TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE ECATEPEC

DIVISIÓN DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

TEMA

Modelos TCP y OSI

PROFESOR

Adolfo Meléndez Ramírez

ALUMNA

Islas López Sandy Paulina

MATERIA

Teoría de las telecomunicaciones

GRUPO

5502

MODELO TCP/ IP La   Internet   TCP/IP   son   una   serie   de   normas   que   detallan   como   deben   comunicarse   los ordenadores   y   el  modo   de   interconectar   las   redes   para   permitir   que   diferentes   sistemas puedan cooperar compartiendo sus recursos.

 El  nombre TCP /   IP  Proviene de dos protocolos   importantes  de  la   familia,  el  Transmission Control   Protocol   (TCP)   y   el   Internet   Protocol   (IP).   Todos   juntos   llegan   a   ser  más   de   100 protocolos diferentes definidos en este conjunto.

 El TCP / IP es la base del Internet que sirve para enlazar computadoras que utilizan diferentes sistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y computadoras centrales sobre redes de área local y área extensa. TCP / IP fue desarrollado y demostrado por primera vez en 1972 por el departamento de defensa de los Estados Unidos, ejecutándolo en el ARPANET una red de área extensa del departamento de defensa. En el modelo TCP/IP no es estrictamente necesario el uso de todas las capas sino que, por ejemplo, hay protocolos de aplicación que operan directamente sobre IP y otros que lo hacen por encima de IP. En la imagen se pueden apreciar los 5 niveles de la arquitectura, comparados con los siete de OSI. 

 Descripción General de los Protocolos TCP/IP

 Modelo de Capas

En términos generales, el software TCP/IP está organizado en cuatro capas conceptuales que se construyen   sobre   una   quinta   capa   de   hardware.   El   siguiente   esquema  muestra   las   capas conceptuales así como la forma en que los datos pasan entre ellas.  

APLICACION

TRANSPORTE

INTERNET

INTERFAZ DE RED

HARDWARE

Capa de aplicación.

Es el nivel más alto, los usuarios llaman a una aplicación que acceda servicios disponibles a través de la red de redes TCP/IP. Una aplicación interactúa con uno de los protocolos de nivel de transporte para enviar o recibir datos. Cada programa de aplicación selecciona el tipo de transporte  necesario,  el   cual  puede ser  una  secuencia  de  mensajes   individuales  o  un  flujo continúo de octetos. El programa de aplicación pasa los datos en la forma requerida hacia el nivel  de   transporte  para   su  entrega.   Estos  programas  están   sustentados  por  una   serie  de protocolos   que   los   proporcionan.   Por   ejemplo,   el   protocolo   SMTP   (Simple   Mail   Transfer Protocol), para el correo electrónico, y el FTP que proporciona los servicios necesarios para la transferencia de archivos entre dos computadoras.En esta capa se encuentran los protocolos SMTP, FTP, etc.  Capa de transporte.

La principal tarea de la capa de transporte es proporcionar la comunicación entre un programa de aplicación y otro. Este tipo de comunicación se conoce frecuentemente como comunicación punto   a   punto.   La   capa   de   transporte   regula   el   flujo   de   información.   Puede   también proporcionar   un   transporte   confiable,   asegurando   que   los   datos   lleguen   sin   errores   y   en secuencia. Para hacer esto, el software de protocolo de transporte tiene el lado de recepción enviando   acuses   de   recibo   de   retorno   y   la   parte   de   envío   retransmitiendo   los   paquetes perdidos. 

El software de transporte divide el flujo de datos que se está enviando en pequeños fragmentos (por lo general conocidos como paquetes) y pasa cada paquete, con una dirección de destino, hacia la siguiente capa de transmisión. Aun cuando en el esquema anterior se utiliza un solo bloque para representar la capa de aplicación, una computadora de propósito general puede tener varios programas de aplicación accesando la red de redes al mismo tiempo. 

La capa de transporte debe aceptar datos desde varios programas de usuario y enviarlos a la capa  del   siguiente  nivel.  Para  hacer  esto,   se  añade   información  adicional  a   cada  paquete, incluyendo códigos que identifican qué programa de aplicación envía y qué programa debe recibir, así como una suma de verificación para verificar que el paquete ha llegado intacto y utiliza   el   código  de  destino  para   identificar   el   programa  de  aplicación  en  el   que   se  debe entregar.En esta capa se encuentran los protocolos UDP y TCP. Capa de Red o Internet.

La capa Internet maneja la comunicación de una máquina a otra. Ésta acepta una solicitud para enviar un paquete desde la capa de transporte, junto con una identificación de la máquina, hacia   la   que   se  debe  enviar   el   paquete.   La   capa   Internet   también  maneja   la   entrada  de datagramas, verifica su validez y utiliza un algoritmo de ruteo para decidir si el datagrama debe procesarse   de   manera   local   o   debe   ser   transmitido.   Para   el   caso   de   los   datagramas 

direccionados   hacia   la   máquina   local,   el   software   de   la   capa   de   red   de   redes   borra   el encabezado del datagrama y selecciona, de entre varios protocolos de transporte, un protocolo con el que manejará el paquete. Por último, la capa Internet envía los mensajes ICMP de error y control necesarios y maneja todos los mensajes ICMP entrantes. Los protocolos utilizados en esta capa son  IP, ICMP, IGMP, ARP, RARP, BOOTP. Capa de Enlace o interfaz de red.

Este  nivel   se   limita  a   recibir  datagramas  del  nivel   superior   (nivel  de   red)   y   transmitirlo  al hardware de la red. El software TCP/IP de nivel inferior consta de una capa de interfaz de red responsable de aceptar los datagramas IP y transmitirlos hacia una red específica. Una interfaz de red puede consistir en un dispositivo controlador (por ejemplo, cuando la red es una red de área local a la que las máquinas están conectadas directamente) o un complejo subsistema que utiliza   un   protocolo   de   enlace  de  datos   propios   (por   ejemplo,   cuando   la   red   consiste   de conmutadores   de   paquetes   que   se   comunican   con   anfitriones   utilizando   HDLC).   La interconexión de diferentes redes genera una red virtual en la que las máquinas se identifican mediante una dirección lógica. Sin embargo a la hora de transmitir información por un medio físico se envía y se recibe información de direcciones físicas. 

Un diseño eficiente implica que una dirección lógica sea independiente de una dirección física, por   lo   tanto   es   necesario   un   mecanismo   que   relacione   las   direcciones   lógicas   con   las direcciones físicas. De esta forma podremos cambiar nuestra dirección lógica IP conservando el mismo hardware, del mismo modo podremos cambiar una tarjeta de red, la cual contiene una dirección física, sin tener que cambiar nuestra dirección lógica IP.En esta capa pueden utilizarse diversos protocolos: Frame Relay, X.25, etc.

Hardware o Nivel físico.

Coincide aproximadamente con el nivel físico de OSI. Define las características del medio, su naturaleza, el tipo de señales, la velocidad de transmisión, la codificación, etc. 

MODELO OSI

El modelo de interconexión de sistemas abiertos, también llamado OSI (en inglés open system interconnection).   Es   un   marco   de   referencia   para   la   definición   de   arquitecturas   de interconexión de sistemas de comunicaciones.

El  modelo OSI  describe solamente herramientas  del  sistema  implementadas por  el  sistema operativo,   por   las   utilidades   y   por   el   hardware   del   sistema.   Este  modelo   no   incluye   las herramientas para la interacción entre las aplicaciones de los usuarios. Es importante distinguir entre el nivel de interacción que se da entre las aplicaciones y la capa de aplicación del modelo OSI:

Este modelo consta de 7 capas que lo hacen funcionar adecuadamente para los propósitos que fue diseñado sus capas deben utilizar un protocolo diferente para el funcionamiento adecuado de cada capa.

Capa de aplicación.

La capa de aplicación es, en realidad, un conjunto de protocolos que los usuarios de la red emplean  para  acceder  a   los   recursos  compartidos  de   la   red,   como archivos,   impresoras  o páginas  web.   Dichos   protocolos   pueden   también   trabajar   en   grupo  mediante   el   uso,   por ejemplo, de protocolos de correo electrónico. La unidad de datos con las que trabaja la capa de aplicación generalmente se conoce con el nombre de mensaje.

En  la  capa de aplicación es donde se encuentran  las  aplicaciones  interesantes  que realizan trabajo para el usuario final; como es el caso del DNS que permite referirse a las direcciones IP mediante nombres.

Capa de presentación.

La capa de presentación se encarga de la forma como se presenta la información transmitida a través de la red, sin cambiar su contenido. Gracias a esta capa, la información transmitida por esta capa de aplicación de un sistema es siempre comprensible por la capa de aplicación de otro sistema. Mediante el uso de las herramientas de esta capa, los protocolos de la capa de aplicación   pueden   superar   los   errores   de   sintaxis   en   la   presentación   de   los   datos   o   las diferencias que existen entre los códigos de los caracteres, como los códigos ASCII y EBC-DIC. 

En esta capa se realizan las tareas de encriptado y desencriptado de datos, los cuales aseguran el intercambio confiable de datos para todos los servicios de aplicación.

Capa de sesión.

La capa de sesión asegura el control de las interacciones entre instancias. Esta capa registra la instancia activa y proporciona las herramientas necesarias para sincronizar  la sesión. Dichas herramientas posibilitan la inserción de puntos  de verificación en transmisiones largas con el 

fin de asegurar que, en caso de una falla haya un regreso sin problemas al último punto de verificación, en vez de volver a comenzar todo desde el principio. En la práctica las aplicaciones que utilizan la capa de sesión no son muy numerosas. Esta capa rara vez se implementa en la forma de entidad de protocolo independiente. Con mucha frecuencia,  las funciones de esta capa se combinan con  las de  la capa de aplicación y ambas se  implementan como un solo protocolo.

Capa de transporte.

La capa de transporte proporciona aplicaciones a  las capas superiores del  modelo OSI   por medio del  servicio de  la  transmisión de datos con el  nivel  de  la  confiabilidad requerido.  El modelo OSI define 5 clases de servicio de transporte, comenzando por la clase 0 la más baja hasta la clase 4 la más alta. Estas clases difieren en la calidad de los servicios que proporcionan: la urgencia, la posibilidad de restablecer conexiones rotas, la disponibilidad de las herramientas para   el   multiplexaje   de   varias   conexiones   entre   los   diferentes   protocolos   de   la   capa   de aplicación  mediante un protocolo común de transporte y, lo mas importante la capacidad para detectar y corregir  los errores en la transmisión, como la distorsión de datos, la perdida de paquets o la duplicación.

Capa de red.

La capa de red genera un sistema de transporte unificado que conecta varias redes, también conocido  como  interred  o,  de  manera  abreviada,   Internet.  Es   importante  no  confundir   los términos internet e  Internet. Esta última es la implementación  mejor conocida de la interred construida con base en la tecnología TCP/IP y que abarca todo el mundo.

Las funciones de la capa de red se implementan por medio de lo siguiente: Grupo de protocolos. Dispositivos especiales conocidos como ruteadores.

Para asegurar que los protocolos de la capa de red puedan entregar paquetes  a cualquier nodo de la interred, es necesario asegurar que cada nodo tenga una dirección que sea única dentro de los límites de esta interred. Dichas direcciones se conoces con el nombre de direcciones de res o direcciones globales.

En esta capa existen dos tipos de protocolos. Los protocolos ruteados presentan el primer tipo de protocolos que se encargan del envió de paquetes a través de la red  y los protocolos de enrutamiento que a menudo se clasifican como protocolos de la capa de red.

Capa de enlace de datos.

La   capa  de   enlace   de   datos   es   la   primera  de   abajo   hacia   arriba   que  opera   de  modo  de conmutación de paquetes. En esta capa, al PDU generalmente se le conoce como trama.Tanto en las LAN como en las WAN, las funciones de la capa de enlace de datos se definen de forma diferente. Cuando el modelo OSI estaba en construcción, las tecnologías LAN y WAN eran 

tan distintas que fue imposible generalizar sus operaciones de manera incondicional.  Por lo tanto,   las   herramientas   de   la   capa   de   enlace   de   datos   deben  proporcionar   las   funciones siguientes:

En las LAN: asegurar la entrega de tramas entre cualquier par de nodos de la red. 

En las WAN: asegurar la entrega de tramas solo entre dos nodos vecinos conectados mediante enlaces de comunicaciones independientes.

Una de las funciones que desempeña la capa de enlace de datos es soportar las interfaces hacia la capa física inferior y hacia la capa superior siguiente. La capa de enlace de datos usa la capa física como un herramienta que recibe una secuencia de bits de la red o transite la secuencia de bits hacia esta.

Capa física.

La capa física se encarga de la transmisión de la corriente de bytes mediante el uso de enlaces físicos, como el cable coaxial, el cable de par trenzado, el cable de fibra óptica o un circuito digital de larga distancia.

Las funciones de la capa física se llevan a cabo en todos los dispositivos  conectados a la red. Dentro de la computadora, las funciones de la capa física son realizadas por el adaptador de red o el puerto serial.

A la capa física no le interesa el significado de la información que trasmite. Desde el punto de vista, tal  información representa un flujo uniforme de bits que deben ser entregados en su destino   sin   distinciones   y   de   acuerdo   con   una   frecuencia   de   reloj   especifica   el   intervalo predefinido entre los bits adyacentes.

REFERENCIAS: http://personal.redestb.es/cucho/Paginas/Curso/intro.htmhttp://www.monografias.com/trabajos/protocolotcpip/protocolotcpip.shtmlhttp://www.um.es/~gtiweb/fjmm/ttsite-plan2/modelos.htmhttp://www.lafacu.com/apuntes/informatica/tcpip/default.htmModelo OSI. En N. Olifer, & V. Olifer, REDES DE COMPUTADORAS (págs. 101-112). MC GRAW HILL.