Un aspecto muy importante son los conceptos utilizados en el modelo OSI. Este identifica tres conceptos principales que definen su funcionamiento: servicios, los cuales son los procedimientos que realiza cada capa; interfaz, que indica a los procesos de las capas superiores como acceder a ella; y por ultimo, protocolos, los cuales existen para cada capa en pares, es decir, la capa de transporte del emisor y del receptor se comunican por medio del mismo protocolo. Estos protocolos pueden ser cambiados sin afectar a otras capas, siempre y cuando realicen el trabajo que le corresponde a la capa.
El modelo TCP/IP en un principio no distinguía claramente estos tres conceptos, por lo que resultaba complicado ajustar o cambiar protocolos entre capas cuando surgen nuevas tecnologías, pero fue mejorado con el tiempo. Por su parte, el modelo OSI fue creado antes de definir los protocolos, entonces cuando se empiezan a crear redes reales, los diseñadores no tuvieron muy en claro la función específica de cada capa al definir los protocolos, y se generaron muchos problemas para hacer compatibles unas redes con otras, por lo que se tuvieron que crear subcapas para parchar estos errores. Pero el modelo TCP/IP fue definido a partir de los protocolos, así que no se tenia que ajustar el modelo evitando tanto problema.
OSI
Permite la comunicación de equipos de distintos fabricantes, El modelo OSI esta constituido por 7 capas que definen las funciones de los protocolos de comunicaciones. Cada capa del modelo representa una función realizada cuando los datos son transferidos entre aplicaciones cooperativas a través de una red intermedia.
CARACTERÍSTICAS DE OSI
Facilita la comprensión al dividir un problema complejo en partes más simple
Normaliza los componentes de red y permite el desarrollo por parte de diferentes fabricantes
Evita los problemas de incompatibilidad
Los cambios de una capa no afectan las demás capas y éstas pueden evolucionar más rápido
Simplifica el aprendizaje
PROTOCOLOS Y APLICACIONES EN CADA CAPA DEL MODELO OSI
Capa | Descripción |
Aplicación | Provee el conjunto de aplicaciones de red, como por ejemplo: Transferencia de archivos, emulación de terminal, correo electrónico, discos virtuales, etc. Aplicaciones: FTP, Telnet, SMTP, NFS, etc. |
Presentación: | Provee las funciones de formato y conversión de códigos, necesarias para que los datos sean más fácilmente interpretados por los programas de aplicación. Ejemplo: ASCII, EBCDIC, representación de números enteros y reales, etc. |
Sesión | Es responsable del establecimiento y mantenimiento de las sesiones de comunicación entre los programas de comunicación. |
Transporte | Define los mecanismos para mantener la confiabilidad de las comunicaciones en la red Funciones: Regulación de flujo de mensajes, retransmisión de paquetes, inicio/terminación de sesiones entre nodos, etc. Protocolos: TCP, SPX, etc. |
Red | Define los mecanismos para determinar las rutas que deben seguir los paquetes dentro de la red y para el control de la congestión. Unidad de transmisión: PACKET. Funciones: Enrutamiento de paquetes en la red, ofrece un canal libre de errores a la capa de transporte. Protocolos: IP, IPX, VTAM, etc. |
Enlace | Define el protocolo de comunicación que usan los nodos de la red, para accesar el medio de transmisión. Unidad de transmisión: FRAME. Funciones: Control de acceso al canal (manejo de colisiones, manejo del testigo, etc.), dividir los paquetes recibidos de la capa superior en grupos de bits. Provee mecanismos para detección y corrección de errores. Protocolos: LAN - Ethernet (IEEE 802.3), Token Ring (802.5), FDDI, etc. WAN - SDLC, HDLC, PPP, LAPB. |
Física | Define la conexión física entre el nodo y la red, incluyendo los aspectos físicos, mecánicos (cables, conectores, secuencia de pines) y aspectos eléctricos (niveles de voltaje, técnicas usadas para modular la señal), etc. Unidad de transmisión: BIT. Funciones: Transmisión de bits sobre el canal de comunicación:
|
TCP/ID
Bajo las siglas TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol) se agrupa un paquete de protocolos de comunicación de datos. El paquete toma este nombre por dos de los protocolos que lo integran, el TCP, o Protocolo de Control de Transferencia, y el IP, o Protocolo de Internet, dos de los más importantes protocolos que podemos hallar en dicho paquete. Teniendo esto en cuenta, desde ahora nos referiremos a dicho paquete como a los protocolos TCP/IP, en plural.
Características de TCP/IP
- 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.
cación | Telnet Tn3270 Tn5250 X-Windows | FTP TFTP | SMTP (e-Mail) | DNS | NFS RPC | SNMP Ping | |
Presentación | |||||||
Sesión | |||||||
Transporte | TCP | UDP | |||||
Red | IP (ICMP, ARP, RARP, Proxy ARP) | ||||||
Enlace | IEEE 802.3, IEEE 802.5, ANSI X3T9.5 | HDLC, SDLC, PPP, SLIP, CSLIP | |||||
Protocolo UDP:
User Datagram Protocol (UDP) es un protocolo del nivel de transporte basado en el intercambio de datagramas (Paquete de datos). Permite el envío de datagramas a través de la red sin que se haya establecido previamente una conexión, ya que el propio datagrama incorpora suficiente información de direccionamiento en su cabecera. Tampoco tiene confirmación ni control de flujo, por lo que los paquetes pueden adelantarse unos a otros; y tampoco se sabe si ha llegado correctamente, ya que no hay confirmación de entrega o recepción.
Protocolo TCP:
En la pila de protocolos TCP/IP, TCP es la capa intermedia entre el protocolo de internet (IP) y la aplicación. Habitualmente, las aplicaciones necesitan que la comunicación sea fiable y, dado que la capa IP aporta un servicio de datagramas no fiable (sin confirmación), TCP añade las funciones necesarias para prestar un servicio que permita que la comunicación entre dos sistemas se efectúe libre de errores, sin pérdidas y con seguridad.
- UDP: proporciona un nivel de transporte no fiable de datagramas, ya que apenas añade la información necesaria para la comunicación extremo a extremo al paquete que envía al nivel inferior. Lo utilizan aplicaciones como NFS (Network File System) y RCP (comando para copiar ficheros entre ordenadores remotos), pero sobre todo se emplea en tareas de control y en la transmisión de audio y vídeo a través de una red. No introduce retardos para establecer una conexión, no mantiene estado de conexión alguno y no realiza seguimiento de estos parámetros. Así, un servidor dedicado a una aplicación particular puede soportar más clientes activos cuando la aplicación corre sobre UDP en lugar de sobre TCP.
- TCP: es el protocolo que proporciona un transporte fiable de flujo de bits entre aplicaciones. Está pensado para poder enviar grandes cantidades de información de forma fiable, liberando al programador de la dificultad de gestionar la fiabilidad de la conexión (retransmisiones, pérdida de paquetes, orden en el 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 que enviar. Debido a que los paquetes para enviar tienen un tamaño máximo, cuanta más información añada el protocolo para su gestión, menos información que proviene de la aplicación podrá contener ese paquete (el segmento TCP tiene una sobrecarga de 20 bytes en cada segmento, mientras que UDP solo añade 8 bytes). Por eso, cuando es más importante la velocidad que la fiabilidad, se utiliza UDP. En cambio, TCP asegura la recepción en destino de la información para transmitir.
TCP | UDP | |
|---|---|---|
| Capa de Aplicación | Flujo | Mensaje |
| Capa de Transporte | Segmento | Paquete |
| Capa de Internet | Datagrama | Datagrama |
| Capa de Acceso a la Red | Trama | Trama |
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