Arquitectura TCP / IP

Aproximación al modelo de arquitectura de los protocolos TCP/IP

El modelo de arquitectura de estos protocolos es mas simple que el modelo OSI, como resultado de la agrupación de diversas capas en una sola o bien por no usar alguna de las capas propuestas en dicho modelo de referencia.

Así, por ejemplo, la capa de presentación desaparece pues las funciones a definir en ellas se incluyen en las propias aplicaciones. Lo mismo sucede con la capa de sesión, cuyas funciones son incorporadas a la capa de transporte en los protocolos TCP/IP. Finalmente la capa de enlace de datos no suele usarse en dicho paquete de protocolos.

De esta forma nos quedamos con una modelo en cuatro capas, tal y como se ve en la siguiente figura:

Al igual que en el modelo OSI, los datos descienden por la pila de protocolos en el sistema emisor y la escalan en el extremo receptor. Cada capa de la pila añade a los datos a enviar a la capa inferior, información de control para que el envío sea correcto. Esta información de control se denomina cabecera, pues se coloca precediendo a los datos. A la adición de esta información en cada capa se le denomina encapsulación. Cuando los datos se reciben tiene lugar el proceso inverso, es decir, según los datos ascienden por la pila, se van eliminando las cabeceras correspondientes.

Cada capa de la pila tiene su propia forma de entender los datos y, normalmente, una denominación especifica que podemos ver en la tabla siguiente. Sin embargo, todos son datos a transmitir, y los términos solo nos indican la interpretación que cada capa hace de los datos.

Jerarquía de capas del modelo OSI

Jerarquía de capas del modelo OSI

Los siete niveles de OSI reciben los siguientes nombres de menor a mayor: físico, enlace, red, transporte, sesión, presentación y aplicación.

Cada nivel maneja una unidad de datos que coincide con la información que le pasa la capa inmediatamente superior junto con las cabeceras que la propia capa inserta para el gobierno de la comunicación con su capa homóloga en el ordenador de destino.

Niveles OSI orientados a la red

Nivel físico o nivel 1

La capa física se ocupa de definir las características mecánicas, eléctricas, funcionales y de procesamiento para poder establecer y liberar conexiones entre dos equipos de la red. Es la capa de más bajo nivel, por tanto, se ocupa de las trasmisiones de los bits. Debe garantizar la compatibilidad de los conectores, cuántos pines tiene cada conector y la función de cada uno de ellos, el tipo de sistema de cableado que utilizará, la dirección de los pulsos eléctricos  la modulación de la hubiera, el número de voltios de cada señal, el modo de explotación del circuito, etc.

Nivel de enlace de datos o nivel 2

La misión de la capa de enlace es estableces una línea de comunicación libre de errores que pueda ser utilizada por la capa inmediatamente superior (la capa de red).

Se ocupará del tratamiento de los errores que se produzcan en la recepción de las tramas, eliminar tramas erróneas, solicitar retransmisiones, descartar tramas duplicadas, adecuar el flujo de datos entre emisores rapidos y receptores lentos, etc.

Nivel de red o noviel 3

La capa de red se ocupa del control de la subred. La principal función de este nivel es la del encaminamiento, es decir el tratamiento de cómo elegir la ruta más adecuada para el bloque de datos del nivel de red o paquete llegue a su destino.

Modelo de comunicaciones entre capas para los niveles OSI orientados a la red.

Capa de transporte nivel 4

La capa de transporte es una capa de transición entre los niveles orientados a la red (subred) y los niveles orientados a las aplicaciones, Su misión consiste en aceptar los datos de la capa de sesión (S-PDU), fraccionarlos adecuadamente de modo que sean aceptables por la subred (capa de red e inferiores) y asegurarse de que llegaran correctamente al nivel de transporte del destinatario este o no en la misma red que la fuente de los datos.

Niveles OSI orientados a la aplicación  

Nivel de sesión o nivel 5

Esta capa permite el diálogo entre emisor y receptor estableciendo una sesión, que es el nombre que recibe las conexiones en esta capa. A través de una sesión se puede llevar a cabo un transporte de datos ordinario (capa de transporte. La capa de sesión mejora el servicio de la capa de transporte.

 Nivel de presentación o nivel 6

La capa de presentación se ocupa de la sintaxis y de la semántica de la información que se pretende transmitir, es decir, investiga el contenido informativo de los datos.

Si el ordenador emisor utiliza el código ASCII para la representación de información alfanumérica y el ordenador receptor utiliza EBCDIC, no abra forma de entenderse salvo que la red provea algún servicio de conversión y de interpretación de datos. Este es un servicio propio de la capa de presentación. 

Nivel de aplicación o nivel 7

Es la capa superior de la jerarquía OSI. En esta capa definen los protocolos que se utilizaran las aplicaciones y procesos de los usuarios. La comunicación se realiza utilizando protocolos de diálogo apropiados.

La ISO inicialmente hizo referencia a cinco grupos de protocolos en el nivel de aplicación. Aunque en la actualidad se han simplificado, es instructivo conocer alguno detalles.

Grupo 1. Protocolos de gestión de sistemas.

Grupo 2. Protocolos de gestión de la aplicación.

Grupo 3. Protocolos de sistema.

Grupo 4 y 5. Protocolos específicos para aplicaciones.