1.1.1. Capas Superiores del Modelo de Redes TCP/IP

Capa de aplicación TCP / IP
Los protocolos de la capa de aplicación TCP/IP proporcionan servicios para el software de aplicación que se ejecuta en un ordenador. La capa de aplicación no define la aplicación en sí, sino que define los servicios que necesitan las aplicaciones. Un ejemplo es el protocolo de aplicación HTTP el cual define cómo los navegadores web pueden jalar de los contenidos de una página web desde un servidor. En pocas palabras, la capa de aplicación proporciona una interfaz entre el software que se ejecuta en un ordenador y la red en sí misma.

Descripción general de HTTP
Imagine que Roberto abre su navegador. Su navegador se ha configurado para pedir automáticamente la página web por defecto - página de inicio - del servidor web de Leandro.

¿Qué realmente sucede? La solicitud inicial de Roberto en realidad pide a Leandro: enviar su página de inicio de nuevo a Roberto. El software del servidor web de Leandro se ha configurado para saber que la página web por defecto está contenida en un archivo llamado home.htm, Roberto recibe el archivo de Leandro y muestra el contenido del archivo en la ventana del navegador web de Roberto.

Mecanismos del Protocolo HTTP
Para hacer la solicitud de una página web y devolver el contenido de la página web, las aplicaciones utilizan el Protocolo de Transferencia de Hipertexto (HTTP). HTTP no existía hasta que Tim Berners-Lee creó el primer navegador y el servidor web a principios de 1990. Berners-Lee dió funciones a HTTP para preguntar por los contenidos de páginas web, específicamente dando al navegador web la posibilidad de solicitar archivos desde el servidor, y dando al servidor una manera de devolver el contenido de esos archivos.

La mayoría de las direcciones web también llamadas Localizador de Recursos Uniforme (URL): comienza con las letras "http", lo que significa que HTTP se utiliza para transferir las páginas web.


Para obtener la página web de Leandro:


1.    Roberto envía un mensaje con un encabezado HTTP – encabezado donde se pone información de dicho protocolo -. Esta cabecera HTTP incluye la petición de "conseguir" un archivo. Esta solicitud puede contener: el nombre del archivo (home.htm), o si no se menciona ningún nombre de archivo, el servidor web supone que Roberto quiere que la página web por defecto.
2.    La respuesta del servidor web Leandro. El mensaje comienza con un encabezado HTTP, con un código de retorno (200), lo que significa algo tan simple como "OK" devuelto en la cabecera. En caso de no encontrarse el archivo solicitado se recibirá un código de retorno de HTTP 404 de “no encontrado”, que se incluirá en el mismo mensaje.
3.    Otro mensaje de servidor web de Leandro al navegador web de Roberto, pero esta vez sin un encabezado HTTP. HTTP transfiere los datos mediante el envío de varios mensajes, cada uno con una parte del archivo. En lugar de perder el espacio mediante el envío de cabeceras HTTP repetidas que enlacen la misma información, estos mensajes adicionales simplemente omiten la cabecera.

Capa TCP / IP Transporte
La capa de transporte TCP/IP incluye un menor número de protocolos que la capa de aplicación. Dos son los más utilizados: el Protocolo de Control de Transmisión (TCP) y el Protocolo de Datagramas de Usuario (UDP).

Los Protocolos de capa de transporte proporcionan servicios a los protocolos de capa de aplicación que residen una capa superior en el modelo TCP/IP. Ahora nos centraremos en un solo servicio proporcionado por TCP: la recuperación de errores.

Conceptos básicos de recuperación de error de TCP

Hay que recalcar que cada capa proporciona un servicio a la capa que está encima de ella como ser TCP de la capa de transporte, que proporciona el servicio de recuperación de error a los protocolos de la capa de aplicación.

En el ejemplo anterior de Roberto y Leandro que utilizan HTTP ¿Qué hubiera pasado si la petición de Roberto SOLICITUD HTTP se había perdido en tránsito a través de la red? ¿Qué habría pasado si la respuesta de Leandro, que incluye el contenido de la página principal se habría perdido? Lo cierto es que la página no habría aparecido en el navegador de Roberto.

Es así que muchos protocolos de la capa de aplicación, probablemente quieren una manera de garantizar la entrega de datos a través de una red, los creadores de TCP incluyeron una función de recuperación de errores. Para ello TCP utiliza el concepto de reconocimientos. En el siguiente gráfico TCP es anoticiado de la perdida de los datos y pide al remitente que vuelva a intentarlo.



1.    Aquí se muestra al servidor web Leandro enviar una página web en el navegador web de Roberto, utilizando tres mensajes separados. Aquí se muestran las mismas cabeceras HTTP y además un encabezado TCP. La cabecera TCP muestra un número de secuencia (SEQ) con cada mensaje.
2.    En este ejemplo, la red tiene un problema, y la red no puede entregar el mensaje TCP (llamado un segmento) con número de secuencia 2.
3.    Cuando Roberto recibe mensajes con números de secuencia 1 y 3, pero no recibe un mensaje con número de secuencia 2, Roberto se da cuenta de que el mensaje 2 se perdió. Esa realización por la lógica TCP de Roberto es la causa para enviar un segmento TCP de nuevo a Leandro, pidiéndole a Leandro enviar el mensaje 2 de nuevo. 

Interacciones Misma-Capa y Adyacente-Capa 

Concepto
Ejemplo
Interacción Misma-Capa en Diferentes Computadoras.

La dos computadoras usan un protocolo (de acuerdo con un conjunto de reglas) para comunicarse con la misma capa de un otro computador. El protocolo definido por cada capa usa una cabecera que es transmitida entre las computadoras para comunicar que quiere hacer cada computador. La información de la cabecera adicionada por un capa de la computadora de envió es procesada por la misma capa de un computador recepcionador
Por ejemplo: Leandro establece los números de secuencia de 1, 2, y 3, de manera que Roberto podría notar cuando algunos de los datos no llegó. El proceso TCP de Leandro creó ese encabezado TCP con el número de secuencia; El proceso TCP de Roberto recibió e hizo reaccionar a los segmentos TCP. Este proceso a través del cual dos equipos establecen e interpretan la información en el encabezado utilizado por esa capa se llama interacción misma capa, y que se produce entre las computadoras que se comunican a través de una red.

Interacción Adyacente-Capa en la misma Computadora.

En una simple computadora, una capa provee un servicio a una capa alta. El software o hardware que implementa la capa más alta solicita que la próxima capa más baja realice la función necesaria
Por ejemplo en el equipo de Leandro: El protocolo de capa superior (HTTP) quiere recuperación de errores, y la capa superior utiliza el siguiente protocolo de capa inferior (TCP) para realizar el servicio de recuperación de errores; la capa inferior proporciona un servicio a la capa de encima de ella.

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