NIVELES TCP/IP (FISICO Y ENLACE)

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Un protocolo de red es una especificación detallada de las "reglas" que deben seguir los diferentes programas que emplean una red de comunicaciones para intercambiar información. Para que un protocolo de red sea útil, su especificación debe ser pública y debe ser aceptada por una parte significativa de la industria. Es el caso de TCP/IP, que es, desde hace más de 20 años, el protocolo de red de mayor uso en el mundo y el "motor" sobre el que está construida Internet.

Los protocolos de red suelen especificarse mediante "capas" superpuestas de funcionalidad. Cada una de las capas que define un protocolo tiene que ver con un determinado "nivel" de funcionalidad, y precisamente por ello, se denominan "niveles". Los niveles más bajos tienen que ver con el hardware, los superiores son responsabilidad únicamente de los programas que intercambian información, y los niveles centrales constituyen el "núcleo" del protocolo y están implementados, normalmente, en el Sistema Operativo o alguna librería estándar. A continuación vamos a describir brevemente los diferentes niveles de protocolo, y cómo se implementan en TCP/IP.

Nivel Físico

Para que dos ordenadores puedan intercambiar información, debe existir algún medio físico que los interconecte. Las posibilidades son muchas, desde una línea telefónica hasta un sofisticado enlace vía satélite. A TCP/IP le importa poco este nivel, puesto que TCP/IP no "habla" nunca de manera directa con el nivel físico, sino que lo hace siempre a través de un nivel intermedio. Esta independencia del nivel físico es una de las características más interesantes de TCP/IP, puesto que nos permite escribir programas o sistemas de comunicaciones que funcionarán de manera idéntica independientemente de que estemos conectados con un MODEM, con una línea RDSI o cualquier otra tecnología que pueda aparecer en el futuro.

Nivel de Enlace

Para entender el nivel de enlace, vamos a fijarnos en el comportamiento de un elemento que nos resulta familiar. La mayor parte de nosotros conectamos a Internet mediante un MODEM, que a su vez está conectado a una línea telefónica convencional. Las líneas telefónicas se inventaron para transmitir voz. Cuando hablamos por teléfono, nuestro aparato convierte las ondas sonoras en señales eléctricas que se envían por un cable de cobre. Después de pasar por varias centrales de conmutación de circuitos de la compañía telefónica, la señal llega al aparato situado en el extremo opuesto y éste hace la función inversa, es decir, convierte la señal eléctrica en señal sonora.

Los ordenadores, por el contrario, sólo usan el sistema binario, es decir, mediante largas sucesiones de ceros y unos. Para comunicar dos ordenadores necesitamos, por tanto, alguna manera de convertir ceros y unos a una señal eléctrica que pueda transmitirse por la línea telefónica y, por supuesto, volver a construir la cadena de ceros y unos en el destino a partir de la señal recibida. Esta es precisamente la función que realiza un MODEM (la palabra MODEM viene de modulador-demodulador). Los módems modernos son bastante sofisticados, e incluyen además mecanismos de corrección de errores, de compresión.

Determinados niveles físicos permiten que sean varios los ordenadores o dispositivos conectados. Es el caso, por ejemplo, de una red Ethernet, en que muchos ordenadores se conectan a un cable coaxial o a concentradores basados en doble par). Si nos limitamos a convertir cadenas de bits (unos y ceros) a señales eléctricas, podría ocurrir que la información procedente de distintos ordenadores se mezcle formando un conjunto de unos y ceros sin significado coherente. Para evitar que esto ocurra, el nivel de enlace introduce un concepto básico: el paquete de datos. Todo dispositivo que conecte a la red ha de enviar (y por tanto recibir) la información en forma de paquetes de datos. El nivel de enlace se preocupa de asegurar que los paquetes procedentes de diferentes orígenes fluyan uno detrás de otro, sin que colapsen entre sí. De manera inversa, el nivel de enlace es capaz, en recepción, de diferenciar el comienzo y el fin de cada paquete de datos, y por tanto identificar paquetes individuales dentro del continuo flujo de bits que se produce en la red.

Resumiendo, el nivel de enlace es responsable de traducir cadenas de bits (en forma de paquetes de datos) al medio concreto de transmisión del nivel físico (y a la inversa), y debe evitar que los paquetes se "mezclen" y pierdan, por tanto, sentido. TCP/IP no especifica completamente un nivel de enlace (es algo demasiado próximo al hardware), pero sí especifica el modo en que los niveles superiores del protocolo utilizarán el nivel de enlace, sea éste el que sea. Dicho en términos muy simples, cualquier nivel de enlace, para ser utilizable bajo TCP/IP, debe soportar un pequeño conjunto de funciones del tipo "envía este paquete", "recibe el siguiente paquete", etc.

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