Actualizado a: 13 de febrero de 2023
El protocolo TCP/IP es una de las bases de nuestras redes actuales. Gracias a este protocolo se pueden comunicar los distintos nodos conectados a una red para transferir información. Por eso, comprender el modelo TCP/IP es fundamental para conocer mejor cómo funcionan las redes informáticas.
¿Qué significa TCP/IP?
TCP/IP son las siglas de Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Protocolo de control de transmisión/Protocolo de Internet). TCP/IP es un conjunto de reglas estandarizadas que permiten a los equipos comunicarse en una red como Internet (WAN).
Las redes, como bien sabes, han potenciado la capacidad computacional, ya que un equipo puede realizar unas determinadas funciones. Sin embargo, conectando estos equipos con otros servidores y dispositivos, las capacidades aumentan de forma exponencial, pudiendo comunicarte mediante correos electrónicos, mensajería instantánea, ver contenido por streaming, jugar online, descargar información, subir información, y un largo etc.
Además, en la actualidad, el IoT ha posibilitado que la conexión llegue más allá de los ordenadores o de los dispositivos móviles, llegando también a TVs, electrodomésticos, vehículos conectados, etc. Por tanto, las posibilidades hoy día son incluso superiores, en parte también a lo que conocemos como computación en la nube (cloud computing), fog computing y edge computing.
Pero para que todo esto sea posible, la información no puede viajar de forma caótica, sino que necesita unos protocolos. Es decir, un conjunto de reglas para que esta comunicación sea posible entre dispositivos o sistemas muy diferentes entre sí, y que todo funcione como se espera. Si los nodos conectados a la red usasen otro protocolo diferente, entonces la información no podría transferirse.
La comunicación era más complicada antes de la llegada de estos protocolos. Cada fabricante tenía un sistema de comunicación propio entre sus máquinas, pero dichos sistemas no permitían la comunicación con los equipos de los demás fabricantes. Pronto quedó claro que era necesario un estándar que eliminase esta limitación, y así nacería TCP/IP.
¿En qué se diferencian TCP e IP?
TCP e IP son dos protocolos distintos para redes informáticas:
- IP es la parte que obtiene la dirección a la que se envían los datos. Dicho de otro modo, esta dirección es como podría ser la dirección de tu casa para que te envíen un paquete (en este caso paquete de información).
- TCP se encarga de la entrega de los datos una vez se conzca la IP. Siguiendo con el ejemplo anterior, en este caso, TCP sería como la tecnología necesaria para que el paquete llegue a tu casa.
Es posible separarlos, pero lo cierto es que no tiene mucho sentido diferenciar entre TCP e IP. Siempre suelen ir juntos.
Tipos de IP
Hay varios tipos de direcciones IP, y básicamente son:
- IP estáticas: no cambian en ningún momento. Son como la dirección fija de un domicilio. Se suelen usar para dispositivos conectados a una LAN o para servidores en los que la IP no debe variar.
- IP dinámicas: están diseñadas para cambiar. Cuando un sistema informático utiliza una dirección IP dinámica, un gestor DHCP irá asignando direcciones IP diferentes cada vez que se requiera.
Cosa diferente, aunque también se considera un tipo de IP, es las direcciones IPv4, y las IPv6:
- IPv4: es la cuarta versión del Internet Protocol (IP), un protocolo de interconexión de redes basados en Internet, y que usa direcciones IP compuestas por cuatro campos separados por puntos. Y pueden llegar desde 0.0.0.0 hasta 255.255.255.255. Es decir, que cada uno de los campos separados por los puntos podría tomar 256 valores diferentes. Posibilita 4.294.967.296 (232) direcciones de dispositivos diferentes. Un ejemplo clásico de IP puede ser 192.168.1.14.
- IPv6: es una actualización al protocolo IPv4, diseñado para resolver el problema de agotamiento de direcciones. Estas direcciones pueden tener un mayor número de combinaciones posibles, lo que da lugar a más direcciones disponibles para conectar más y más dispositivos, dando lugar a la era IoT. IPv6 admite 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (2128 o 340 sextillones de direcciones). Para que eso sea posible, la dirección IP tiene un tamaño de 128 bits y se compone de ocho campos de 16 bits, cada uno de ellos unido por dos puntos. Por ejemplo, 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334.
Por otro lado, también sería oportuno conocer los tipos de IP según su función:
- IP privada: es una dirección de Internet creada solo para usarse en una red interna, en la LAN. Las direcciones privadas las emite un dispositivo de red, como un router, que las extrae de un conjunto de direcciones que le ha asignado un servidor DHCP.
- IP pública: es una dirección a la que se puede acceder directamente desde Internet y que tu proveedor de servicios de Internet (ISP) asigna a tu router de red. Tu dispositivo personal tiene una IP privada que permanece oculta cuando se conecta a Internet por medio de la IP pública del router.
TCP/IP vs Modelo OSI
| Tipo de modelo | Capas del modelo OSI | Protocolo UDP | Capas del modelo TCP/IP |
|---|---|---|---|
| Capas del host | Capa de aplicación | Datos | Capa de aplicación de datos |
| Capa de presentación | |||
| Capa de sesión | |||
| Capa de transporte | Segmento de capa de transporte(TCP)/Datagrama (UDP) | Capa de transporte | |
| Capas de medios | Capa de red | Paquete | Capa de Internet |
| Capa de enlace de datos | Trama | Capa de acceso a la red | |
| Capa física | Bit |
El modelo OSI es genérico, independiente del protocolo, pero la mayoría de los protocolos y sistemas se adhieren a él, mientras que el modelo TCP/IP se basa en protocolos estándar que en los que se ha basado Internet. Ya hablamos más sobre OSI en este otro artículo, por si te interesa…
TCP/IP vs UDP
El Protocolo de datagramas de usuario (UDP o User Datagram Protocol) es un protocolo de Internet sin conexión más simple en el que no se requieren servicios de recuperación y verificación de errores. Con UDP, no hay sobrecarga para abrir una conexión, mantener una conexión o terminar una conexión. Los datos se envían continuamente al destinatario, ya sean recibidos o no. Aunque este protocolo no es ideal para emails, webs, descargas, etc., lo cierto es que es útil para comunicaciones en tiempo real.
Entre las diferencias más notables tenemos que destacar:
- TCP es un protocolo orientado a la conexión
- UDP es un protocolo sin conexión.
- TCP es comparativamente más lento que UDP. En general, UDP es un protocolo mucho más rápido, simple y eficiente.
- La retransmisión de paquetes de datos perdidos solo es posible con TCP. Es decir, TCP/IP es más fiable.
- TCP proporciona una entrega ordenada de datos.
| Característica | TCP | UDP |
| Estado de la conexión | Requiere una conexión establecida para transmitir datos (la conexión debe cerrarse una vez que se completa la transmisión) | Protocolo sin conexión sin requisitos para abrir, mantener o terminar una conexión |
| Secuenciación de datos | Capaz de secuenciar | No se puede secuenciar |
| Entrega garantizada | Puede garantizar la entrega de datos al enrutador de destino | No se puede garantizar la entrega de datos al destino |
| Retransmisión de datos | Es posible la retransmisión de paquetes perdidos | Sin retransmision de paquetes perdidos |
| Comprobacion de errores | Extensa verificación de errores y reconocimiento de datos | Mecanismo básico de comprobación de errores mediante sumas de comprobación |
| Método de transferencia | Los datos se leen como un flujo de bytes; los mensajes se transmiten a los límites del segmento | paquetes UDP con límites definidos; enviado electrónicamente y verificado para el aparato a la llegada |
| Velocidad | Más lento que UDP | Más rápido que TCP |
| Radiodifusión | No es compatible con la transmision | ¿Es compatible con la transmisión? |
| Uso óptimo | Utilizado por HTTPS, HTTP, SMTP, POP, FTP, etc. | Videoconferencia, streaming, DNS, VoIP, etc. |
¿Qué hace exactamente TCP/IP? ¿Y cómo funciona?
TCP/IP fue desarrollado por el Departamento de Defensa de EE. UU. (DoD) para especificar el modo en que los equipos transfieren datos de un dispositivo a otro. Quizás precisamente por ser inicialmente para uso militar, TCP/IP incide mucho en la precisión y dispone de varios pasos para garantizar la correcta transmisión de los datos entre los nodos que transfieren (origen-destino).
Junto con TCP/IP, la otra gran contribución a Internet llegó desde Europa, concretamente desde el CERN, donde se creó la World Wide Web (WWW).
El motivo de emplear paquetes de datos en los que se divide la información transferida es obvio. Imagina que se envía un archivo entero en una pieza y se encuntra cualquier problema, sería necesario enviar de nuevo el archivo completo. Al descomponer cada información en paquetes que se vuelven a ensamblar en el otro extremo, solo se necesitará volver a enviar el paquete o paquetes que hayan fallado, y no todo completo. Incluso cada paquete podría tomar una ruta distinta hasta el destino, según la disponibilidad de rutas y congestión.
Al igual que el modelo OSI, TCP/IP también divide las distintas tareas de comunicación en capas. Cada capa tiene una función distinta. Concretamente tenemos cuatro capas que trataremos en el siguiente apartado. Por supuesto, todos los paquetes, capas y demás están estandarizados.
Capas del modelo TCP/IP
TCP/IP es un protocolo de enlace de datos que usa Internet se basa en cuatro capas fundamentales que tendrían sus equivalentes al modelo OSI. Esas cuatro capas son:
Capa de enlace de datos
La capa de enlace de datos, también conocida como interfaz de red o capa física, es la que maneja las partes físicas del envío y recepción de datos mediante el cable Ethernet, la red inalámbrica (WiFi), el adaptador de red, el controlador de red, etc.
Capa de Internet
La capa de Internet o capa de red) controla el movimiento de los paquetes alrededor de la red.
Capa de transporte
La capa de transporte es la que proporciona una conexión de datos fiable entre dos dispositivos. Es la que divide los datos en paquetes y hace un acuse de recibo para asegurarse de que han llegado adecuadamente.
Capa de aplicación
La capa de aplicación es el software que requiere comunicación de red. Es con lo que el usuario suele interactuar, como el cliente de correo electrónico, la app de mensajería, el navegador web, etc. Como la capa inferior gestiona los detalles de la comunicación, las aplicaciones no tienen que preocuparse por ello.
Preguntas frecuentes
Para finalizar, veamos algunas preguntas frecuentes sobre TCP/IP y sus respuestas:
¿Los paquetes de datos son privados?
No. Cuando los paquetes se están transmitiendo entre nodos, son vulnerables y cualquiera que intercepte éstos puede verlos. Se puede realizar por un sniffer de red, y si los datos enviados son sensibles, como contraseñas, podrían caer en manos inapropiadas. Por esto, lo mejor es hacer uso de conexiones cifradas para mantener tus datos inaccesibles a terceros sin acceso a ellos.
Este cifrado se podría hacer de dos formas alternativas. Una de ellas es cifrar directamente la información que envías. Por ejemplo, cifrar el correo electrónico para que solo el destinatario con una clave pueda descifrarlo. La otra es usando conexiones cifradas como puede ser el túnel creado por una VPN.
¿Cómo puedo saber cuál es mi dirección IP?
Cada dispositivo tiene su propia dirección IP. Encontrar la IP puede ser a través del sistema operativo, en las opciones de red donde verás la información, o también haciendo uso de programas de terceros. Además, debes saber que la IP pública se puede saber también entrando en páginas como cual-es-mi-ip.net o similares.
¿Cómo afecta la VPN a mi IP?
Tener una VPN no solo implica cifrar el tráfico de datos, también permiten ocultar tu IP real y se te asignará una IP que te provee el servicio de VPN contratado. De esa forma, no solo conseguirás mayor seguridad, también mayor privacidad y anonimato en la red.
