Este documento describe los protocolos TCP/IP y su arquitectura de cuatro capas. TCP/IP fue desarrollado originalmente para conectar redes heterogéneas y se utiliza ampliamente hoy en día en Internet y redes LAN. La comunicación entre redes se realiza a través de los protocolos TCP e IP.

1. Redes de
Computadoras
TCP/IP
Ing. Eduardo Interiano
Ing. Faustino Montes de Oca

2. Antecedentes
TCP/IP es un conjunto de protocolos que
prestan diversos servicios
TCP es el nombre de uno de los protocolos
de capa de transporte : Transmision Control
Protocol
IP es el nombre uno de los protocolos de
capa de red: Internet Protocol
TCP/IP 2

3. Antecedentes
TCP/IP fue desarrollado en 1969 por
DARPA: Departamento de Proyectos
Avanzados de Investigación de la Defensa
de EE.UU
El propósito era resolver el problema de
redes con tecnologías muy diferentes entre sí
(redes heterogéneas)
TCP/IP 3

4. Antecedentes
TCP/IP fue utilizado en la primera red de
conmutación de paquetes del mundo:
ARPANET que condujo al desarrollo de la
Internet
TCP/IP se usa en Internet y además en
redes LAN
TCP/IP es el grupo de protocolos más usado
actualmente y lo será por muchos años más
TCP/IP 4

5. Arquitectura de TCP/IP
TCP/IP tiene una arquitectura de 4 niveles
Capa de Aplicación
Capa de Transporte
Capa de Internet
Capa de Red
TCP/IP 5

6. Arquitectura de TCP/IP
Cuando se emplea
TCP/IP, la información
viaja entre emisor y Capa de Aplicación
receptor en segmentos Capa de Transporte
creados por TCP y
encapsulados por IP Capa de Internet
Los segmentos son Capa de Red
llamados Datagramas IP
TCP/IP 6

7. La arquitectura de red
La arquitectura de red es una serie de roles
que determinan el diseño y operación de los
componentes de hardware y software
empleados para crear una red de
computadoras
La arquitectura de red define un conjunto de
protocolos de comunicación que determina
cómo se realiza la comunicación
TCP/IP 7

8. Las arquitecturas de red en
uso
Xerox Networking Systems
Novell Netware
DECnet Phase IV
DECnet /OSI
Apple Talk
Netbios
TCP/IP 8

9. Comunicación entre redes
Dos redes diferentes, que utilizan el mismo
protocolo de comunicaciones TCP/IP,
pueden comunicarse entre sí, sin que los
equipos tengan que ser de la misma marca o
fabricante
Por ejemplo una estación con Windows NT
de Microsoft puede intercambiar datos con
una computadora Sun con Solaris
TCP/IP 9

10. Protocolos de comunicación
Una arquitectura de red provee además los
protocolos de comunicación que se usan por
un par de niveles correspondientes dentro de
sistemas diferentes
Un protocolo de comunicación define el
formato de la unidad de datos (datagrama)
que será intercambiada por niveles iguales
en equipos diferentes
TCP/IP 10

11. Protocolos de comunicación
protocolos
Capa de Aplicación Capa de Aplicación
Capa de Transporte Capa de Transporte
Capa de Internet Capa de Internet
Capa de Red Capa de Red
servicios
TCP/IP 11

12. Protocolos de comunicación
Pueden existir dos grandes tipos de
protocolos:
Protocolos orientados a conexión
Protocolos no orientados a conexión
TCP/IP 12

13. Protocolo orientado a
conexión
Un protocolo orientado a conexión
proporciona un servicio similar al provisto por
el servicio telefónico, tiene 3 fases distintas:
Establecer la conexión
Transferencia de datos
Terminar la conexión
TCP/IP 13

14. Protocolo orientado a
conexión
Durante la comunicación con un protocolo
orientado a conexión se requiere información
para identificar la conexión con la cual los
datos están asociados
Un protocolo orientado a conexión es
descrito como un servicio confiable y
secuencial
TCP/IP 14

15. Protocolo no orientado a
conexión
Un protocolo no orientado a conexión
proporciona un servicio similar al provisto por
el servicio de correo postal
La comunicación tiene solo una fase simple
pues no requiere establecer la conexión
El mensaje se identifica con la dirección de
fuente y la del destino
No es un servicio confiable
TCP/IP 15

16. TCP/IP y el modelo OSI
Capa de Aplicación
Capa de Transporte
Capa de Internet
Capa de Red
TCP/IP 16

17. Enrutamiento en TCP/IP
Capa de Aplicación Protocolo de aplicación Capa de Aplicación
Protocolo de transporte
Capa de Transporte Capa de Transporte
Capa de Internet Capa de Internet
Capa de Red Red Red Capa de Red
Red A Red B
TCP/IP 17

18. Enrutamiento en TCP/IP
El enrutamiento es el proceso a través del
cual dos estaciones que se comunican se
encuentran y usan la mejor trayectoria de
una red TCP/IP sin importar la complejidad
Componentes del enrutado:
Determinar las trayectorias disponibles
Seleccionar la mejor trayectoria
Enviar el paquete por la mejor ruta
TCP/IP 18

19. Principios de enrutamiento
Hay tres procesos principales
El nodo final necesita saber cómo y cuando
comunicarse con un enrutador
El enrutador necesita saber cómo determinar una
ruta adecuada hacia una red remota
El enrutador de la red destino necesita saber
cómo conectarse al nodo final
TCP/IP 19

20. Direccionamiento TCP/IP
Una dirección IP es un conjunto de cuatro
números decimales cada uno formado por un
byte y que se escriben separados por un
punto, en total son 32 bits; por ejemplo:
200.10.4.8
Cada host debe tener una dirección IP única
TCP/IP 20

21. Direccionamiento IP
Una dirección IP consta de dos partes:
La dirección de red
El número de host
Red host
La red se distingue del host por medio de la
máscara
TCP/IP 21

22. Direccionamiento IP
La máscara contiene unos (1) en la parte
correspondiente a la red y ceros (0) en la
parte correspondiente al host
Dirección IP
111111111111111111 00000000000000
Red host
TCP/IP 22

23. Direccionamiento IP
Ejemplo:
Dirección IP = 200.10.4.8
Máscara = 255.255.255.0
Dirección IP = 200.10.4.8
11111111 11111111 11111111 00000000
200 . 10 . 4 0
TCP/IP 23

24. Direccionamiento TCP
El protocolo TCP usa además números de
puerto (números de 16 bits para un total de
65000) para identificar los servicios
Los números de puertos de 0 a 1023 están
reservados
TCP/IP 24

25. Servicios de aplicación TCP/IP
La capa de aplicación del protocolo TCP/IP
provee servicios de red al usuario
Cada servicio es un protocolo independiente
Algunos servicios comunes son: Telnet, FTP,
NFS, DNS, SMTP, SNMP, POP, WWW,
TFTP
TCP/IP 25

26. Direccionamiento IP
Clases de redes
Clase de 1er byte máscara Total Host por
red redes red
A 1 .. 126 255.0.0.0 126 2**24-2 =
(01…) 16777214
B 128 .. 191 255.255.0.0 64*256= 2**16-2 =
(10…) 16384 65534
C 192 .. 223 255.255.255.0 32*256* 254
(110…) 256=2097152
D 224 .. 239 N/A 16
E 240 .. 254 N/A 7
TCP/IP 26

27. Direccionamiento IP
Tipos de direcciones IP
Direcciones IP públicas
(administradas por NIC o por sus
representantes, los proveedores de servicios)
Direcciones IP privadas
(pueden ser usadas sin requerir permiso por
cualquiera)
TCP/IP 27

28. Direccionamiento IP
Direcciones IP privadas
Clase redes máscara Total Host por
de red redes red
A 10.0.0.0 255.0.0.0 1 256*256*254
= 16.646.144
172.16.0.0
256*254 =
B a 255.255.0.0 16
65.024
172.31.0.0
192.168.0.0
C a 255.255.255.0 256 254
192.168.255.0
TCP/IP 28

29. Direccionamiento IP
De los bits a los bytes
Bit : 1 ó 0 (unidad básica de información)
Byte (8 bits)
1 0 1 1 0 1 1 0
TCP/IP 29

30. Direccionamiento IP
Conversión binario a decimal
La numeración binaria es posicional (como la
decimal) pero tiene solo dos valores 0 y 1
128 64 32 16 8 4 2 1
1 0 1 1 0 1 1 0
128+ 0+ 32+ 16+ 0+ 4+ 2+ 0 = 182
Todos los bits en 1 equivalen a 255
TCP/IP 30

31. Direccionamiento IP
Conversión decimal a binario de 8 bits
Procedemos por resta sucesivas
Iniciamos con el bit más a la izquierda (el que
corresponde a 128)
Si el número a convertir es mayor o igual que el
valor decimal que corresponde al bit de turno,
colocamos un 1 y restamos el valor decimal; sino,
colocamos un cero y proseguimos con el bit a la
derecha hasta terminar
TCP/IP 31

32. Direccionamiento IP
Conversión decimal a binario de 8 bits
Ejemplo convertir el valor 150 a binario
128 64 32 16 8 4 2 1
150 = 1 0 0 1 0 1 1 0
150 contiene a 128, ponemos un 1 y restamos 150-128 = 22
22 no contiene ni a 64 ni a 32, ponemos un 0 y otro 0
22 contiene a 16, ponemos un 1 y restamos 22 –16 = 6
6 no contiene a 8, ponemos un 0
6 contiene a 4, ponemos un 1 y restamos 6 – 4 = 2
2 contiene a 2, ponemos un 1 y restamos 2 – 2 = 0
0 no contiene a 1 ponemos un 0 y terminamos
TCP/IP 32