Protocolos de comunicaciones.
Los protocolos que se utilizan en las comunicaciones son una serie de normas que deben aportar las siguientes funcionalidades: Permitir localizar un ordenador de forma inequívoca.
Permitir realizar una conexión con otro ordenador.
Permitir intercambiar información entre ordenadores de forma segura, independiente del tipo de maquinas que estén conectadas (PC, Mac,AS-400...).
Abstraer a los usuarios de los enlaces utilizados (red telefónica, radioenlaces, satélite...) para el intercambio de información.
Permitir liberar la conexión de forma ordenada.
Debido a la gran complejidad que conlleva la interconexión de ordenadores, se ha tenido que dividir todos los procesos necesarios para realizar las conexiones en diferentes niveles. Cada nivel se ha creado para dar una solución a un tipo de problema particular dentro de la conexión. Cada nivel tendrá asociado un protocolo, el cual entenderán todas las partes que formen parte de la conexión.
Diferentes empresas han dado diferentes soluciones a la conexión entre ordenadores, implementando diferentes familias de protocolos, y dándole diferentes nombres (DECnet, TCP/IP, IPX/SPX, NETBEUI, etc.).
¿Qué es TCP/IP?
Cuando se habla de TCP/IP , se relaciona automáticamente como el protocolo sobre el que funciona la red Internet . Esto , en cierta forma es cierto , ya que se le llama TCP/IP , a la familia de protocolos que nos permite estar conectados a la red Internet . Este nombre viene dado por los dos protocolos estrella de esta familia :
El protocolo TCP, funciona en el nivel de transporte del modelo de referencia OSI, proporcionando un transporte fiable de datos.
El protocolo IP, funciona en el nivel de red del modelo OSI, que nos permite encaminar nuestros datos hacia otras maquinas.
Pero un protocolo de comunicaciones debe solucionar una serie de problemas relacionados con la comunicación entre ordenadores , además de los que proporciona los protocolos TCP e IP .
Arquitectura de protocolos TCP/IP
Para poder solucionar los problemas que van ligados a la comunicación de ordenadores dentro de la red Internet , se tienen que tener en cuenta una serie de particularidades sobre las que ha sido diseñada TCP/IP:
Los programas de aplicación no tienen conocimiento del hardware que se utilizara para realizar la comunicación (módem, tarjeta de red...)
La comunicación no esta orientada a la conexión de dos maquinas, eso quiere decir que cada paquete de información es independiente, y puede viajar por caminos diferentes entre dos maquinas.
La interfaz de usuario debe ser independiente del sistema, así los programas no necesitan saber sobre que tipo de red trabajan.
El uso de la red no impone ninguna topología en especial (distribución de los distintos ordenadores). De esta forma, podremos decir, que dos redes están interconectadas, si hay una maquina común que pase información de una red a otra. Además, también podremos decir que una red Internet virtual realizara conexiones entre redes, que ha cambio de pertenecer a la gran red, colaboraran en el trafico de información procedente de una red cualquiera, que necesite de ella para acceder a una red remota. Todo esto independiente de las maquinas que implementen estas funciones, y de los sistemas operativos que estas utilicen .
Descomposición en niveles de TCP/IP.
Toda arquitectura de protocolos se descompone en una serie de niveles , usando como referencia el modelo OSI . Esto se hace para poder dividir el problema global en subproblemas de mas fácil solución . Al diferencia de OSI , formado por una torre de siete niveles , TCP/IP se descompone en cinco niveles , cuatro niveles software y un nivel hardware . A continuación pasaremos a describir los niveles software , los cuales tienen cierto paralelismo con el modelo OSI.
Nivel de aplicación
Constituye el nivel mas alto de la torre tcp/ip . A diferencia del modelo OSI , se trata de un nivel simple en el que se encuentran las aplicaciones que acceden a servicios disponibles a través de Internet . Estos servicios están sustentados por una serie de protocolos que los proporcionan . Por ejemplo , tenemos el protocolo FTP (File Transfer Protocol), que proporciona los servicios necesarios para la transferencia de ficheros entre dos ordenadores. Otro servicio, sin el cual no se concibe Internet , es el de correo electrónico, sustentado por el protocolo SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) .
Nivel de transporte
Este nivel proporciona una comunicación extremo a extremo entre programas de aplicación. La maquina remota recibe exactamente lo mismo que le envió la maquina origen. En este nivel el emisor divide la información que recibe del nivel de aplicación en paquetes, le añade los datos necesarios para el control de flujo y control de errores , y se los pasa al nivel de red junto con la dirección de destino. En el receptor este nivel se encarga de ordenar y unir las tramas para generar de nuevo la información original. Para implementar el nivel de transporte se utilizan dos protocolos :
UDP:
proporciona un nivel de transporte no fiable de datagramas, ya que apenas añade información al paquete que envía al nivel inferior, solo la necesaria para la comunicación extremo a extremo. Lo utilizan aplicaciones como NFS y RPC, pero sobre todo se emplea en tareas de control.
TCP (Transport Control Protocolo):
es el protocolo que proporciona un transporte fiable de flujo de bits entre aplicaciones. Esta pensado para poder enviar grandes cantidades de información de forma fiable, liberando al programador de aplicaciones de la dificultad de gestionar la fiabilidad de la conexión (retransmisiones, perdidas de paquete, orden en que llegan los paquetes ,duplicados de paquetes, ...) que gestiona el propio protocolo. Pero la complejidad de la gestión de la fiabilidad tiene un coste en eficiencia, ya que para llevar a cabo las gestiones anteriores se tiene que añadir bastante información a los paquetes a enviar. Debido a que los paquetes a enviar tienen un tamaño máximo, como mas información añada el protocolo para su gestión , menos información que proviene de la aplicación podrá conten
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