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El modelo TCP/IP

Las cuatro capas del modelo que de verdad funciona en Internet, cómo se corresponden con las siete de OSI, qué protocolo vive en cada una y quién decide todo esto.

Las cuatro capas de TCP/IP

Mientras ISO diseñaba OSI, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos ya tenía en marcha su propia arquitectura, que es la que acabó siendo Internet. Por eso al modelo TCP/IP se le llama también modelo DoD. Nació de la implementación, no del comité, y eso se nota: tiene cuatro capas en lugar de siete.

Capa TCP/IPDe qué se ocupa
4AplicaciónTodo lo que ve el usuario y el formato de lo que se intercambia
3TransporteComunicación de extremo a extremo entre procesos, fiable o no
2InternetDireccionamiento lógico y encaminamiento entre redes distintas
1Acceso a redEntrega dentro de una misma red física y transmisión por el medio

La capa 2 recibe dos nombres según el texto: Internet en el modelo original y red en las versiones que lo dibujan junto a OSI. Son la misma capa, la del protocolo IP. La de abajo aparece como acceso a red, interfaz de red o host a red, y es la que absorbe el enlace y el medio físico.

TCP/IP no es una simplificación de OSI: es anterior en la práctica. OSI es el modelo que se estudia; TCP/IP es el que se usa.

Para el examen

  • Cuántas capas tiene TCP/IP: cuatro

  • Cuáles: acceso a red, internet, transporte y aplicación

  • Error clásico: contestar cinco o siete para TCP/IP

La equivalencia entre los dos modelos

La correspondencia se resuelve por los extremos: TCP/IP funde las tres capas de arriba de OSI en una sola, aplicación, y las dos de abajo en otra, acceso a red. Las dos del medio, transporte y red, coinciden una a una.

Capas OSICapa TCP/IP
7 Aplicación, 6 Presentación y 5 SesiónAplicación
4 TransporteTransporte
3 RedInternet
2 Enlace de datos y 1 FísicaAcceso a red

Dicho al revés, que es como suele venir en el examen: la capa de acceso a red de TCP/IP equivale a los niveles 1 y 2 de OSI, la de Internet al nivel 3, la de transporte al nivel 4 y la de aplicación a los niveles 5, 6 y 7.

Acceso a red igual a 1 y 2. Internet igual a 3. Transporte igual a 4. Aplicación igual a 5, 6 y 7.

Para el examen

  • La aplicación de TCP/IP: absorbe las capas 5, 6 y 7 de OSI

  • El acceso a red: absorbe la 1 y la 2

  • Red y transporte: se corresponden una a una

Qué protocolo vive en cada capa

Situar un protocolo en su capa es una pregunta constante. La regla rápida: si maneja puertos es de transporte, si maneja direcciones IP es de Internet, si maneja direcciones MAC o define el medio es de acceso a red, y todo lo demás es de aplicación.

Capa TCP/IPProtocolos característicos
AplicaciónHTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet, SSH, DNS, DHCP, SNMP, NFS, LDAP, RTP
TransporteTCP y UDP
InternetIP (IPv4 e IPv6), ICMP, IGMP, ARP, IPsec y los protocolos de encaminamiento
Acceso a redEthernet (IEEE 802.3), wifi (IEEE 802.11), PPP, HDLC, Frame Relay, ATM y Token Ring

ARP es el caso discutido: traduce direcciones IP en direcciones MAC, así que unos textos lo colocan en la capa de Internet, por trabajar con IP, y otros en la de acceso a red, por trabajar con MAC. En un examen de opción múltiple lo habitual es que se le sitúe entre las dos, junto a IP.

Para el examen

  • Aplicación: HTTP, DNS y SMTP

  • Transporte: TCP y UDP

  • Internet: IP, ICMP e IGMP

  • Acceso a red: Ethernet y ARP

La variante de cinco capas y por qué existe

Muchos manuales dibujan TCP/IP con cinco capas, separando la de acceso a red en enlace de datos y física. No es un modelo distinto: es un híbrido didáctico que toma el reparto de OSI en la parte de abajo, porque en la práctica el cable y la trama son cosas muy distintas y conviene verlas por separado.

ModeloCapas
OSIAplicación, presentación, sesión, transporte, red, enlace y física (7)
TCP/IP originalAplicación, transporte, Internet y acceso a red (4)
TCP/IP híbridoAplicación, transporte, red, enlace y física (5)

Si la pregunta dice «el modelo TCP/IP», la respuesta son cuatro capas. La versión de cinco solo se contesta cuando el enunciado la describe explícitamente separando enlace y física.

Para el examen

  • Qué separa: física y enlace dentro del acceso a red

  • Para qué: acercar TCP/IP a OSI

Quién normaliza Internet y qué es una RFC

Detrás de la pila hay dos mundos separados: el que escribe los estándares y el que reparte los recursos. Confundirlos es un fallo de examen fácil de evitar si se recuerda que los estándares cuelgan de ISOC y los números de ICANN.

FunciónOrganismoQué hace
EstandarizaciónISOCLa sociedad que ampara todo el proceso técnico
EstandarizaciónIABEl comité que supervisa la arquitectura de Internet
EstandarizaciónIETFPublica los estándares, es decir, las RFC
EstandarizaciónIRTFInvestigación a más largo plazo
Gestión y controlICANNGobierna la asignación de nombres y números
Gestión y controlIANADepartamento de ICANN que lleva los registros: puertos, protocolos y bloques de direcciones
Gestión y controlRIRRegistros regionales que reparten direcciones y números de sistema autónomo

Los cinco registros regionales son RIPE NCC en Europa, LACNIC en Latinoamérica, APNIC en Asia y el Pacífico, AFRINIC en África y ARIN en América del Norte. Por debajo de ellos están los registros locales (LIR), que suelen ser los propios proveedores de acceso.

Una RFC (petición de comentarios) es el documento con el que se publica el funcionamiento de un protocolo o de un procedimiento de Internet. El nombre suena provisional por razones históricas, pero una RFC aprobada es el estándar: IP es la RFC 791, TCP la 793 y el direccionamiento IPv6 la 4291.

IETF publica RFC. IANA, que es parte de ICANN, lleva los números: puertos y direcciones. Los RIR reparten esas direcciones por continentes.

Para el examen

  • IETF: publica las RFC

  • IAB: supervisa

  • IANA (bajo ICANN): reparte direcciones y números de puerto

  • Las RFC: no todas llegan a ser estándar