Tarea Protocolo TCPIP

Protocolo TCP/IP
Generalidades
Para conocer el origen de dichos protocolos tendremos que retroceder
en el tiempo hasta 1969. En dicho año, DARPA (Defense Advanced
Research Projects Agency), creo ARPANET, un proyecto de I+D para
crear una red experimental de intercambio de paquetes. Dicha red fue
evolucionando hasta que, en 1975, paso de ser experimental a ser
completamente operacional. Durante este periodo se desarrollaron los
protocolos TCP/IP. En 1983 los protocolos fueron adoptados como
estándares militares y todas las máquinas conectadas a ARPANET
hubieron de migrar a estos protocolos. Para facilitar esta migración
DARPA fundó BBN (Bolt, Beranek & Newman) para implementar los
protocolos TCP/IP en el Unix de Berkeley (BSD Unix). Esto supuso el
inicio del largo matrimonio entre TCP/IP y Unix.
A finales del 83 la original ARPANET se divide en dos subredes,
MILNET, la parte no clasificada de la DDN (Defense Data Network) y
una nueva y mas reducida ARPANET. Al conjunto de estas redes se le
denominó Internet.
Finalmente en 1990 ARPANET desaparece, pero pese a ello Internet
permanece como la red de redes.
TCP/IP es un conjunto de protocolos. La sigla TCP/IP significa
"Protocolo de control de transmisión/Protocolo de Internet" y se
pronuncia "T-C-P-I-P". Proviene de los nombres de dos protocolos
importantes del conjunto de protocolos, es decir, del protocolo TCP y del
protocolo IP.
En
algunos
aspectos,
TCP/IP
representa
todas
las
reglas
de
comunicación para Internet y se basa en la noción de dirección IP, es
decir, en la idea de brindar una dirección IP a cada equipo de la red
para poder enrutar paquetes de datos.
El TCP/IP es la base de Internet, y sirve para enlazar computadoras que
utilizan
diferentes
sistemas
operativos,
incluyendo
PC,
minicomputadoras y computadoras centrales sobre redes de área local
(LAN) y área extensa (WAN). TCP/IP fue desarrollado y demostrado por
primera vez en 1972 por el departamento de defensa de los Estados
Unidos, ejecutándolo en ARPANET, una red de área extensa del
departamento de defensa.
La familia de protocolos de Internet puede describirse por analogía con
el modelo OSI, que describe los niveles o capas de la pila de protocolos,
aunque en la práctica no corresponde exactamente con el modelo en
Internet. En una pila de protocolos, cada nivel soluciona una serie de
problemas relacionados con la transmisión de datos, y proporciona un
servicio bien definido a los niveles más altos. Los niveles superiores son
los más cercanos al usuario y tratan con datos más abstractos, dejando
a los niveles más bajos la labor de traducir los datos de forma que sean
físicamente manipulables.
El modelo de Internet fue diseñado como la solución a un problema
práctico de ingeniería. El modelo OSI, en cambio, fue propuesto como
una aproximación teórica y también como una primera fase en la
evolución de las redes de ordenadores. Por lo tanto, el modelo OSI es
más fácil de entender, pero el modelo TCP/IP es el que realmente se
usa. Sirve de ayuda entender el modelo OSI antes de conocer TCP/IP,
ya que se aplican los mismos principios, pero son más fáciles de
entender en el modelo OSI.
El conjunto TCP/IP está diseñado para enrutar y tiene un grado muy
elevado de fiabilidad, es adecuado para redes grandes y medianas, así
como en redes empresariales. Se utiliza a nivel mundial para conectarse
a Internet y a los servidores web. Es compatible con las herramientas
estándar para analizar el funcionamiento de la red.
El TCP/IP necesita funcionar sobre algún tipo de red o de medio físico
que proporcione sus propios protocolos para el nivel de enlace de
Internet. Por este motivo hay que tener en cuenta que los protocolos
utilizados en este nivel pueden ser muy diversos y no forman parte del
conjunto TCP/IP. Sin embargo, esto no debe ser problemático puesto
que una de las funciones y ventajas principales del TCP/IP es
proporcionar una abstracción del medio de forma que sea posible el
intercambio de información entre medios diferentes y tecnologías que
inicialmente son incompatibles.
Características de TCP/IP
Los protocolos TCP/IP presentan las siguientes características:

Son estándares de protocolos abiertos y gratuitos. Su desarrollo y
modificaciones se realizan por consenso, no a voluntad de un
determinado fabricante. Cualquiera puede desarrollar productos
que cumplan sus especificaciones.

Independencia a nivel software y hardware Su amplio uso los
hace especialmente idóneos para interconectar equipos de
diferentes fabricantes, no solo a Internet sino también formando
redes locales. La independencia del hardware nos permite
integrar en una sola varios tipos de redes (Ethernet, Token Ring,
X.25...)

Proporcionan un esquema común de direccionamiento que
permite a un dispositivo con TCP/IP localizar a cualquier otro en
cualquier punto de la red.

Son protocolos estandarizados de alto nivel que soportan servicios
al usuario y son ampliamente disponibles y consistentes.
Servicios de Internet a Nivel Aplicación
Desde el punto de vista de un usuario, una red TCP/IP aparece como
un grupo de programas de aplicación que utiliza la red para llevar a
cabo tareas útiles de comunicación.
Interoperabilidad
Término utilizado para referirse a la habilidad que tienen diversos
sistemas de computación para cooperar en la resolución de problemas
computacionales.
Los servicios de aplicación de Internet más populares y difundidos
incluyen:
Correo Electrónico
Al utilizar TCP/IP en los sistemas de correo electrónico, se logra que la
entrega sea mucho más confiable, debido a que no se basa en
computadoras intermedias para distribuir los mensajes de correo. Un
sistema de entrega de correo TCP/IP opera al hacer que la máquina del
transmisor se conecte directamente a la máquina del receptor.
Transferencia de Archivos
Los protocolos TCP/IP incluyen un programa de aplicación para
transferencia de archivos. Al igual que el correo electrónico la
transferencia de archivo es confiable debido a que las dos máquinas
comprendidas se comunican de manera directa.
Acceso Remoto
Permite que un usuario que esté enfrente de una computadora se
conecte a una máquina remota y establezca una sesión interactiva.
Cuando termina la sesión de acceso remoto, la aplicación regresa al
usuario a su sistema local.
Servicios de Internet a Nivel de Red
En el nivel de redes, una red de redes proporciona dos grandes tipos de
servicios que todos los programas de aplicación utilizan:
Servicio sin Conexión de Entrega de Paquetes
Significa, que una red de redes TCP/IP rutea mensajes pequeños de
una máquina a otra, basándose en la información de dirección que
contiene cada mensaje. Como cada paquete se rutea por separado, no
garantiza una entrega confiable y en orden. Como generalmente se
introduce directamente en el HARDWARE subyacente, el servicio sin
conexión es muy eficiente.
Servicio de Transporte de Flujo Confiable
La mayor parte de las aplicaciones necesitan mucho más que solo la
entrega
de
paquetes,
debido
a
que
requieren
que
el
SW
de
comunicaciones se recupere de manera automática de los errores de
transmisión,
paquetes
intermedios.
El
perdidos
servicio
de
o
fallas
transporte
de
los
confiable
computadores
resuelve
estos
problemas.
Las principales características distintivas que distingue a TCP/IP de los
otros servicios básicos similares son:
Independencia de la Tecnología de Red
Como
TCP/IP
está
basado
en
una
tecnología
convencional
de
conmutación de paquetes, es independiente de cualquier marca de
HARDWARE en particular. Los protocolos TCP/IP definen la unidad de
transmisión de datos, llamados Datagramas, y especificar como
transmitir los datagramas en una red particular.
Interconexión Universal
TCP/IP permite que se comunique cualquier par de computadores
conectados a ella. Cada computador tiene asignada una dirección
reconocida de manera universal dentro de la red de redes. Cada
datagrama lleva en su interior las direcciones de su fuente y de su
destino. Los computadores intermedios de comunicación utilizan la
dirección de destino para tomar decisiones de ruteo.
Acceso de Recibo Punto a Punto
Los protocolos TCP/IP proporcionan acuses de recibo entre la fuente de
destino y el último destino en vez de proporcionarlos entre máquinas
sucesivas a lo largo del camino.
Estándares de Protocolos de Aplicación
Además de los servicios básicos de nivel de transporte, los protocolos
TCP/IP incluyen estándares para muchas aplicaciones comunes,
incluyendo correo electrónico, transferencia de archivos y acceso
remoto.
Evolución
La evolución del protocolo TCP/IP siempre ha estado muy ligada a la de
Internet. En 1969 la agencia de proyectos de investigación avanzada,
ARPA (Advanced Research Projects Agency) desarrolló un proyecto
experimental de red conmutada de paquetes al que denominó ARPAnet.
ARPAnet comenzó a ser operativa en 1975, pasando entonces a ser
administrada por el ejército de los EEUU. En estas circunstancias se
desarrolla
el
primer
conjunto
básico
de
protocolos
TCP/IP.
Posteriormente, y ya entrados en la década de los ochenta, todos los
equipos militares conectados a la red adoptan el protocolo TCP/IP y se
comienza a implementar también en los sistemas Unix.
Poco a poco ARPAnet deja de tener un uso exclusivamente militar, y se
permite que centros de investigación, universidades y empresas se
conecten a esta red. Se habla cada vez con más fuerza de Internet y en
1990 ARPAnet deja de existir oficialmente.
En los años sucesivos y hasta nuestros días las redes troncales y los
nodos de interconexión han aumentado de forma imparable. La red
Internet parece expandirse sin límite, aunque manteniendo siempre una
constante: el protocolo TCP/IP. En efecto, el gran crecimiento de
Internet ha logrado que el protocolo TCP/IP sea el estándar en todo tipo
de aplicaciones telemáticas, incluidas las redes locales y corporativas. Y
es precisamente en este ámbito, conocido como Intranet, donde TCP/IP
adquiere cada día un mayor protagonismo.
La popularidad del protocolo TCP/IP no se debe tanto a Internet como a
una serie de características que responden a las necesidades actuales
de transmisión de datos en todo el mundo, entre las cuales destacan las
siguientes:
• Los estándares del protocolo TCP/IP son abiertos y ampliamente
soportados por todo tipo de sistemas, es decir, se puede disponer
libremente de ellos y son desarrollados independientemente del
hardware de los ordenadores o de los sistemas operativos.
• TCP/IP funciona prácticamente sobre cualquier tipo de medio, no
importa si es una red Ethernet, una conexión ADSL o una fibra óptica.
• TCP/IP emplea un esquema de direccionamiento que asigna a cada
equipo conectado una dirección única en toda la red, aunque la red sea
tan extensa como Internet.
La naturaleza abierta del conjunto de protocolos TCP/IP requiere de
estándares de referencia disponibles en documentos de acceso público.
Actualmente todos los estándares descritos para los protocolos TCP/IP
son publicados como RFC (Requests for Comments) que detallan lo
relacionado con la tecnología de la que se sirve Internet: protocolos,
recomendaciones, comunicaciones, etcétera.
Modelo de Transferencia
EL MODELO TCP/IP esta compuesto por cuatro capas o niveles, cada nivel se encarga de
determinados aspectos de la comunicación y a su vez brinda un servicio especifico a la capa
superior. Estas capas son:

Aplicación

Transporte

Internet

Acceso a Red
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:

FTP (Protocolo de transferencia de archivos): 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.

TFTP (Protocolo trivial de transferencia de archivos): es un servicio no orientado a
conexión que utiliza el Protocolo de datagrama de usuario (UDP). Es útil en algunas
LAN porque opera más rápidamente que FTP en un entorno estable.

NFS (Sistema de archivos de red): 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.

SMTP (Protocolo simple de transferencia de correo): 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.

TELNET (Emulación de terminal): 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.

SNMP (Protocolo simple de administración de red): 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.

DNS (Sistema de denominación de dominio): 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.
Capa de Transporte
La capa de transporte proporciona servicios de transporte desde el host origen hacia el host
destino. En esta capa se 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.
Capa de Internet
Esta capa tiene como proposito 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.
Protocolos que operan en la capa de internet:

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.

ICMP, Protocolo de mensajes de control en Internet suministra capacidades de control
y envío de mensajes.

ARP, Protocolo de resolución de direcciones determina la dirección de la capa de
enlace de datos, la dirección MAC, para las direcciones IP conocidas.

RARP, Protocolo de resolución inversa de direcciones determina las direcciones IP
cuando se conoce la dirección MAC.
Capa de Acceso de Red
Tambien denominada capa de host de red. Esta es la capa que maneja todos los aspectos que
un paquete IP requiere para efectuar un enlace físico real con los medios de la red. Esta capa
incluye los detalles de la tecnología LAN y WAN y todos los detalles de las capas física y de
enlace de datos del modelo OSI.
Los controladores para las aplicaciones de software, las tarjetas de módem y otros dispositivos
operan en la capa de acceso de red. La capa de acceso de red define los procedimientos para
realizar la interfaz con el hardware de la red y para tener acceso al medio de transmisión. Los
estándares del protocolo de los módem tales como el Protocolo Internet de enlace serial (SLIP)
y el Protocolo de punta a punta (PPP) brindan acceso a la red a través de una conexión por
módem. Debido a un intrincado juego entre las especificaciones del hardware, el software y
los medios de transmisión, existen muchos protocolos que operan en esta capa. Esto puede
generar confusión en los usuarios. La mayoría de los protocolos reconocibles operan en las
capas de transporte y de Internet del modelo TCP/IP.
Seguridades
Desde un punto de vista técnico, el riesgo de una mala utilización de los
protocolos de cada una de las capas, junto con las deficiencias de
programación de las aplicaciones existentes para ofrecer servicios a
través de internet son problemas de seguridad que si se pueden
solucionar.

Prevención y protección. Mediante la instalación de sistemas
cortafuegos y de mecanismos criptográficos para garantizar la
privacidad
y
la
integridad
de
la
información
en
las
comunicaciones, será posible llegar a conseguir un primer nivel
de prevención y de protección contra la mayor parte de los
ataques que hemos visto.

Autenticación. La autenticación es posiblemente una de las
necesidades más importante, dado que el hecho de conseguir
privacidad e integridad no tendría ningún sentido si no se
garantizara
la
identificación
del
destinatario.
Mediante
la
utilización de protocolos criptográficos de autenticación fuerte
será posible garantizar esta necesidad.

Detección y respuesta. Así como los elementos anteriores los
hemos identificado como básicos e imprescindibles para poder
ofrecer un nivel de seguridad mínimo, es necesaria la utilización
de mecanismos complementarios para detectar los ataques que
no se hayan podido evitar y tomar las acciones adecuadas para
neutralizarlos.
VENTAJAS

El conjunto TCP/IP está diseñado para enrutar.

Y tiene un grado muy elevado de fiabilidad.

Es adecuado para redes grandes y medianas, así como en redes
empresariales.

Se utiliza a nivel mundial para conectarse a Internet y a los
servidores web. Es compatible con las herramientas estándar
para analizar el funcionamiento de la red.
DESVENTAJAS

Es más difícil de configurar y de mantener.

Es algo más lento en redes con un volumen de tráfico medio bajo.
puede ser más rápido en redes con un volumen de tráfico grande
donde haya que enrutar un gran número de tramas.

Se utiliza tanto en redes empresariales como por ejemplo en
campus universitarios o en complejos empresariales, en donde
utilizan muchos enrutadores y conexiones a mainframe o a
ordenadores UNIX, como así también en redes pequeñas o
domésticas, y hasta en teléfonos móviles.