La comunicación es el proceso de transferencia de información de un lugar a otro. Puede ser la transmisión de llamadas de un dispositivo a otro o la transferencia de archivos de una computadora a otra. Las guerras mundiales han traído una tremenda evolución a la electrónica de las comunicaciones. Hoy usamos métodos de comunicación digital en todas partes. Con el desarrollo de la tecnología, se están implementando muchos tipos de dispositivos de comunicación. Para establecer una comunicación adecuada y sin errores entre dispositivos de diferentes tipos y diferentes configuraciones, todos los dispositivos deben seguir algunos protocolos estándar. Uno de estos protocolos estándar para la comunicación entre diferentes dispositivos es el protocolo TCP / IP.
¿Qué es el protocolo TCP / IP?
El protocolo TCP / IP significa Protocolo de control de transmisión / Protocolo de Internet. Fue desarrollado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos en la década de 1960. Es un modelo conceptual que tiene un conjunto de protocolos de comunicacion utilizado para la transferencia de información a través de Internet y Red de computadoras.
Este protocolo nos dice cómo los dispositivos deben direccionar, almacenar, transferir, codificar y decodificar los datos para la comunicación de extremo a extremo entre dispositivos. Es el protocolo principal de Intenet Protocol Suite. TCP / IP proporciona una transferencia de datos confiable, segura y sin errores entre aplicaciones que se ejecutan en hosts a través de un medio de Internet.
Muchas aplicaciones web populares como la World Wide Web, el correo electrónico, etc. utilizan este protocolo.
Fundamentos del protocolo TCP / IP
TCP / IP es un protocolo en capas ampliamente utilizado en redes. Para comprender el funcionamiento del protocolo de red, veamos un ejemplo de una entrega simple.
Para enviar una entrega de un lugar a otro se involucran ciertas tareas. Al principio, el paquete debe estar empaquetado y con la dirección. Luego, el repartidor lleva el paquete del remitente a la sala de despacho de correo. Aquí los paquetes se clasifican por dirección y se cargan en camionetas y se envían a una oficina remota. En la oficina remota, los paquetes se colocan en una bandeja para el cartero. Luego, el cartero recoge el paquete y se lo entrega al destinatario.
El protocolo de red como TCP / IP también funciona de manera similar al enviar información y datos de un dispositivo a otro. Tiene cuatro capas que dividen las tareas en consecuencia. Son la capa de aplicación, la capa de transporte, la capa de red y la capa de enlace de datos de arriba a abajo. Todas estas capas tienen sus funciones específicas y se comunican con las capas superiores e inferiores a la hora de transferir datos.
Arquitectura del protocolo TCP / IP
Es una pila de protocolos de cuatro capas. Ayuda en la interconexión de dispositivos de red a través de Internet. Cada capa contiene ciertos protocolos que ayudan en el funcionamiento de la capa. Las cuatro capas del protocolo TCP / IP son la capa de aplicación, la capa de transporte, la capa de red / Internet y la capa de enlace de datos / física.
Flujo de datos del protocolo TCP / IP
Las capas de aplicación, presentación y sesión del modelo OSI se combinan como la capa de aplicación / proceso en el protocolo TCP / IP. Es la capa superior de esta pila de protocolos. Esta capa controla la interfaz de usuario y la comunicación de nodo a nodo. Esta capa proporciona la interfaz de red, las funciones de interconexión y transporte. Envía los datos a la capa de transporte.
La capa de transporte se encarga de la confiabilidad, el control de flujo y la corrección de los datos que se envían a través de la red. El protocolo de datagramas de usuario y el protocolo de control de transmisión están presentes en la capa de transporte. Después de la capa de transporte, el control se le da a la capa de Internet.
La capa de Internet también se conoce como capa de red. Su función es mover los paquetes de datos a través de Internet al destino. Los paquetes de datos pueden tomar cualquiera de las rutas optimizadas sugeridas por esta capa. El protocolo más importante, el protocolo IP, está presente en esta capa. Este protocolo es responsable de agregar las direcciones IP a los datos, enrutar los paquetes, encapsular los datos, formatear.
La última capa de la pila de protocolos TCP / IP es la capa de acceso a la red. Es la combinación de las capas física y de enlace de datos del modelo OSI. Esta capa controla la transmisión de datos físicamente a través de una red entre dos dispositivos. La asignación de direcciones IP de los dispositivos a direcciones físicas también se realiza en esta capa.
Conjunto de protocolos
Un protocolo es un conjunto de reglas que indica y dirige cómo deben comunicarse los sistemas. Un conjunto de protocolos es una colección de protocolos que están diseñados para funcionar juntos. El conjunto de protocolos que tiene un solo protocolo se conoce como protocolo de pila única. Pero este tipo de protocolo es muy inestable y con frecuencia requiere cambiar todo el software del protocolo si se realiza algún cambio en la aplicación.
Para que el uso del protocolo sea más flexible, se propuso la pila de protocolos en capas. Este tipo de pila de protocolos consta de protocolos dispuestos en diferentes niveles y cada nivel realiza una determinada tarea. Cada nivel puede comunicarse con los niveles por encima y por debajo de ellos. Aquí la tarea o el funcionamiento de un nivel o capa se puede cambiar o modificar sin afectar a otras capas.
TCP / IP es un conjunto de protocolos de 4 capas. Toma el modelo OSI como marco conceptual. Esta suite consta de varios protocolos organizados en cuatro niveles. Lleva el nombre de sus dos protocolos más populares: el protocolo de control de transmisión y el Protocolo de Internet.
Los protocolos presentes en la capa de aplicación
HTTP - Protocolo de transferencia de hipertexto. Este protocolo permite al usuario acceder a los datos a través de la red mundial. Se puede utilizar en el entorno de hipertexto y enviar datos en forma de texto sin formato, audio y video.
SNMP - Protocolo simple de administración de red, que administra dispositivos a través de Internet.
SMTP - Protocolo único de transferencia de correo. Este protocolo gestiona el envío y la recepción de correos electrónicos.
DNS - Sistema de nombres de dominio, asigna los nombres de host a la dirección IP del host que están conectados a Internet.
TELNET - Terminal Network, para establecer la conexión entre la computadora local y la computadora remota.
FTP - Protocolo de transferencia de archivos, utilizado para transmitir archivos de una computadora a otra.
Los protocolos presentes en la capa de transporte
UDP - Protocolo de datos de usuario. Le informa al usuario sobre la presencia de error. Este protocolo proporciona una transmisión de datos de un extremo a otro. A un paquete de datos, este protocolo agrega 8 bytes de encabezado. El encabezado consta de cuatro campos: dirección del puerto de origen de 16 bits, dirección del puerto de destino de 16 bits, un campo de 16 bits para indicar la longitud total y un campo de suma de comprobación de 16 bits.
La dirección del puerto de origen proporciona la dirección del programa de aplicación que creó el mensaje. La dirección del puerto de destino es la dirección de la aplicación de destino a la que se deben transmitir los datos. El campo de longitud total proporciona información sobre el número total de bytes presentes en el datagrama. La información presente en el campo de suma de comprobación se utiliza para la detección de errores.
TCP - Protocolo de Control de Transmisión. Este protocolo está activo mientras dure la transmisión de datos. Es de un circuito virtual entre emisor y receptor. En el lado del remitente, el protocolo desglosa los datos en forma de pequeñas unidades llamadas segmentos. Cada segmento está asociado con un número de secuencia que ayuda a reordenar los segmentos del mensaje original.
En el extremo del receptor, TCP recopila todos los segmentos y los reordena de acuerdo con sus números de secuencia. Siempre que el protocolo detecta un error, retransmite el segmento. Después de asegurarse de que todos los segmentos se transmitan y reconozcan y se complete la transmisión, el protocolo descarta el circuito virtual.
Protocolos presentes en la capa de Internet
Protocolo IP - este es el protocolo más importante de la suite de protocolos TCP / IP. Para identificar el dispositivo a través de Internet y establecer el enrutamiento entre redes, este protocolo implementa direcciones de host lógicas llamadas direcciones IP para cada dispositivo de host. Este protocolo acepta los datos de la capa de transporte y garantiza la transmisión segura de datos de un dispositivo a otro.
Convierte los segmentos de datos en datagramas IP. Si el tamaño del datagrama es mayor que el límite proporcionado por la siguiente capa, la capa de enlace, el protocolo IP fragmenta el datagrama en partes pequeñas para que puedan transmitirse fácilmente a través de la red local. En el extremo receptor, estos segmentos se reorganizan para formar el mensaje original. Los enrutadores se utilizan para enviar datos entre dispositivos que están conectados a través de la red distante.
ARP - Protocolo de resolucion de DIRECCION. Este protocolo encuentra las direcciones físicas de las direcciones IP. Los dispositivos remitentes que desean conocer la dirección física del dispositivo receptor envían una solicitud ARP a través de la red. Todos los dispositivos presentes en las redes reciben esta solicitud, la procesan y el destinatario reconoce la dirección IP presente en la solicitud y envía su dirección física a través de la respuesta ARP.
Por tanto, todos estos protocolos juntos forman el conjunto de protocolos TCP / IP. Las aplicaciones elegirán qué tipo de protocolo utilizar en cada capa en función de las funciones proporcionadas por los protocolos. Este conjunto de protocolos se puede modificar fácilmente y es compatible con todo tipo de hardware y sistemas operativos. Fue diseñado originalmente para el sistema operativo UNIX.
Los enrutadores y conmutadores son ejemplos de los dispositivos de red utilizados para la transmisión de datos entre dispositivos conectados a través de Internet. Dado que el protocolo TCP / IP toma el modelo OSI como referencia, ¿qué capas del Modelo OSI se combinan como capa de aplicación del protocolo TCP / IP?
