¿Qué es el Protocolo TCP/IP?

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24 de mayo de 2022

5 min

De manera independiente los protocolos TCP e IP cuentan con diferentes funciones. Sin embargo, al unir ambos términos, hacemos alusión a un conjunto de protocolos que permiten una comunicación en los diferentes nodos de la red.

Primero comencemos definiendo cada uno de los protocolos que lo determinan: TCP e IP. Continúa leyendo para saber qué es el protocolo TCP/IP, qué elementos lo conforman y cómo funciona.

¿Qué es IP o Protocolo de Internet?

Ahora, el protocolo de Internet, mejor conocido como IP (Internet Protocol) tiene la función de direccionar paquetes de datos, también conocidos como datagramas, e intercambiarlos a una red sin conexión y cuya orientación está dirigida a los paquetes con el propósito de hallar un camino entre las diferentes posibilidades en una red. A esta acción también se le conoce como enrutamiento.

Para ello, todos los hosts y los dispositivos tienen su propia dirección IP como lo habíamos visto previamente. Dicha dirección física, no sólo es usada para dirigir a los hosts individuales, sino que también funciona para redes enteras. Así, el enrutamiento IP no significa el envío de paquetes de datos a host específicos, sino que funciona para dirigir los paquetes a la red indicada.

Una vez que hemos explicado en qué consiste el protocolo de internet conozcamos qué es el TCP.

¿Qué es TCP o Protocolo de Control de Internet?

El TCP (Transmission Control Protocol), también conocido como protocolo de control y transmisión, es un sistema de estandarización que permite el intercambio bidireccional de información de terminal a terminal, es decir, de un extremo a otro mediante segmentos. De hecho, este fue desarrollado en la década de los años setenta y sigue vigente hasta la fecha por su adaptabilidad y uso.

Funciona por medio de los navegadores o servidores a través de un software TCP con el objetivo de que, tanto servidor como el cliente, tengan un puerto y una dirección IP.

¿Qué es el protocolo de red TCP/IP?

Como lo adelantamos antes, el protocolo de comunicación TCP/IP está compuesto por los dos protocolos descritos antes. El primero, de control de transmisión (TCP) y, por otro lado, el protocolo de internet (IP). En conjunto, el TCP/IP pertenece a una familia de herramientas de comunicación para conmutar y transportar paquetes de datos en una red global descentralizada.

Cabe mencionar que permite la comunicación de un extremo a otro de un host por medio de los extremos de la red. Para ello, requerimos protocolos de comunicación donde se usan LAN (Local Area Network o por su traducción al español, una Red de Área Local) y WAN (Red de Área Amplia).

En gran medida, el éxito del Internet como una red de comunicación global se debe al protocolo TCP/IP porque con este se logra, en su mayoría, la transferencia de los datos.

La tarea central de TCP/IP es garantizar que los paquetes o ficheros de información lleguen al destinatario dentro de una red descentralizada.

En resumen, el conjunto de protocolos TCP/IP, TCP, como protocolo orientado a la conexión, asume la tarea de mapear aplicaciones, controlar el flujo de datagramas y tomar medidas en caso de pérdida de paquetes. La forma en que funciona TCP es tomar los archivos o el flujo de datos de las aplicaciones, dividirlo, agregar un encabezado y pasarlo al Protocolo de Internet (IP).

En el receptor, los ficheros de datos se vuelven a estructurar en el orden y se transfieren a la aplicación correcta, para la cual, la asignación se realiza a través de un número de puerto. El cual permite que varias aplicaciones establezcan conexiones con diferentes interlocutores de comunicación al mismo tiempo. Esta sección describe el recorrido de un fichero: comienza cuando ingresa un comando y envía un mensaje. Termina cuando la aplicación correspondiente en el sistema receptor recibe el paquete.

Características del protocolo TCP/IP

Con el protocolo TCP/IP, todas las aplicaciones pueden transferir e intercambiar datos en las diversas redes. No importa dónde se encuentren, repasemos un poco: el protocolo de Internet asegura que los datagramas lleguen a su destino y el TCP controla la transmisión de los mismos y asegura que se asignen el flujo correcto y la aplicación ideal.

Asimismo, el tipo de transmisión de datos físicos y lógicos no debe influir en las aplicaciones. El usuario tampoco debería tener que preocuparse por establecer y borrar la conexión siempre y cuando conozca la dirección correcta. De tal manera, el TCP/IP se encargará del establecimiento, término y transmisión de la conexión al destino. No importa qué aplicación o cuál ruta de transmisión se utilice.

Por ello, veamos algunas de las ventajas al usar esta familia de protocolos de red:

Es un estándar mundial y no está vinculado a ningún fabricante.
Se puede implementar en computadoras simples y en supercomputadoras.
Fácil de utilizar en LAN y WAN.
Aplicaciones independientes del sistema de transmisión.

Desventajas de TCP/IP

Sin embargo, en TCP/IP debemos mencionar algunas de las desventajas. Como vimos, los datagramas se dividen en pequeños fragmentos y para que sea capaz de llegar a su destino, quien recibe un paquete de datos debe conocer qué hacer con él, así, el paquete de datos está precedido por un registro conocido como encabezado.

Si la aplicación impone demandas específicas, tales como el tamaño, al sistema de transmisión, la implementación se complicará en el camino. No está prevista la comunicación interna del sistema entre la aplicación y la transmisión por medio de TCP/IP.

También es muy difícil ejecutar un intercambio coordinado de información solicitada y calidad de conexión entre nodos a través de redes. En este contexto, también se habla de neutralidad de la red; con esta se requiere que cada paquete sea tratado por igual. Esto tiene la desventaja de que ciertos paquetes de datos no se puedan priorizar y tiene como consecuencia que algunas aplicaciones en Internet no funcionen bien con TCP/IP.

Ahora que hemos visto las características, ventajas y desventajas de este tipo de protocolos, pasemos a conocer las diferentes capas que lo conforman.

Capas del protocolo TCP/IP

Como lo vimos en la entrada de Protocolos de red, los diferentes tipos están compuestos por diversas capas que los conforman. El protocolo TCP/IP no es la excepción. Por ello, a continuación, hablaremos sobre los diferentes niveles que las componen:

¿Qué es el protocolo TCP/IP? Funcionamiento

Capa de aplicación: acceso a datos

La primera capa determina cómo transmitir los datagramas IP por medio de la red y por ello, abarca protocolos de acceso a la red que van cambiando y apareciendo conforme se generan nuevas tecnologías. Entre las tareas que realiza esta tecnología podemos encontrar:

Estructuración de los datagramas IP y la definición del esquema de direccionamiento.
Enrutamiento de datagramas.
Fragmentación de datagramas y su ensamble.
Generación y envío de mensajes de control de flujo en la red de los datagramas.

Capa de transporte

La siguiente es la realizada de host a host o también conocida como capa de transporte. El viaje de los datagramas inicia cuando el usuario envía un mensaje o ingresa un comando en un sistema al cual necesita acceso a uno remoto. El protocolo TCP/IP formatea el paquete con el fin de que el protocolo de capa de transporte sea capaz de procesar ese conjunto de información.

Entre algunas de las aplicaciones de esta capa encontramos:

Telnet
FTP
SMTP
HTTP
Servicios como DNS y NFS

Luego, el objetivo del protocolo de la capa de transporte es crear un flujo de datos virtual entre la aplicación de envío y de recepción, la cual se distingue por el número de puerto de transporte. Dicho número indica una ubicación definida para recibir o enviar información. Además, la capa de protocolo de transporte ofrece otros servicios, como la entrega de datos confiables en un orden dado.

Capa de Internet: preparación de paquetes para la entrega

Los protocolos de transporte TCP, UDP y SCTP transfieren los fragmentos y datagramas a la capa de Internet donde el protocolo IP procesa aún más estos. El protocolo IP prepara los paquetes para la entrega al ensamblarlos en unidades denominadas datagramas IP. Después, fija las direcciones para que se puedan entregar correctamente al host receptor.

El protocolo IP agrega un encabezado IP al segmento del paquete, junto con la información agregada por el protocolo TCP o UDP. La información en el esta IP incluye las direcciones de los hosts de envío y recepción, la longitud del datagrama y el orden; esta información es necesaria cuando supera el tamaño de bytes permitido para los paquetes de red y se debe fragmentar.

Capa de acceso a la red: enlace de datos

Los protocolos de la capa de enlace de datos formatean el datagrama IP como un marco (frame). Estos protocolos agregan un tercer encabezado y un pie de página del frame del datagrama. El encabezado de la trama contiene un campo de verificación de redundancia cíclica, que busca errores ocurridos en la transmisión a través de los medios de red.

De tal manera, vimos qué es el protocolo de red TCP/IP, las características, componentes y la manera en cómo se conforman e interconectan cada una de sus capas como un pilar fundamental entre las múltiples aplicaciones.

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