¿Qué son TCP y IP? ¿Cuál es la diferencia?

¿Qué son TCP y IP?

El mundo actual sucede en gran medida en línea. Por supuesto, hay muchas cosas que suceden en el mundo físico, pero nunca hemos dependido tanto de Internet como ahora.

En ese entorno, conocer los entresijos de ciertos sistemas cruciales se vuelve no sólo práctico, sino a veces, necesario. Es el caso de TCP/IP. Si quiere saber qué ocurre con su conexión a Internet, comprender estos protocolos le será de gran ayuda.

Resumen

• TCP/IP es un conjunto de protocolos de comunicación esenciales para Internet, siendo el TCP (Protocolo de Control de Transmisión) el responsable de establecer una entrega de datos fiable y ordenada, y de gestionar el control de la congestión, mientras que el IP (Protocolo de Internet) se centra en encaminar los paquetes de datos hasta su destino.
• La principal diferencia radica en sus funciones; IP opera a un nivel inferior y no ofrece ninguna garantía sobre la entrega, tratando cada paquete de forma independiente. TCP, por su parte, se basa en los cimientos de IP para proporcionar un transporte de datos robusto, con comprobación de errores y secuenciado, garantizando la integridad total de los datos.
• Esencialmente, IP asegura el viaje de los datos a través de las redes, mientras que TCP verifica la llegada satisfactoria de los datos en el orden y la forma previstos. Juntos, permiten una transferencia de datos fiable y organizada en una red descentralizada y heterogénea como Internet

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¿Qué son TCP e IP?

Cuando la gente se refiere a TCP/IP, suele referirse a todo el conjunto de procedimientos y reglas de Internet. Esto es cierto, hasta cierto punto – TCP/IP forman una gran parte de todo el conjunto de protocolos de internet, aunque no son los únicos protocolos que lo componen.

El modelo TCP/IP existe en todos los ordenadores y se utiliza para la comunicación con otros dispositivos a través de una red. El conjunto de protocolos está automatizado por defecto. Si entiende cómo funciona el conjunto, le resultará más fácil configurar las conexiones de red.

¿Qué hace TCP/IP?

TCP/IP regula el modo en que los ordenadores transfieren paquetes de datos a través de una red. El conjunto de protocolos establece una conexión de extremo a extremo e indica a los dispositivos cómo dividir los datos en paquetes. A continuación, los protocolos indican a las máquinas cómo direccionar, transmitir, enrutar y recibir los paquetes de datos para garantizar que los datos lleguen a donde tienen que llegar.

Los protocolos son cruciales porque gestionan la comunicación entre ordenadores que pueden estar en continentes diferentes y controlados por personas que no hablan el mismo idioma. El modelo TCP/IP supera esas barreras proporcionando una forma universal de comunicación entre máquinas.

Cuando dos ordenadores intercambian información, deben seguir ciertas reglas.

En primer lugar, debe establecerse cómo se iniciará la comunicación. Después, debe quedar claro a quién le toca enviar los paquetes de datos. Una vez enviados los paquetes, ambos ordenadores deben verificar que el mensaje se ha enviado y recibido correctamente. Y por último, debe existir un protocolo para finalizar la conversación.

¿Por qué es tan importante TCP/IP?

Dado que TCP/IP son conjuntos de protocolos de comunicaciones, toda red informática dependerá de ellos para funcionar sin problemas.

Por supuesto, distintas máquinas podrían utilizar protocolos diferentes, y una red local podría basarse en un conjunto de protocolos específico. Sin embargo, cuando se trata de Internet, este enfoque no funcionaría bien.

Unos protocolos de red informáticos separados no darían lugar más que al caos. Sin un conjunto común de reglas, los paquetes de datos se intercambiarían de forma incorrecta y sería imposible confiar en lo que se transfiere, y eso en el mejor de los casos.

En el peor de los casos, la comunicación fallaría instantáneamente.

Ésta es precisamente la razón por la que el modelo TCP/IP se estableció como estándar. Con un único modelo, los dispositivos de todo el mundo pueden comunicarse sin problemas. Además, es independiente del sistema operativo, por lo que los dispositivos pueden referirse al mismo conjunto de normas independientemente del SO que ejecuten.

La razón por la que TCP/IP funciona tan bien se debe a la gran eficacia de sus dos componentes principales: TCP e IP. Para entender cómo funciona el conjunto de protocolos, tendremos que examinar más detenidamente ambos protocolos.

¿Qué es el TCP?

Probablemente ya se habrá dado cuenta de lo que significa la “P” en TCP: Protocolo. El nombre completo de este conjunto es Protocolo de Control de Transmisión, lo que ya debería darle una idea de lo que hace el protocolo.

Sin embargo, decir que el TCP controla la transmisión no cuenta toda la historia. Esto es lo que realmente significa.

TCP garantiza que los datos se transmitan de forma continua y sin contratiempos. En concreto, este protocolo proporciona una entrega de datos fiable en un flujo de bytes. Además, los datos se envían y reciben en este formato.

TCP no está activo todo el tiempo. En su lugar, el protocolo se activa sólo cuando los programas de ambos extremos de la conexión necesitan intercambiar información. Pero el control del flujo de datos no es la única función de TCP. El protocolo también determina cómo se dividirán los datos.

Ejemplo de TCP en acción

He aquí cómo funciona el Protocolo de Control de Transmisión cuando se intercambia información a través de una red.

Supongamos que ha tecleado la dirección de un sitio web en su navegador. Una vez que ha llegado al sitio, su servidor ha enviado un archivo HTML a su ordenador.

Este paso inicial se produce a través de HTTP, un protocolo especializado que se comunica con TCP directamente. Más concretamente, HTTP envía instrucciones a TCP para que active la conexión y envíe el archivo solicitado.

Una vez que TCP recibe la instrucción, el protocolo divide el archivo en paquetes de datos, marca cada paquete con un número y comienza a enviarlos. Sin embargo, TCP no envía los datos directamente al destinatario. En su lugar, reenvía los datos a otro protocolo crucial: IP.

Los paquetes viajan entonces por rutas diferentes aunque su dirección de origen y destino sean las mismas. Una vez que los datos llegan al destinatario, el TCP de ese extremo se hace cargo del proceso.

Al recibir datos, el Protocolo de Control de Transmisión esperará hasta que lleguen todos los paquetes. Entonces, el protocolo confirmará la transferencia y podrá solicitar la retransmisión.

Este ejemplo es una buena introducción al otro componente del modelo TCP/IP: IP.

¿Qué es la PI?

IP es el protocolo de fondo de toda red o conexión a Internet. Todos los dispositivos conectados a una red tienen su dirección IP. Y como Internet es la red más extendida y utilizada, este protocolo ha recibido el nombre de Protocolo de Internet.

Dado que el IP representa un lenguaje común para todos los dispositivos de una red, desempeña una función crucial para la conectividad y el intercambio de datos. Mientras que el TCP gestiona los paquetes de datos y se asegura de que salgan y lleguen en un flujo constante, el Protocolo de Internet se encarga del direccionamiento y el enrutamiento adecuados.

Esto significa que IP dirige los datos a medida que pasan por diferentes routers en su camino hacia el destinatario.

Cómo funciona el protocolo de Internet

El protocolo de Internet gestiona adónde van los datos asignando direcciones IP a los dispositivos de una red. En este caso, los dispositivos no son sólo los ordenadores sino, sobre todo, los routers.

Junto con los datos, los routers obtienen las direcciones IP de destino. Esto permite a los dispositivos reenviar los paquetes al instante. Sin una dirección IP, la red no sabría adónde deben ir los datos.

¿Qué son las direcciones IP?

Una dirección IP no difiere mucho de la dirección de una casa. Pero mientras que nuestras direcciones contienen el nombre de la calle y el número de la casa, cada dirección IP es una cadena de números.

En concreto, hay cuatro números de tres cifras, cada uno separado del otro por un punto. Por ejemplo, una dirección IP puede tener este aspecto 123.234.156.247.

Si se ha dado cuenta, en este ejemplo no hemos utilizado todos los números en orden, es decir, la dirección no era 123.456.789.012 o algo similar. Esto se debe a que cada uno de los cuatro números de una dirección IP debe estar comprendido entre 000 y 255. Cada número representa en realidad ocho bits en el código binario, y la mayor expresión de esos ocho bits en este caso es 256. Dado que la cuenta comienza desde 000 en lugar de 001, el valor más alto no será 256 sino 255.

Lo interesante de la IP es que los números no se asignan al azar, aunque puedan parecerlo.

De hecho, cada dirección que obtiene una IP se produce mediante un proceso matemático. Después, la dirección es asignada por un organismo internacional: la Autoridad de Asignación de Números de Internet (IANA).

Tipos de direcciones IP

Una dirección IP producida matemáticamente puede tener un propósito específico. Se asignan diferentes direcciones en función del uso previsto.

En primer lugar, las direcciones se clasifican en función de si están asignadas a consumidores o a sitios web.

Direcciones de los consumidores

La mayoría de los dispositivos de red que utilizamos a diario tienen direcciones de consumidor. Si tiene un plan con un ISP, este es el tipo de dirección que tiene su dispositivo.

Las direcciones de los consumidores se dividen a su vez en subcategorías según funcionen dentro o fuera de una red:

• Una dirección IP pública funciona fuera de su red.
• Una dirección IP privada sólo será relevante para su red.

Esta clasificación requiere un poco más de explicación.

Cuando mencionamos “su red”, nos referimos a redes independientes que no incluyen Internet. En otras palabras, puede configurar una red local que no tenga que estar en línea para funcionar. Por ejemplo, este puede ser el caso de los dispositivos domésticos inteligentes controlados por Wi-Fi.

Una vez que se conecta a su ISP, su red privada obtiene una dirección pública y una máscara de subred. Esto significa que, independientemente de cuántos dispositivos haya en su red doméstica, Internet verá todo su tráfico como si pasara por una única dirección. Dicho de otro modo, así es como se identifica públicamente su tráfico. Es similar a cómo usted tiene un número de teléfono asignado a su casa que cualquier persona de la familia puede utilizar.

Por otro lado, una dirección IP privada es asignada por su router. Cada dispositivo conectado a su red recibe una dirección, lo que permite al router diferenciar los dispositivos.

La máscara de subred también indica al enrutador dónde acaba la red pública y dónde empiezan los números de host para que pueda empezar a asignar direcciones en consecuencia.

Si tiene una instalación doméstica inteligente que funciona a través de una red doméstica, cada dispositivo tendrá una dirección privada. Y si ese sistema también está conectado a Internet, recibirá en conjunto una dirección pública. Este principio está muy extendido; por ejemplo, puede encontrarlo en las redes Wi-Fi públicas.

Sin embargo, este no es el final de la clasificación.

Una dirección IP pública puede ser dinámica y estática. Las direcciones dinámicas cambiarán automática y regularmente. Los ISP utilizan sistemas automatizados para alternar entre las distintas direcciones disponibles, lo que significa que su conexión no tendrá los mismos números IP cada vez que se conecte.

Las direcciones estáticas son lo contrario, ya que permanecen invariables. Mientras un dispositivo esté en la misma red, su dirección no cambiará. Este tipo es menos frecuente que las direcciones dinámicas y lo utilizan principalmente las organizaciones que desean tener sus propios servidores.

Direcciones web

Los propietarios de sitios web no suelen disponer de servidores dedicados propios. En su lugar, confían en los ISP para el alojamiento y pueden obtener una dirección compartida o dedicada.

Las direcciones compartidas se asignan a varios sitios web alojados en un único servidor. Se trata de una solución habitual para los sitios web que no reciben cantidades excesivamente grandes de tráfico o que cuentan con demasiadas páginas. Si el tráfico es manejable, no habrá problemas con el servidor compartido.

Las direcciones dedicadas son, como su nombre indica, dedicadas a un único sitio web. Este tipo de dirección es especialmente útil para sitios con mucho tráfico. Disponer de una dirección dedicada también facilitará la obtención de un certificado SSL y conllevará otras ventajas, aunque a un precio más elevado.

Ejemplo de uso de la dirección IP

Una dirección IP no se asigna a un dispositivo concreto. En su lugar, el dispositivo obtiene una nueva dirección a través del conjunto de protocolos de Internet cada vez que se conecta a una red.

Por ejemplo, cuando se conecta a Internet con su ordenador, no está accediendo directamente a la red. Más bien, su dispositivo se conecta a una red que está enganchada a internet. Normalmente será su proveedor de servicios de internet (ISP) o, si está en el trabajo, la red de la empresa que también utiliza un ISP.

El proveedor de servicios de Internet u otra red intermediaria asigna la dirección IP a su ordenador. A través de esa dirección, el proveedor de servicios puede dirigir los datos hacia y desde su dispositivo. Dado que todo ese tráfico pasa a través de un router, reiniciar ese dispositivo cambiará la dirección.

Vale la pena mencionar que su dirección IP cambiará cuando reinicie el router sólo si se trata de una IP dinámica. La mayoría de los proveedores modernos tienen este tipo de IP. Sin embargo, si la dirección IP es estática, seguirá siendo la misma incluso después del reinicio.

Ahora que hemos repasado los componentes individuales, es hora de examinar el modelo TCP/IP en su conjunto.

¿Qué es el modelo TCP/IP?

Si nos ha seguido hasta ahora, ya tiene la idea básica de TCP e IP. Uno descompone los datos en paquetes y gestiona su transporte. Al mismo tiempo, el otro asigna direcciones y se asegura de que los paquetes pasen por los puntos correctos y lleguen a su destino.

El modelo TCP/IP funciona según el principio cliente-servidor. El extremo usuario de la conexión se denomina cliente (es decir, usted) mientras que la parte servidor no necesita explicación adicional. A petición del cliente, el servidor enviará determinados paquetes de datos a través de la red.

Sin embargo, la transferencia de datos en el modelo TCP/IP no es tan sencilla como parece. La conexión no funciona como una sola entidad. En lugar de eso, hay una capa de red diferente para cada función vital, y el conjunto de protocolos tiene que abordar cada capa.

Explicación de las capas TCP/IP

El modelo TCP/IP divide la información en cuatro capas, cada una con un propósito específico. Éstas son:

• Capa de enlace de datos o capa de acceso a la red
• Capa de Internet
• Capa de transporte
• Capa de aplicación

Las cuatro capas están ahí para que la comunicación de red pueda estandarizarse. Con cada capa encargándose de una tarea concreta, cada red informática puede comunicarse con las demás sin problemas. Aún mejor, cuando un aspecto del modelo TCP/IP necesita actualizarse, la actualización puede gestionarse en la capa correspondiente sin entorpecer todo el protocolo.

La capa de enlace de datos – Capa de acceso a la red

Puede pensar en este componente TCP/IP como la capa física. También suele denominarse capa de enlace o capa de interfaz de red.

Fiel a su nombre, la capa de enlace se encarga de los enlaces físicos reales que proporcionan conexión de red a un dispositivo. Esto también explica por qué se llama capa física. Los enlaces pueden incluir controladores de dispositivos de red, la tarjeta de interfaz de red, el cable Ethernet y la red inalámbrica.

Un segmento importante de la capa de acceso a la red es la conversión entre direcciones físicas y virtuales. Aunque a un dispositivo se le asigna una dirección IP, también tiene incorporada una dirección MAC (Control de Acceso al Medio). Los dispositivos de baja capa, como los routers y los conmutadores, utilizan el direccionamiento MAC y mantienen una lista actualizada de las direcciones MAC y las correspondientes direcciones IP de los dispositivos a los que están conectados.

La capa de Internet

La capa de internet, también conocida como capa de red, es crucial para la transferencia de datos. Controla cómo se mueven los datos a través de una red, normalmente internet – de ahí el nombre de “capa de internet”. En esta capa se encuentran los protocolos de enrutamiento.

La capa de transporte

La descripción de la capa de transporte probablemente le resulte familiar. Garantiza que haya una conexión de datos fiable y la utiliza para enviar información en paquetes. La capa de transporte también es responsable de la recepción y el acuse de recibo de los paquetes.

En otras palabras, la capa de transporte hace prácticamente lo mismo que el TCP.

La capa de aplicación

La capa de aplicación, como era de esperar, contiene aplicaciones que dependen de la comunicación en red. Se considera entre las capas superiores, ya que se muestra en la superficie de todo el sistema.

A diferencia del resto de las cuatro capas, los usuarios interactuarán frecuentemente con la capa de aplicación. Siempre que utilice una aplicación de mensajería o correo electrónico, estará tratando con la capa de aplicación. Uno de los protocolos de aplicación más conocidos es el Protocolo Simple de Transferencia de Correo o SMTP, utilizado habitualmente para la gestión del correo electrónico.

Por supuesto, el modelo TCP/IP maneja las cuatro capas. Sin embargo, su principal punto fuerte está en la capa de transporte y en cómo se manejan los datos transportados.

La diferencia entre TCP e IP

A estas alturas debería estar claro que TCP e IP no son lo mismo. Los dos protocolos crean y mantienen un enlace de datos entre diferentes sistemas operativos en una red. También crean canales para la entrega de paquetes y el flujo general del tráfico de Internet.

Sin embargo, hay un lugar específico para cada protocolo en el modelo TCP/IP.

IP se considera un protocolo de bajo nivel. Puede entregar paquetes más pequeños compuestos por una cabecera de enrutamiento, es decir, el destino previsto para los datos, y la carga útil. Esta carga útil no puede constar de más de 24 bytes, lo que es insuficiente para un solo mensaje. Por ello, IP necesita dividir los datos más grandes en muchos paquetes antes de enviarlos.

TCP es un protocolo de un nivel superior a IP. Aunque el protocolo se basa en protocolos de Internet, puede hacer mucho más que enviar o cada paquete de datos por separado.

Más que con paquetes, TCP trata con flujos de datos completos. Este protocolo puede interconectar dispositivos de red interactuando con ordenadores y aplicaciones individuales, así como con servidores y páginas web.

¿Existe una alternativa al modelo TCP/IP?

Existe otra forma de organizar las conexiones de red y la transferencia de datos. Se llama modelo OSI. Sin embargo, es probable que no lo encuentre en la práctica.

El modelo OSI fue el primer estándar de comunicación de red. Se utilizó en la década de 1980 y constaba no de cuatro sino de siete capas:

• Capa física
• Capa de enlace de datos
• Capa de red
• Capa de transporte
• Capa de sesión
• Capa de presentación
• Capa de aplicación

El sistema OSI es más complejo que el modelo TCP/IP, que es una de las razones por las que TCP/IP lo sustituyó en el uso general.

Además del modelo OSI, el protocolo sin conexión sería otra alternativa al modelo TCP/IP. Este tipo de protocolo no depende de la configuración clásica de red para transferir datos.

¿Qué otros protocolos forman parte del modelo TCP/IP?

Como ya se ha mencionado, el modelo TCP/IP representa un conjunto de protocolos, y va más allá de los dos titulares.

Los protocolos incluidos en el modelo TCP/IP son:

• Protocolo de resolución de direcciones
• Protocolo de Internet
• Protocolo de mensajes de control de Internet
• Protocolo de control de transmisión
• Protocolo de datagramas de usuario
• Protocolo de transferencia de archivos
• Red de telecomunicaciones
• Sistema de nombres de dominio
• Protocolo de transferencia de hipertexto

Naturalmente, los protocolos de control de transmisión y de Internet desempeñan un papel fundamental en todo el sistema. Pero eso no significa que otros componentes del modelo TCP/IP sean irrelevantes. Cada protocolo define ciertos límites de la red, así como rutas de red para diferentes tipos de información.

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