Internet se desarrolló para brindar una red de comunicación que pudiera continuar funcionando en tiempos de guerra. Aunque la Internet ha evolucionado en formas muy diferentes a las imaginadas por sus arquitectos, todavía se basa en un conjunto de protocolos TCP/IP. El diseño de TCP/IP es ideal para la
poderosa y descentralizada red que es Internet. Muchos de los protocolos utilizados hoy en día se
diseñaron utilizando el modelo TCP/IP de cuatro capas.
Resulta útil conocer los modelos de networking OSI y TCP/IP. Cada modelo ofrece su propia estructura para explicar cómo funciona una red, pero los dos comparten muchas características. La falta de comprensión de cualquier de los dos modelos puede hacer que un administrador de sistemas no cuente con la información suficiente para determinar por qué una red funciona de cierta forma.
Todo dispositivo conectado a Internet que desee comunicarse con otros dispositivos en línea debe tener un
identificador exclusivo. El identificador se denomina dirección IP porque los Routers utilizan un protocolo de
la capa tres, el protocolo IP, para encontrar la mejor ruta hacia dicho dispositivo. IPv4, la versión actual de
IP, se diseñó antes de que se produjera una gran demanda de direcciones. El crecimiento explosivo de
Internet ha amenazado con agotar el suministro de direcciones IP. La división en subredes, la Traducción de
direcciones en red (NAT) y el direccionamiento privado se utilizan para extender el direccionamiento IP sin
agotar el suministro. Otra versión de IP conocida como IPv6 mejora la versión actual proporcionando un
espacio de direccionamiento mucho mayor, integrando o eliminando los métodos utilizados para trabajar
con los puntos débiles del IPv4.
Además de la dirección física MAC, cada computador necesita de una dirección IP exclusiva, a veces
llamada dirección lógica, para formar parte de la Internet. Varios son los métodos para la asignación de una
dirección IP a un dispositivo. Algunos dispositivos siempre cuentan con una dirección estática, mientras que
otros cuentan con una dirección temporaria que se les asigna cada vez que se conectan a la red. Cada vez
que se necesita una dirección IP asignada dinámicamente, el dispositivo puede obtenerla de varias formas.
Para que se produzca un enrutamiento eficiente entre los dispositivos, se deben resolver otros problemas.
Por ejemplo, las direcciones IP repetidas pueden detener el eficiente enrutamiento de los datos.
Historia y futuro de TCP/IP
El Departamento de Defensa de EE.UU. (DoD) creó el modelo de referencia TCP/IP porque necesitaba una red que pudiera sobrevivir ante cualquier circunstancia. Para tener una mejor idea, imagine un mundo,
cruzado por numerosos tendidos de cables, alambres, microondas, fibras ópticas y enlaces satelitales.
Entonces, imagine la necesidad de transmitir datos independientemente del estado de un nodo o red en
particular. El DoD requería una transmisión de datos confiable hacia cualquier destino de la red, en
cualquier circunstancia. La creación del modelo TCP/IP ayudó a solucionar este difícil problema de diseño.
Desde entonces, TCP/IP se ha convertido en el estándar en el que se basa la Internet
Al leer sobre las capas del modelo TCP/IP, tenga en cuenta el propósito original de la Internet. Recordar su
propósito ayudará a reducir las confusiones. El modelo TCP/IP tiene cuatro capas: la capa de aplicación, la
capa de transporte, la capa de Internet y la capa de acceso de red. Es importante observar que algunas de
las capas del modelo TCP/IP poseen el mismo nombre que las capas del modelo OSI. Resulta fundamental
no confundir las funciones de las capas de los dos modelos ya que estas desempeñan diferentes funciones
en cada modelo.
La capa de aplicación
La capa de aplicación del modelo TCP/IP maneja protocolos de alto nivel, aspectos de representación,
codificación y control de diálogo. El modelo TCP/IP combina todos los aspectos relacionados con las
aplicaciones en una sola capa y asegura que estos datos estén correctamente empaquetados antes de que
pasen a la capa siguiente. TCP/IP incluye no sólo las especificaciones de Internet y de la capa de transporte, tales como IP y TCP, sino también las especificaciones para aplicaciones comunes. TCP/IP tiene protocolos que soportan la transferencia de archivos, e-mail, y conexión remota, además de los siguientes:
Protocolo de transferencia de archivos (FTP): es un servicio confiable orientado a conexión que
utiliza TCP para transferir archivos entre sistemas que admiten la transferencia FTP. Permite las
transferencias bidireccionales de archivos binarios y archivos ASCII.
• Protocolo trivial de transferencia de archivos (TFTP): es un servicio no orientado a conexión que
utiliza el Protocolo de datagrama de usuario (UDP). Los Routers utilizan el TFTP para transferir los
archivos de configuración e imágenes IOS de Cisco y para transferir archivos entre los sistemas que
admiten TFTP. Es útil en algunas LAN porque opera más rápidamente que FTP en un entorno
estable.
• Sistema de archivos de red (NFS): es un conjunto de protocolos para un sistema de archivos
distribuido, desarrollado por Sun Microsystems que permite acceso a los archivos de un dispositivo
de almacenamiento remoto, por ejemplo, un disco rígido a través de una red.
• Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP): administra la transmisión de correo
electrónico a través de las redes informáticas. No admite la transmisión de datos que no sea en
forma de texto simple.
• Emulación de terminal (Telnet): Telnet tiene la capacidad de acceder de forma remota a otro
computador. Permite que el usuario se conecte a un host de Internet y ejecute comandos. El cliente
de Telnet recibe el nombre de host local. El servidor de Telnet recibe el nombre de host remoto.
• Protocolo simple de administración de red (SNMP): es un protocolo que provee una manera de
monitorear y controlar los dispositivos de red y de administrar las configuraciones, la recolección de
estadísticas, el desempeño y la seguridad.
• Sistema de denominación de dominio (DNS): es un sistema que se utiliza en Internet para
convertir los nombres de los dominios y de sus nodos de red publicados abiertamente en
direcciones IP.
La capa de transporte
La capa de transporte proporciona servicios de transporte desde el host origen hacia el host destino. Esta
capa forma una conexión lógica entre los puntos finales de la red, el host transmisor y el host receptor.
Los protocolos de transporte segmentan y reensamblan los datos mandados por las capas superiores en el
mismo flujo de datos, o conexión lógica entre los extremos. La corriente de datos de la capa de transporte
brinda transporte de extremo a extremo.
Generalmente, se compara la Internet con una nube. La capa de transporte envía los paquetes de datos
desde la fuente transmisora hacia el destino receptor a través de la nube. El control de punta a punta, que
se proporciona con las ventanas deslizantes y la confiabilidad de los números de secuencia y acuses de
recibo, es el deber básico de la capa de transporte cuando utiliza TCP. La capa de transporte también
define la conectividad de extremo a extremo entre las aplicaciones de los hosts. Los servicios de transporte
incluyen los siguientes servicios:
TCP y UDP
• Segmentación de los datos de capa superior
• Envío de los segmentos desde un dispositivo en un extremo a otro dispositivo en otro extremo.
TCP solamente
• Establecimiento de operaciones de punta a punta.
• Control de flujo proporcionado por ventanas deslizantes.
• Confiabilidad proporcionada por los números de secuencia y los acuses de recibo.
Generalmente, se representa la Internet con una nube. La capa de transporte envía los paquetes de datos
desde la fuente transmisora hacia el destino receptor a través de la nube. La nube maneja los aspectos
tales como la determinación de la mejor ruta.
La capa de Internet
El propósito de la capa de Internet es seleccionar la mejor ruta para enviar paquetes por la red. El protocolo principal que funciona en esta capa es el Protocolo de Internet (IP). La determinación de la mejor ruta y la conmutación de los paquetes ocurre en esta capa.
Los siguientes protocolos operan en la capa de Internet TCP/IP:
• IP proporciona un enrutamiento de paquetes no orientado a conexión de máximo esfuerzo. El IP no
se ve afectado por el contenido de los paquetes, sino que busca una ruta de hacia el destino.
• El Protocolo de mensajes de control en Internet (ICMP) suministra capacidades de control y envío
de mensajes.
• El Protocolo de resolución de direcciones (ARP) determina la dirección de la capa de enlace de
datos, la dirección MAC, para las direcciones IP conocidas.
• El Protocolo de resolución inversa de direcciones (RARP) determina las direcciones IP cuando se
conoce la dirección MAC.
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