En informática, un protocolo no es más que un conjunto de reglas formales que permiten a dos dispositivos intercambiar datos de forma no ambigua. Un protocolo es, pues, un conjunto de reglas que permiten intercambiar información. El ordenador conectado a una red usa protocolos para permitir que los ordenadores conectados a la red puedan enviar y recibir mensajes, y el protocolo TCP/IP define las reglas para el intercambio de datos sobre Internet.
Los protocolos son, pues, una serie de reglas que utilizan los ordenadores para comunicarse entre sí. El protocolo utilizado determinará las acciones posibles entre dos ordenadores. Para hacer referencia a ellos en el acceso se escribe el protocolo en minúsculas seguido por “://”.
Caracteristicas
Las redes conectadas por donde pasa el paquete de protocolos TCP/IP son sumamente robustas. Si una sección de la red (o un servidor de ordenador en la red) se convierte en inoperativo, los datos pueden ser desviados sin causar daño a la red. La homogeneidad del protocolo es la esencia de la comunicación de Internet en el nivel de los datos. Mediante la cooperación de las conexiones de redes y el protocolo TCP/IP pueden conectarse sistemas de comunicación más y más grandes. Las organizaciones individuales pueden controlar su propia red TCP/IP (internet) y conectarla con otras redes de Internet locales, regionales, nacionales y globales. Internet comparte el paquete de protocolos TCP/IP, sin embargo, Internet no es una red, sino una red de redes, un sistema organizado y distribuido cooperativamente a escala mundial para intercambiar información.
La comunicación de redes que no son Internet y que fluye en un punto de entrada es traducida a protocolos de comunicaciones de Internet y reexpedida a su camino, indistinguible de los paquetes que crea TCP enviando un mensaje directamente sobre Internet. De la misma manera, la comunicación puede fluir de Internet a otros puntos de entrada o gateways de la misma manera: los paquetes de Internet son traducidos a los protocolos de no-Internet necesarios para la comunicación sobre la otra red.
Tipos de Protocolo
TCP/IP. Tansmision Control Protocol/Internet Protocol:
Transmision Control Protocol o Protocolo de Control de Transmisión fragmenta los datos en paquetes de información. Después, estos paquetes son enviados a la red, posiblemente sobre rutas diferentes. El IP es el protocolo más básico de Internet, y provee todos los servicios necesarios para el transporte de datos. Cualquier otro protocolo de Internet se basa en IP o le sirve de base.
Fundamentalmente IP provee:
* Direccionamiento: Las cabeceras IP contienen las direcciones de las máquinas de origen y destino (direcciones IP), direcciones que serán usadas por los enrutadores (routers) para decidir el tramo de red por el que circularán. * Fragmentación: Si la información a transmitir (“datagramas”) supera el tamaño máximo “negociado” (MTU) en el tramo de red por el que va a circular podrá ser dividida en paquetes más pequeños, y reensamblada luego cuando sea necesario. * Tiempo de Vida de Paquetes: Cada paquete IP contiene un valor de Tiempo de Vida (TTL) que va disminuyendo cada vez que un enrutador recibe y reenvía el paquete. Cuando este valor llega a ser de cero, el paquete deja de ser reenviado (se pierde). * Tipo de Servicio: Este es un valor sin definición previa pero que puede indicar, por ejemplo, la prioridad del paquete. * Otras opciones: Valores sin contenido definido previamente que se pueden utilizar, por ejemplo, para que la máquina de origen especifique la ruta que debe seguir el paquete, o para que cada enrutador agregue su propia dirección (para realizar seguimiento de ruta), o para indicar opciones de seguridad de la información contenida, etc.
El IPv6 será la próxima generación de protocolos de Internet y ya está en marcha. Este protocolo se ha desarrollado para ampliar la capacidad de conexión debido al crecimiento de dispositivos y al aumento de equipos portátiles. Y así, ofrecerá la infraestructura necesaria para teléfonos móviles, agendas PDA, electrodomésticos, etc.
La mayor diferencia entre la versión de IP utilizada actualmente (IP versión 4) e IPv6 radica en el espacio de direcciones más grande que admite IPv6. IPv6 admite direcciones de Internet de 128 bits, mientras que IP (versión 4) lo hace a 32 bits, además de ofrecer una configuración más simple y una mayor seguridad.
Por su parte, el protocolo TCP proporciona un servicio de comunicación que forma un circuito, es decir, hace fluir los datos entre el origen y el destino para que sea continuo. Este circuito virtual es lo que se denomina conexión. Así, TCP conecta los ordenadores o programas -loa llamados y los que llaman-, chequea los errores, controla el flujo y tiene capacidad para interrumpirlos.
FTP: File Transfer Protocol o Protocolo de transferencia de archivos . Es un protocolo que define cómo transferir archivos de un ordenador a otro, de un servidor remoto a un servidor local o viceversa. Se precisa un servidor de FTP y un cliente de FTP. Los servidores pueden ser de libre acceso con un login o FTP anónimo. El FTP anónimo es un servidor público de FTP al cual tiene acceso cualquier usuario de Internet sin necesidad de utilizar ninguna contraseña. Se puede utilizar desde un navegador web aunque hay programas específicos como CuteFTP. La mayoría de las páginas web son “subidas” a los servidores respectivos utilizando este protocolo para transferir los archivos desde el ordenador que ha confeccionado las páginas web hasta el servidor.
HTTP: HyperText Transfer Protocol o Protocolo de Transferencia de Hipertextos. Es el protocolo utilizado por los servidores de la World Wide Web desde el nacimiento de la Web en 1990. El protocolo HTTP es el que permite el intercambio de información hipertextual (enlaces) de las páginas web. Se trata de un protocolo genérico orientado a objetos, que puede usarse para muchas tareas como servidor de nombres y sistemas distribuidos orientados a objetos, por extensión de los comandos o los métodos usados. Una de sus características principales es la independencia en la visualización y presentación de los datos, lo que permite que los sistemas sean construidos independientemente del desarrollo de nuevos avances en la representación de los datos. Para visualizar los datos de la Web se precisa de un navegador instalado en la máquina del ordenador cliente. En este protocolo existen una serie de conceptos tales como:
* Conexión: es el circuito virtual establecido entre 2 programas en una red de comunicación * Mensaje: es la unidad básica de un protocolo HTTP y consiste en una secuencia estructurada que se tramite entre los programas * Cliente: es el programa que hace la llamada al servidor y es el que atiende en la transmisión la trama de los mensajes * Servidor: es el programa que presta el servicio en la red * Proxy: se trata de un programa intermedio que actúa sobre el servidor y el cliente
Así, pues, el protocolo HTTP se basa en la conexión entre cliente y servidor. Una transacción HTTP consiste básicamente en:
* Conexión: establecimiento de una conexión del cliente con el servidor. El puerto TCP/IP 80 es el puerto más conocido, pero se pueden especificar otros puertos no reservados. * Solicitud: envío por parte del cliente de un mensaje de solicitud al servidor. * Respuesta: envío por parte del servidor de una respuesta al cliente. * Cierre: fin de la conexión por parte del cliente y el servidor.
EL SMTP Simple Mail Transfer Procol o Protocolo de Transmisión de Correo Simple es el protocolo que nos permite recibir correos electrónicos y, junto con el protocolo POP (Post Office Protocol) o Protocolo de Oficina de Correos, usado por los ordenadores personales para administrar el correo electrónico, nos permitirá bajarnos los mensajes a nuestro ordenador. Para la mensajería instantánea se usa ahora el protocolo IMAP Internet Messagins Access Protocol (Protocolo de mensajería instantánea en Internet), más sofisticado que el protocolo POP.
NEWS (NNTP): Network News Tranfer Protocol. Protocolo de transferencia de sistemas de redes de news o noticias. Se trata de un foro de discusión por temas en forma de tablón de anuncios que cuenta con sus propios servidores y sus propios programas. Generalmente, el mismo programa que gestiona correos electrónicos, sirve para gestionar las news o noticias.
IRC o Internet Relay Chat: es un protocolo de comunicación que permite conversaciones (chats) y debates en grupo o en privado, en tiempo real siguiendo la arquitectura del modelo cliente-servidor, pero formándose redes entre los servidores para acoger a más usuarios. Las conversaciones se desarrollan en los denominados canales de chat. Se entra en ellos adoptando un nickname o apodo y existen personas encargadas de crear y mantener los canales (los llamados CS o Chan Service), personas encargadas de mantener la red (IRCop), usuarios con privilegios de administrador del canal (Op) e incluso robots (Bot) que automatizan los servicios del canal. Existen muchos servidores de IRC. Algunos de ellos son: irc.
Para acceder a uno de estos servicios como usuario se requiere de un programa o cliente de IRC. Actualmente este servicio también se presta a través de la interfaz de la World Wide Web y existen también otros programas de mensajería integral que permiten conjuntamente prestaciones de mensajería rápida, correo electrónico, audioconferencia, videoconferencia, asistencia remota y otras prestaciones.
TELNET: Protocolo que permite la conexión remota a otro ordenador y que permite manejarlo como si se estuviese físicamente ante él. Así, es posible arreglar fallos a distancia o consultar datos en la otra máquina.
Ha sido un sistema muy utilizado por las grandes bibliotecas y centros de documentación como modo de acceso a sus catálogos en línea. Sin embargo, dejó de usarse hace unos años, cuando apareció y se popularizó el SSH (Secure Shell), que puede describirse como una versión cifrada de telnet. Uno de los mayores problemas de TELNET era la seguridad, ya que los nombres de usuario y contraseñas viajaban por la red sin cifrar. Para que la conexión funcionara, la máquina a la que se accede debía tener un programa especial que recibía y gestionaba las conexiones. El programa, al igual que el protocolo, también se denomina TELNET.
GOPHER: Es un sistema de entrega de información distribuido que hoy se ha dejado de utilizar. Utilizando gopher era posible acceder a información local o bien a servidores de información gopher de todo el mundo. Permitía establecer una jerarquía de documentos, y búsquedas en ellos por palabras o frases clave. Su nombre se debe a la mascota -un topo- de la Universidad de Minessotta, donde fue creado, aunque otros autores sugieren que es una deformación de la frase goes-fer (busca). Fue el precursor de la Web al resolver el resolver el problema de cómo ubicar los recursos en Internet reduciendo todas las búsquedas a menús y submenús.
Funcionamiento
1.- El funcionamiento de una red de ordenadores tan grande como internet se basa en una idea conceptualmente sencilla: dividir la información en trozos o paquetes, que viajan de manera independiente hasta su destino, donde conforme van llegando se ensamblan de nuevo para dar lugar al contenido original. Estas funciones las realizan los protocolos TCP/IP: el Transmission Control Protocol se encarga de fragmentar y unir los paquetes y el Internet Protocol tiene como misión hacer llegar los fragmentos de información a su destino correcto.
2.-Los ordenadores personales precisan de un software especial que sepa interpretar correctamente las órdenes del TCP/IP. Este software, que recibe el nombre de pila TCP/IP, realiza una labor de intermediario entre internet y el computador personal. En el caso de los PC es el conocido Winsock, del que existen diversas versiones. Para los Macintosh el software es el MacTCP. Por otra parte, cuando un ordenador personal se conecta a una red de área local a través de la línea telefónica por medio de un módem y un puerto serie, necesita también una pila TCP/IP, así como un protocolo de software, siendo el más extendido el PPP, que al proporcionar más fiabilidad en la conexión ha dejado atrás al más rudimentario protocolo SLIP.
Protocolo de Comunicaciones.
En el campo de las telecomunicaciones, un protocolo de comunicaciones es el conjunto de reglas normalizadas para la representación, señalización, autenticación y detección de errores necesario para enviar información a través de un canal de comunicación. Un ejemplo de un protocolo de comunicaciones simple adaptado a la comunicación por voz es el caso de un locutor de radio hablando a sus radioyentes.
Los protocolos de comunicación para la comunicación digital por redes de computadoras tienen características destinadas a asegurar un intercambio de datos fiable a través de un canal de comunicación imperfecto. Los protocolos de comunicación siguen ciertas reglas para que el sistema funcione apropiadamente.
Protocolo de Interred.
Se trata de un protocolo no orientado a conexión, encargado de las cuestiones relativas a direccionamiento de los paquetes que le suministra la capa de transporte.
De esta forma, el protocolo que principalmente se identifica con Internet es el Transmission Control Protocol / Internet Protocol, TCP/IP, si bien la parte fundamental de la estructura, en la que se basan todas las aplicaciones, es la establecida por la norma IP, encargado de determinar los procedimientos de direccionamiento y encaminamiento que deben seguir todas las informaciones transmitidas, independientemente de la red física que se utilice para la conexión.
Como cada servicio tiene sus propias necesidades, existen diferentes protocolos de niveles superiores que usan IP. Aunque el protocolo IP establece las normas para que los paquetes alcancen su destino, lo que no se garantiza es cuándo lo van a alcanzar, cuántos o en qué orden, es decir, ofrece un servicio no orientado a conexión.
Protocolos de Transporte
Protocolo TCP TCP (Transmission-Control-Protocol, en español Protocolo de Control de Transmisión) es uno de los protocolos fundamentales en Internet. Fue creado entre los años 1973 – 1974 por Vint Cerf y Robert Kahn.
Muchos programas dentro de una red de datos compuesta por computadoras pueden usar TCP para crear conexiones entre ellos a través de las cuales puede enviarse un flujo de datos. El protocolo garantiza que los datos serán entregados en su destino sin errores y en el mismo orden en que se transmitieron. También proporciona un mecanismo para distinguir distintas aplicaciones dentro de una misma máquina, a través del concepto de puerto.
TCP da soporte a muchas de las aplicaciones más populares de Internet, incluidas HTTP, SMTP, SSH y FTP.
TCP es un protocolo de comunicación orientado a conexión y fiable del nivel de transporte, actualmente documentado por IETF en el. Es un protocolo de capa 4 según el modelo OSI.
Funciones del TCP En la pila de protocolos TCP/IP, TCP es la capa intermedia entre el protocolo de internet (IP) y la aplicación. Habitualmente, las aplicaciones necesitan que la comunicación sea fiable y, dado que la capa IP aporta un servicio de datagramas no fiable (sin confirmación), TCP añade las funciones necesarias para prestar un servicio que permita que la comunicación entre dos sistemas se efectúe libre de errores, sin pérdidas y con seguridad.
Los servicios provistos por TCP corren en el anfitrión (host) de cualquiera de los extremos de una conexión, no en la red. Por lo tanto, TCP es un protocolo para manejar conexiones de extremo a extremo. Tales conexiones pueden existir a través de una serie de conexiones punto a punto, por lo que estas conexiones extremo-extremo son llamadas circuitos virtuales. Las características del TCP son:
* Orientado a la conexión: dos computadoras establecen una conexión para intercambiar datos. Los sistemas de los extremos se sincronizan con el otro para manejar el flujo de paquetes y adaptarse a la congestión de la red. * Operación Full-Duplex: una conexión TCP es un par de circuitos virtuales, cada uno en una dirección. Sólo los dos sistemas finales sincronizados pueden usar la conexión. * Error Checking: una técnica de checksum es usada para verificar que los paquetes no estén corruptos. * Acknowledgements: sobre recibo de uno o más paquetes, el receptor regresa un acknowledgement (reconocimiento) al transmisor indicando que recibió los paquetes. Si los paquetes no son notificados, el transmisor puede reenviar los paquetes o terminar la conexión si el transmisor cree que el receptor no está más en la conexión. * Flow Control: si el transmisor está desbordando el buffer del receptor por transmitir demasiado rápido, el receptor descarta paquetes. Los acknowledgement fallidos que llegan al transmisor le alertan para bajar la tasa de transferencia o dejar de transmitir. * Servicio de recuperación de Paquetes: el receptor puede pedir la retransmisión de un paquete. Si el paquete no es notificado como recibido (ACK), el transmisor envía de nuevo el paquete.
Los servicios confiables de entrega de datos son críticos para aplicaciones tales como transferencias de archivos (FTP por ejemplo), servicios de bases de datos, proceso de transacciones y otras aplicaciones de misión crítica en las cuales la entrega de cada paquete debe ser garantizada.
Formato de los segmentos TCP En el nivel de transporte, los paquetes de bits que constituyen las unidades de datos de protocolo o PDU (‘Protocol Data Unit’) se llaman “segmentos”.
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