Capa de aplicación TCP/IP


Cuando se diseñó el modelo TCP/IP, las capas de sesión y de presentación del modelo OSI se agruparon en la capa de aplicación del modelo TCP. Esto significa que los aspectos de representación, codificación y control de diálogo se administran en la capa de aplicación en lugar de hacerlo en las capas inferiores individuales, como sucede en el modelo OSI. Este diseño garantiza que el modelo TCP/IP brinda la máxima flexibilidad, en la capa de aplicación, para los desarrolladores de software.

Los protocolos TCP/IP que admiten transferencia de archivos, correo electrónico y conexión remota
probablemente sean los más familiares para los usuarios de la Internet. Estos protocolos incluyen las siguientes aplicaciones:

– Sistema de denominación de dominios (DNS)

– Protocolo de transferencia de archivos (FTP)

– Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP)

– Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP)

– Protocolo simple de administración de red (SNMP)

– Telnet

DNS

La Internet está basada en un esquema de direccionamiento jerárquico. Este esquema permite que el
enrutamiento se base en clases de direcciones en lugar de basarse en direcciones individuales. El problema que esto crea para el usuario es la asociación de la dirección correcta con el sitio de Internet. Es muy fácil
olvidarse cuál es la dirección IP de un sitio en particular dado que no hay ningún elemento que permita asociar el contenido del sitio con su dirección. Imaginemos lo difícil que sería recordar direcciones IP de
decenas, cientos o incluso miles de sitios de Internet.

Se desarrolló un sistema de denominación de dominio para poder asociar el contenido del sitio con su dirección. El Sistema de denominación de dominios (DNS: Domain Name System) es un sistema utilizado en Internet para convertir los nombres de los dominios y de sus nodos de red publicados abiertamente en direcciones IP. Un dominio es un grupo de computadores asociados, ya sea por su ubicación geográfica o por el tipo de actividad comercial que comparten. Un nombre de dominio es una cadena de caracteres, números o ambos. Por lo general, un nombre o una abreviatura que representan la dirección numérica de un sitio de Internet conforma el nombre de dominio. Existen más de 200 dominios de primer nivel en la Internet, por ejemplo:

.us: Estados Unidos de Norteamérica
.uk: Reino Unido

También existen nombres genéricos, por ejemplo:
.edu: sitios educacionales
.com: sitios comerciales
.gov: sitios gubernamentales
.org: sitios sin fines de lucro
.net: servicio de red

FTP

FTP es un servicio confiable orientado a conexión que utiliza TCP para transferir archivos entre sistemas que admiten FTP. El propósito principal de FTP es transferir archivos desde un computador hacia otro copiando y moviendo archivos desde los servidores hacia los clientes, y desde los clientes hacia los servidores. Cuando los archivos se copian de un servidor, FTP primero establece una conexión de control entre el cliente y el servidor. Luego se establece una segunda conexión, que es un enlace entre los computadores a través del cual se transfieren los datos. La transferencia de datos se puede realizar en modo ASCII o en modo binario. Estos modos determinan la codificación que se usa para el archivo de datos que, en el modelo OSI, es una tarea de la capa de presentación. Cuando termina la transferencia de archivos, la conexión de datos se termina automáticamente. Una vez que se ha completado toda la sesión para copiar y trasladar archivos, el vínculo de comandos se cierra cuando el usuario se desconecta y finaliza la sesión.

TFTP es un servicio no orientado a conexión que usa el Protocolo de datagramas del usuario (UDP). TFTP se usa en el router para transferir archivos de configuración e imágenes de Cisco IOS y para transferir archivos entre sistemas que admiten TFTP. TFTP está diseñado para ser pequeño y fácil de implementar. Por lo tanto, carece de la mayoría de las características de FTP. TFTP puede leer o escribir archivos desde o hacia un servidor remoto pero no pued listar los directorios y no tiene manera de proporcionar autenticación de usuario. Es útil en algunas LAN porque opera más rápidamente que FTP y, en un entorno estable, funciona de forma confiable.

HTTP

El Protocolo de transferencia de hipertexto (http: Hypertext Transfer Protocol) funciona con la World Wide Web, que es la parte de crecimiento más rápido y más utilizada de Internet. Una de las principales razones de este crecimiento sorprendente de la Web es la facilidad con la que permite acceder a la información. Un navegador de Web es una aplicación cliente/servidor, lo que significa que requiere que haya tanto un componente de cliente como de servidor para que funcione. Un navegador de Web presenta datos en formatos multimediales en las páginas Web que usan texto, gráficos, sonido y vídeo. Las páginas Web se crean con un lenguaje de formato denominado Lenguaje de etiquetas por hipertexto (HTML: Hypertext Markup Language). HTML dirige a un navegador de Web en una página Web en particular para crear el aspecto de la página de forma específica. Además, HTML especifica la colocación del texto, los archivos y objetos que se deben transferir desde el servidor de Web al navegador de Web.

Los hipervínculos hacen que la World Wide Web sea fácil de navegar. Un hipervínculo es un objeto, una frase o una imagen en una página Web. Cuando se hace clic en el hipervínculo, transfiere el navegador a otra página Web. La página Web a menudo contiene oculta dentro de su descripción HTML, una ubicación de dirección que se denomina Localizador de Recursos Uniforme (URL: Uniform Resource Locator).

En el URL cisco.com/edu/, los caracteres “” le indican al navegador cuál es el protocolo que
debe utilizar. La segunda parte, “www”, es el nombre de host o nombre de una máquina determinada con una dirección IP determinada. La última parte identifica la carpeta específica que contiene la página web por defecto en el servidor.

Un navegador de Web generalmente se abre en una página de inicio o “home” (de presentación). El URL de la página de presentación ya se ha almacenado en el área de configuración del navegador de Web y se puede modificar en cualquier momento. Desde la página de inicio, haga clic en uno de los hipervínculos de la página Web o escriba un URL en la barra de dirección del navegador. El navegador de Web examina el protocolo para determinar si es necesario abrir otro programa y, a continuación, emplea DNS para determinar la dirección IP del servidor de Web. Luego, las capas de transporte, de red, de enlace de datos y física trabajan de forma conjunta para iniciar la sesión con el servidor Web. Los datos transferidos al servidor HTTP contienen el nombre de carpeta de la ubicación de la página Web. Los datos también pueden contener un nombre de archivo específico para una página HTML. Si no se suministra ningún nombre, se usa el nombre que se especifica por defecto en la configuración en el servidor.

El servidor responde a la petición enviando todos los archivos de texto, audio, vídeo y de gráficos, como lo
especifican las instrucciones de HTML, al cliente de Web. El navegador del cliente reensambla todos los
archivos para crear una vista de la página Web y luego termina la sesión. Si se hace clic en otra página
ubicada en el mismo servidor o en un servidor distinto, el proceso vuelve a empezar.

SMTP

Los servidores de correo electrónico se comunican entre sí usando el Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP) para enviar y recibir correo. El protocolo SMTP transporta mensajes de correo electrónico en
formato ASCII usando TCP.

Cuando un servidor de correo recibe un mensaje destinado a un cliente local, guarda ese mensaje y espera que el cliente recoja el correo. Hay varias maneras en que los clientes de correo pueden recoger su correo. Pueden usar programas que acceden directamente a los archivos del servidor de correo o pueden recoger el correo usando uno de los diversos protocolos de red. Los protocolos de cliente de correo más populares son POP3 e IMAP4, ambos de los cuales usan TCP para transportar datos. Aunque los clientes de correo usan estos protocolos especiales para recoger el correo, casi siempre usan SMTP para enviar correo. Dado que se usan dos protocolos distintos y, posiblemente, dos servidores distintos para enviar y recibir correo, es posible que los clientes de correo ejecuten una tarea y no la otra. Por lo tanto, generalmente es una buena idea diagnosticar los problemas de envío de correo electrónico y los problemas de recepción del correo electrónico por separado.

Al controlar la configuración de un cliente de correo, se debe verificar que los parámetros de SMTP y POP o
IMAP estén correctamente configurados. Una buena manera de probar si un servidor de correo se puede
alcanzar es hacer Telnet al puerto SMTP (25) o al puerto POP3 (110). El siguiente formato de comandos se
usa en la línea de comandos de Windows para probar la capacidad de alcanzar el servicio SMTP en el servidor de correo en la dirección IP 192.168.10.5:

C:\>telnet 192.168.10.5 25

El protocolo SMTP no brinda muchas funciones de seguridad y no requiere ninguna autenticación. A menudo, los administradores no permiten que los hosts que no forman parte de su red usen el servidor SMTP para enviar o transmitir correo. Esto es para evitar que los usuarios no autorizados usen los servidores como transmisores de correo.

SNMP

El Protocolo simple de administración de red (SNMP: Simple Network Management Protocol) es un protocolo de la capa de aplicación que facilita el intercambio de información de administración entre dispositivos de red. El SNMP permite que los administradores de red administren el rendimiento de la red, detecten y solucionen los problemas de red y planifiquen el crecimiento de la red. El SNMP usa UDP como su protocolo de capa de transporte.

Una red administrada con SNMP está compuesta por los tres componentes clave que se detallan a continuación:

– Sistema de administración de la red (NMS: Network Management System): El NMS ejecuta aplicaciones que monitorean y controlan los dispositivos administrados. La gran mayoría de los recursos de procesamiento y de memoria que se requieren para la administración de red se suministra a través del NMS. Deben existir uno o más NMS en cualquier red administrada.

– Dispositivos administrados: Los dispositivos administrados son nodos de red que contienen un agente SNMP y que residen en un red administrada. Los dispositivos administrados recopilan y guardan información de administración y ponen esta información a disposición de los NMS usando SNMP. Los dispositivos administrados, a veces denominados elementos de red, pueden ser routers, servidores de acceso, switches y puentes, hubs, hosts del computador o impresoras.

– Agentes: Los agentes son módulos del software de administración de red que residen en los dispositivos administrados. Un agente tiene conocimiento local de la información de administración y convierte esa información a un formato compatible con SNMP.

– Telnet

El software de cliente Telnet brinda la capacidad de conectarse a un host de Internet remoto que ejecuta una aplicación de servidor Telnet y, a continuación, ejecutar comandos desde la línea de comandos. Un
cliente Telnet se denomina host local. El servidor Telnet, que usa un software especial denominado daemon, se denomina host remoto.

Para realizar una conexión desde un cliente Telnet, se debe seleccionar la opción de conexión. Generalmente, un cuadro de diálogo indica que se debe colocar un nombre de host y un tipo de terminal. El nombre de host es la dirección IP o el nombre DNS del computador remoto. El tipo de terminal describe el tipo de emulación de terminal que el cliente Telnet debe ejecutar. La operación Telnet no utiliza la potencia de procesamiento del computador que realiza la transmisión. En lugar de ello, transmite las pulsaciones del teclado hacia el host remoto y dirige los resultados hacia el monitor del host local. El procesamiento y almacenamiento se producen en su totalidad en el computador remoto.

Telnet funciona en la capa de aplicación del modelo TCP/IP. Por lo tanto, Telnet funciona en las tres capas
superiores del modelo OSI. La capa de aplicación se encarga de los comandos. La capa de presentación
administra el formateo, generalmente ASCII. La capa de sesión realiza la transmisión. En el modelo TCP/IP, se considera que todas estas funciones forman parte de la capa de aplicación.

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Categoría: Conectividad y Redes.




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