Los protocolos son reglas de comunicación que permiten el flujo de información entre equipos que manejan lenguajes distintos, por ejemplo, dos computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podrían comunicarse jamás, para ello, es necesario que ambas "hablen" el mismo idioma. El protocolo TCP/IP fue creado para las comunicaciones en Internet. Para que cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo de comunicación.
§Estrategias para mejorar la seguridad (autenticación, cifrado).
§Cómo se construye una red física.
§ Cómo los computadores se conectan a la red.
PROPIEDADES TÍPICAS
Si bien los protocolos pueden variar mucho en propósito y sofisticación, la mayoría especifica una o más de las siguientes propiedades:
§Detección de la conexión física subyacente (con cable o inalámbrica), o la existencia de otro punto final o nodo.
§ Handshaking.
§ Negociación de varias características de la conexión.
§Cómo iniciar y finalizar un mensaje.
§Procedimientos en el formateo de un mensaje.
§Qué hacer con mensajes corruptos o formateados incorrectamente (corrección de errores).
§Cómo detectar una pérdida inesperada de la conexión, y qué hacer entonces.
§Terminación de la sesión y/o conexión.
NIVELES DE ABSTRACCIÓN
En el campo de las redes informáticas, los protocolos se pueden dividir en varias categorías, una de las clasificaciones más estudiadas es laOSI.
Según la clasificación OSI, la comunicación de varios dispositivos ETD se puede estudiar dividiéndola en 7 niveles, que son expuestos desde su nivel más alto hasta el más bajo:
Nivel | Nombre | Categoría |
Capa 7 | Aplicación | |
Capa 6 | ||
Capa 5 | ||
Capa 4 | ||
Capa 3 | Transporte de datos | |
Capa 2 | ||
Capa 1 |
Los protocolos de cada capa tienen una interfaz bien definida. Una capa generalmente se comunica con la capa inmediata inferior, la inmediata superior, y la capa del mismo nivel en otros computadores de la red. Esta división de los protocolos ofrece abstracción en la comunicación.
Una aplicación (capa nivel 7) por ejemplo, solo necesita conocer cómo comunicarse con la capa 6 que le sigue, y con otra aplicación en otro computador (capa 7). No necesita conocer nada entre las capas de la 1 a la 5. Así, un navegador web (HTTP, capa 7) puede utilizar una conexión Ethernet o PPP (capa 2) para acceder a la Internet, sin que sea necesario cualquier tratamiento para los protocolos de este nivel más bajo. De la misma forma, un router sólo necesita de las informaciones del nivel de red para enrutar paquetes, sin que importe si los datos en tránsito pertenecen a una imagen para un navegador web, un archivo transferido vía FTP o un mensaje de correo electrónico.
PROTOCOLOS ELEMENTALES DE ENLACE
El nivel de enlace recibe la SDU (Unidad de Datos del Servicio) del nivel de Red, la fragmenta, le añade información de control de protocolo (PCI) y la envía al nivel físico; también en el otro sentido, recibe los fragmentos del nivel físico y si llegan desordenadas se encarga de reordenarlos, elimina la información de control de protocolo y envía la información al nivel de Red.
Los protocolos de este nivel se pueden clasificar en:
-Por un lado los orientados a caracter, que tienen su información agrupada en bloques y transmiten caracteres BSC (IBM), BDCMP (ISO).
-Por otro lado los orientados a bits, donde la unidad de datos es el bit. (HDCC, SDLC).
Existen tres grandes familias de protocolos, clasificados en función de cómo realizan esta función de control de flujo son:
-Protocolo HW / SW.
-Protocolo Reenvio.
-Protocolos de ventana deslizante.
PROTOCOLOS HW / SW:
El control de flujos de comunicación entre 2 dispositivos se puede realizar tanto con protocolos Hardware como Software.
El ejemplo mas sencillo de protocolo Hardware es el protocolo DTR / DSR, donde la línea TD y RD solo envían información de usuario cuando el estado de los circuitos de control lo permiten, siempre de acuerdo con las especificaciones del protocolo.
Otra manera, igual de sencilla es mediante las señales Software XON y XOFF, dos caracteres de control del código ASCII que se envían por la línea de comunicación TD / RD del Interface. Con XON el receptor indica el emisor que se encuentra en disposición de recibir información y con XOFF que no lo está, deviendo este último esperar a recibir un XON para proceder de nuevo con la transmisión de nueva información.
Estos dos protocolos, por su sencillez, se utilizan ampliamente en las comunicaciones serie entre PC, utilizando un Modem o un cable eliminador de Modem. En situaciones mas complejas se requieren protocolos algo más sofisticados.
PROTOCOLOS DE REENVIO (ARQ):
Los protocolos de este tipo basan su eficacia en solicitar la retransmisión automática de las tramas cuando detectan que se ha producido la pérdida de una de ellas, precisamente por ello se denominan ARQ. (Automatic Request for Repeat).
Así los métodos de envío y espera o de envío continuo no son mas que dos modalidades distintas de las técnicas ARQ. Estos protocolos se utilizan en comunicaciones no muy sofistticadas, básicamente entre PC´s siendo alguno de ellos el XMODEM, Z MODEM, KERMIT, etc...
EL PROTOCOLO X MODEM:
Uno de los protocolos mas comunes, del tipo ARQ es el X MODEM, orientado a caracter y desarrollado para transmisiones entre microordenadores y que básicamente consiste en lo siguiente: Uno de los equipos identificado como emisor envía información en bloques de 128 caracteres, entre diferentes caracteres de control. El principio de cada bloque comienza con SOH sefuido por el número de orden del bloque en ASCII, y este mismo número invertido, a continuación la información, para acabar con un caracter de control de bloque (BCC). Calculado a partir de 128 caracteres.
El receptor realiza las siguientes comprobaciones:
-El primer caracter fue SOH.
-Coincide el número del bloque.
-Han sido exactamente 128 caracteres
-Coincide el BCC calculado con el enviado.
Si todas las comprobaiones son correctas, envía al emisor un ACK, acuse de recepción indicando que los datos han sido bien recibidos, con lo cual, este inicia la transmisión del siguiente bloque.
Sin embargo, si en alguno de estos pasos se detecta una diferencia, se envía un NAK con lo cual el emisor vuelve a transmitir el último bloque hasta recibir una confirmación positiva, continuándose de esta manera hasta finalizar la trnasmisión.
PROTOCOLO: Y-MODEM:
Deriva de X MODEM pero emplea paquetes de 1024 bytes lo que lo hace mas eficaz si la línea no es muy ruidosa, conservando el nombre y la longitud. (También se conoce como X MODEM de 1 kb.). Las variantes mas conocidas son las denominadas Y MODEM, BATCH, para el envío de varios ficheros de una sola vez y la denominada Y MODEM-G, que no realiza comprobación alguna, por lo que debe ser evitada si la línea de transmisión no es 100% segura.
PROTOCOLO Z-MODEM:
Se emplea sobre líneas libres de errores (sin ells o con MODEMS que los corrijan) por lo que al evitar las comprobaciones (El emisor espera el ACK del receptor para enviar el siguiente paquete) resulta mucho mas eficaz; en caso de ruptura del enlace recupera a partir del momento del fallo. Al igual que el Y-MODEM BATCH soporta la modalidad BAT para la transferencia multifichero conservando sus atributos.
PROTOCOLO KERMIT:
Fue desarrollado por Frank Da Cruz y Bill Catchings en 1981, muy util fuera del entorno de los Pc´s (Macintosh, unix, main frames al recomponer los caracteres de 7 a 8 bits) que emplea un formato del paquete variable. Según las condiciones de ruido en la línea, pudiendo llegar hasta los 9 k. Es un protocolo multifichero que conserva el nombre y la longitud de los ficheros. Suele tener éxito cuando otros fallan.
PROTOCOLOS ORIENTADOS A BITS (HDLC / SDLC) :
Conforme se fue ampliando el uuso de terminales interactivos y la oferta de enlaces Duplex, se presentó la necesidad de desarrollar nuevos protocolos para rentabilizar el uso de los medios disponibles. Básicamente, las necesidades eran las siguientes:
- Poder transmitir en ambos sentidos simultaneamente.
- Protocolo válido tanto para RTC (Red Telefónica Conmutada) Semi-Duplex y multipunto como para líneas punto a punto y Duplex.
- Posibilidad de varios mensajes en el mismo canal.
- Un potente y fiable método de detección y corrección de errores.
Esta última necesidad es la mas dificil de conseguir, puesto que se puede dar el caso de que un mensaje erróneo aparezca como bueno. Todos los esfuerzos se dedicaron a conseguir la máxima eficiencia en la detección de errores, pues existen aplicaciones tales como las militares o las bancarias en las que es imprescindible conseguir una correcta transmisión y tener la certeza absoluta de que ha sido así.
Al principio de la década de los 70 el ISO adoptó el protocolo HDLC (Protocolo de alto nivel) como un estandar internacional, siendo el SDLC (Synchronous Data Link Control) una variante del mismo empleada por IBM.
En contraposición al protocolo BSC, donde el control se desarrolla a nivel de caracteres en el HDLC el control se realiza a nivel de bits, por eso a este tipo de protocolos se le conoce como BOP (Bit Oriented Protocole).
Jerarquías de protocolos
Una jerarquía de protocolos es una combinación de protocolos. Cada nivel de la jerarquía especifica un protocolo diferente para la gestión de una función o de un subsistema del proceso de comunicación. Cada nivel tiene su propio conjunto de reglas. Los protocolos definen las reglas para cada nivel en el modelo OSI:
Nivel de aplicación | Inicia o acepta una petición |
Nivel de presentación | Añade información de formato, presentación y cifrado al paquete de datos |
Nivel de sesión | Añade información del flujo de tráfico para determinar cuándo se envía el paquete |
Nivel de transporte | Añade información para el control de errores |
Nivel de red | Se añade información de dirección y secuencia al paquete |
Nivel de enlace de datos | Añade información de comprobación de envío y prepara los datos para que vayan a la conexión física |
Nivel físico | El paquete se envía como una secuencia de bits |
Los niveles inferiores en el modelo OSI especifican cómo pueden conectar los fabricantes sus productos a los productos de otros fabricantes, por ejemplo, utilizando NIC de varios fabricantes en la misma LAN. Cuando utilicen los mismos protocolos, pueden enviar y recibir datos entre sí. Los niveles superiores especifican las reglas para dirigir las sesiones de comunicación (el tiempo en el que dos equipos mantienen una conexión) y la interpretación de aplicaciones. A medida que aumenta el nivel de la jerarquía, aumenta la sofisticación de las tareas asociadas a los protocolos.
PROTOCOLOS DE APLICACIÓN
Los protocolos de aplicación trabajan en el nivel superior del modelo de referencia OSI y proporcionan interacción entre aplicaciones e intercambio de datos.
·APPC (Comunicación avanzada entre programas): Protocolo SNA Trabajo en Grupo de IBM, mayormente utilizado en equipos AS/400. APPC se define como un protocolo de aplicación porque trabaja en el nivel de presentación del modelo OSI. Sin embargo, también se considera un protocolo de transporte porque APPC utiliza el protocolo LU 6.2 que trabaja en los niveles de transporte y de sesión del modelo OSI.
·APPC (Comunicación avanzada entre programas): Protocolo SNA Trabajo en Grupo de IBM, mayormente utilizado en equipos AS/400. APPC se define como un protocolo de aplicación porque trabaja en el nivel de presentación del modelo OSI. Sin embargo, también se considera un protocolo de transporte porque APPC utiliza el protocolo LU 6.2 que trabaja en los niveles de transporte y de sesión del modelo OSI.
·FTAM (Acceso y gestión de la transferencia de archivos): Un protocolo OSI de acceso a archivos
·X.400: Un protocolo CCITT para las transmisiones internacionales de correo electrónico.
· X.500: Un protocolo CCITT para servicios de archivos y directorio entre sistemas.
· X.500: Un protocolo CCITT para servicios de archivos y directorio entre sistemas.
·SMTP (Protocolo básico para la transferencia de correo): Un protocolo Internet para las transferencias de correo electrónico.
·FTP (Protocolo de transferencia de archivos): Un protocolo para la transferencia de archivos en Internet.
·SNMP (Protocolo básico de gestión de red): Un protocolo Internet para el control de redes y componentes.
·Telnet: Un protocolo Internet para la conexión a máquinas remotas y procesar los datos localmente.
·SMBs (Bloques de mensajes del servidor) de Microsoft y clientes o redirectores: Un protocolo cliente/servidor de respuesta a peticiones.
·NCP (Protocolo básico de NetWare) y clientes o redirectores: Un conjunto de protocolos de servicio.
· AppleTalk y AppleShare: Conjunto de protocolos de red de Apple.
·AFP (Protocolo de archivos AppleTalk): Protocolo de Apple para el acceso a archivos remotos.
· DAP (Protocolo de acceso a datos): Un protocolo de DECnet para el acceso a archivos.
PROTOCOLOS DE TRANSPORTE
Los protocolos de transporte facilitan las sesiones de comunicación entre equipos y aseguran que los datos se pueden mover con seguridad entre equipos.
·TCP: El protocolo de TCP/IP para la entrega garantizada de datos en forma de paquetes secuenciados.
·SPX: Parte del conjunto de protocolos IPX/SPX de Novell para datos en forma de paquetes secuenciados.
·NWLink: La implementación de Microsoft del protocolo IPX/SPX.
· NetBEUI (Interfaz de usuario ampliada NetBIOS): Establece sesiones de comunicación entre equipos (NetBIOS) y proporciona los servicios de transporte de datos subyacentes (NetBEUI).
·ATP (Protocolo de transacciones Apple Talk) y NBP (Protocolo de asignación de nombres): Protocolos de Apple de sesión de comunicación y de transporte de datos.
PROTOCOLOS DE RED
Los protocolos de red proporcionan lo que se denominan «servicios de enlace». Estos protocolos gestionan información sobre direccionamiento y encaminamiento, comprobación de errores y peticiones de retransmisión. Los protocolos de red también definen reglas para la comunicación en un entorno de red particular como es Ethernet o Token Ring.
·IP: El protocolo de TCP/IP para el encaminamiento de paquetes.
·IPX: El protocolo de Novell para el encaminamiento de paquetes.
·NWLink: La implementación de Microsoft del protocolo IPX/SPX.
· NetBEUI: Un protocolo de transporte que proporciona servicios de transporte de datos para sesiones y aplicaciones NetBIOS.
·DDP (Protocolo de entrega de datagramas): Un protocolo de Apple Talk para el transporte de datos.
MÁS INFORMACION EN:
