3: nivel de red
Es la capa que se encarga del enrutamiento de los “paquetes” entre dos dispositivos ubicados en redes geográficamente distintas. Existen dos mecanismos de funcionamiento interno en esta capa: uso de datagramas, o bien, circuitos virtuales. Los datagramas son unidades que se encaminan individualmente sin necesidad de establecimiento de la conexión. Los circuitos virtuales, por el contrario, necesitan empezar estableciendo una conexión, y además una reserva de los recursos necesarios para controlar la ruta de comunicación.
El proceso de enrutamiento de paquetes depende en gran medida del estado de la red, por lo que paquetes que tienen el mismo destino pueden seguir caminos distintos según criterios como: velocidad, retardo, seguridad, etc.
Capa 2: nivel de enlace de datos
El objetivo principal de esta capa es conseguir que la información fluya sin errores entre dos máquinas conectadas a la misma red o subred. La unidad de transmisión se denomina trama. Sincroniza el envió de tramas en el medio físico, controla la congestión de la red y regula el control del flujo de las tramas.
Capa 1: nivel físico
Esta capa es la responsable de las conexiones físicas de los dispositivos en la red, en lo que se refiere al tipo de medio que se utilizará en la comunicación (cable coaxial, cable de par trenzado, fibra óptica, radio, etc.) y en lo que se refiere a las características del medio (tipos de antenas, tipo de cable, etc.), además de controlar aspectos como nivel de voltaje, distancias de transmisión máximas, etc.
Actividades
1. Relacione los siguientes conceptos con uno o más niveles del modelo OSI y explique brevemente en que consiste cada uno.
1 Entrega fiable de mensajes proceso a proceso.
2 Selección de ruta.
3 Define tramas.
4 Ofrece al usuario servicios como el correo electrónico y la transferencia de archivos.
5 Transmisión de un flujo de bits a través del medio físico.
3.2. El protocolo TCP/IP
TCP/IP es un conjunto de protocolos que siguen la especificación del modelo OSI y que se usan para establecer una comunicación de datos entre dispositivos conectados a través de una o varias redes.
Importante
El modelo OSI es una descripción conceptual mientras que TCP/IP es una especificación de un conjunto de protocolos.
En la década de los 70, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Defensa (DARPA), de los Estados Unidos, desarrolló ARPAnet (el embrión de lo que hoy se conoce como Internet).
ARPAnet crecía a una velocidad de vértigo y los protocolos de comunicación que usaba comenzaron a volverse demasiado lentos y poco fiables. Además, no podían comunicar dos dispositivos que estaban conectados en redes de distintas características. ARPA decide investigar y desarrollar un conjunto de protocolos que resuelva estos inconvenientes, y es entonces cuando surge TCP/IP.
Actualmente, IETF (Internet Engineering Task Force) es la responsable de TCP/IP. Se trata de la organización internacional encargada de la normalización y especificaciones de Internet.
TCP/IP se divide en cuatro capas o niveles. Y aunque son muchos los protocolos que pertenecen a alguna de estas capas, son el protocolo TCP y el protocolo IP los más famosos y, por eso, los que dan nombre al conjunto.
Capa de aplicación
En contraste con el modelo OSI, la capa de aplicación de TCP/IP es plenamente responsabilidad de la aplicación que usa la comunicación mediante este conjunto de protocolos. Cada aplicación implementaría su propio protocolo de aplicación y usaría según le convenga el conjunto de servicios que proporciona la capa de transporte. Esto implica mayor flexibilidad por parte de los desarrolladores sobre el software que realiza las comunicaciones. Ejemplos muy conocidos de protocolos de aplicación serían: HTTP, SMTP, POP, FTP, TELNET, etc.
Capa de transporte
Esta capa está compuesta de dos protocolos únicamente: TCP y UDP, pero su importancia es vital para las comunicaciones. Es la primera capa responsable de la comunicación extremo a extremo. El uso de estos protocolos puede ser simultáneo por parte de múltiples protocolos de aplicación.
La capa de transporte proporciona dos servicios distintos para definir una comunicación. El servicio debe ser elegido en función del tipo de aplicación que esté desarrollando, así como los requisitos que dicho software establezca para las comunicaciones: un primer servicio, que permite establecer comunicaciones seguras y fiables; y otro, que permite rápidas transferencias con tolerancia a la pérdida de información.
A continuación, se explican con más profundidad dos mecanismos.
TCP
TCP (Transmission Control Protocol) es el protocolo de transporte más usado por las aplicaciones. Se utiliza para proporcionar una comunicación libre de errores y fiable. Es un protocolo orientado a la conexión, lo que significa que la comunicación se lleva a cabo en tres fases: establecimiento de conexión, transmisión de datos y finalización de la conexión.
La unidad de transmisión para este protocolo es la de paquete. La información a transmitir al destino es dividida en paquetes de un tamaño fijo. El protocolo marca cada paquete con un número de secuencia y lo envía después de haber establecido la conexión con el destino.
Para establecer la conexión, el protocolo envía al destino un paquete de tipo SYN, el destino interpreta este paquete como intento de establecer la conexión y, acto seguido, si todo va bien, envía un paquete de tipo SYN ACK. Finalmente, el cliente envía un paquete ACK y, a continuación, los paquetes correspondientes al mensaje. A este tipo de mecanismo se lo conoce como negociación a tres pasos.
La finalización de la conexión se produce en cuatro pasos. El cliente o el servidor pueden en cualquier momento solicitar la finalización. Para ello, el emisor envía un paquete de tipo FIN y el receptor confirma su llegada enviando un paquete de tipo ACK.
Acto seguido, el que actuó como receptor lo hará como emisor enviando un paquete FIN y el que actúo como emisor devolverá un paquete ACK, completando la finalización de la conexión. Este mecanismo se conoce como negociación a cuatro pasos.
UDP
UDP es un protocolo no orientado a la conexión, lo que significa que no hace falta un diálogo entre el origen y el destino previo al envío del mensaje.
