LOGO Protocolos de internet

Definición  La definición del término protocolo es importantísimo. En la vida real, los protocolos son un conjunto de hábitos y procedimientos utilizados en las relaciones interpersonales. Cuando es usado bajo el contexto de redes de comunicación el termino protocolo tiene un significado similar pero a un nivel mas especifico, esto es, un protocolo de red es un conjunto de reglas, secuencias, formatos de mensajes y procedimientos bien detallados que posibilitan la transferencia de datos entre dos o mas sistemas de computación.  De manera similar, un protocolo de red (incluyendo todos los protocolos de internet) es el termino utilizado para describir como los sistemas de computación se comunican con otros a nivel de bit y de byte.

Tipos de Protocolo  Protocolos de bajo nivel  * IP, Direcciones IP  Su función es transmitir trozos de data de un sistema a otro, la información mas importante que requiere IP, es la dirección de los sistemas de computación que IP utiliza para transmitir y recibir data.  El término mas familiar para una localización en internet es “dirección”, cada sistema en internet tiene dirección. Esta dirección es llamada dirección IP, existen dos formatos para una dirección IP. Uno es interno, cada computadora en internet utiliza una dirección IP compuesta por 4 números, un ejemplo es ‘ ’. Sin embargo como es mas fácil para las personas recordar nombres que numero, se tiene el otro formato que corresponde a nombres de direcciones IP.

Tipos de Protocolo  * TCP Y UDP  IP no suministra mas capacidades que enviar y recibir trozos de data se requiere mucho mas que eso, en este sentido aparecen TCP Y UDP. TCP (Protocolo de Control de Transmisión)  Suministra una conexión virtual entre dos sistemas (lo que significa que pueden existir muchas conexiones físicas a partir de una conexión virtual), con ciertas garantías en los trozos de datos (llamados paquetes) que son transmitidos entre los sistemas.  Dos garantías son: la retransmisión de los paquetes que son borrados (por problemas en la red) y la otra es que los paquetes son recibidos en el mismo orden en que son enviados. La tercera garantía es que cada paquete recibido tiene exactamente el mismo contenido que el paquete enviado.

Tipos de Protocolo  Algunos aplicaciones utilizan un protocolo distinto que corre encima de IP, este es llamado UDP (Protocolo de Datagramas de Usuarios). UDP envía un paquete de data a la vez (llamado datagrama) a otros sistemas y no suministra una conexión virtual como lo hace TCP, asimismo UDP no provee las mismas garantías que tiene TCP, esto significa que puede darse el caso de que los paquetes se pierdan o bien no sean reconstruidos en la forma adecuada.  La utilidad de utilizar UDP en vez de TCP, Si UDP no es confiable, esta se basa en que TCP tiene un alto solapamiento en la conexión comparado con UDP, lo que hace que TCP sea mas lento que UDP. Para aplicaciones donde la velocidad de ejecución es mas importante que la confiabilidad, UDP tiene mas sentido. Algunos ejemplos incluye audio y video en la internet y algunas aplicaciones telefónicas.

Tipos de Protocolo  * SLIP Y PPP  En los casos en que una aplicación de internet esta corriendo sobre sistemas conectados a una LAN, probablemente estos están utilizando IP sobre una red ETHERNET o Token Ring, con una conexión de internet dedicada (esclava).  Tanto SLIP como PPP utilizan IP para enviar data sobre líneas dedicadas. SLIP es la abreviatura de Líneas seriales IP y PPP es el nombre corto de Protocolo de Punto a Punto. Ambos toman la data y los paquetes de IP para que así estos puedan ser enviados sobre modem en líneas dedicadas.

Tipos de Protocolo  Protocolos de Aplicación de internet  * FTP y Telnet  FTP (Protocolo de transferencia de archivos) permite bajar y colocar archivos en la internet. Para bajar un archivo en un sistema de computación es necesario correr una aplicación cliente de FTP que se conecta al servidor FTP y procede a bajar el archivo de su correspondiente directorio o carpeta.  Telnet es una vía para realizar una conexión remota a otro sistema en la red. Un servidor telnet debe estar corriendo en el sistema remoto y un cliente de telnet debe estar corriendo en el sistema local. Los sistema operativos típicos para servidores telnet son unís, Windows nt etc.

Tipos de Protocolo  * HTTP o Hypertext Transfer Protocol (en español protocolo de transferencia de hipertexto)  Es el protocolo primario de www. Es un protocolo orientado a transacciones y sigue el esquema petición- respuesta entre un cliente y un servidor. Al cliente que efectúa la petición (un navegador web) se lo conoce como "user agent" (agente del usuario). A la información transmitida se la llama recurso y se la identifica mediante un localizador uniforme de recursos (URL). Los recursos pueden ser archivos, el resultado de la ejecución de un programa, una consulta a una base de datos, la traducción automática de un documento, etc..  HTTP es un protocolo que no guarda ninguna información sobre conexiones anteriores, Para esto se usan las cookies, que es información que un servidor puede almacenar en el sistema cliente

Tipos de Protocolo  * Internet, Correo electrónico  El correo electrónico utiliza un protocolo llamado SMTP (Protocolo de transferencia de correo simple) perteneciente a la capa de aplicación, basado en texto utilizado para el intercambio de mensajes de correo electrónico entre computadoras u otros dispositivos (PDA's, teléfonos móviles, etc.).  Una dirección de correo electrónico esta compuesta de dos partes: el nombre del usuario y la dirección del servidor, un ejemplo

Protocolo IP  La función del protocolo IP  El protocolo IP permite el desarrollo y transporte de datagramas de IP (paquetes de datos), de manera independiente al definir su representación, ruta y envío aunque sin garantizar su "entrega"..

Protocolo IP  El protocolo IP determina el destinatario del mensaje mediante 3 campos:  el campo de dirección IP: Dirección del equipo;  el campo de máscara de subred: una máscara de subred le permite al protocolo IP establecer la parte de la dirección IP que se relaciona con la red;  el campo de pasarela predeterminada: le permite al protocolo de Internet saber a qué equipo enviar un datagrama, si el equipo de destino no se encuentra en la red de área local.

Protocolo IP  Datagramas  Los datos circulan en Internet en forma de datagramas (también conocidos como paquetes). Los datagramas son datos encapsulados, es decir, datos a los que se les agrega un encabezado que contiene información sobre su transporte (como la dirección IP de destino).  Los routers analizan (y eventualmente modifican) los datos contenidos en un datagrama para que puedan transitar.

Protocolo IP  A continuación se indica cómo se ve un datagrama: <-32 bits-> Versión (4 bits) Longitud del encabezado (4 bits) Tipo de servicio (8 bits) Longitud total (16 bits) Identificación (16 bits) Indicador (3 bits) Margen del fragmento (13 bits) Tiempo de vida (8 bits) Protocolo (8 bits) Suma de comprobación del encabezado (16 bits) Dirección IP de origen (32 bits) Dirección IP de destino (32 bits) Datos

Protocolo IP  A continuación se indican los significados de los diferentes campos:  Versión (4 bits): es la versión del protocolo IP que se está utilizando (actualmente se utiliza la versión 4 IPv4) para verificar la validez del datagrama. Está codificado en 4 bits.  Longitud del encabezado o IHL por Internet Header Length (Longitud del encabezado de Internet) (4 bits): es la cantidad de palabras de 32 bits que componen el encabezado (Importante: el valor mínimo es 5). Este campo está codificado en 4 bits.

Protocolo IP  Tipo de servicio (8 bits): indica la forma en la que se debe procesar el datagrama.  Longitud total (16 bits): indica el tamaño total del datagrama en bytes. El tamaño de este campo es de 2 bytes, por lo tanto el tamaño total del datagrama no puede exceder los bytes. Si se lo utiliza junto con el tamaño del encabezado, este campo permite determinar dónde se encuentran los datos.  Identificación, indicadores y margen del fragmento son campos que permiten la fragmentación de datagramas. Esto se explica a continuación.

Protocolo IP  TTL o Tiempo de vida (8 bits): este campo especifica el número máximo de routers por los que puede pasar un datagrama. Por lo tanto, este campo disminuye con cada paso por un router y cuando alcanza el valor crítico de 0, el router destruye el datagrama. Esto evita que la red se sobrecargue de datagramas perdidos.  Protocolo (8 bits): este campo, en notación decimal, permite saber de qué protocolo proviene el datagrama.  ICMP 1  IGMP: 2  TCP: 6  UDP: 17

Protocolo IP  Suma de comprobación del encabezado (16 bits): este campo contiene un valor codificado en 16 bits que permite controlar la integridad del encabezado para establecer si se ha modificado durante la transmisión. La suma de comprobación es la suma de todas las palabras de 16 bits del encabezado (se excluye el campo suma de comprobación). Esto se realiza de tal modo que cuando se suman los campos de encabezado (suma de comprobación inclusive), se obtenga un número con todos los bits en 1.  Dirección IP de origen (32 bits): Este campo representa la dirección IP del equipo remitente y permite que el destinatario responda.  Dirección IP de destino (32 bits): dirección IP del destinatario del mensaje.

Protocolo IP  Fragmentación de datagramas de IP  Como se ha visto anteriormente, el tamaño máximo de un datagrama es de bytes. Sin embargo, este valor nunca es alcanzado porque las redes no tienen suficiente capacidad para enviar paquetes tan grandes. Además, las redes en Internet utilizan diferentes tecnologías por lo tanto el tamaño máximo de un datagrama varía según el tipo de red. El tamaño máximo de una trama se denomina MTU (Unidad de transmisión máxima). El datagrama se fragmentará si es más grande que la MTU de la red.

Protocolo IP Tipo de redMTU (en bytes) Arpanet1000 Ethernet1500 FDDI4470 La fragmentación del datagrama se lleva a cabo a nivel de router, es decir, durante la transición de una red con una MTU grande a una red con una MTU más pequeña. Si el datagrama es demasiado grande para pasar por la red, el router lo fragmentará, es decir, lo dividirá en fragmentos más pequeños que la MTU de la red, de manera tal que el tamaño del fragmento sea un múltiplo de 8 bytes.

Protocolo IP  El router enviará estos fragmentos de manera independiente y los volverá a encapsular (agregar un encabezado a cada fragmento) para tener en cuenta el nuevo tamaño del fragmento. Además, el router agrega información para que el equipo receptor pueda rearmar los fragmentos en el orden correcto. Sin embargo, no hay nada que indique que los fragmentos llegarán en el orden correcto, ya que se enrutan de manera independiente.

Protocolo IP  Para tener en cuenta la fragmentación, cada datagrama cuenta con diversos campos que permiten su rearmado:  campo Margen del fragmento (13 bits): campo que brinda la posición del comienzo del fragmento en el datagrama inicial. La unidad de medida para este campo es 8 bytes (el primer fragmento tiene un valor cero);  campo Identificación (16 bits): número asignado a cada fragmento para permitir el rearmado;  campo Longitud total (16 bits): esto se vuelve a calcular para cada fragmento; campo Indicador (3 bits): está compuesto de tres bits:

Protocolo IP  Enrutamiento IP  El enrutamiento IP es una parte integral de la capa de Internet del conjunto TCP/IP. El enrutamiento consiste en asegurar el enrutamiento de un datagrama de IP a través de la red por la ruta más corta. A esta función la llevan a cabo los equipos denominados routers, es decir, equipos que conectan al menos dos redes.