MODELO TCP/IP

Ing. Jorge Luis Pariasca León

Carrera Profesional de Computación e Informática

Unidad Didáctica: Diseño de Redes de Comunicación

Instituto Superior Tecnológico Público

INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO

Semana 10

“Víctor Raúl Haya de la Torre”

“VÍCTOR RAÚL HAYA DE LA TORRE”

El proceso de comunicación

NombreDirección

Correos Correos

NombreDirecciónNombreDirección

Correos Correos

NombreDirección

Conmutación de circuitos

Adecuado para voz

2

3

1INICIO

4Fin

Conmutación de paquetes

2 1

1

11

1

1

2

22

2

22

2

1

Contiene:Direcc. de origenDirecc. de destino

Origen Destino

Control delpaquete

Datos del paquete

Paquete de Datos

Unidad deinformación

ASI FUNCIONAINTERNET

Protocolo orientado a conexión

DatoDato

Dato

Dato

DatoDato

Dato

DatoDato

Dato

AckAck

Ack

Ack Ack

Cada vez que un paquete de datos es enviado ala red, el receptor debe informar al transmisorde su llegada (Ack).

Protocolo no orientado a conexión

DatoDatoDato

Dato

Dato

DatoDato Dato Dato

Dato

Dato DatoDato

Dato

DatoDato Dato Dato

Dato

Dato

Dato

Transmisor Receptor

Cada paquete de datos es enviado a la red sinla necesidad de que el destino avise la recepciónde cada dato.

INTRODUCCIÓN: Historia

Protocolo de Internet (IP) y Protocolo de Transmisión (TCP) fueron desarrollados en 1973 por Vinton Cerf.

Era parte de un proyecto dirigido por Robert Kahn y patrocinado por el ARPA ( Agencia de Programas Avanzados de Investigación) del departamento Estadounidense de Defensa.

Internet comenzó siendo una red informática de ARPA ( llamada ARPAnet) que conectaba redes de varias universidades y laboratorios de investigación en USA.

World Wide Web se desarrolló en 1989 por Timothy Berners-Lee para el CERN ( Consejo Europeo de Investigación Nuclear).

INTRODUCCIÓN: ¿Qué es TCP/IP? Es el protocolo común utilizado por todos los ordenadores

conectados a internet, para que estos puedan comunicarse entre sí.

Hay ordenadores de clases diferentes; con hardware, software, medios y formas posibles de conexión diferentes.

Este protocolo se encarga de que la comunicación entre todos sea posible TCP/IP es compatible con cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de hardware.

No es un único protocolo, sino un conjunto de protocolos que cubren los distintos niveles del modelo OSI.

Los dos protocolos más importantes son el TCP ( Transmission Control Protocol) y el IP ( Internet Protocol).

INTRODUCCIÓN: La dirección IP

Constan de 4 bytes ( 32 bits) separados por puntos.Número de host único.

Clases Número de Redes Número de Nodos Rango de Direcciones IP

A 127 16,777,215 1.0.0.0 a la 127.0.0.0

B 4095 65,535 128.0.0.0 a la 191.255.0.0

C 2,097,151 255 192.0.0.0 a la 223.255.255.0

Capas de TCP/IP

Capa de AplicaciónCapa de Aplicación

Capa de TransporteCapa de Transporte

Capa de InternetCapa de Internet

Capa de Interfaz de redCapa de Interfaz de red

Capa deInternetIPIP ICMPICMP IGMPIGMP ARPARP

Capa deInterfaz de

RedEthernetEthernetATMATM

Capa deTransporteUDPUDPTCPTCP

Capa deAplicaciónFTPFTPHTTPHTTP

Familia de protocolos TCP/IP

Protocolo de control de transporte (TCP) Protocolo de datagrama de usuario

(UDP) Protocolo de Internet (IP) Protocolo de mensaje de control de

Internet (ICMP) Protocolo de administración de grupos

de Internet (IGMP) Protocolo de resolución de direcciones

(ARP) Utilidades TCP/IP

INTRODUCCIÓN: Arquitectura TCP/IP

Consta de 4 niveles o capas relacionados con los niveles OSI. APLICACIÓN: niveles OSI de

aplicación, presentación y sesión. Protocolos destinados a

proporcionar servicios ( correo electrónico SMTP, transferencia de ficheros FTP, conexión remota TELNET...).

INTRODUCCIÓN: Arquitectura TCP/IP TRANSPORTE: nivel de

transporte OSI. Protocolos orientados a

manejar datos y proporcionar fiabilidad en el transporte (TCP, UDP,...).

INTERNET: nivel de red y enlace de OSI. Protocolos que se encargan de

enviar paquetes de información a sus destinos correspondientes

Ejemplos: TCP/IP no especifica un protocolo concreto ( CSMA/CD, X.25, 802.2...).

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UDP Y TCP UDP es un protocolo no orientado a conexión. Es decir cuando una

maquina A envía paquetes a una maquina B, el flujo es unidireccional. La transferencia de datos es realizada sin haber realizado previamente una conexión con la maquina de destino (maquina B), y el destinatario recibirá los datos sin enviar una confirmación al emisor (la maquina A). Esto es debido a que la encapsulación de datos enviada por el protocolo UDP no permite transmitir la información relacionada al emisor. Por ello el destinatario no conocerá al emisor de los datos excepto su IP. 

Contrariamente a UDP, el protocolo TCP está orientado a conexión. Cuando una máquina A envía datos a una máquina B, la máquina B es informada de la llegada de datos, y confirma su buena recepción. Aquí interviene el control CRC de datos que se basa en una ecuación matemática que permite verificar la integridad de los datos transmitidos. De este modo, si los datos recibidos son corruptos, el protocolo TCP permite que los destinatarios soliciten al emisor que vuelvan a enviar los datos corruptos. 

Protocolo de control de transporte (TCP)

IP ICMP IGMP ARP

UDPTCPTCP

Protocolo de datagrama de usuario (UDP)

UDPUDPTCP

IP ICMP IGMP ARP

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IP La versión más utilizada de IP (Internet Protocol) todavía es la 4 (IPv4),

la primera versión estable que se publicó. La versión 5 es experimental y la versión 6 está sustituyendo

progresivamente a la versión 4. IP utiliza un esquema de red no fiable de datagramas o paquetes

independientes. En particular, en IP no se necesita ninguna configuración antes de que

un equipo intente enviar paquetes a otro con el que no se había comunicado antes.

Aunque IP define clases de paquetes, no provee ningún mecanismo para determinar si un paquete alcanza o no su destino, ni verifica la integridad de los datos transmitidos.

Al no garantizar nada sobre la recepción del paquete, éste podría llegar dañado, en otro orden con respecto a otros paquetes, duplicado o simplemente no llegar.

Si se necesita fiabilidad, ésta es proporcionada por los protocolos de la capa de transporte, como TCP.

Protocolo de Internet (IP)

RouterUDPTCP

IPIP ICMP IGMP ARP

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ICMP - IGMP ICMP (Internet Control Messaging Protocol) es parte

fundamental y complementaria de IP y es empleado por éste para notificar mensajes de error o situaciones que requieren cierta atención.

Los mensajes de error de ICMP se generan cuando el destinatario o un encaminador no puede procesar un paquete IP e incluyen la cabecera del paquete IP que ha generado el error y los primeros 8 bytes del contenido del mismo, lo que es suficiente en TCP para conocer la comunicación que originó el paquete erróneo -recordemos que IP no garantiza la recepción de paquetes-.

IGMP (Internet Group Management Protocol) se utiliza para informar a los encaminadores de la pertenencia de un equipo a un grupo de multicast.

Es análogo a ICMP pero para conexiones multicast en vez de unicast.

Protocolo de mensaje de control de Internet (ICMP)

UDPTCP

IP ICMPICMP IGMP ARP

Router

Protocolo de administración de grupos de Internet (IGMP)

UDPTCP

IP ICMP IGMPIGMP ARP

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ARP El protocolo ARP (Address Resolution Protocol) es el método

estándar para obtener la dirección “física” (nivel 2 -de enlace-) de una NIC cuando únicamente se conoce su dirección “lógica”' (nivel 3 -de red-).

Una vez obtenida se guarda temporalmente la información en una tabla (tablas caché ARP) para reducir el número de consultas.

No es un protocolo de uso exclusivo con IP, aunque dada la gran implantación de dicho protocolo y de Ethernet, se utiliza principalmente para asociar una dirección IP a una dirección MAC de Ethernet.

También se utiliza ampliamente con IP sobre otras tecnologías LAN como Token Ring, FDDI, IEEE 802.11 (Wi-Fi) o ATM.

Existe un protocolo, RARP (Reverse ARP), cuya función es la inversa.

Protocolo de resolución de direcciones (ARP)

UDPTCP

IP ICMP IGMP ARPARP

BB

CC

AA

CachéARP

2

1

4

6

5

1. Se verifica el caché ARP2. Se envía petición ARP3. Se añade entrada ARP4. Se envía respuesta ARP5. Se añade entrada ARP6. Se envía paquete IP

CachéARP

3

INTRODUCCIÓN: Arquitectura TCP/IP

INTERFACE DE RED: nivel físico OSI. Interconexión física que

incluye las características de voltaje y corriente de los dispositivos que se conectan al medio de transmisión.