan X.25 se adhieren a la idea de que una red es útil
porque proporciona un servicio de transporte. El vendedor que ofrece el servicio
controla el acceso a la red y monitorea el trafico para llevar un registro de
cantidades y costos. El prestador de servicios de la red también maneja
internamente problemas como el ruteo, el control de flujo y los acuses de recibo,
haciendo la transferencia confiable. Este enfoque hace que los anfitriones puedan
(o necesiten) hacer muy pocas cosas. De hecho, la red es un sistema complejo e
independiente en el que se pueden conectar computadoras anfitrión relativamente
simples; los anfitriones por si mismos participan muy poco en la operación de la
red.
En contraste con esto, el TCP/IP requiere que los anfitriones participen en casi
todos los protocolos de red. Ya hemos mencionado que los anfitriones
implementan activamente la detección y la corrección de errores de extremo a
extremo. También participan en el ruteo puesto que deben seleccionar una ruta
cuando envían datagramas y participan en el control de la red dado que deben
rnanejar los mensajes de control ICMP. Así, cuando la comparamos con una red
X.25, una red de redes TCP/IP puede ser vista como un sistema de entrega de
paquetes relativamente sencillo, el cual tiene conectados anfitriones inteligentes.
EL PRINCIPIO DE LA ESTRATIFICACION POR CAPAS DE PROTOCOLOS
Independientemente del esquema de estratificación por capas que se utilice o de
las funciones de las capas, la operación de los protocolos estratificados por capas
se basa en una idea fundamental. La idea, conocida como principio de
estratificación por capas puede resumirse de la siguiente forma: (imágenes
removidas, es necesario bajar el trabajo).
Los protocolos estratificados por capas están diseñados de modo que una capa n
en el receptor de destino reciba exactamente el mismo objeto enviado por la
correspondiente capa n de la fuente.
El principio de estratificación por capas explica por que la estratificación por capas
es una idea poderosa. Esta permite que el diseñador de protocolos enfoque su
atención hacia una capa a la vez, sin preocuparse acerca del desempeño de las
capas inferiores. Por ejemplo, cuando se construye una aplicación para
transferencia de archivos, el diseñador piensa solo en dos copias del programa de
aplicación que se correrá en dos máquinas y se concentrará en los mensajes que
se necesitan intercambiar para la transferencia de archivos. El diseñador asume
que la aplicación en el anfitrión receptor es exactamente la misma que en el
anfitrión emisor.

22. ESTRATIFICACIÓN POR CAPAS EN UN AMBIENTE DE INTERNET TCP/IP
Nuestro planteamiento sobre el principio de estratificación por capas es un tanto
vago y la ilustración de la figura 11.o toca un tema importante dado que permite
distinguir entre la transferencia desde una fuente hasta un destino final y la
transferencia a través de varias redes. La figura 11.7. ilustra la distinción y muestra
el trayecto de un mensaje enviado desde un programa de aplicación en un
anfitrión hacia la aplicación en otro a través de un ruteador.
Como se muestra en la figura, la entrega del mensaje utiliza dos estructuras de
red separadas, una para la transmisión desde el anfitrión A hasta el ruteador R y
otra del ruteador R al anfitrión B. El siguiente principio de trabajo de estratificación
de capas indica que el marco entregado a R es idéntico al enviado por el anfitrión
A. En contraste, las capas de aplicación y transporte cumplen con la condición
punto a punto y están diseñados de modo que el software en la fuente se
comunique con su par en el destino final. Así, el principio de la estratificación por
capas establece que el paquete recibido por la capa de transporte en el destino
final es idéntico al paquete enviado por la capa de transporte en la fuente original.
Es fácil entender que, en las capas superiores, el principio de estratificación por
capas se aplica a través de la transferencia punto a punto y que en las capas
inferiores se aplica en una sola transferencia de máquina. No es tan fácil ver como
el principio de estratificación de capas se aplica a la estratificación Internet. Por un
lado, hemos dicho que los anfitriones conectados a una red de redes deben
considerarse como una gran red virtual, con los datagramas IP que hacen las
veces de tramas de red. Desde este punto de vista, los datagramas viajan desde
una fuente original hacia un destino final y el principio de la estratificación por
capas garantiza que el destino final reciba exactamente el datagrama que envío la
fuente. Por otra parte, sabemos que el encabezado "datagram" contiene campos,
como "time tolive", que cambia cada vez que el "datagram" pasa a través de un
ruteador. Así, el destino final no recibirá exactamente el mismo diagrama que
envío la fuente. Debemos concluir que, a pesar de que la mayor parte de los
datagramas permanecen intactos cuando pasan a través de una red de redes, el
principio de estratificación por capas solo se aplica a los datagramas que realizan
transferencias de una sola máquina. Para ser precisos, no debemos considerar
que las capas de Internet proporcionan un servicio punto a punto.
ESTRATIFICACIÓN POR CAPAS EN PRESENCIA DE UNA SUBESTRUCTURA
DE RED
Cuando un ruteador recibe un datagrama, este puede entregar el datagrama en su
destino o en la red local, o transferir el datagrama a través de una línea serial
hacia otro ruteador. La cuestión es la siguiente: "¿cómo se ajusta el protocolo
utilizado en una línea serial con respecto al esquema de estratificación por capas
del TCP/IP?" La respuesta depende de como considera el diseñador la
interconexión con la línea serial.
Desde la perspectiva del IP, el conjunto de conexiones punto a punto entre
ruteadores puede funcionar como un conjunto de redes físicas independientes o
funcionar colectivamente como una sola red física. En el primer caso, cada enlace

23. físico es tratado exactamente como cualquier otra red en una red de redes. A esta
se le asigna un numero único de red (por lo general de clase C) y los dos
anfitriones que comparten el enlace tiene cada uno una dirección única IP
asignada para su conexión. Los ruteadores se añaden a la tabla de ruteo IP como
lo harían para cualquier otra red. Un nuevo modulo de software se añade en la
capa de interfaz de red para controlar el nuevo enlace de hardware, pero no se
realizan cambios sustanciales en el esquema de estratificación por capas. La
principal desventaja del enfoque de redes independientes es la proliferación de
números de redes (uno por cada conexión entre dos maquinas), lo que ocasiona
que las tablas de ruteo sean tan grandes como sea necesario. Tanto la línea serial
IP (Serial Line IP o SLIP) como el protocolo punto a punto (Point to Point Protocol
o PPP) tratan a cada enlace serial como una red separada.
El segundo método para ajustar las conexiones punto a punto evita asignar
múltiples direcciones IP al cableado físico. En lugar de ello, se tratan a todas las
conexiones colectivamente como una sola red independiente IP con su propio
formato de trama, esquema de direccionamiento de hardware y protocolos de
enlace de datos. Los ruteadores que emplean el segundo método necesitan solo
un numero de red IP para todas las conexiones punto a punto.
Usar el enfoque de una sola red significa extender el esquema de estratificación
por capas de protocolos para añadir una nueva capa de ruteo dentro de la red,
entre la capa de interfaz de red y los dispositivos de hardware. Para las máquinas
con una sola conexión punto a punto, una capa adicional parece innecesaria. La
figura 1 1.8 muestra la organización del software de la capa Internet pasa hacia la
interfaz de red todos los datagramas que deberá enviarse por cualquier conexión
punto a punto. La interfaz los pasa hacia él modulo de ruteo dentro de la red que,
además, debe distinguir entre varias conexiones físicas y rutear el datagrama a
través de la conexión correcta.
El programador que diseña software de ruteo dentro de la red determina
exactamente como selecciona el software un enlace físico. Por lo general, el
algoritmo conduce a una tabla de ruteo dentro de la red. La tabla de ruteo dentro
de la red es análoga a una tabla de ruteo de una red de redes en la que se
especifica una transformación de la dirección de destino hacia la ruta. La tabla
contiene pares de enteros, (D, L), donde D es una dirección de destino de un
anfitrión y L especifica una de las líneas físicas utilizadas para Ilegar al destino.
Las diferencias entre una tabla de ruteo de red de redes y una tabla de ruteo
dentro de la red son que esta ultima, es mucho más pequeña. Contiene solamente
información de ruteo para los anfitriones conectados directamente a la red punto a
punto. La razón es simple: la capa Internet realiza la transformación de una
dirección de destino arbitraria hacia una ruta de dirección especifica antes de
pasar el datagrama hacia una interfaz de red. De esta manera, la capa dentro de
la red solo debe distinguir entre máquinas en una sola red unto a punto.
LA DESVENTAJA DE LA ESTRATIFICACIÓN POR CAPAS
La estratificación por capas es una idea fundamental que proporciona las bases
para el diseño de protocolos. Permite al diseñador dividir un problema complicado

24. en subproblemas y resolver cada parte de manera independiente. Por desgracia,
el software resultante de una estratificación por capas estrictas puede ser muy
ineficaz. Si se considera el trabajo de la capa de transporte, debe aceptar un flujo
de octetos desde un programa de aplicación, dividir el flujo en paquetes y enviar
cada paquete a través de la red de redes. Para optimizar la transferencia, la capa
de transporte debe seleccionar el tamaño de paquete más grande posible que le
permita a un paquete viajar en una trama de red. En particular, si la máquina de
destino está conectada a una máquina de la misma red de la fuente, solo la red
física se verá involucrada en la transferencia, así, el emisor puede optimizar el
tamaño del paquete para esta red. Si el software preserva una estricta
estratificación por capas, sin embargo, la capa de transporte no podrá saber como
ruteará él modulo de Internet él trafico o que redes están conectadas
directamente. Mas aun, la capa de transporte no comprenderá el datagrama o el
formato de trama ni será capaz de determinar como deben ser añadidos muchos
octetos de encabezado a un paquete. Así, una estratificación por capas estricta
impedirá que la capa de transporte optimice la transferencia.
Por lo general, las implantaciones atenúan el esquema estricto de la estratificación
por capas cuando construyen software de protocolo. Permiten que información
como la selección de ruta y la MTU de red se propaguen hacia arriba. Cuando los
buffers realizan el proceso de asignación, generalmente dejan espacio para
encabezados que serán añadidos por los protocolos de las capas de bajo nivel y
pueden retener encabezados de las tramas entrantes cuando pasan hacia
protocolos de capas superiores. Tal optimización puede producir mejoras notables
en la eficiencia siempre y cuando conserve la estructura básica en capas.
COMANDOS TCP/IP
TCP/IP incluye dos grupos de comandos utilizados para suministrar servicios de
red:
Los comandos remotos BERKELEY
Los comandos DARPA
Los comandos remotos BERKELEY, que fueron desarrollados en la
Universidad Berkeley (California), incluyen órdenes para comunicaciones entre
sistemas operativos UNIX, como copia remota de archivos, conexión remota,
ejecución de shell remoto, etc.
Permiten utilizar recursos con otros hosts, pudiendo tratar distintas redes como
si fueran una sola.
En la versión 4 para UNIX Sistema V, se pueden distinguir los siguientes
comandos más comunes:
RCP Realiza una copia de archivos al mismo o a otro servidor
RLOGINGL-RLOGINVT Se utiliza para hacer una conexión al mismo o a otro
servidor
REXEC-RSH Permite ejecutar comandos del sistema operativo en

25. El mismo o enotro servidor.
Los comandos DARPA incluyen facilidades para emulación de terminales,
transferencia de archivos, correo y obtención de información sobre usuarios.
Pueden ser utilizadas kpara comunicación con computadores que ejecutan
distintos sistemas operativos.
En la versión 2.05 para DOS, dependiendo de las funciones que realizan, se
pueden distinguir los siguientes grupos de comandos:
Kernel PC/TCP y herramientas asociadas
Se utilizan para cargar el núcleo TCP/IP en la memoria del computador.
BOOTP Asigna la dirección IP de la estación de trabajo
INET Descarga el núcleo PC/TCP de la memoria y/o realiza estadísticas de red
KERNEL Carga el núcleo TCP/IP en la memoria y lo deja residente
Configuraci6n de la red
Permiten configurar TCP/IP con determinados parámetros.
IFCONFIG Configura el hardware para TCP/IP
IPCONFIG Configura el software TCP/IP y la direcci6n IP
Transferencia de archivos
Se utilizan para transferir archivos entre distintos computadores.
DDAT'ES Muestra las fechas y horas guardadas en un archivo
creado con el comando TAR
FTP Transfiere archivos entre una estación de trabajo y
un servidor
FRPSRV Convierte una estación de trabajo en un servidor
FTP
PASSWD Se utiliza para poner contraseñas en las estaciones
de trabajo a los usuarios para poder utilizar él
comando
FTPSRV
RMT Permite realizar copia de archivos en una unidad de
cinta
TAR Realiza una copia de archivos creando un único
archivo de

26. BACKUP
TFTP Transfiere archivos entre una estación de trabajo
un servidor o a otra estación de trabajo sin
necesidad de validar al usuario
Impresión
Permiten el control de la impresión en las impresoras conectadas al servidor.
DOPREDIR Imprime un trabajo de impresión que aún no ha sido impreso
IPRINT Envía un texto o un archivo a un servidor de impresoras de imagen
LPQ Indica el estado de la cola de impresión indicada
LPR Envía un texto o un archivo a una impresora local o de red.
LPRM Elimina trabajos pendientes de la cola de impresión
ONPREDIR Realiza tareas de configuración para el comando PREDIR
PREDIR Carga o descarga el programa que permite la impresión remota y lo deja
residente.
PRINIT Se usa con los comandos PREDIR y ONPREDIR
PRSTART Indica a la estación de trabajo remota que imprima un archivo usando
la configuración por defecto
Conexión a servidores
Permiten la conexión de los computadores a servidores de nuestra red.
SUPDUP Permite conectarse a otro servidor de la red
TELNET - TN Es el método normal de conectarse a un servidor de la red
Información sobre los usuarios
Muestran información sobre los usuarios conectados a la red.
FINGER Muestra información sobre un usuario conectado a otra estación de
trabajo
NICNAME Muestra información sobre un usuario o sobre un servidor solicitada al
centro de informaci6n de redes
WHOIS Muestra información sobre un usuario registrado que esté conectado a
otra estación de trabajo
Envío y recepción de correo
Estos comandos permiten el envío y/o recepción de correo entre los usuarios de la
red.

27. MAIL Permite enviar y recibir correo en la red
PCMAIL Permite leer correo. Se ha de usar con el comando VMAIL
POP2 - POP3 Se utiliza para leer correo. Se han de usar con VMAIL Y SMTP
SMTP Se utiliza para enviar correo en la red
SMTPSRV Permite leer el correo recibido
VMAIL Es un comando que muestra una pantalla preparada para leer el correo
recibido. Se utiliza en conjunción con los comandos PCMAIL, POP2 0 POP3
Chequeo de la red
Permiten chequear la red cuando aparecen problemas de comunicaciones.
HOST Indica el nombre y la dirección IP de una estación de trabajo determinada
PING Envía una Llamada a una estación de trabajo e informa si se puede
establecer conexión o no con ella
SETCLOCK Muestra la fecha y la hora que tiene la red
COMO FUNCIONA TCP/IP
Una red TCP/IP transfiere datos mediante el ensamblaje de bloques de datos en
paquetes, cada paquete comienza con una cabecera que contiene información de
control; tal como la dirección del destino, seguido de los datos. Cuando se envía
un archivo por la red TCP/IP, su contenido se envía utilizando una serie de
paquetes diferentes. El Internet protocol (IP), un protocolo de la capa de red,
permite a las aplicaciones ejecutarse transparentemente sobre redes
interconectadas. Cuando se utiliza IP, no es necesario conocer que hardware se
utiliza, por tanto ésta corre en una red de área local.
El Transmissión Control Protocol (TCP); un protocolo de la capa de transporte,
asegura que los datos sean entregados, que lo que se recibe, sea lo que se
pretendía enviar y que los paquetes que sean recibidos en el orden en que fueron
enviados. TCP terminará una conexión si ocurre un error que haga la transmisión
fiable imposible.
ADMINISTRACION TCP/IP
TCP/IP es una de las redes más comunes utilizadas para conectar computadoras
con sistema UNIX. Las utilidades de red TCP/IP forman parte de la versión 4,
muchas facilidades de red como un sistema UUCP, el sistema de correo, RFS y
NFS, pueden utilizar una red TCP/CP para comunicarse con otras máquinas.
Para que la red TCP/IP esté activa y funcionado será necesario:
Obtener una dirección Internet.
Instalar las utilidades Internet en el sistema
Configurar la red para TCP/IP
Configurar los guiones de arranque TCP/IP
Identificar otras máquinas ante el sistema

28. Configurar la base de datos del o y ente de STREAMS
Comenzar a ejecutar TCP/IP.
¿QUÉ ES INTERNET?
Internet es una red de computadoras que utiliza convenciones comunes a la hora
de nombrar y direccionar sistemas. Es una colecciona de redes independientes
interconectadas; no hay nadie que sea dueño o active Internet al completo.
Las computadoras que componen Internet trabajan en UNIX, el sistema operativo
Macintosh, Windows 95 y muchos otros. Utilizando TCP/IP y los protocolos
veremos dos servicios de red:
Servicios de Internet a nivel de aplicación
Servicios de Internet a nivel de red
SERVICIOS DE INTERNET A NIVEL DE APLICACIÓN:
Desde el punto de vista de un usuario, una red de redes TCP/IP aparece como un
grupo de programas de aplicación que utilizan la red para llevar a cabo tareas
útiles de comunicación. Utilizamos el término interoperabilidad para referirnos a la
habilidad que tienen diversos sistemas de computación para cooperar en la
resolución de problemas computacionales. Los programas de aplicación de
Internet muestran un alto grado de interoperabilidad. La mayoría de usuarios que
accesan a Internet lo hacen al correr programas de aplicación sin entender la
tecnología TCP/IP, la estructura de la red de redes subyacente o incluso sin
entender el camino que siguen los datos hacia su destino. Sólo los programadores
que crean los programas de aplicación de red necesitan ver a la red de redes
como una red, así como entender parte de la tecnología. Los servicios de
aplicación de Internet más populares y difundidos incluyen:
Correo electrónico. El correo electrónico permite que un usuario componga
memorandos y los envíe a individuos o grupos. Otra parte de la aplicación de
correo permite que un usuario lea los memorandos que ha recibido. El correo
electrónico ha sido tan exitoso que muchos usuarios de Internet depende de él
para su correspondencia normal de negocios. Aunque existen muchos sistemas
de correo electrónico, al utilizar TCP/IP se logra que la entrega sea más
confiable debido a que non se basa en compradoras intermedias para distribuir
los mensajes de correo. Un sistema de entrega de correo TCP/IP opera al
hacer que la máquina del transmisor contacte directamente la máquina del
receptor. Por lo tanto, el transmisor sabe que, una vez que el mensaje salga de
su máquina local, se habrá recibido de manera exitosa en el sitio de destino.
Transferencia de archivos. Aunque los usuarios algunas veces transfieren
archivos por medio del correo electrónico, el correo está diseñado
principalmente para mensajes cortos de texto. Los protocolos TCP/IP incluyen
un programa de aplicación para transferencia de archivos, el cual permite que
lo usuarios envíen o reciban archivos arbitrariamente grandes de programas o
de datos. Por ejemplo, al utilizar el programa de transferencia de archivos, se

29. puede copiar de una máquina a otra una gran base de datos que contenga
imágenes de satélite, un programa escrito en Pascal o C++, o un diccionario del
idioma inglés. El sistema proporciona una manera de verificar que los usuarios
cuenten con autorización o, incluso, de impedir el acceso. Como el correo, la
transferencia de archivos a través de una red de redes TCP/IP es confiable
debido a que las dos máquinas comprendidas se comunican de manera directa,
sin tener que confiar en máquinas intermedias para hacer copias del archivo a
lo largo del camino.
Acceso remoto. El acceso remoto permite que un usuario que esté frente a una
computadora se conecte a una máquina remota y establezca una sesión
interactiva. El acceso remoto hace aparecer una ventana en la pantalla del
usuario, la cual se conecta directamente con la máquina remota al enviar cada
golpe de tecla desde el teclado del usuario a una máquina remota y muestra en
la ventana del usuario cada carácter que la computadora remota lo genere.
Cuando termina la sesión de acceso remoto, la aplicación regresa al usuario a
su sistema local.
SERVICIOS DE INTERNET A NIVEL DE RED
Un programador que crea programas de aplicación que utilizan protocolos TCP/IP
tiene una visión totalmente diferente de una red de redes, con respecto a la visión
que tiene un usuario que únicamente ejecuta aplicaciones como el correo
electrónico. En el nivel de red, una red de redes proporciona dos grandes tipos de
servicios que todos los programas de aplicación utilizan. Aunque no es importante
en este momento entender los detalles de estos servicios, no se deben omitir del
panorama general del TCP/IP:
Servicio sin conexión de entrega de paquetes. La entrega sin conexión es una
abstracción del servicio que la mayoría de las redes de conmutación de
paquetes ofrece. Simplemente significa que una red de redes TCP/IP rutea
mensajes pequeños de una máquina a otra, basándose en la información de
dirección que contiene cada mensaje. Debido a que el servicio sin conexión
rutea cada paquete por separado, no garantiza una entrega confiable y en
orden. Como por lo general se introduce directamente en el hardware
subyacente, el servicio sin conexión es muy eficiente.
Servicio de transporte de flujo confiable. La mayor parte de las aplicaciones
necesitan mucho más que sólo la entrega de paquetes, debido a que requieren
que el software de comunicaciones se recupere de manera automática de los
errores de transmisión, paquetes perdidos o fallas de conmutadores
intermedios a lo largo del camino entre el transmisor y el receptor. El servicio de
transporte confiable resuelve dichos problemas. Permite que una aplicación en
una computadora establezca una "conexión" con una aplicación en otra
computadora, para después enviar un gran volumen de datos a través de la
conexión como si fuera perramente y directa del hardware.

30. Muchas redes proporcionan servicios básicos similares a los servicios TCP/IP,
pero existen unas características principales que los distingue de los otros
servicios:
Independencia de la tecnología de red. Ya que el TCP/IP está basado en una
tecnología convencional de conmutación de paquetes, es independiente de
cualquier marca de hardware en particular. La Internet global incluye una
variedad de tecnologías de red que van de redes diseñadas para operar dentro
de un solo edificio a las diseñadas para abarcar grandes distancias. Los
protocolos TCP/IP definen la unidad de transmisión de datos, llamada
datagrama, y especifican cómo transmitir los datagramas en una red en
particular.
Interconexión universal. Una red de redes TCP/IP permite que se comunique
cualquier par de computadoras conectadas a ella. Cada computadora tiene
asignada una dirección reconocida de manera universal dentro de la red de
redes. Cada datagrama lleva en su interior las direcciones de destino para
tomar decisiones de ruteo.
Acuses de recibo punto-a-punto. Los protocolos TCP/IP de una red de redes
proporcionan acuses de recibo entre la fuente y el último destino en vez de
proporcionarlos entre máquinas sucesivas a lo largo del camino, aún cuando
las dos máquinas no estén conectadas a la misma red física.
Estándares de protocolo de aplicación. Además de los servicios básicos de
nivel de transporte (como las conexiones de flujo confiable), los protocolos
TCP/IP incluyen estándares para muchas aplicaciones comunes, incluyendo
correo electrónico, transferencia de archivos y acceso remoto. Por lo tanto,
cuando se diseñan programas de aplicación que utilizan el TCP/IP, los
programadores a menudo se encuentran con que el software ya existente
proporciona los servicios de comunicación que necesitan
TCP/IP
Bajo las siglas TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol) se agrupa un
paquete de protocolos de comunicación de datos. El paquete toma este nombre
por dos de los protocolos que lo integran, el TCP, o Protocolo de Control de
Transferencia, y el IP, o Protocolo de Internet, dos de los más importantes
protocolos que podemos hallar en dicho paquete. Teniendo esto en cuenta, desde
ahora nos referiremos a dicho paquete como a los protocolos TCP/IP, en plural.
Motivos para trabajar con Enlaces de Redes
La comunicación de datos se ha convertido en parte fundamental de la
computación.
Las redes globales reúnen datos sobre sistemas diversos.
La mayor parte de las redes son entidades independientes.

31. Una nueva tecnología hace posible interconectar muchas redes físicas diferentes y
hacerlas funcionar como una unidad coordinada, llamadainternetworking,
unificando diferentes tecnologías de HARDWARE subyacentes al proporcionar un
conjunto de normas de comunicación y una forma de interconectar redes
heterogéneas. La tecnología de red de redes oculta los detalles del hardware de
red y permite que las computadoras se comuniquen en forma independiente de
sus conexiones físicas de red.
Los enlaces de redes son Sistemas Abiertos porque las especificaciones están
disponibles públicamente, cualquier persona puede desarrollar el software
necesario para comunicarse a través de una red de redes.
Historia de los protocolos TCP/IP
Para conocer el origen de dichos protocolos tendremos que retroceder en el
tiempo hasta 1969. En dicho año, DARPA (DefenseAdvancedResearchProjects
Agency), creo ARPANET, un proyecto de I+D para crear una red experimental de
intercambio de paquetes. Dicha red fue evolucionando hasta que, en 1975, paso
de ser experimental a ser completamente operacional. Durante este periodo se
desarrollaron los protocolos TCP/IP. En 1983 los protocolos fueron adoptados
como estándares militares y todas las máquinas conectadas a ARPANET hubieron
de migrar a estos protocolos. Para facilitar esta migración DARPA fundó BBN
(Bolt, Beranek&Newman) para implementar los protocolos TCP/IP en el Unix de
Berkeley (BSD Unix). Esto supuso el inicio del largo matrimonio entre TCP/IP y
Unix.
A finales del 83 la original ARPANET se divide en dos subredes, MILNET, la parte
no clasificada de la DDN (Defense Data Network) y una nueva y mas reducida
ARPANET. Al conjunto de estas redes se le denominó Internet.
Finalmente en 1990 ARPANET desaparece, pero pese a ello Internet permanece
como la red de redes.
Características de TCP/IP
Los protocolos TCP/IP presentan las siguientes características:
Son estándares de protocolos abiertos y gratuitos. Su desarrollo y
modificaciones se realizan por consenso, no a voluntad de un determinado
fabricante. Cualquiera puede desarrollar productos que cumplan sus
especificaciones.
Independencia a nivel software y hardware Su amplio uso los hace
especialmente idóneos para interconectar equipos de diferentes
fabricantes, no solo a Internet sino también formando redes locales. La
independencia del hardware nos permite integrar en una sola varios tipos
de redes (Ethernet, Token Ring, X.25...)

32. Proporcionan un esquema común de direccionamiento que permite a un
dispositivo con TCP/IP localizar a cualquier otro en cualquier punto de la
red.
Son protocolos estandarizados de alto nivel que soportan servicios al
usuario y son ampliamente disponibles y consistentes.
Servicios de Internet a Nivel Aplicación
Desde el punto de vista de un usuario, una red TCP/IP aparece como un grupo de
programas de aplicación que utiliza la red para llevar a cabo tareas útiles de
comunicación.
Interoperabilidad
Término utilizado para referirse a la habilidad que tienen diversos sistemas de
computación para cooperar en la resolución de problemas computacionales.
Los servicios de aplicación de Internet más populares y difundidos incluyen:
Correo Electrónico
Al utilizar TCP/IP en los sistemas de correo electrónico, se logra que la entrega
sea mucho más confiable, debido a que no se basa en computadoras intermedias
para distribuir los mensajes de correo. Un sistema de entrega de correo TCP/IP
opera al hacer que la máquina del transmisor se conecte directamente a la
máquina del receptor.
Transferencia de Archivos
Los protocolos TCP/IP incluyen un programa de aplicación para transferencia de
archivos. Al igual que el correo electrónico la transferencia de archivo es confiable
debido a que las dos máquinas comprendidas se comunican de manera directa.
Acceso Remoto
Permite que un usuario que esté enfrente de una computadora se conecte a una
máquina remota y establezca una sesión interactiva. Cuando termina la sesión de
acceso remoto, la aplicación regresa al usuario a su sistema local.
Servicios de Internet a Nivel de Red
En el nivel de redes, una red de redes proporciona dos grandes tipos de servicios
que todos los programas de aplicación utilizan:

33. Servicio sin Conexión de Entrega de Paquetes
Significa, que una red de redes TCP/IP rutea mensajes pequeños de una máquina
a otra, basándose en la información de dirección que contiene cada mensaje.
Como cada paquete se rutea por separado, no garantiza una entrega confiable y
en orden. Como generalmente se introduce directamente en el HARDWARE
subyacente, el servicio sin conexión es muy eficiente.
Servicio de Transporte de Flujo Confiable
La mayor parte de las aplicaciones necesitan mucho más que solo la entrega de
paquetes, debido a que requieren que el SW de comunicaciones se recupere de
manera automática de los errores de transmisión, paquetes perdidos o fallas de
los computadores intermedios. El servicio de transporte confiable resuelve estos
problemas.
Las principales características distintivas que distingue a TCP/IP de los otros
servicios básicos similares son:
Independencia de la Tecnología de Red
Como TCP/IP está basado en una tecnología convencional de conmutación de
paquetes, es independiente de cualquier marca de HARDWARE en particular. Los
protocolos TCP/IP definen la unidad de transmisión de datos, llamados
Datagramas, y especificar como transmitir los datagramas en una red particular.
Interconexión Universal
TCP/IP permite que se comunique cualquier par de computadores conectados a
ella. Cada computador tiene asignada una dirección reconocida de manera
universal dentro de la red de redes. Cada datagrama lleva en su interior las
direcciones de su fuente y de su destino. Los computadores intermedios de
comunicación utilizan la dirección de destino para tomar decisiones de ruteo.
Acceso de Recibo Punto a Punto
Los protocolos TCP/IP proporcionan acuses de recibo entre la fuente de destino y
el último destino en vez de proporcionarlos entre máquinas sucesivas a lo largo
del camino.
Estándares de Protocolos de Aplicación
Además de los servicios básicos de nivel de transporte, los protocolos TCP/IP
incluyen estándares para muchas aplicaciones comunes, incluyendo correo
electrónico, transferencia de archivos y acceso remoto.

34. TCP/IP y el modelo OSI
El modelo de referencia OSI
A la hora de describir la estructura y función de los protocolos de comunicaciones
se suele recurrir a un modelo de arquitectura desarrollado por la ISO (International
StandardsOrganization). Este modelo se denomina Modelo de Referencia OSI
(Open SystemsInterconnect).
El modelo OSI esta constituido por 7 capas que definen las funciones de los
protocolos de comunicaciones. Cada capa del modelo representa una función
realizada cuando los datos son transferidos entre aplicaciones cooperativas a
través de una red intermedia.
Esta representación en forma de pila, en la que cada capa reposa sobre la anterior
suele llamarse pila de protocolos o simplemente pila.
En una capa no se define un único protocolo sino una función de comunicación de
datos que puede ser realizada por varios protocolos. Así, por ejemplo, un
protocolo de transferencia de ficheros y otro de correo electrónico facilitan, ambos,
servicios de usuario y son ambos parte de la capa de aplicación.
Cada protocolo se comunica con su igual en la capa equivalente de un sistema
remoto. Cada protocolo solo ha de ocuparse de la comunicación con su gemelo,
sin preocuparse de las capas superior o inferior. Sin embargo, también debe haber
acuerdo en como pasan los datos de capa en capa dentro de un mismo sistema,
pues cada capa esta implicada en el envío de datos.

35. Las capas superiores delegan en las inferiores para la transmisión de los datos a
través de la red subyacente. Los datos descienden por la pila, de capa en capa,
hasta que son transmitidos a través de la red por los protocolos de la capa física.
En el sistema remoto, irán ascendiendo por la pila hasta la aplicación
correspondiente.
La ventaja de esta arquitectura es que, al aislar las funciones de comunicación de
la red en capas, minimizamos el impacto de cambios tecnológicos en el juego de
protocolos, es decir, podemos añadir nuevas aplicaciones sin cambios en la red
física y también podemos añadir nuevo hardware a la red sin tener que reescribir
el software de aplicación.
Aproximación al modelo de arquitectura de los protocolos TCP/IP
El modelo de arquitectura de estos protocolos es mas simple que el modelo OSI,
como resultado de la agrupación de diversas capas en una sola o bien por no usar
alguna de las capas propuestas en dicho modelo de referencia.
Así, por ejemplo, la capa de presentación desaparece pues las funciones a definir
en ellas se incluyen en las propias aplicaciones. Lo mismo sucede con la capa de
sesión, cuyas funciones son incorporadas a la capa de transporte en los
protocolos TCP/IP. Finalmente la capa de enlace de datos no suele usarse en
dicho paquete de protocolos.
De esta forma nos quedamos con una modelo en cuatro capas, tal y como se ve
en la siguiente figura:
Al igual que en el modelo OSI, los datos descienden por la pila de protocolos en el
sistema emisor y la escalan en el extremo receptor. Cada capa de la pila añade a

36. los datos a enviar a la capa inferior, información de control para que el envío sea
correcto. Esta información de control se denomina cabecera, pues se coloca
precediendo a los datos. A la adición de esta información en cada capa se le
denomina encapsulación. Cuando los datos se reciben tiene lugar el proceso
inverso, es decir, según los datos ascienden por la pila, se van eliminando las
cabeceras correspondientes.
Cada capa de la pila tiene su propia forma de entender los datos y, normalmente,
una denominación especifica que podemos ver en la tabla siguiente. Sin embargo,
todos son datos a transmitir, y los términos solo nos indican la interpretación que
cada capa hace de los datos.
TCP UDP
Capa de Aplicación Flujo Mensaje
Capa de Transporte Segmento Paquete
Capa de Internet Datagrama Datagrama
Capa de Acceso a la Red Trama Trama
Estudio por capas del modelo de arquitectura TCP/IP
Capa de Acceso a la Red

37. Los protocolos de esta capa proporcionan al sistema los medios para enviar los
datos a otros dispositivos conectados a la red. Es en esta capa donde se define
como usar la red para enviar un datagrama. Es la única capa de la pila cuyos
protocolos deben conocer los detalles de la red física. Este conocimiento es
necesario pues son estos protocolos los que han de dar un formato correcto a los
datos a transmitir, de acuerdo con las restricciones que nos imponga, físicamente,
la red.
Las principales funciones de los protocolos definidos en esta capa son:
Encapsulación de los datagramas dentro de los marcos a transmitir por la
red.
Traducción de las direcciones IP a las direcciones físicas de la red.
Capa de Internet
El protocolo mas importante de esta capa y piedra base de toda la Internet es el
IP. Este protocolo proporciona los servicios básicos de transmisión de paquetes
sobre los cuales se construyen todas las redes TCP/IP. Las funciones de este
protocolo incluyen:
Definir del datagrama, que es la unidad básica de transmisión en Internet.
Definir el esquema de direccionamiento de Internet.
Mover los datos entre la capa de acceso a red y la capa de transporte.
Encauzar los datagramas hacia sistemas remotos. (Routing)
Realizar la fragmentación y re-ensamblaje de los datagramas.
El protocolo IP es un "protocolo sin conexión", es decir, no intercambia información
de control para establecer una conexión antes de enviar los datos. En caso de que
dicha conexión fuese necesaria, el IP delegará tal labor en protocolos de otras
capas.
Este protocolo tampoco realiza detección de errores o recuperación de datos ante
los mismos.
Los protocolos TCP/IP fueron diseñados para el intercambio de datos en
ARPANET, que era una red de intercambio de paquetes. Un paquete es un bloque
de datos que lleva consigo la información necesaria para enviarlo. Para aclarar
esto podríamos comparar un paquete con una tarjeta postal, en la que no solo
escribimos un mensaje sino que además añadimos los datos pertinentes para que
llegue a su destinatario, nombre, dirección, etc.
Una red de intercambio de paquetes usa esta información para cambiar los
paquetes de una red a otra moviéndolos hacia su destino final. Cada paquete
navega por la red independientemente de cualquier otro paquete.

38. El datagrama es el formato del paquete que define el IP. Un datagrama consta de
dos partes, la cabecera y los datos.
Estructura de un paquete IPv4
Bits 0 - 3 4 - 7 8 - 15 16 - 18 19 - 31
Longitud
Versión Encabezado Tipo de servicio Longitud Total
IP
Offset del
Identificación Flags
fragmento
Tiempo de vida Protocolo Chequeo de cabecera
Dirección de origen
Dirección de destino
Opciones
Datos
A la hora de enviar un datagrama, el IP comprueba la dirección de destino. Aquí
nos surgen dos posibilidades:
1. Que el destino sea una maquina de la red local. En este caso se envía el
datagrama directamente a dicha maquina y listo.
2. Que el destino sea una maquina perteneciente a otra red física. En este
caso el IP encauzara el datagrama a través de gateways hacia su destino.
El termino ingles de este encauzamineto, normalmente mas usado que el
español, esrouting.
Con la segunda posibilidad surge un problema más. Puesto que el datagrama va a
atravesar distintas redes físicas, puede darse el caso de que su tamaño no sea
adecuado para la transmisión a través de estas redes, pues cada tipo de red
define un tamaño máximo para los paquetes que pueden circular por ella.
En este caso, cuando llegue al gateway, el IP fragmentará el datagrama en piezas
mas pequeñas, y a efectos de facilitar su ensamblaje posterior en la cabecera de
cada pieza resultante se especificará a que datagrama pertenece y que posición
tiene la pieza dentro del datagrama. Para el ensamblaje de las piezas se

39. comprueban estos campos de la cabecera y otro mas en el que se indica si hay
mas fragmentos que ensamblar o no.
Una vez que el datagrama llega a la maquina de destino, y en concreto a la capa
de Internet, el IP habrá de enviarlo al protocolo correspondiente de la capa de
transporte. Los protocolos de dicha capa tienen asignados unos números que los
identifican y que quedan registrados en la cabecera del datagrama.
Otro protocolo definido en la capa de Internet es el ICMP, protocolo de control de
mensajes en Internet. Dicho protocolo usa el sistema de envío de mensajes del IP
para enviar sus propios mensajes.
Los mensajes enviados por este protocolo realizan las siguientes funciones:
Control de flujo: Cuando los datagramas llegan demasiado rápido a una
maquina, de forma que esta no tiene tiempo para procesarlos, el ICMP de
dicha maquina enviará al emisor de los datagramas un mensaje para que
detenga el envío temporalmente.
Detección de destinos inalcanzables: Cuando no se puede alcanzar la
dirección de destino de un datagrama, la máquina que detecta el problema
envía a la dirección de origen de ese datagrama un mensaje notificando
dicha situación.
Redireccion de rutas: Cuando a un gateway, le llega un datagrama a enviar
a una máquina, y existe otro gateway que resulta ser una opción mejor para
enviar dicho datagrama, el primer gateway envía al emisor un mensaje
comunicándole dicha situación para que el envío se haga a través del
segundo gateway.
Chequeo de sistemas remotos: Una máquina que necesite saber si otra
máquina de otra red está conectada y operacional le enviara un mensaje,
llamado echo, que la otra máquina devolverá si está conectada y
operacional. El comando ping de Unix utiliza este protocolo.
Capa de transporte
Los dos protocolos más importantes de esta capa son el TCP y el UDP. El primero
se encarga de los servicios de envío de datos con detección y corrección de
errores. El UDP proporciona servicios de envío de datagramas sin conexión.
El protocolo UDP proporciona a los programas de aplicación acceso directo al
envío de datagramas, parecido al servicio que proporciona el IP. Este permite a
las aplicaciones intercambiar mensajes con un mínimo de supervisión por parte
del protocolo.
Este protocolo se usa principalmente en:

40. Envío de pequeñas cantidades de datos, pues seria mas costoso supervisar
el establecimiento de conexiones y asegurar un envío fidedigno que
retransmitir el conjunto de datos completo.
Aplicaciones que se ajustan al modelo "pregunta-respuesta". La respuesta
se puede usar como una confirmación a la pregunta. Si no se recibe
respuesta, en un cierto periodo de tiempo, la aplicación, simplemente,
vuelve a enviar la pregunta.
Aplicaciones que tienen su propio sistema de verificar que el envío de datos
ha sido fidedigno y no requieren este servicio de los protocolos de la capa
de transporte.
Las aplicaciones que requieren de la capa de transporte un servicio de transmisión
de datos fidedigno, usan el protocolo TCP. Este protocolo verifica que los datos se
envíen a través de la red adecuadamente y en la secuencia apropiada. Las
características de este protocolo son:
Fiabilidad.
Orientado a la conexión y al flujo de datos.
Para lograr la fiabilidad, el TCP, se basa en un mecanismo de confirmación
positiva con retransmisión (PAR, del inglés, Positive
AcknowledgementwithRetransmision).
Básicamente, este mecanismo consiste en que el emisor envíe los datos una y
otra vez, hasta que reciba una confirmación de la llegada de los datos en perfecto
estado.
Cada segmento de datos contiene un campo de chequeo que el sistema receptor
usa para verificar la integridad de los datos. Para cada segmento recibido
correctamente se envía una confirmación. Los segmentos dañados se eliminan.
Tras un cierto periodo de tiempo, el emisor, volverá a enviar todos aquellos
segmentos para los que no ha recibido confirmación.
El protocolo TCP es un protocolo orientado a la conexión. Este protocolo establece
una conexión entre las dos máquinas que se comunican. Se intercambia
información de control antes y después de la transmisión de los datos.
El TCP ve los datos que envía como un flujo continuo de bytes, no como paquetes
independientes. Debido a esto, es necesario enviarlos en la secuencia adecuada.
El TCP, se cuida de mantener esta secuencia mediante los campos de número de
secuencia y número de confirmación de la cabecera de segmento.
En el paso, de información de control, que realiza el TCP, antes de establecer la
conexión, se intercambian tres paquetes. Dicho intercambio se denomina "apretón
a tres vías".

41. En el primer segmento, el emisor comunica al receptor, el número inicial de su
secuencia. Esto se realiza poniendo este número en el campo número de
secuencia de la cabecera del segmento, y activando el bit de sincronización de
números de secuencia.
Cuando este segmento llega al receptor este contesta enviando:
Su propio número inicial de secuencia, en el campo de número de
secuencia y activando el bit de sincronización.
La confirmación de recepción, indicando en el campo de confirmación el
número inicial de secuencia del emisor y activando el bit de confirmación.
Cuando este segundo segmento llega al emisor este confirma la recepción del
mismo enviando un tercer segmento con el número de inicio de secuencia del
receptor en el campo de número de confirmación y el bit de confirmación activado.
En este momento, el emisor tiene plena conciencia de que la maquina receptora
esta operacional y lista para recibir sus datos, así pues se inicia el envío de los
mismos.
Según se van recibiendo datos, el receptor irá indicando al emisor la correcta
recepción de los mismos. Esto se realiza periódicamente, enviando al emisor un
segmento con el bit de confirmación activado y el número de secuencia del ultimo
byte recibido correctamente. De esta forma nos evitamos el tener que enviar una
confirmación con cada byte recibido.
En el campo de ventana de la cabecera de este mismo segmento se indica el
número de bytes que el receptor es capaz de aceptar. Este número indica al
emisor que puede continuar enviando segmentos siempre y cuando la longitud en
bytes de estos sea inferior al tamaño de la ventana. Un tamaño de ventana cero
indicará al emisor que detenga el envío de segmentos hasta recibir un segmento
con tamaño de ventana mayor que cero.
Cuando el emisor termina de enviar los datos se establece otro "apretón a tres
vías" que difiere del que ha tenido lugar como inicio de la conexión únicamente, en
que en vez de llevar activado el bit de sincronización, los segmentos llevaran
activado el bit de fin de transmisión de datos.
El TCP es también responsable de enviar los datos recibidos a la aplicación
correcta. La aplicación a la que se destina los datos esta identificada por un
número de 16 bits llamado número de puerto. El número de puerto, tanto del
origen como del destino, se especifica en la cabecera de cada segmento.
Capa de aplicación

42. En esta capa se incluyen los procesos que usan los protocolos de la capa de
transporte. Hay muchos protocolos de aplicación La mayor parte proporcionan
servicios de usuario y constantemente se añaden nuevos servicios. Algunos de los
protocolos mas conocidos de esta capa son:
Telnet: Protocolo que permite la conexión remota de terminales.
FTP: Utilizado para efectuar transferencias interactivas de ficheros.
SMTP: Este es el protocolo que nos permite enviar correo a través de la
red.
Estos tres protocolos hacen uso de los servicios orientados a la conexión del TCP.
Algunos protocolos que, en cambio, usan los servicios del UDP son:
DNS: Protocolo que traduce en direcciones IP los nombres asignados a los
dispositivos de la red.
NFS: Protocolo que permite la compartición de ficheros por distintas
maquinas de una red.
RIP: Utilizado por los dispositivos de la red para intercambiar información
relativa a las rutas a seguir por los paquetes.
Servicios de la capa de Transporte
En este trabajo estudiaremos dos mecanismos alternativos que tienen como
objetivo común la utilización de los servicios de transporte, esta vez, por parte de
usuarios que están acostumbrados a un entorno de procesamiento de datos, es
decir, a procesos, funciones, etc.
Aprovecharemos también para presentar un paradigma que recibe habitualmente
el nombre de cliente-servidor. A partir de él analizaremos un conjunto de funciones
de biblioteca que permiten un acceso directo a los servicios de transporte, en un
caso, y un acceso totalmente transparente, en el segundo caso. El trabajo está
basado en dos productos estándares de facto conocidos bajo las denominaciones
TCP/IP y NFS, este último desarrollado por la compañía SUN MicroSystems Inc.
El modelo cliente-servidor
En general asumimos tácitamente que los dos procesos que se comunican sobre
una conexión de transporte son simétricos. En la práctica, esta suposición
frecuentemente no se cumple. Un ejemplo común es una red de computadoras
personales sin disco o estaciones de trabajo, llamadas clientes (clients), que se
comunican mediante una red con un servidor de archivos (file server), el que
cuenta con un disco donde se almacenan todos los datos de usuario. En este
sistema, los clientes acceden a sus datos enviando solicitudes (requests) al
servidor, que lleva a cabo el trabajo y envía de regreso las respuestas (replies). La
comunicación toma entonces la forma de un par solicitudrespuesta, siempre

43. iniciada por los clientes y nunca por un servidor. Este modelo se conoce con el
nombre de modelo cliente-servidor (client-server) y resulta de suma utilidad en el
desarrollo de aplicaciones.
Se puede definir a la arquitectura cliente/servidor como:
Un modelo para el desarrollo de sistemas de información en el que las
transacciones se dividen en procesos independientes que cooperan entre sí para
intercambiar información, servicios o recursos. Se denomina cliente al proceso que
inicia el diálogo o solicita los recursos y servidor al proceso que responde a las
solicitudes.
En definitiva se trata de un modelo asimétrico de interacción entre procesos que
refleja la naturaleza de muchos patrones de comunicación en los que un servidor
es un proceso que está en condiciones de ofrecer un servicio alcanzable a través
de la red y un cliente es un proceso que necesita un servicio, pide por él y espera
una respuesta. Los servidores y clientes corren asincrónicamente y únicamente
sincronizan cuando se comunican.
En particular, podemos clasificar a los procesos servidores según la forma en que
se atienden los pedidos provenientes de clientes; tenemos un servidor interactivo
cuando procesa las solicitudes de servicio en forma secuencial mientras que
tenemos un servidor concurrente cuando se genera un nuevo proceso para
atender a los clientes y el original queda nuevamente a la espera de nuevas
solicitudes de servicio.
Entre las principales características de la arquitectura cliente/servidor se pueden
destacar las siguientes:
El servidor presenta a todos sus clientes una interfaz única y bien definida.
El cliente no necesita conocer la lógica del servidor, sólo su interfaz
externa.
El cliente no depende de la ubicación física del servidor, ni del tipo de
equipo físico en el que se encuentra, ni de su sistema operativo.
Los cambios en el servidor implican pocos o ningún cambio en el cliente.
Modelo OSI
El modelo OSI esta constituido por 7 capas que definen las funciones de los
protocolos de comunicaciones. Cada capa del modelo representa una función
realizada cuando los datos son transferidos entre aplicaciones cooperativas a

44. través de una red intermedia.
Descripcion:
Capa de aplicación. Es la única capa que no presta servicio a otra puesto que es
la capa de nivel superior del modelo OSI directamente relacionada con el usuario.
La aplicación a través del software dialoga con los protocolos respectivos para
acceder al medio. Por ejemplo, se accede a un procesador de textos por el
servicio de transferencia de archivos de esta capa. Algunos protocolos
relacionados con esta capa son: http, Correo electrónico, telnet.
Capa de presentación. Los datos son formateadosse proveendiversas funciones
de conversión y codificación que se aplican a los datos provenientes de la capa
aplicación. Estas funciones aseguran que estos datos enviados desde la capa de
aplicación de un sistema origen podrán ser leídos por la capa de aplicación de otro
sistema destino. Un ejemplo de funciones de codificación sería el cifrado de datos
una vez que éstos salen de una aplicación. Por ejemplo los formatos de imágenes
jpeg y gif que se muestran en páginas web. Este formato asegura que todos los
navegadores web puedan mostrar las imágenes, con independencia del sistema
operativo utilizado. Algunos protocolos relacionados con esta capa son: JPEG,
MIDI, MPEG, QUICKTIME.
Capa de sesión. Es la responsable de establecer, administrar y concluir las
sesiones de comunicaciones entre entidades de la capa de presentación.
LaComunicación en esta capa consiste en peticiones de servicios y respuestas
entre aplicaciones ubicadas en diferentes dispositivos. Un ejemplo de este tipo de
coordinación podría ser el que tiene lugar entre un servidor y un cliente de base de
datos.
Capa de transporte. es la encargada de la comunicación confiable entre host,
control de flujo y de la corrección de errores entre otras cosas. Los datos son
divididos en segmentos identificados con un encabezado con un número de puerto
que identifica la aplicación de origen. En esta capa funcionan protocolos como