TCP/IP es el protocolo común utilizado por todos los computadores conectados a Internet, de manera que éstos puedan comunicarse entre sí. Hay que tener en cuenta que en Internet se encuentran conectados computadores de clases muy diferentes y con hardware y software incompatibles en muchos casos, además de todos los medios y formas posibles de conexión. Aquí se encuentra una de las grandes ventajas del TCP/IP, pues este protocolo se encargará de que la comunicación entre todos sea posible. TCP/IP es compatible con cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de hardware.

TCP/IP no es un único protocolo, sino que es en realidad lo que se conoce con este nombre es 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), que son los que dan nombre al conjunto. La arquitectura del TCP/IP consta de cinco niveles o capas en las que se agrupan los protocolos, y que se relacionan con los niveles OSI de la siguiente manera:

• Aplicación: Se corresponde con los niveles OSI de aplicación, presentación y sesión. Aquí se incluyen protocolos destinados a proporcionar servicios, tales como correo electrónico (SMTP), transferencia de ficheros (FTP), conexión remota (TELNET) y otros más recientes como el protocolo HTTP (Hypertext Transfer Protocol).

• Transporte: Coincide con el nivel de transporte del modelo OSI. Los protocolos de este nivel, tales como TCP y UDP, se encargan de manejar los datos y proporcionar la fiabilidad necesaria en el transporte de los mismos.

La capa de Transporte es la responsable de proveer la comunicación entre dos hosts. En UDP y TCP, los puntos finales (end points) en la comunicación son denominados ports.

• Internet: Es el nivel de red del modelo OSI. Incluye al protocolo IP, que se encarga de enviar los paquetes de información a sus destinos correspondientes. Es utilizado con esta finalidad por los protocolos del nivel de transporte.

En esa capa se direccionan y preparan los paquetes a ser ruteados. IP provee un servicio de entrega sin conexión permanente (no es necesario iniciar una sesión con el otro host antes de enviarle un paquete). El servicio de envío de IP no está garantizado; los paquetes pueden llegar desordenados o perderse por el camino. La seguridad en el envío es responsabilidad de las capas superiores y de las aplicaciones.

Cuando un paquete llega a IP desde la capa de Transporte, IP le agrega su propia cabecera al paquete. La cabecera incluye la dirección IP origen, la dirección IP destino, y el protocolo de transporte que inicia la solicitud.

El protocolo le indica a IP en el host destino, si debe pasar el paquete a TCP o a UDP. También le pasa un valor checksum (cómputo matemático) para verificar que el paquete llego intacto ; y el TTL (time to live), valor que indica cuánto tiempo se va a alojar el paquete en el cable antes de ser descartado, lo cual previene de un loop infinito en Internet.

Si la dirección IP destino es identificada como local (dentro de la misma red), IP transmite el paquete directamente a ese host ; si es identificada como una dirección remota (en otra red), IP busca en la tabla de ruteo local, la ruta que conduce al host remoto, si encuetra la ruta, IP manda el paquete usando esa ruta.

Si no se encuentra la ruta, el paquete es enviado al gateway por default del host origen, también llamado router.

• Red: Es la interfaz de la red real. TCP/IP no especifíca ningún protocolo concreto, así es que corre por las interfaces conocidas, como por ejemplo: 802.2, CSMA/CD, X.25, etc. Esta capa es la responsable de fusionar los frames entrantes y salientes en el cable (los mecanismos varían según el medio utilizado). Cuando la interfaz de red recibe un paquete de la capa superior, le agrega un preámbulo y CRC (Cyclic Redundancy Check).

Secuencia de bytes que identifican el comienzo del frame:

Cómputo matemático para asegurarse de que el frame no está corrupto:

El frame es entonces enviado al cable. Cuando el frame llega al host destino, se descarta el preámbulo y se calcula el valor CRC. Si los dos valores coinciden, la dirección de destino del hardware es examinada.

Si la dirección hardware en el frame es una dirección broadcast o coincide con la interface de red el frame es pasado al protocolo apropiado en la capa superior. Si los valores CRC no coinciden o la dirección del hardware no es de interés, el frame se descarta.

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• Físico : Análogo al nivel físico del OSI.

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.

Para transmitir información a través de TCP/IP, ésta debe ser dividida en unidades de menor tamaño. Esto proporciona grandes ventajas en el manejo de los datos que se transfieren y, por otro lado, esto es algo común en cualquier protocolo de comunicaciones. En TCP/IP cada una de estas unidades de información recibe el nombre de datagrama, y son conjuntos de datos que se envían como mensajes independientes.

PROTOCOLOS TCP/IP

FTP (File Transfer Protocol): se utiliza para transferencia de archivos.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): es una aplicación para el correo electrónico.

TELNET: permite la conexión a una aplicación remota desde un proceso o terminal.

RPC (Remote Procedure Call): permite llamadas a procedimientos situados remotamente. Se utilizan las llamadas a RPC como si fuesen procedimientos locales.

SNMP (Simple Network Management Protocol): aplicación para el control de la red.

NFS (Network File System): permite la utilización de archivos distribuidos por los programas de la red.

X-Windows: protocolo para el manejo de ventanas e interfaces de usuario.

CARACTERÍSTICAS DE TCP/IP

Ya que dentro de un sistema TCP/IP los datos transmitidos se dividen en pequeños paquetes, éstos resaltan una serie de características. La tarea de IP es llevar los datos (los paquetes) de un sitio a otro.

Las computadoras que encuentran las vías para llevar los datos de una red a otra (denominadas enrutadores) utilizan IP para trasladar los datos. En resumen IP mueve los paquetes de datos, mientras TCP se encarga del flujo y asegura que los datos estén correctos.

Las líneas de comunicación se pueden compartir entre varios usuarios. Cualquier tipo de paquete puede transmitirse al mismo tiempo, y se ordenará y combinará cuando llegue a su destino.

Los datos no tienen que enviarse directamente entre dos computadoras. Cada paquete pasa de computadora en computadora hasta llegar a su destino

La flexibilidad del sistema lo hace muy confiable. Si un enlace se pierde, el sistema usa otro. Cuando se envía un mensaje, el TCP divide los datos en paquetes, ordena éstos en secuencia, agrega cierta información para control de errores y después los lanza hacia fuera, y los distribuye. En el otro extremo, el TCP recibe los paquetes, verifica si hay errores y los vuelve a combinar para convertirlos en los datos originales. De haber error en algún punto, el programa TCP destino envía un mensaje solicitando que se vuelvan a enviar determinados paquetes.