¿Qué es el protocolo TCP/IP?
TCP/IP es el nombre general de varias familias de protocolos relacionados con Internet. Para que los ordenadores y los dispositivos de red se comuniquen entre sí, ambas partes deben basarse en el mismo método. Por ejemplo, es necesario determinar de antemano reglas como la forma de detectar los objetivos de la comunicación, qué parte inicia primero la comunicación, qué lenguaje utilizar para la comunicación y cómo finalizarla. La comunicación entre distintos equipos y sistemas operativos requiere unas reglas, a las que llamamos protocolos.
Gestión jerárquica del protocolo TCP/IP
El punto más importante del protocolo TCP/IP es la estratificación. El conjunto de protocolos TCP/IP consta de capa de aplicación, capa de transporte, capa de red, capa de enlace de datos y capa física. Después de estratificar el protocolo TCP/IP, si más adelante se modifica el diseño en algún punto, no es necesario sustituirlas todas, sólo hay que cambiar las capas modificadas. Y desde el punto de vista del diseño, se ha simplificado. Las aplicaciones en la capa de aplicación sólo pueden tener en cuenta las tareas asignadas a sí mismas, y no necesitan averiguar dónde está la otra parte en la tierra, cómo transmitir, cómo asegurar la tasa de llegada, etc.
Veamos estas capas de abajo a arriba. Cuanto más abajo vayamos, más cerca estaremos del hardware:
capa física
Esta capa es responsable de la transmisión de flujos de bits entre nodos, es decir, responsable de la transmisión física. Los protocolos de esta capa están relacionados tanto con el enlace como con el medio de transmisión. En términos sencillos, es el medio físico para conectar ordenadores.
capa de enlace de datos
Controla la comunicación entre la capa de red y la capa física, y su función principal es garantizar una transmisión de datos fiable en la línea física. Para garantizar la transmisión, los datos recibidos de la capa de red se dividen en tramas específicas que pueden ser transmitidas por la capa física. Una trama es un paquete estructural utilizado para mover estructuras de datos. No sólo contiene los datos originales, sino también las direcciones físicas del emisor y el receptor, así como información de corrección de errores y de control. La dirección determina dónde se enviará la trama, mientras que la información de corrección y control de errores garantiza que la trama llegue sin errores. Si al transmitir los datos el punto receptor detecta un error en los datos transmitidos, avisará al emisor para que reenvíe la trama.
Capa de red
Decidir cómo encaminar los datos del emisor al receptor. La capa de red determina el mejor camino desde el nodo A al nodo B de la red teniendo en cuenta de forma exhaustiva la prioridad de transmisión, la congestión de la red, la calidad del servicio y el coste de las rutas alternativas. Es decir, establece la comunicación de host a host.
capa de transporte
Esta capa proporciona comunicación de extremo a extremo para aplicaciones en ambos hosts. La capa de transporte tiene dos protocolos de transporte: TCP (Protocolo de Control de Transmisión) y UDP (Protocolo de Datagramas de Usuario). Entre ellos, TCP es un protocolo fiable orientado a la conexión, y UDP es un protocolo no fiable o sin conexión.
Capa de aplicación
Después de que la aplicación recibe los datos de la capa de transporte, debe interpretarlos. La interpretación debe especificar el formato de antemano, y la capa de aplicación especifica el formato de los datos de la aplicación. Los principales protocolos son: HTTP, FTP, Telent, etc.
TCP y UDP
TCP/UDP son ambos protocolos de la capa de transporte, pero tienen diferentes efectos especiales y diferentes escenarios de aplicación.
Orientado a mensajes
El método de transmisión orientado a mensajes consiste en que la capa de aplicación entrega un mensaje de cualquier longitud a UDP, y UDP envía un mensaje de cualquier longitud, es decir, se envía un mensaje cada vez. Por lo tanto, la aplicación debe elegir un paquete del tamaño adecuado.
orientado al flujo de bytes
Aunque la interacción entre la aplicación y TCP es de un bloque de datos (de distintos tamaños) a la vez, TCP trata la aplicación como una serie de flujos de bytes no estructurados. TCP dispone de un búfer. Cuando el bloque de datos transmitido por el programa es demasiado largo, TCP puede dividirlo en bloques más cortos y luego transmitirlo.
Resuma
El contenido anterior es una breve introducción a la pila de protocolos TCP/IP. De hecho, cada modelo de capa del protocolo TCP/IP tiene muchos protocolos, y cada protocolo tiene muchas cosas que hacer. Primero debemos tener clara la estructura del contexto y comprender las funciones más básicas de cada capa del modelo, para después enriquecer los detalles, lo que puede facilitar su comprensión.