| Artículos | 01 FEB 1999

Conceptos básicos de TCP/IP

Tags: Histórico
Crear una red local basada en TCP/IP no es una tarea excesivamente complicada
Javier Cáceres.

TCP/IP es el corazón de Internet y base de las emergentes intranets y extranets . Tener claros los conceptos básicos de las redes IP le permitirá concebir redes locales y corporativas de medio y gran tamaño .

El exponencial crecimiento de Internet ha propiciado que prácticamente no exista hoy una gran empresa que no disponga de cierta presencia en la Red de redes . Internet ha cambiado la forma en la que la gente se comunica, adquiere y comparte información, pasando de ser poco más que una curiosidad tecnológica, a una herramienta indispensable de trabajo .

Paralelamente, el sucesivo abaratamiento del coste de los sistemas de comunicaciones y del software asociado, ha favorecido el acercamiento tanto de un masivo número de usuarios particulares, como de las pequeñas y medianas empresas . Nadie quiere quedarse fuera de este nuevo medio de comunicación, fuera de un mercado que sin duda gozará de un más que considerable crecimiento en los próximos años .

Los sistemas operativos actuales tienden a simplificar la conexión a Internet hasta un punto en el cual no es preciso conocer prácticamente nada del protocolo en el que se basa . Igualmente, crear una pequeña red local basada en TCP/IP tampoco resulta una tarea excesivamente complicada . No obstante, si pretende abordar algo más complejo, ya dentro del campo de las redes corporativas, como pueda ser diseñar intranets o extranets, interconectar varias redes locales, subdividir dominios, crear enlaces a redes externas, configurar servidores, pasarelas, etc . , precisará de conocer más detalladamente este popular protocolo . El presente artículo pretende exponer con suficiente profundidad todos los conceptos precisos para la confección de redes TCP/IP de cualquier tamaño, bajo cualquier sistema operativo . Nos centraremos exclusivamente en lo que son los conceptos teóricos de este tipo de redes pues, por simple extensión, nos resultaría imposible incluir en una sola entrega todos los aspectos relacionados con el hardware y la topología de las redes que podemos emplear . Si desea documentarse al respecto, ambos temas fueron tratados en el artículo Conceptos fundamentales de una red, publicado en PC World nº 149, diciembre 98 .

Conceptos básicos

Lo primero que hemos de dejar claro, en contra de la creencia popular, es que TCP/IP no es un protocolo, son dos . Erróneamente nos solemos referir a él como el protocolo TCP/IP, cuando debiéramos hablar del conjunto de protocolos TCP/IP . Por un lado, tenemos el protocolo IP ( Internet Protocol ) , que como su propio nombre indica es la base de Internet, y de cualquier red desarrollada a partir de su tecnología . IP, como discutiremos más adelante, provee a protocolos de más alto nivel de los servicios de encapsulado y envío de datos . Por otro lado, tenemos un par de protocolos que suelen utilizar IP como base: TCP ( Transmission Control Protocol ) y UDP ( User Datagram Protocol ) . TCP proporciona a las aplicaciones de red una serie de servicios que, por su sencillez, IP no puede facilitar . UDP por su parte, también emplea como base IP, ofreciendo otra clase de servicios más apropiados para ciertas aplicaciones de red .

Como no podría ser de otro modo, la historia del TCP/IP va estrechamente ligada a la propia historia de Internet . A mediados de la década de los 70 el departamento de defensa de los EE . UU . solicitó a ARPA ( Advanced Research Projects Agency ) , que desarrollara un sistema de red entre los distintos laboratorios, universidades y oficinas estatales . El principal problema que se encontraron consistía en que las redes existentes, de cada uno de ellos, usaban distintos sistemas operativos y diversas topologías y tipos de red . Los diseñadores de lo que primero se conoció por ARPAnet ( posteriormente Internet ) , decidieron que, a fin de interconectar un gran número de distintos tipos de subredes, debían definir primero un protocolo fácil de implementar en todas ellas ( lo que sería IP ) , y que sobre él, posteriormente emplearían protocolos más complejos ( TCP, UDP, etc . ) . Precisamente la sencillez del protocolo IP es una de las causas por las cuales hoy día se encuentra soportado en todas las plataformas informáticas relevantes .

Protocolos sobre protocolos

A la hora de enfrentarse a un problema de tamaño considerable, la solución más optima empieza por dividirlo en pequeñas secciones, para posteriormente proceder a solventar cada una de ellas independientemente . El mismo principio de divide y vencerás es el que se sigue cuando diseñamos redes, esto es, separar en un buen número de niveles, el acto de transmitir datos de un sistema a otro . A modo de referencia, la ISO ( International Standards Organisation ) , creó un modelo para la interconexión de sistemas abiertos, conocido como OSI . Dicho modelo divide en siete capas el proceso de transmisión de información entre equipos informáticos, desde el hardware físico, hasta las aplicaciones de red que maneja el usuario . Estas capas o niveles son: física, de enlace de datos, de red, de transporte, de sesión, de presentación y, finalmente, de aplicación . Cada nuevo protocolo de red que se define se suele asociar a uno ( o varios ) niveles del estándar OSI . Internet dispone de un modelo más sencillo . No define nada en cuanto al aspecto físico de los enlaces, o a la topología o clase de red de sus subredes y, por lo tanto, dentro del modelo OSI, solo existe una correlación con los niveles superiores ( consulte Figura 1 ) .

En este punto es interesante destacar que las aplicaciones que trabajan a un cierto nivel o capa, sólo se comunican con sus iguales en los sistemas remotos, esto es ( por poner un ejemplo ) , a nivel de aplicación, el navegador sólo se entiende con el servidor web, sin importarle en absoluto cómo le llega la información . Este mismo principio se emplea para el resto de capas . ¿ Se ha preguntado alguna vez qué sucede cuando solicita una página web ? Es un buen ejemplo para ilustrar más claramente el concepto de las capas o niveles: el navegador realiza una petición HTTP, petición que se incluye en un paquete TCP, que a su vez es encapsulado y fragmentado en uno o varios datagramas ( unidad de datos a nivel de red ) IP . Dichos datagramas son igualmente encapsulados en unidades de datos ( frames ) PPP, que se envían a su proveedor de Internet, previo paso por el módem, que transforma tales unidades digitales de datos en señales acústicas de acuerdo a una determinada norma ( V . 34bis o V . 90, por ejemplo ) . Su ISP ensamblará los paquetes PPP para convertirlos de nuevo en datagramas IP, que son llevados a su destino, donde serán decodificados en sentido inverso al realizado en nuestro equipo, hasta que alcancen el ?nivel de aplicación?, que supone el servidor web .

De lo aquí expuesto debemos quedarnos con tres ideas principales . En primer lugar, que TCP/IP opera sólo en los niveles superiores de red, resultándole indiferente el conjunto de protocolos que se entienden con los adaptadores de red ( conexión física: Ethernet, Token-Ring, ARCNet, ATM, etcétera ) que se encuentren por debajo . En segundo lugar, que IP es un protocolo de datagramas que proporciona una interfaz estándar a protocolos superiores y, por último, que dentro de esos protocolos superiores podemos incluir a TCP y UDP, los cuales ofrecen prestaciones adicionales que ciertas aplicaciones de red necesitan .

El protocolo IP

IP es un protocolo simple, fácilmente implementable, de pequeñas unidades de datos o datagramas, que provee una interfaz estándar a partir de la cual el resto de protocolos y servicios pueden ser construidos, sin tener que preocuparse de las diferencias que existan entre las distintas subredes por las cuales circulen los datos .

Como bien es sabi

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