Protocols de xarxa

Són el el conjunt de tècniques que utilitzen els dispositius connectats en xarxa per poder comunicar-se. Si cadascun d'ells parlés d'una manera diferent o simplement els senyals enviats fossin de diferents característiques, la comunicació seria impossible. Es podria fer un símil amb el llenguatge humà: perquè dos individus es puguin comunicar, han de conèixer la mateixa llengua o cercar un traductor. A les xarxes, la funció de traducció la fan les targetes de xarxa i els routers.

Protocols de transport

Per tal de transportar la informació d'un ordinador a l'altre a través de la xarxa, actualment els dos protocols més utilitzats són:

• El protocol TCP (transmission control protocol) encarregat de controlar la comunicació entre els diferents equips connectats, independentment del sistema operatiu que utilitzin i del tipus d'equip de què es tracti. S'encarrega de:

  • A l'emissor: dividir la informació en paquets petits, afegir un codi de detecció d'errors per comprovar la seva correceta recepció i enviar el paquet a la xarxa.

  • Al receptor: rebre els paquets que li arriban de la xarxa, ordenar els paquets i comprovar que hi siguin tots i que siguin correctes, extreure l'informació útil dels paquets i enviar a l'emissor un missatge d'error si són incorrectes per a que es torni a enviar. Aquesta comprovació constant de la informació fa que el protocol TCP sigui un poc més lent, encara que més segur.

• El protocol UDP (User Datagram Protocol) permet l'enviament de paquets sense que s'hagi establert prèviament una connexió, ja que el propi paquet incorpora suficient informació d'adreçament a la seva capçalera. Tampoc té control ni confirmació del flux, per tan els paquets poden adelantar-se els uns als altres. Tampoc se sap si han arribat correctament, ja que no té cap confirmació d'entrega o recepció. Això ho fa més ràpid, però també més insegur. És per això que s'acostuma a fer servir quan és més important la rapidesa que la fiabilitat. Per exemple, per transmetre veu o vídeo, aplicacions on resulta més important transmetre amb velocitat que garantir el fet que arribin absolutament tots els bytes.

Protocol de xarxa

Just després de que els protocols de transport hagin fet la seva feina, els paquets d'informació es lliuren a la xarxa. Però, com troben el camí fins a l'ordinador de destí? En aquest punt és on comença a treballar l'IP (Internet protocol). L'IP s'encarrega d'encaminar els paquets d'informació de manera que cadascun d'ells trobi el seu destí mitjançant les adreces IP.

Aquestes adreces són l'equivalent a les adreces dels carrers amb les que un pot dir-li a un taxista cap a on va o enviar una carta, però en comptes d'utilitzar noms, com que les xarxes poden ser molt més grans que les ciutats i no volem que hi hagi direccions duplicades, s'utilitzen nombres.

Les direccions IP fins fa poc havien estat formades per 4 bytes, és a dir, 4 nombres que poden anar des de 0 fins a 255 (IPv4):

Actualment, el nombre de clients connectats a internet és tan gran que les combinacions de nombres s'han acabat i s'han començat a utilitzar 6 bytes (IPv6).

Això no ens ha de preocupar a l'hora de configurar una xarxa privada (local), ja que sirà el router el que rebrà una IP esterna des de l'empresa de servei (Vodafone, Movistar,...), i des del router cap a dins podem donar les IP's que considerem oportunes sense importar si aquesta ja és utilitzada a altra banda del món, perquè sirà ell el l'encarregat de fer el canvi entre IP's locals i globals (enrutar).

Tipus d'IP

Cal notar que aquest paràmetre no ens sona gaire. Això és perquè normalment quan ens connectem a una xarxa hi ha un servidor que automàticament ens dóna una IP. Aquest protocol s'anomena DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) i fa que cada vegada que ens connectem a la mateixa xarxa tinguem una IP diferent. Els avantatges de fer les coses així són que és més fàcil i ràpid per a l'usuari i que la xarxa és capaç de gestionar el moviment d'ususaris amb molta facilitat. A la IP obtinguda per aquest mètode se l'anomena "IP dinàmica", ja que canvia.

Una segona manera de fer les coses consisteix en donar "IPs estàtiques" (no canvien). Per fer-ho es necessita la feina d'un administrador configurant manualment les IP's fixes a cadascun dels ordinadors. Opcionalment, es pot crear al router un llistat blanc d'IPs a les que es permet la connexió i evitar així l'entrada de màquines externes. Amb aquest mètode s'augmenta la seguretat de la xarxa i es pot crear una xarxa privada, però es limita del tot la movilitat dels equips. A més, sempre que es vulgui montar un servidor, es necessitarà una IP fixa.

La tercera solució és la intermitja. És a dir, xarxes amb els dos tipus d'IP.

Exercicis:

1. Explica la diferència entre la funció dels protocols TCP i IP.

2. Quina utilitat té al protocol TCP/IP un codi detector d'errors?

3. Esbrina l'IP del teu ordinador i la dels companys de la taula. Què tenen en comú? A què creus que és degut?

4. Esbrina la IP del teu mòbil (dins de "Ajustes --> Acerca del teléfono --> Estado". Compara-la amb les de l'exercici anterior i justifica les diferències.

5. Desa els canvis d'aquest document i reinicia l'ordinador. Torna a comprovar la teva IP. Ha canviat? Per què?

6. Per tal de comprovar la teva connectivitat, anem a fer una comprovació. Obre un terminal i escriu "ping google.es". Fes una captura de pantalla del que surt i comenta el que apareix (per aturar el procés pitja Ctrl+c).

7. Fes un ping a l'ordinador d'un company. Comprova els temps de resposta i compara'ls amb els de l'exercici anterior. Justifica la diferència.