Transmisión de Datos, Encapsulamiento y Protocolos TCP/IP: Conceptos Clave

Modos de Transmisión de Datos

La transmisión de datos se refiere a la forma en que los datos se envían a través de un canal de comunicación. Existen tres modos principales de transmisión:

• Simplex: La comunicación es unidireccional. Solo uno de los dos dispositivos en un enlace puede transmitir; el otro solo puede recibir. Ejemplos comunes incluyen teclados (solo entrada) y monitores tradicionales (solo salida).
• Semidúplex (Half-duplex): Cada estación puede transmitir y recibir, pero no al mismo tiempo. Cuando un dispositivo está enviando, el otro solo puede recibir, y viceversa. Un ejemplo son los walkie-talkies o equipos de radio (Handy).
• Full-duplex: Ambas estaciones pueden transmitir y recibir simultáneamente. Esto se puede lograr de dos maneras: el enlace contiene caminos de transmisión físicamente separados (uno para enviar y otro para recibir), o la capacidad del canal se divide entre las señales que viajan en direcciones opuestas. La red telefónica es un ejemplo de comunicación full-duplex.

Encapsulamiento en Redes

El encapsulamiento es un proceso fundamental en las comunicaciones de red. Un paquete (que consta de una cabecera y datos) en el nivel superior (por ejemplo, nivel 7 en el modelo OSI) se encapsula dentro de un paquete del nivel inferior (nivel 6). Este proceso continúa en cascada. La porción de datos de un paquete en el nivel N-1 transporta el paquete completo del nivel N. El nivel N-1 no distingue entre la cabecera, los datos o la cola del paquete del nivel N; lo trata como una sola unidad.

Protocolos TCP/IP

El conjunto de protocolos TCP/IP es la base de Internet. Se organiza en capas, cada una con funciones específicas:

• Capa de Aplicación (Capa 4 en TCP/IP, similar a las capas 5, 6 y 7 del modelo OSI)

  • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Para la transferencia de correo electrónico.
  • FTP (File Transfer Protocol): Para la transferencia de archivos.
  • HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Para la transferencia de hipertexto (páginas web).
  • DNS (Domain Name System): Sistema de nombres de dominio (traduce nombres de dominio a direcciones IP).
  • SNMP (Simple Network Management Protocol): Protocolo para la administración de redes.
  • TELNET: Permite el acceso remoto a otra máquina.

• Capa de Transporte (Capa 3)

  • SCTP (Stream Control Transmission Protocol): Una alternativa a TCP y UDP.
  • TCP (Transmission Control Protocol): Protocolo de control de transmisión, orientado a la conexión y confiable.
  • UDP (User Datagram Protocol): Protocolo de datagramas de usuario, sin conexión y no confiable (más rápido que TCP, pero sin garantía de entrega).

• Capa de Internet (Capa 2)

  • ICMP (Internet Control Message Protocol): Protocolo de mensajes de control de Internet, utilizado para reportar errores y realizar diagnósticos de red.
  • IGMP (Internet Group Management Protocol): Utilizado para administrar grupos de multidifusión (envío de datos a múltiples destinatarios simultáneamente).
  • RARP (Reverse Address Resolution Protocol): Protocolo de resolución de direcciones inverso (obtiene una dirección IP a partir de una dirección física).
  • ARP (Address Resolution Protocol): Responsable de encontrar la dirección de hardware (MAC) que corresponde a una determinada dirección IP.

• Capa de Acceso a la Red (Capa 1)

  Esta capa incluye los protocolos definidos para la red física subyacente. No hay protocolos TCP/IP específicos definidos en esta capa, ya que TCP/IP es independiente del medio físico.

Direccionamiento en TCP/IP

El direccionamiento en TCP/IP se relaciona con las diferentes capas:

• Capa 4 (Aplicación): Direcciones específicas de la aplicación (por ejemplo, una dirección de correo electrónico).
• Capa 3 (Transporte): Direcciones de puerto (identifican procesos específicos dentro de un host, por ejemplo, puerto 80 para HTTP). SCTP, TCP y UDP utilizan puertos.
• Capa 2 (Internet): Direcciones lógicas (direcciones IP).
• Capa 1 (Acceso a la red): Direcciones físicas (direcciones MAC).