INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

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1 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD PROFESIONAL ADOLFO LOPEZ MATEOS INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA Administración de Puertos TCP/IP como prevención de ataques TESIS QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA PRESENTAN: Herminio Geovanni Colula Márquez Javier Lama Gervacio ASESOR: M. en C. Pedro Gustavo Magaña del Río MEXICO, D.F. 2011

2 Instituto Politécnico Nacional II Página ESIM E

3 Instituto Politécnico Nacional E S I M E Dedicatorias Dedico este proyecto a mis padres Isabel Márquez y Eugenio Colula quienes son el pilar principal de que este objetivo se haya cumplido. A mi esposa Deborah y a mis hijos Brigitte y Andrew quienes han llenado de luz mi vida. Al M. en C. Pedro Magaña que siempre estuvo guiándonos y apoyándonos con su experiencia y conocimiento. A mis abuelos en especial a mi abuela Guadalupe que en el trascurso de la realización de este proyecto desafortunadamente falleció A todas esas personas que con poco o mucho me animaron a continuar. Y por último dedico este proyecto a mi por no dejarme vencer por esas personas que solo querían mi fracaso, por luchar, por creer y sobre todo por soñar. Herminio Geovanni Colula Marquez III Página

4 Instituto Politécnico Nacional E S I M E Dedicatorias y Agradecimientos A mi Madre, por ser la amiga y compañera que me ha ayudado a crecer, gracias por estar siempre conmigo en todo momento. Gracias por la paciencia que has tenido para enseñarme, por el amor que me das, por tus cuidados en el tiempo que hemos vivido juntos, por los regaños que me merecía y que no entendía. Gracias mama por estar al pendiente durante toda esta etapa. A mi Padre, por estar siempre en los momentos importantes de mi vida, por ser el ejemplo para salir adelante y por los consejos que han sido de gran ayuda para mi vida y crecimiento. Esta tesis es el resultado de lo que me has enseñado en la vida, ya que siempre has sido una persona honesta, entrada a tu trabajo y un gran líder, pero más que todo eso, una gran persona que siempre ha podido salir adelante y ser triunfador. A mi hermana Janet que con su amor me ha enseñado a salir adelante. Gracias por su paciencia, gracias por preocuparte por tu hermano mayor, gracias por compartir tu vida pero sobre todo gracias por estar en otro momento tan importante en mi vida. Al M. en C. Pedro Gustavo Magaña del Rio, mi asesor de tesis y amigo durante la universidad, que en los momentos difíciles estuvo ahí para ayudarme. Gracias por sus consejos y a su experiencia he aprendido demasiado. Gracias a todos por confiar en mí y darme la oportunidad de culminar esta etapa de mi vida. Javier Lama Gervacio IV Página

5 Administración de Puertos TCP/IP como prevención de ataques

6 Instituto Politécnico Nacional E S I M E O B J E T I V O Diseñar una aplicación como apoyo a la administración de puertos TCP/IP para la prevención de ataques. II Página

7 Instituto Politécnico Nacional E S I M E Índice INTRODUCCIÓN ANTECEDENTES VI VIII Capitulo 1 Redes de Comunicación Tipos de Redes Topologia de red Funcionamiento de una red de datos Dispositivos de la red Protocolos de comunicación Modelo OSI 13 Capitulo 2 Arquitectura TCP/IP Arquitectura TCP/IP El sistema de comunicaciones Internet Direcciones Internet o Direcciones IP Descripción General de los protocolos TCP/IP Visión general TCP/IP y el modelo de referencia OSI Protocolos del Nivel Internet El Protocolo IP Mecanismo de Direcciones IP Tipos de Clases IP Los Datagramas IP El Protocolo ICMP El Protocolo ARP 27 III Página

8 Instituto Politécnico Nacional E S I M E El Protocolo RARP Protocolos del Nivel de Transporte El Protocolo TCP Conceptos Previos Puertos Sockets o zócalos Protocolo de datagrama de usuario (UDP) Comparación entre UDP Y TCP 42 Capitulo 3 Sistemas Operativos Sistema operativo El Sistema Operativo como Interfaz Usuario/Computadora Logros principales Seguridad y protección de la información Sistemas de ejemplo Proceso Cliente/Servidor Clases de Aplicaciones Cliente/Servidor Implementación de Cliente/Servidor Configuración Errores típicos Seguridad en Sistemas operativos Windows Ataques no autorizados Ataques autorizados La carga de la seguridad de Windows 66 IV Página

9 Instituto Politécnico Nacional E S I M E Unix Cartografía de la vulnerabilidad 67 Capitulo 4 Diseño de la Aplicación TCP connect Interfaz de Usuario Componentes y contenedores Delegación de Eventos Operación Gráfica 80 Conclusiones 81 Anexos 83 Biblografía 98 V Página

10 Introducción

11 Instituto Politécnico Nacional E S I M E INTRODUCCION Hoy en día la capacidad y facilidad de conectar un equipo de cómputo a una red es algo cotidiano, el poder compartir información es lo más importante, pero esta facilidad de comunicarse con todo el mundo tiene sus riesgos y entre más información se comparte más grande es el riesgo de que nuestra información sea robada, modificada o destruida. Estos riesgos son llamados virus, como los virus informáticos tiene una gran variedad de formas de atacar lo cual ha originado el estudio, análisis y combate de todas estas amenazas. Esta lucha es constante; es importante destacar que tanto los virus como las medidas de prevención son generados bajo los mismos fundamentos, de tal forma que al existir seguridad en la información habrá siempre alguien que busque vulnerarla rompiendo los candados que imponen las medidas de seguridad instrumentadas en los equipos. VII Página

12 Antecedentes

13 Instituto Politécnico Nacional E S I M E ANTECEDENTES El contar con un equipo de cómputo que tenga medidas de seguridad instaladas es una prioridad si no se desea que la información se vea comprometida. La gente invierte en medidas de prevención y combate de estas amenazas que puedan comprometer la integridad de los equipos que puedan formar parte de una red o ser dispositivo móvil independiente, lo que no se toma en cuenta y que constituye una práctica riesgosa son aplicaciones que al no ser consideradas como amenazas abren puertas para que las verdaderas amenazas puedan entrar sin que el software preventivo lo detecte; este es el verdadero gran riesgo y punto inicial de contaminación. Estas puertas son conocidas como puertos TCP/IP los cuales permiten a cualquier aplicación incluyendo Internet comunicarse por medio de una red. El desconocimiento de la existencia de estos puertos y su función genera un punto de vulnerabilidad en los equipos dado que es a través de estos puertos como se da la infección de los equipos; esta infección puede ser de diferente naturaleza como virus, spam, gusanos, troyanos etc. Este es el área fundamental a considerar pues es aquí por donde se da esta alteración y pérdida de información. IX Página

14 CAPÍTULO 1 REDES DE COMUNICACION

15 Instituto Politécnico Nacional E S I M E 1.1 Tipos de redes Entre todos los elementos esenciales para la existencia humana, la necesidad de interactuar está por debajo de la necesidad de sustentar la vida. La comunicación es casi tan importante para nosotros como el aire, el agua, los alimentos y un lugar para vivir. Los métodos que se utilizan para compartir ideas, información y conocimientos en general están en constante cambio y evolución. Mientras la red humana estuvo limitada a conversaciones cara a cara, el avance de los medios ha ampliado el alcance de las comunicaciones. Actualmente se pueden clasificar las redes de comunicaciones de muy diversas formas, entre las cuales podemos mencionar entre otras: Redes de Telefonía Redes de datos Redes de televisión Al igual que con cada avance en la tecnología de comunicación, la creación e interconexión de redes de datos sólidas tiene un profundo efecto. Estas redes de datos estaban limitadas a intercambiar información entre ellas mismas basadas en sus características distintivas lo que las imposibilitaba a comunicarse en forma cruzada, es decir de un tipo de red a otro. Las redes actuales evolucionaron para agregarle voz, flujos de video, texto y gráficos a los diferentes tipos de redes de comunicación dotándoles de esta característica principalmente a los dispositivos que las conforman. Las formas de comunicación anteriormente individuales y diferentes se unieron en una plataforma común. Esta plataforma proporciona acceso a una amplia variedad 2 Página

16 Instituto Politécnico Nacional E S I M E de métodos de comunicación alternativos y novedosos que permiten a las personas interactuar directamente con otros en forma casi instantánea. Poder comunicarse en forma confiable con todos en todas partes es de vital importancia para nuestra vida personal y comercial. Para respaldar el envío inmediato de los millones de mensajes que se intercambian entre las personas de todo el mundo, confiamos en una red de redes interconectadas. Estas redes de información o datos varían en tamaño y capacidad, pero todas las redes tienen cuatro elementos básicos en común: Reglas y acuerdos que determinan cómo se envían, redireccionan, reciben e interpretan los mensajes. Los diferentes tipos de mensajes o unidades de información que viajan de un dispositivo a otro. La forma de interconectar esos dispositivos a través de un medio que puede transportar los mensajes de un dispositivo a otro. Los dispositivos de la red los cuales cambian mensajes entre sí. La estandarización de los distintos elementos de la red permite el funcionamiento conjunto de equipos y dispositivos creados por diferentes compañías. Desde esta premisa, las diversas tecnologías pueden contribuir con novedosas aplicaciones para desarrollar una red eficiente sin tener en cuenta la marca o el fabricante del dispositivo. 1.2 Topología de red La topología de red define la estructura de una red. Una parte de la definición topológica es la física, la cual define la disposición real de los cables o medios utilizados o a utilizar. La otra parte es la topología lógica, que determina la forma en 3 Página

17 Instituto Politécnico Nacional E S I M E que los dispositivos acceden a los medios para enviar información. Las topologías físicas más comúnmente usadas son las siguientes: Figura 1. Topología en bus Una topología de bus usa un solo cable llamado backbone (también llamado columna vertebral) que debe terminarse en ambos extremos. Todos los dispositivos se conectan directamente a este backbone. Figura 2.Topología en anillo 4 Página

18 Instituto Politécnico Nacional E S I M E La topología de anillo conecta un dispositivo con el siguiente y al último dispositivo con el primero. Esto crea un anillo físico de cable. Figura 3.Topología en estrella La topología en estrella conecta todos los cables con un punto central de concentración. Una topología en estrella extendida conecta estrellas individuales entre sí. Esta topología puede extender el alcance y la cobertura de la red. Figura 4.Topología en árbol 5 Página

19 Instituto Politécnico Nacional E S I M E En topología jerárquica o árbol el sistema se conecta con una computadora que controla el tráfico de la topología. Figura 5.Topología en malla La topología de malla se implementa para proporcionar la mayor protección posible para evitar una interrupción del servicio, cada dispositivo tiene sus propias conexiones con los demás dispositivos. Un ejemplo interesante de topología lo proporciona la Internet, la cual ofrece múltiples rutas hacia cualquier ubicación, sin embargo no adopta la topología de malla completa. 1.3 Funcionamiento de una red de datos Las redes de datos se desarrollaron como consecuencia de aplicaciones comerciales diseñadas para microcomputadoras las cuales no estaban conectados entre sí como sí lo estaban las terminales de computadoras a los procesadores centrales conocidos como Mainframe, por lo cual no había una manera eficaz de compartir datos entre varios equipos. 6 Página

20 Instituto Politécnico Nacional E S I M E Se tornó evidente que el uso de disquetes para compartir datos no era un método eficaz ni económico para desarrollar la actividad empresarial. La red a pie creaba copias múltiples de los datos. Cada vez que se modificaba un archivo, había que volver a compartirlo con el resto de sus usuarios. Si dos usuarios modificaban el archivo, y luego intentaban compartirlo, se perdía alguno de los dos conjuntos de modificaciones. Las empresas necesitaban una solución que resolviera con éxito los tres problemas siguientes: Cómo compartir información, equipos y recursos de forma dinámica. Cómo comunicarse con eficiencia Cómo configurar y administrar una red Las empresas se dieron cuenta de que la técnica llamada Networking (Diseño de redes) podía aumentar la productividad y ahorrar gastos a través de su enorme flexibilidad. Las redes se agrandaron y extendieron casi con la misma rapidez con la que se lanzaban nuevas tecnologías y productos de red. A principios de la década de 1980 el Networking se expandió enormemente, aun cuando en sus inicios su desarrollo fue desorganizado. A mediados de la década de 1980, las tecnologías de red que habían emergido se habían creado con implementaciones de hardware y software distintas. Cada empresa dedicada a crear hardware y software para redes utilizaba sus propios estándares corporativos. Estos estándares individuales se desarrollaron como consecuencia de la competencia entre empresas. Por lo tanto, muchas de las nuevas tecnologías no eran compatibles entre sí. Se tornó cada vez más difícil la comunicación entre redes que usaban distintos tipos de equipos de diferentes marcas. Esto a menudo obligaba 7 Página

21 Instituto Politécnico Nacional E S I M E a los usuarios a deshacerse de los equipos de la antigua red al implementar equipos de red nuevos. Una de las primeras soluciones fue la creación de los estándares de Red de área local (LAN - Local Área Network). Como los estándares LAN proporcionaban un conjunto abierto de pautas para la creación de hardware y software de red, se podrían alcanzar la convivencia de equipos provenientes de diferentes marcas. Esto permitiría la estabilidad en la implementación de las redes LAN. En un sistema LAN, cada departamento de la empresa era una especie de isla electrónica. A medida que el uso de los computadores en las empresas aumentaba, pronto resultó obvio que incluso las LAN no eran suficientes. Lo que se necesitaba era una forma de que la información se pudiera transferir rápidamente y con eficiencia, no solamente dentro de una misma empresa sino también de una empresa a otra. La solución fue la creación de redes con mayor cobertura, tales como las redes de área metropolitana (MAN) y redes de área amplia (WAN). Como las WAN podían conectar redes de usuarios dentro de áreas geográficas extensas, permitieron que las empresas se comunicaran entre sí a través de grandes distancias. 1.4 Dispositivos de la red Los equipos que se conectan de forma directa a un segmento de red se denominan dispositivos o hosts. Estos dispositivos se clasifican en dos grandes grupos. El primer grupo está compuesto por los dispositivos de usuario final. Los dispositivos de usuario final incluyen las computadoras, impresoras, escáneres, y demás dispositivos que brindan servicios directamente al usuario. El segundo grupo está formado por los 8 Página

22 Instituto Politécnico Nacional E S I M E dispositivos de red. Los dispositivos de red son todos aquellos que conectan entre sí a los dispositivos de usuario final, posibilitando su intercomunicación. Figura 6.Dispositivos que se utilizan en la red Los dispositivos host están físicamente conectados con los medios de red mediante una tarjeta de interfaz de red (Network Interface Card - NIC ). Cada NIC individual tiene un código único, denominado dirección de control de acceso al medio (Media Access Control - MAC). Esta dirección se utiliza para controlar la comunicación de 9 Página

23 Instituto Politécnico Nacional E S I M E datos para el host de la red. Tal como su nombre lo indica, la NIC controla el acceso del host al medio. Los dispositivos de red son los que transportan los datos que deben transferirse entre dispositivos de usuario final. Los dispositivos de red proporcionan el tendido de las conexiones de cable, la concentración de conexiones, la conversión de los formatos de datos y la administración de transferencia de datos. Algunos ejemplos de dispositivos que ejecutan estas funciones son los repetidores, hubs, puentes, switches y routers. Figura 7.Repetidor Un repetidor es un dispositivo de red que se utiliza para regenerar una señal. Los repetidores regeneran señales analógicas o digitales que se distorsionan a causa de pérdidas en la transmisión producidas por la atenuación. Un repetidor no toma decisiones inteligentes acerca del envío de paquetes como lo hace un ruteador o puente. Figura 8.Hub 10 Página

24 Instituto Politécnico Nacional E S I M E Los hubs concentran las conexiones. En otras palabras, permiten que la red trate un grupo de hosts como si fuera una sola unidad. Esto sucede de manera pasiva, sin interferir en la transmisión de datos. Los hubs activos no sólo concentran hosts, sino que además regeneran señales. Figura 9.Puente (Bridge) Los puentes convierten los formatos de transmisión de datos de la red además de realizar la administración básica de la transmisión de datos. Los puentes, tal como su nombre lo indica, proporcionan las conexiones entre LAN. Los puentes no sólo conectan las LAN, sino que además verifican los datos para determinar si les corresponde o no cruzar el puente. Esto aumenta la eficiencia de cada parte de la red. Figura 10.Sw itch Los switches agregan inteligencia a la administración de transferencia de datos. No sólo son capaces de determinar si los datos deben permanecer o no en una LAN, sino que pueden transferir los datos únicamente a la conexión que necesita esos 11 Página

25 Instituto Politécnico Nacional E S I M E datos. Otra diferencia entre un puente y un switch es que un switch no convierte formatos de transmisión de datos. Figura 11.Ruteador (Router) Los routers poseen todas las capacidades indicadas anteriormente. Los routers pueden regenerar señales, concentrar múltiples conexiones, convertir formatos de transmisión de datos, y manejar transferencias de datos. También pueden conectarse a una red WAN, lo que les permite conectar redes LAN que se encuentren separadas por grandes distancias. Ninguno de los demás dispositivos puede proporcionar este tipo de conexión. 1.5 Protocolos de comunicación Un protocolo es un procedimiento de coordinación de los elementos que integran a una red a través de un conjunto de reglas y convenciones que rigen un aspecto particular de cómo los dispositivos de una red se comunican entre sí. Los protocolos determinan el formato, la sincronización, la secuenciación y el control de errores en la comunicación de datos. Sin protocolos, los dispositivos no pueden armar o reconstruir el formato original del flujo de información entrante o saliente de una red. 12 Página

26 Instituto Politécnico Nacional E S I M E Los protocolos controlan todos los aspectos de la comunicación de datos, que incluyen entre otros: Cómo se construye la red física Cómo los computadores se conectan a la red Cómo se formatean los datos para su transmisión Como se envían los datos Cómo se manejan los errores Estas normas de red son creadas y desarrolladas a nivel Internacional por una serie de diferentes organizaciones y comités. Entre ellos se incluyen el Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica (IEEE), el Instituto Nacional Americano de Normalización (ANSI), la Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones (TIA), la Asociación de Industrias Electrónicas (EIA) y la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU), antiguamente conocida como el Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico (CCITT). 1.6 Modelo OSI Para enfrentar el problema de incompatibilidad de redes, la Organización Internacional de Normalización (ISO) investigó modelos de Networking como la red de Digital Equipment Corporation (DECnet), la Arquitectura de Sistemas de Red (SNA) y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto de reglas aplicables de forma general a todas las redes. En base a esta investigación, la ISO desarrolló un modelo de red que ayuda a los fabricantes a crear redes que sean compatibles con otras redes. El modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) lanzado en 1984 fue el modelo de red descriptivo creado por ISO. Proporcionó a los fabricantes un conjunto de estándares que aseguraron una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnología de red producidos por las empresas a nivel mundial. 13 Página

27 Instituto Politécnico Nacional E S I M E Las ventajas del modelo OSI son: Reduce la complejidad Estandariza las interfaces Asegura la interoperabilidad de las tecnologías Simplifica la enseñanza y el aprendizaje El modelo de referencia OSI explica de qué manera los paquetes de datos viajan a través de varias capas a otro dispositivo de una red, aun cuando el remitente y el destinatario poseen diferentes tipos de medios de red. En el modelo de referencia OSI, está dividido en siete capas, cada una de las cuales ilustra una función de red específica. La división de la red en siete capas permite obtener las siguientes ventajas: 1 Física o Transmisión binaria Cables, conectores, voltajes, velocidades de trasmisión de datos 2 Enlace de datos o Control directo de enlaces, acceso a los medios Provee transferencia confiable de datos a través de los medios. Conectividad y selección de ruta entre sistemas, direccionamiento físico. o Tecnologías Ethernet, ISDN, HDLC, ATM, SDH, TOKEN RING, PPP. 14 Página

28 Instituto Politécnico Nacional E S I M E 3 Red o Dirección de red y determinación de mejor ruta o Provee transferencia confiabilidad de datos a través de los medios. o Conectividad y selección de ruta entre sistemas, direccionamiento lógico. o Protocolos SPX, IP, Apple Talk, IPX, NetBEUI. 4 Transporte o Conexiones de extremo a extremo Se ocupa de aspectos de trasporte entre hosts, confiabilidad del trasporte de datos. Establecer, mantener, terminar circuitos virtuales. Detección de fallas y control de flujo de información de recuperación. o Protocolos SCTP, TCP,UDP 5 Sesión o Comunicación entre hosts Establece, administra y termina sesiones entre aplicaciones. o Protocolos o NetBIOS 15 Página

29 Instituto Politécnico Nacional E S I M E 6 Presentación o Representación de datos Garantizar que los datos sean legibles para el sistema receptor, formato y estructura de los datos. Negocia la sintaxis de transferencia de datos para la capa de aplicación. o Protocolos MIME, SSL, XML 7 Aplicación o Procesos de red a aplicacion Suministra servicios de red a los procesos de aplicaciones (correo electrónico, transferencia de archivos y emulación de terminales). o Plotocolos DNS, FTP, HTTP, POP3, TelNet, SNMP, IMAP 16 Página

30 CAPÍTULO 2 ARQUITECTURA TCP/IP

31 Instituto Politécnico Nacional E S I M E 2.1 Arquitectura TCP/IP A finales de los años sesenta, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos creó la red ARPANET para poder investigar la comunicación de paquetes. DARPA (Defense Advanted Research Projects Agency) fue el organismo que promovió el desarrollo de ARPANET, red que llegó a interconectar en 1972 bases militares, centros de investigación, universidades y laboratorios gubernamentales. En 1982 especificó un nuevo conjunto de protocolos para ARPANET que fue referenciado por TCP/IP. Se suministraron implementaciones con las versiones 4.1 y 4.2 BSD de UNIX, lo cual facilitó su expansión. En 1983 TCP/IP se adoptó como estándar en ARPANET. A su vez, una segunda red llamada MILNET, dedicada exclusivamente a aspectos militares, se separó de ARPANET y así comenzó a formarse la red Internet. Actualmente TCP/IP se considera como el conjunto de protocolos abiertos, no específicos de un fabricante determinado más extendido, con lo que se ha convertido en un estándar de facto, soportado por la mayoría de los fabricantes en los sistemas operativos más ampliamente difundidos. La IAB (Internet Activities Board) es el organismo responsable de definir los estándares de facto de la comunidad Internet. 2.2 El sistema de comunicaciones Internet El sistema de comunicaciones Internet está formado por múltiples redes de paquetes interconectadas entre sí a través de elementos denominados gateways. En el contexto de Internet, el término Gateway tiene el significado de encaminador. 18 Página

32 Instituto Politécnico Nacional E S I M E En la Figura 12. el Gateway tiene una interfaz con la red de pase de testigo y otro con la red de conmutación de paquetes. Figura 12. Ejemplo de comunicación de dos nodos en una red Internet 2.3 Direcciones Internet o Direcciones IP Las direcciones Internet son las direcciones que utiliza el protocolo IP para identificar de forma única e inequívoca un nodo o host (el término host se refiere a un nodo de la red que, en la mayoría de las ocasiones, será un computador pero en otras puede 19 Página

33 Instituto Politécnico Nacional E S I M E ser un encaminador) en Internet. Cada host en Internet tiene asignada una dirección, la dirección IP, que costa de dos partes como lo indica la Figura 13. Dirección de Red Dirección de Host Figura 13. Estructura de la dirección Internet Para enviar un datagrama a una dirección IP destino, la dirección IP debe transformarse en una dirección de la red física (por ejemplo una dirección MAC). Esta transformación algunas veces suele ser bastante simple y basta con aplicar un algoritmo a la dirección IP (de forma análoga a como se realiza en X.25), pero otras veces esta transformación requiere de transmisiones adicionales hacia la red para poder localizar le dirección física del host destino. 2.4 Descripción General de los protocolos TCP/IP TCP/IP es una familia de protocolos desarrollados para permitir la comunicación entre cualquier par de computadores de cualquier red o fabricante, respetando los protocolos de cada red individual. La Figura 14. muestra el modelo general de los protocolos TCP/IP con algunas de las aplicaciones normalizadas que los utilizan. 20 Página

34 Instituto Politécnico Nacional E S I M E Figura 14. Protocolos y Aplicaciones TCP/IP Los protocolos TCP/IP proporcionan a los usuarios unos servicios de comunicación universal tales como: Transferencia de Archivos Login Remoto o Terminal Virtual Correo Electrónico Acceso a Archivos Distribuidos Administración de Sistemas Manejo de Ventanas En una primera aproximación se podrían estructurar los protocolos TCP/IP en cinco niveles funcionales como muestra la Figura Página

35 Instituto Politécnico Nacional E S I M E Aplicación Transporte Internet Red Físico Figura 15. Primera aproximación a los niveles TCP/IP 2.5 Visión general La Figura 16. muestra los protocolos de cada nivel indicando los datos manejados por cada uno de ellos. Figura 16. Protocolos de TCP/IP con sus mensajes 22 Página

36 Instituto Politécnico Nacional E S I M E Las aplicaciones se comunican entre sí mediante mensajes. No tiene nivel de presentación. Este nivel debe ser realizado por la aplicación. El nivel de transporte realiza también algunas funciones del nivel se sesión, mediante paquetes. El nivel Internet (IP) maneja los niveles de red mediante una interfaz de red. Las unidades de datos intercambiadas en el nivel IP son los datagramas. 2.6 TCP/IP y el modelo de referencia OSI Los protocolos TCP/IP se desarrollaron antes que el modelo de referencia y, al igual que en otras muchas ocasione, era muy difícil que los promotores y usuarios esperasen a que los comités de ISO completasen sus actividades. Por otra parte, TCP/IP tenía que contemplar realidades operativas de sistemas en producción, como la seguridad, la interoperación de redes, la fiabilidad o la gestión de red. Conceptualmente también existen notables diferencias, como son: El concepto de Jerarquía con la relación al de niveles o capas La interoperación de redes La fiabilidad extremo a extremo Los servicios no orientados a conexión La gestión de red El concepto de Jerarquía con relación al concepto de capas es extremadamente sutil y realmente es consecuencia de que en TCP/IP se aplicó posiblemente un mayor grado de pragmatismo que en los trabajos de ISO. Estas diferencias no suponen que haya funciones que se puedan realizar con OSI y no con TCP/IP. Lo que sucede es que el conjunto de protocolos TCP/IP, al ser modular y jerárquico, proporciona a los diseñadores mayor grado de libertad. Podría 23 Página

37 Instituto Politécnico Nacional E S I M E decirse que estas diferencias, son consecuencia de cómo se realiza el proceso de generación de normas. Los protocolos TCP/IP se han concebido desde su origen para interconectar sistemas no conectados a la misma red. Las características del protocolo IP emanan de este requisito. Los protocolos TCP/IP proporcionan una fiabilidad extremo a extremo. El protocolo IP del nivel de red es fiable, es decir, no garantiza que los paquetes entregados sean correctos y que conserven la secuencia con que han sido emitidos. Los servicios de IP son no orientados a conexión. En cualquier nivel de TCP/IP, se contempla la posibilidad de un servicio no orientado a conexión o datagrama. La conectividad extremo a extremo debe proporcionarse en los niveles superiores. 2.7 Protocolos del Nivel Internet Los protocolos más importantes del nivel de Internet son los siguientes: Protocolo IP ( Protocolo Internet ) Protocolo ICMP ( Protocolo de Mensajes de Control Internet ) Protocolo ARP ( Protocolo de Resolución de Direcciones ) Protocolo RARP ( Protocolo Inverso de Resolución de Direcciones ) El Protocolo IP La característica principal es que no es fiable y no está orientado a conexión lo que significa: No garantiza el control de flujo No garantiza la recuperación de errores No garantiza que los datos lleguen su destino 24 Página

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