El modelo TCP/IP. Estandarizando la red

En  el anterior artículo hablé sobre el modelo de red OSI/ISO y mencioné brevemente la arquitectura de protocolos TCP/IP. Hoy voy a hablar sobre TCP/IP, su evolución y por qué es el modelo utilizado a nivel global.

En ésta arquitectura tenemos únicamente 5 capas o niveles, en comparación con los 7 del modelo OSI. Es más flexible que la anterior y, a pesar de no estar contemplada por la OSI, es el estándar de facto en el Internet de hoy en día. ¿Cómo lo logró? Empecemos por el principio

Historia y antecedentes

En los inicios de la década de los 60, los investigadores buscaban una forma de compartir recursos de forma eficiente. En ese momento, la comunicación de las computadoras se realizaba mediante enlaces punto a punto. Esto quiere decir que dos ordenadores se conectaban entre sí mediante un cable dedicado, únicamente para ellos dos. Si necesitabas conectarte con otro equipo, era necesario desconectarte del anterior o utilizar otro computador. Esta forma de trabajar era muy ineficiente y demasiado limitadora.

En 1961, Leonard Kleinrock desarrolló en concepto de conmutación de paquetes (packet switching). La idea cosiste en que los datos que viajan de un equipo a otro deben estar encapsulados en paquetes. Éste debía contener la dirección de destino, siendo posible encontrar su propio camino en una red de múltiples equipos.

En los inicios de los 70, la agencia DARPA trabajaba en la creación de la red ARPANET. Se trataba de un proyecto de red de comunicación capaz de resistir un ataque nuclear de la URSS. En plena Guerra Fría, esto tenía todo el sentido. Por éste motivo se pensó en  una administración descentralizada y se comenzó a trabajar en un gran número de tecnologías de transmisión de datos.

En 1973 Robert Kahn y Vint Cerf consiguieron un gran avance, ocultando las diferencias entre protocolos de red mediante un protocolo de comunicaciones. Además, la red dejó de tener la responsabilidad de la fiabilidad de la comunicación, asignándosela al host. El trabajo de Kahn y Cerf estuvo muy influenciado por la red CYCLADES, creada por Hubert Zimmerman y Louis Pouzin.

Un computador, llamado router (posteriormente gateway o puerta de enlace), que dispone de una interfaz para cada red, y envía los Datagramas de ida y vuelta. Las especificaciones de estos routers se definen en el documento RFC 1812. Éste concepto se desarrolló más detalladamente por el equipo de Cerf entre 1973 y 1974 en Stanford. Así surgió la primera especificación del protocolo TCP. Se desarrollaron 4 versiones del mismo hasta que se llegó a la versión TCP/IP v4 que es la que utilizamos a día de hoy en todo Internet.

Se realizaron varias pruebas con éste protocolo en los años 1975 y 1977. También surgieron varios prototipos del protocolo TCP/IP entre 1978 y 1983 en diversos centros de investigación. Finalmente, en 1982, el Departamento de Defensa de EEUU, declaró TCP/IP como el estándar para las comunicaciones militares.

La naturaleza de TCP/IP hace que no sea compatible con el modelo de capas de OSI. Y como se ve, ya se venía trabajando en el mismo desde tiempo antes de que se estableciese dicho estándar. Al no haber en ese momento ningún protocolo en estado avanzado que fuese compatible con OSI, este cayó en desuso. En aquel momento, la comunicación militar era prácticamente todo lo que se transmitía por la red.

El 1 de enero de 1983 se realizó la migración completa de toda la red ARPANET al protocolo TCP/IP, quedando éstos activados de forma permanente. Éste día, conocido populamrmente como el “switch day”, nació Internet. La red ARPANET dejó de funcionar oficialmente en 1990.

Funcionamiento del Modelo TCP/IP

El funcionamiento de la arquitectura de protocolos de TCP/IP es exactamente igual a como expliqué del modelo OSI. Si eres capaz de entender ese artículo, puedes entender cómo funciona TCP/IP (y habré hecho bien mi labor). De hecho la ISO, tomó la división en capas del TCP/IP.

Sin  embargo, las capas de TCP/IP no  están estructuradas de  la misma forma que en OSI, lo que hace incompatibles ambos modelos. Como ya he mencionado, TCP/IP establece 5 capas. En la siguiente imagen se tiene la equivalencia aproximada entre las capas de OSI y las de TCP/IP:

Como vemos, la mayoría de las capas son coincidentes 1 a 1. Por lo tanto estas capas se encargan de las mismas labores.

En las partes que cambia es en las superiores: Transporte y Aplicación. La capa de Transporte de TCP/IP se corresponde con Transporte, Sesión y parte de la de Presentación en el modelo OSI. Por su parte la capa de Aplicación corresponde a la capa de Aplicación con parte de la de presentación del modelo OSI.

Digo que parte de la capa de presentación está en Transporte y parte en Aplicación porque, dependiendo de qué comunicación se esté utilizando, la presentación de los datos la realiza el protocolo de Aplicación o se toman los datos tal cual vienen de Sesión.

No voy a profundizar hoy en el funcionamiento de cada capa, pues los protocolos son muy complejos y dan para múltiples artículos. En futuros artículos me centraré en las capas de modelo TCP/IP, explicando de forma más profunda sus aspectos técnicos. Admito peticiones y sugerencias acerca de qué aspectos quieres que explique más. Las redes sociales y los comentarios aquí debajo están abiertos para que os comuniques y expreses tus opiniones. Y también para que me indiques si detectas algún error.

El artículo El modelo TCP/IP. Estandarizando la red apareció por primera vez en Instinto Binario.