Un protocolo es el conjunto de normas que regulan la comunicación (establecimiento, mantenimiento y cancelación) entre los distintos componentes de una red informática. Existen dos tipos de protocolos: protocolos de bajo nivel y protocolos de red.
Los protocolos de bajo nivel: controlan la forma en que las señales se transmiten por el cable o medio físico.
Los mas utilizados:
Ethernet
Es el método de conexión más extendido porque permite un buen equilibrio entre velocidad, costo y facilidad de instalación. Todo esto combinado con su buena aceptación en el mercado y la facilidad de soportar prácticamente todos los protocolos de red, convierten a Ethernet en la tecnología ideal para la mayoría de las instalaciones de LAN.
Consigue velocidades de conexión de 10 Mbits/s aunque existen especificaciones de velocidades superiores como es el caso de Fast Ethernet que llega a conseguir hasta 100 Mbits/s.
Token Ring
Es un sistema bastante usado aunque mucho menos que Ethernet. Llega a conseguir velocidades de hasta 16 Mbits/s aunque también existen especificaciones para velocidades superiores. La topología lógica que usa es en anillo aunque en la práctica se conecta en una topología física en estrella, a través de concentradores llamados MAU (Multistation Access Unit).
Es más fácil de detectar errores que en Ethernet. Cada nodo reconoce al anterior y al posterior. Se comunican cada cierto tiempo. Si existe un corte, el nodo posterior no recibe información del nodo cortado e informa a los demás de cual es el nodo inactivo.
Los protocolos de red: organizan la información (controles y datos) para su transmisión por el medio físico a través de los protocolos de bajo nivel.
Algunos de ellos:
IPX/SPX
IPX (Internetwork Packet Exchange) es un protocolo de Novell que interconecta redes que usan clientes y servidores Novell Netware. Es un protocolo orientado a paquetes y no orientado a conexión (esto es, no requiere que se establezca una conexión antes de que los paquetes se envíen a su destino). Otro protocolo, el SPX (Sequenced Packet eXchange), actúa sobre IPX para asegurar la entrega de los paquetes.
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NetBIOS
NetBIOS (Network Basic Input/Output System) es un programa que permite que se comuniquen aplicaciones en diferentes ordenadores dentro de una LAN.
No permite por si mismo un mecanismo de enrutamiento por lo que no es adecuado para redes de área extensa (MAN), en las que se deberá usar otro protocolo para el transporte de los datos (por ejemplo, el TCP).
Actúa como protocolo orientado a conexión o no (en sus modos respectivos sesión y datagrama). En el modo sesión dos ordenadores establecen una conexión para establecer una conversación entre los mismos, mientras que en el modo datagrama cada mensaje se envía independientemente.
Una de las desventajas es que no proporciona un marco estándar o formato de datos para la transmisión.
NetBEUI
NetBIOS Extended User Interface o Interfaz de Usuario para NetBIOS es una versión mejorada de NetBIOS que sí permite el formato o arreglo de la información en una transmisión de datos. Actualmente el protocolo predominante en las redes Windows NT, LAN Manager y Windows para Trabajo en Grupo.
Aunque NetBEUI es la mejor elección como protocolo para la comunicación dentro de una LAN, el problema es que no soporta el enrutamiento de mensajes hacia otras redes, que deberá hacerse a través de otros protocolos (por ejemplo, IPX o TCP/IP). Un método usual es instalar tanto NetBEUI como TCP/IP en cada estación de trabajo y configurar el servidor para usar NetBEUI para la comunicación dentro de la LAN y TCP/IP para la comunicación hacia afuera de la LAN.
AppleTalk
Es el protocolo de comunicación para ordenadores Apple Macintosh y viene incluido en su sistema operativo, de tal forma que el usuario no necesita configurarlo. Existen tres variantes de este protocolo:
LocalTalk. La comunicación se realiza a través de los puertos serie de las estaciones. La velocidad de transmisión es pequeña pero sirve por ejemplo para compartir impresoras.
Ethertalk. Es la versión para Ethernet. Esto aumenta la velocidad y facilita aplicaciones como por ejemplo la transferencia de archivos.
Tokentalk. Es la versión de Appletalk para redes Tokenring.
Es realmente un conjunto de protocolos, donde los más conocidos son TCP (Transmission Control Protocol o protocolo de control de transmisión) e IP (Internet Protocol o protocolo Internet)dicho conjunto se denomina suite TCP/IP. Y es el que se utiliza en Internet porque es muy amplio y extenso, ya que en el se encuentran ordenadores con sistemas operativos incompatibles, redes más pequeñas y distintos servicios con su propio conjunto de protocolos para la comunicación. Ante tanta diversidad resulta necesario establecer un conjunto de reglas comunes para la comunicación entre estos diferentes elementos y que además optimice la utilización de recursos tan distantes.
Los diferentes protocolos de la suite TCP/IP trabajan conjuntamente para proporcionar el transporte de datos dentro de Internet (o Intranet). Hacen posible el acceso a los distintos servicios de la Red como son: transmisión de correo electrónico, transferencia de ficheros, grupos de noticias, acceso a la World Wide Web, etc.
Características del protocolo TCP/IP
•Estrategias para asegurar la seguridad (autenticación, cifrado).
•Cómo se construye una red física.
•Cómo los computadores se conectan a la red.
Protocolos a Nivel de Red
Estos protocolos se encargan de controlar los mecanismos de transferencia de datos. Normalmente son invisibles para el usuario y operan por debajo de la superficie del sistema. Dentro de estos protocolos tenemos:
TCP. Controla la división de la información en unidades individuales de datos (llamadas paquetes) para que estos paquetes sean encaminados de la forma más eficiente hacia su punto de destino. En dicho punto, TCP se encargará de rensamblar dichos paquetes para reconstruir el fichero o mensaje que se envió.
IP. Se encarga de repartir los paquetes de información enviados entre el ordenador local y los ordenadores remotos. Esto lo hace etiquetando los paquetes con una serie de información, entre la que cabe destacar las direcciones IP de los dos ordenadores. Basándose en esta información, IP garantiza que los datos se encaminarán al destino correcto. Los paquetes recorrerán la red hasta su destino por el camino más corto posible gracias a unos dispositivos denominados encaminadores o routers.
Protocolos a Nivel de Aplicación
Aquí tenemos los protocolos asociados a los distintos servicios de Internet, como FTP, Telnet, Gopher, HTTP, etc. Estos protocolos son visibles para el usuario en alguna medida.
La siguiente tabla muestra una lista de plataformas que soportan TCP/IP:
Las plataformas que no soportan TCP/IP nativamente lo implementan usando programas TCP/IP de terceras partes, como puede apreciarse en la tabla anterior.
Cómo Trabaja TCP/IP
TCP/IP opera a través del uso de una pila. Dicha pila es la suma total de todos los protocolos necesarios para completar una transferencia de datos entre dos máquinas (así como el camino que siguen los datos para dejar una máquina o entrar en la otra). La pila está dividida en capas.
Propiedades típicas de los protocolos:
•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
Los protocolos se pueden dividir en varias categorías, una de las clasificaciones es el modelo OSI donde 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:
A su vez, esos 7 niveles se pueden subdividir en dos categorías, las capas superiores y las capas inferiores. Las 4 capas superiores trabajan con problemas particulares a las aplicaciones, y las 3 capas inferiores se encargan de los problemas pertinentes al transporte de los datos.
Otra clasificación, más práctica y la apropiada para TCP/IP, podría ser esta:
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 y la 5.
Capas del modelo OSI
CAPA FÍSICA (Capa 1)
Es la que se encarga de las conexiones físicas de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al medio físico como a la forma en la que se transmite la información.
CAPA DE ENLACE DE DATOS (Capa 2)
Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red, del acceso a la red, de la notificación de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo.
CAPA DE RED (Capa 3)
El objetivo de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aún cuando ambos no estén conectados directamente. Es aquí donde participan los encaminadores o ruteadores.
CAPA DE TRANSPORTE (Capa 4)
Capa encargada de efectuar el transporte de los datos (que se encuentran dentro del paquete) de la máquina origen a la de destino, independizándolo del tipo de red física que se esté utilizando.
CAPA DE SESIÓN (Capa 5)
Esta capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre los dos computadores que están transmitiendo datos de cualquier índole.
CAPA DE PRESENTACIÓN (Capa 6)
El objetivo es encargarse de la representación de la información, de manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres los datos lleguen de manera reconocible. Esta capa es un traductor.
CAPA DE APLICACIÓN (Capa 7)
Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrónico (POP y SMTP), gestores de bases de datos y servidor de ficheros (FTP).
Protocolos de red en cada una de las capas del modelo OSI
•Capa 1: Nivel físico
Cable coaxial o UTP categoría 5, categoría 5e, categoría 6, categoría 6a Cable de fibra óptica, Cable de par trenzado, Microondas, Radio, RS-232.
•Capa 2: Nivel de enlace de datos
Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM, HDLC.,cdp
•Capa 3: Nivel de red
ARP, RARP, IP (IPv4, IPv6), X.25, ICMP, IGMP, NetBEUI, IPX, Appletalk.
•Capa 4: Nivel de transporte
TCP, UDP, SPX.
•Capa 5: Nivel de sesión
NetBIOS, RPC, SSL.
•Capa 6: Nivel de presentación
ASN.1.
•Capa 7: Nivel de aplicación
SNMP, SMTP, NNTP, FTP, SSH, HTTP, SMB/CIFS, NFS, Telnet, IRC, POP3, IMAP, LDAP.
Protocolos comunes
Fuentes:
http://es.wikipedia.org/wiki/Protocolo_(inform%C3%A1tica)http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/conocernos_mejor/paginas/protocol1.htm http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/conocernos_mejor/paginas/ip.htm http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/conocernos_mejor/paginas/protocol.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_OSI
