El documento detalla los protocolos de comunicaciones y su función en la transferencia de datos entre computadoras, explicando el modelo OSI y el modelo TCP/IP. Describe las siete capas del modelo OSI, sus responsabilidades y los protocolos asociados, así como la arquitectura del TCP/IP y su aplicación en Internet. También se aborda la interconexión de redes y el manejo de direcciones IP en este contexto.

1. PROTOCOLOS DE COMUNICACIONES
Se entiende al conjunto de reglas que posibilitan y
aseguran una correcta y segura transferencia de
datos entre dos o más computadores.
Existen dos organizaciones internacionales que
han desarrollado estándares para protocolos de
comunicaciones, estas son:
ISO (Internacional Standards Organization) que ha
desarrollado el modelo OSI Open System
Interconecting) y el IEEE (Institute of Electrical and
Electronic Engineers) que desarrolló el modelo
conocido como Proyecto 802

2. MODELO OSI
En este modelo, el propósito de cada nivel es proveer
servicios al nivel superior, liberándolo de los detalles de
implementación de cada servicio.
La información que se envía de un computador a otro debe
pasar del nivel superior al nivel inferior atravesando todos
los demás niveles de forma descendente, dentro del
computador que origina los datos.
A su paso por cada nivel a los datos se les adiciona
información que será removida al llegar a su destino.

3. La información adicionada se clasifica en:
• Información de Control, dirigida a su nivel
correspondiente en el computador de destino. Cada
nivel se comporta como si estuviera comunicándose
con su contraparte en el otro computador.
• Información de Interfase, el objeto de esta información
es definir los servicios provistos por el nivel inferior, y
como deben ser accesados. Esta información luego de
ser empleada por el nivel adyacente es eliminada.

4. ESTRUCTURA DEL MODELO OSI

5. 1. NIVEL FÍSICO
Este nivel, define las características
eléctricas y mecánicas de las interfaces de
la red necesarias para establecer y
mantener la conexión física incluyendo los
cables y los conectores, los métodos de
transmisión y los computadores y equipo de
comunicaciones.

6. 2. NIVEL DE ENLACE DE DATOS
Este nivel se encarga, en el computador de origen, de
alojar en una estructura lógica la agrupación de bits, en
el computador de destino, se encarga de agrupar los
bits provenientes del nivel físico que serán entregadas
al nivel de red.
Los protocolos relacionados con este nivel son los
encargados del formato de los bloques de datos, de los
códigos de dirección, de la detección y recuperación de
errores y del orden de los datos transmitidos.

7. 3. NIVEL DE RED
Los protocolos relacionados con este nivel
se encargan de la administración y gestión
de los datos, emisión de mensajes,
regulación del tráfico de la red y reparto de
trabajo entre las distintas unidades de
interfaz y la estación central. Se encarga
también de que todos los paquetes lleguen
correctamente a su destino.

8. 4. NIVEL DE TRANSPORTE
Se encarga de la recuperación y detección de errores,
además de la transferencia de los datos entre el
emisor y el receptor y de mantener el flujo de la red.
Su función básica es la de aceptar datos, dividirlos en
mensajes y pasarlos al nivel de red, comprobando
que lleguen bien a su destino. Este nivel representa
la línea de separación entre la transmisión de los
datos y el proceso de ellos.
Los protocolos de este nivel controlan la distribución
de los mensajes y evita que se pierdan o se dupliquen.

9. 5. NIVEL DE SESIÓN
Permite que dos aplicaciones residentes en
computadoras diferentes establezcan, usen y terminen
una conexión llamada sesión. Este nivel realiza
reconocimientos de nombres y las funciones necesarias
para que dos aplicaciones se comuniquen a través de la
red , es decir, es la interfaz entre el usuario y la red
Los protocolos de este nivel incluyen reglas para
establecer y finalizar las conexiones, verificando al
mismo tiempo si está teniendo lugar la comunicación y
comunicando la red con el sistema operativo.

10. 6. NIVEL DE PRESENTACIÓN
Determina el formato a usar para el intercambio de
datos en la red. Es el traductor de la red.
Este nivel también maneja la seguridad de emisión ya
que, provee a la red servicios como el de encriptación
de datos.
Traduce la información del formato de máquina a un
formato que pueda entender el usuario. Una de las
funciones más importantes es la traducción de los
diferentes sistemas de codificación ( de ASCII a EBCDIC)

11. 7. NIVEL DE APLICACIÓN
Sirve como ventana para los procesos que
requieren acceder a los servicios de red.
Se encarga del intercambio de información
entre el usuario y el sistema.
Los protocolos de este nivel se ocupan del
soporte de los programas de aplicación,
como claves de acceso, transferencia de
archivos y otros.

12. IEEE
El modelo desarrollado por el IEEE, también
conocido como el PROYECTO 802, fue
orientado a las redes locales.
Este estándar está de acuerdo, en general con
el modelo OSI, difiere principalmente en el
nivel de enlace de datos.
Para IEEE este nivel está dividido en dos
subniveles:

13. MAC (Medium Access Control): subnivel inferior, provee
el acceso compartido de las tarjetas de red al medio
físico, es decir, define la forma en que se va a acceder al
medio físico empleado en la red para el intercambio de
datos.
LLC (Logical Link Control): subnivel superior, maneja la
comunicación de enlace de datos y define el uso de
puntos de interfaz lógico, llamado SAP (Service Access
Points) de manera que otros computadores puedan
emplear el mismo formato para la comunicación con los
niveles superiores independientemente del MAC
empleado.

14. PROTOCOLOS TCP/IP
En 1973, se da inició a un programa de investigación de
tecnologías de comunicación entre redes de diferentes
características. El proyecto se basaba en la
transmisión de paquetes de información, y tenia por
objetivo la interconexión de redes.
De este proyecto surgieron dos redes: Una de
investigación, ARPANET, y una de uso militar, MILNET.
Para comunicar las redes, se desarrollaron varios
protocolos: El protocolo de Internet y los protocolos de
control de transmisión. Posteriormente estos
protocolos se englobaron en el conjunto de protocolos
TCP/IP.

15. Algunos de los motivos de su popularidad
son:
• Independencia del fabricante.
• Soporta múltiples tecnologías.
• Puede funcionar en máquinas de cualquier
tamaño.
• Estándar de EEUU desde 1983.

16. La arquitectura de un sistema TCP/IP tiene
una serie de metas:
• La independencia de la tecnología usada en
la conexión a bajo nivel y la arquitectura del
computador;
• Conectividad Universal a través de la red;
• Reconocimientos de extremo a extremo; y
• Protocolos estandarizados

17. ESTRUCTURA INTERNA
El modelo básico en Internet es el modelo Cliente/Servidor.
El Cliente es un programa que le solicita a otro que le preste un
servicio. El Servidor es el programa que proporciona este servicio.
La arquitectura de Internet esta basada en capas. Esto hace más
fácil la implementación de nuevos protocolos. El conjunto de
protocolos TCP/IP, al estar integrado plenamente a Internet,
también dispone de este tipo de arquitectura.
El modelo de capas de TCP/IP es diferente al propuesto por ISO
para la interconexión de sistemas abiertos (OSI).

18. Este protocolo está compuesto por cuatro capas:
Aplicación, Transporte, Enrutamiento y Capa de interfase

19. Este protocolo se ha diseñado considerando
que:
• Los programas de aplicación NO conocen el
hardware que hará la comunicación.
• Cada paquete de información puede usar
caminos diferentes entre dos máquinas.
• Los programas NO saben sobre que tipo de red
trabajan.
• El uso de red no determina una topología.

20. Con respecto al Modelo OSI/ISO se puede
establecer la siguiente relación
MODELO OSI/ISO TCP/IP
APLICACIÓN
APLICACIÓN (ftp, http, smtp,…)
PRESENTACIÓN
SESIÓN
TRANSPORTE TRANSPORTE (TCP, UDP…)
RED ENRUTAMIENTO (IP, ARP, RARP,
ICMP….)
ENLACE Depende de la tecnología de transmisión:
Ethernet, PPP, Token Ring, Frame
Relay…..

21. ESPECIFICACIONES Y PROTOCOLOS
DE CADA NIVEL TCP/IP.
NIVEL 4 ó CAPA DE APLICACIÓN:
Aquí se encuentran las aplicaciones que
acceden a los servicios disponibles en
Internet, sustentados por sus
correspondientes protocolos.
Por ejemplo: HTTP (Hypertext Transfer
Protocol), FTP (File Transfer Protocol); SMTP
(Simple Mail Transfer Protocol).

22. NIVEL 3 ó CAPA DE TRANSPORTE:
Este nivel proporciona una comunicación de
extremo a extremo entre programas de
aplicación. La información se divide en
paquetes, le añade datos para control de
flujo y control de errores y se los pasa al nivel
de red con la dirección de destino. En el
receptor se encarga de ordenar y reunir los
paquetes para reconstruir la información.

23. Para implementar este nivel se usan dos protocolos:
UDP: Proporciona un nivel de transporte
no fiable por usar datagramas muy
simples. Lo usan aplicaciones como NFS o RPC
por su mayor rapidez.
TCP: Proporciona un nivel de transporte mucho mas
fiable. Libera al programador de aplicaciones,
tener que resolver eventos de paquetes, tales
como retransmisiones, pérdidas, orden,
duplicaciones y otros; pues las gestiona
directamente el protocolo. Al añadir mayor
información a los paquetes, se hace mas lento.

24. NIVEL 2 DE RED O CAPA DE ENRUTAMIENTO:
Esta capa es la responsable de proveer los
siguientes servicios a la capa de transporte:
• Establecer el sistema de direccionamiento
lógico de la red.
• Enrutamiento de paquetes. Si un paquete
que va a ser enrutado excede la máxima
unidad de transferencia de un enlace, esta
capa fragmenta el paquete con el fin de
adaptarse al del enlace y el paquete es
ensamblado en el computador de destino.

25. En la implementación de este nivel se usan
diferentes protocolos
IP (Internet Protocol):
No está orientado a la conexión, los mensajes
tienen un tamaño máximo. Cada datagrama
es independiente, lo que permite que cada
paquete circule por caminos diferentes
provocando que la llegada a destino sea en
forma desordenada, duplicados y quizás con
otros problemas

26. ICMP (Internet Control Message Protocol):
Este protocolo se encarga de informar al origen si
se ha producido algún error durante la entrega
del mensaje. No sólo notifica los errores, sino que
también transporta distintos mensajes de control.
Proporciona un mecanismo de comunicación, de
información de control y de errores entre las
maquinas intermedias usadas por los paquetes.
Los datagramas de ICMP están encapsulados en
datagramas IP.

27. Protocolos que se encargan del tratamiento de las direcciones.
ARP (Address Resolution Protocol):
Conociendo la dirección IP de una máquina,
este protocolo envía una petición a todas las
máquinas y recibe la dirección física de la
máquina para enviarle el paquete respectivo.
El software de comunicaciones mantiene una
caché con los pares IP-Dirección Física, a fin
de facilitar una próxima comunicación.

28. RARP ( Reverse Address Resolution Protocol):
Si se conoce la dirección física, retorna la
dirección IP.
Por ejemplo, cuando una máquina obtiene
conexión mediante un módem, ésta recibe
un IP asignado por el proveedor, de entre sus
IP libres.

29. IP es el principal protocolo de la capa de red
Este protocolo define la unidad básica de transferencia
de datos entre el origen y el destino, atravesando
toda la red.
Además, el software IP es el encargado de elegir la ruta
más adecuada por la que los datos serán enviados. Se
trata de un sistema de entrega de paquetes (llamados
datagramas IP) que tiene las siguientes características:
• Es no orientado a conexión debido a que cada uno de los
paquetes puede seguir rutas distintas entre el origen y el
destino. Entonces pueden llegar duplicados o
desordenados.
• Es no fiable porque los paquetes pueden perderse,
dañarse o llegar retrasados.

30. CAPA 1 DE INTERFASE:
Está compuesta por dos capas o niveles. La capa
de enlace y la capa física. La capa de enlace
es responsable de proveer los siguientes
servicios a la capa de enrutamiento:
• Delimita el principio y fin de los frames
(marcos) a ser enviados.
• Establece el sistema de direccionamiento
físico de la red.
• Detecta los errores de envío o recepción de
información entre dos o más computadoras

31. • La capa de enlace puede ofrecer un servicio de
conexión orientado o un servicio de conexión no
orientado. Los protocolos HDLC, PPP, LLC son ejemplos de
protocolos de la capa de enlace.
• El nivel mas bajo es el nivel Físico que corresponde al
medio físico por el cual se transmite la información.
Generalmente será un cable, pudiendo ser otro medio
como ondas o enlaces satelitales. La función de la capa
física es la de hacer uso de la línea de transmisión para el
envío y la recepción de los bits .
Los protocolos Ethernet y Token Ring son ejemplos de
protocolos de la capa física

32. El concepto de red TCP/IP, está relacionado
con las direcciones IP que se configuran en
cada computador, no con el cableado.
Es decir, si tenemos varias redes dentro del
mismo cableado solamente los
computadores que pertenezcan a una
misma red podrán comunicarse entre sí.

33. ¿Cómo se vería la interconexión de 2 redes?
A
R1
B
C
RED 1
RED 2
IP 200.3.107.200
IP 200.3.107.73
IP 10.10.0.7

34. En la figura anterior, supongamos que el computador con
IP 200.3.107.200 (A) envía un mensaje al computador
con IP 200.3.107.73 (B). Como ambas direcciones
comienzan con los mismos números, A sabe que ese
computador se encuentra dentro de su propia red (la
Red 2) y el mensaje se entregará de forma directa. Sin
embargo, si el computador 200.3.107.200 (A) tuviese que
comunicarse con 10.10.0.7 (C), A advertiría que el
computador destino no pertenece a su propia red y
enviaría el mensaje al router R1 (es el computador que le
da salida a otras redes). El router entregaría el
mensaje de forma directa porque C se encuentra
dentro de una de sus redes (la Red 1).