Funcionamiento del Modelo TCP/IP


Modelo utilizado a gran escala basado en el modelo OSI

Published on March 14, 2023 by Gmichet

REDES

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El Modelo TCP/IP significa Protocolo de control de transmisión y Protocolo de Internet. TCP/IP es el modelo estándar utilizado para la comunicación de red.


La cuatro capas del Modelo TCP/IP

CapaFunciónEjemplos de protocolos
Capa de AplicaciónInteracción entre aplicaciones y usuarios finales.HTTP, FTP, DNS, SMTP, SSH, Telnet
Capa de TransporteEntrega confiable y sin errores de datos entre sistemas finales.TCP, UDP
Capa de InternetEnrutamiento y direccionamiento de los datos en la red.IP, ICMP, ARP
Capa de Acceso a la RedTransmisión física de los datos a través del medio de comunicación.Ethernet, Wi-Fi, PPP, DSL, ATM, SONET, Frame Relay

Capa de Aplicación

Los protocolos determinan cómo los paquetes de datos interactuarán con los dispositivos receptores. Algunas funciones que se organizan en la capa de aplicación incluyen transferencias de archivos y servicios de correo electrónico.
Esta capa es en donde residen las aplicaciones y servicios que utilizan los usuarios finales, como HTTP, DNS, FTP, SMTP, etc.

Ejemplo del funcionamiento de la capa de aplicación

  • Tú, como usuario, escribes la dirección del blog en la barra de direcciones de google y presionas Enter.
  • Google, como navegador web, actúa como cliente y envía una solicitud HTTP al servidor que aloja tu blog. Esta solicitud incluye información como la dirección de tu blog y cualquier otra información relevante que google considere importante para obtener los recursos necesarios para cargar la página.
  • Cuando envías una solicitud HTTP desde tu navegador web, esta solicitud se envuelve en un paquete de datos que contiene información de la capa de aplicación, como la solicitud HTTP y la dirección IP del servidor al que te estás conectando. Este paquete se transmite hacia abajo a través de las capas del modelo TCP/IP.
  • Una vez que el paquete llega al servidor, este sigue el proceso inverso, donde cada capa del modelo TCP/IP va extrayendo la información correspondiente y enviándola a la siguiente capa hasta llegar a la capa de aplicación, donde se procesa la solicitud HTTP.

PM1

  • El servidor que aloja el blog, al recibir la solicitud a través de la capa de aplicación, analiza la información proporcionada y genera una respuesta correspondiente. En este caso, la respuesta sería el envío de los archivos y carpetas necesarios para que funcione la página (archivos HTML, CSS, imágenes, etc.).

  • Este caso, la respuesta sería el envío de los archivos y carpetas necesarios para que funcione tu blog (archivos HTML, CSS, imágenes, etc.).

  • El servidor envía la respuesta al navegador google a través del protocolo HTTP. La respuesta contiene los archivos y carpetas necesarios para cargar y mostrar correctamente el blog.

  • Google, al recibir la respuesta del servidor, procesa la información recibida. Esto implica leer y analizar los archivos HTML, aplicar los estilos CSS, cargar las imágenes y cualquier otro recurso necesario para mostrar el blog correctamente en la ventana del navegador.

  • Nota En este ejemplo solo tome en cuenta la capa de aplicación no repase a fondo el funcionamiento de cada una de las capas al momento del envío del paquete.

Lista de Protocolos que Operan en la Capa de Aplicación

Estos protocolos operan en la capa de aplicación del modelo TCP/IP.

Aunque los protocolos pueden diferir en su funcionamiento y características específicas, todos tienen el objetivo común de permitir la comunicación entre las aplicaciones y los usuarios finales en la capa de aplicación.

ProtocoloDefinición
HTTPProtocolo de transferencia de hipertexto utilizado para la comunicación en la web.
FTPProtocolo de transferencia de archivos utilizado para la transferencia de archivos entre sistemas.
SMTPProtocolo simple de transferencia de correo utilizado para el envío de correos electrónicos.
DNSSistema de nombres de dominio utilizado para traducir nombres de dominio en direcciones IP.
SSHProtocolo seguro de shell utilizado para acceder de forma remota a sistemas y realizar tareas administrativas.
TelnetProtocolo utilizado para acceder a sistemas remotos y realizar tareas de administración.
HTTPSProtocolo seguro de transferencia de hipertexto utilizado para la comunicación web cifrada.

Capa de Transporte

Incluye protocolos para controlar el flujo de tráfico a través de una red. Estos protocolos permiten o niegan la comunicación con otros dispositivos e incluyen información sobre el estado de la conexión. Las actividades de esta capa incluyen el control de errores, lo que garantiza que los datos fluyan sin problemas a través de la red.

La capa de transporte es responsable de entregar datos de manera confiable entre dos sistemas o redes. TCP y UDP son los dos protocolos de transporte que ocurren en esta capa.

PM2

Protocolo TCP / Capa de Transporte

Garantiza que los datos se transmitan de manera confiable al servicio de destino.

Es un “protocolo de comunicación” de internet que permite a dos dispositivos formar una conexión y transmitir datos de forma fiable y en el orden correcto.

TCP funciona estableciendo una conexión entre dos dispositivos antes de enviar los datos.

PM3

Entonces el protocolo TCP:

  • Proporciona una entrega confiable de datos mediante el establecimiento de una conexión entre dos sistemas.
  • Garantiza la entrega secuencial y sin errores de los datos.
  • Utilizado en aplicaciones que requieren una entrega confiable de datos, como la transferencia de archivos, el correo electrónico y la navegación web.

PM4

Más info

Protocolo de Datagramas de Usuario (UDP) / Capa de Transporte

Es utilizado en aplicaciones que no requieren una entrega confiable de datos, como la transmisión de audio y video en tiempo real, juegos en línea y consultas DNS. Por eso este protocolo se caracterisa por ser más rápido que TCP debido a su enfoque sin conexión y sin verificación. Pero por ese motivo la entrega de los datos pueden producir errores porque no establece conexión previa, resumiendo no garantiza la entrega secuencial o sin errores de los datos.

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Capa de Internet o Capa de Red

Es responsable de garantizar la entrega al host de destino, que potencialmente reside en una red diferente. La capa de internet determina que protocolo es responsable de entregar los paquetes de datos.

  • Proporciona direccionamiento lógico en forma de direcciones IP.
  • La capa de Red o Internet proporciona conectividad entre host finales en diferentes redes, por ejemplo, fuera de la red de área local (LAN).

Lista de Protocolos que operan en la Capa de Red

ProtocoloDefinición
IPv4IPv4 (Internet Protocol version 4) es el protocolo de Internet más ampliamente utilizado. Permite la comunicación y el enrutamiento de paquetes de datos en redes IP.
IPv6IPv6 (Internet Protocol version 6) es la versión más reciente del protocolo de Internet. Ofrece un espacio de direcciones IP más amplio y características adicionales para soportar el crecimiento de Internet.
ICMPICMP (Internet Control Message Protocol) se utiliza para enviar mensajes y controlar el estado de la red. Proporciona información sobre problemas de entrega de paquetes y errores en la red.
ARPARP (Address Resolution Protocol) se utiliza para asociar direcciones IP con direcciones MAC en una red local.
DHCPDHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) se utiliza para asignar dinámicamente direcciones IP a dispositivos en una red.
DNSDNS (Domain Name System) se utiliza para traducir nombres de dominio legibles para los humanos en direcciones IP numéricas utilizadas por las computadoras.
GPBGP (Border Gateway Protocol) es un protocolo de enrutamiento utilizado en Internet para intercambiar información de enrutamiento entre sistemas autónomos (AS).

La capa de Red o capa de Internet del modelo TCP/IP se encarga de enrutar los paquetes de datos a través de la red desde el origen hasta el destino.


Capa de Enlace

Esta capa corresponde al hardware físico involucrado en la transmisión de la red. Los concentradores, los módems, los cables y el cableado se consideran parte de esta capa.

Es la que se encarga del envío y la recepción de tramas de datos dentro de una única red.

Protocolos más comúnes de la Capa de Enlace

ProtocoloDefinición
EthernetProtocolo ampliamente utilizado en redes locales (LAN) para la transmisión de datos en forma de tramas a través del medio físico.
Wi-Fi (IEEE 802.11)Conjunto de estándares que define especificaciones para redes inalámbricas. Permite la comunicación entre dispositivos a través de ondas de radio.
PPP (Point-to-Point Protocol)Protocolo utilizado para establecer conexiones seriales punto a punto. Comúnmente utilizado en conexiones de acceso remoto a través de módems.
HDLC (High-Level Data Link Control)Protocolo utilizado para la transmisión de datos en redes WAN. Proporciona control de enlace de datos y detección de errores.
Frame RelayProtocolo de conmutación de paquetes utilizado en redes WAN. Permite la transmisión de datos en forma de tramas a través de conexiones virtuales.
ATM (Asynchronous Transfer Mode)Protocolo utilizado en redes de alta velocidad. Divide los datos en celdas de tamaño fijo para su transmisión.

Gmichet

Autodidacta apasionado por la informática y entusiasta de los CTF. Constantemente aprendiendo.

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