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Capas TCP/IP – encapsulación, direcciones MAC e IP, TCP frente a UDP

InformáticaRedes e internetEdades 17–18

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Sigue los datos de una aplicación (HTTP, HTTPS, SMTP, POP3, IMAP, FTP, DNS o una videollamada) mientras se envuelven capa a capa – datos, segmento TCP o datagrama UDP con puertos, paquete IP con direcciones IP, trama Wi-Fi o Ethernet con direcciones MAC –, cruzan routers y un switch y se desenvuelven en el receptor. Compara el modelo TCP/IP de 4 capas con el modelo OSI de 7 capas, observa cómo cambian las direcciones MAC en cada salto mientras las IP no cambian, y añade pérdida de paquetes para ver que TCP reenvía lo perdido y UDP no.

Lección: Protocolos de red y capas: la pila TCP/IP y el modelo OSI, encapsulación, puertos, direcciones IP y MAC, TCP y UDP

Qué muestra

El software de red se organiza en capas. En la computadora emisora cada capa añade su propia cabecera: la capa de transporte añade los puertos (TCP además numera los bytes), la capa de internet añade las direcciones IP de origen y destino, y la capa de enlace lo envuelve todo en una trama con direcciones MAC. Un switch solo lee la trama; un router la quita, lee la IP de destino y crea una trama nueva para el siguiente enlace, así que las MAC cambian en cada salto y las IP se mantienen. TCP confirma la entrega con ACK y reenvía lo perdido; UDP no.

Cómo usarla

Elige una Aplicación y un Modelo de capas, y ajusta Routers, Pérdida de paquetes en cada router y Fragmentos de datos. Observa cómo los paquetes bajan por las capas en A y suben en B; toca un paquete para ver sus cabeceras anidadas. Usa Pausa y Paso a paso para avanzar evento a evento, compara la tabla de cabeceras en cada enlace y pulsa Enviar de nuevo tras cambiar un ajuste para añadir una fila a Envíos.

Parámetros que puedes cambiar

  • Protocolo de aplicación HTTP – pedir una página web, HTTPS – página web segura, SMTP – enviar un correo, POP3 – descargar correo, IMAP – leer correo en el servidor, FTP – subir un archivo, DNS – buscar nombres (UDP), Videollamada – RTP (UDP)
  • Modelo de capas TCP/IP (4 capas), OSI (7 capas)
  • Número de routers en el camino 1–4
  • Pérdida de paquetes en cada router 0–30 %
  • Número de fragmentos de datos (segmentos o datagramas) 1–6
  • Velocidad de la animación 1–5

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué cambia la MAC de destino después de cada router mientras la IP de destino sigue igual?
  2. ¿Hasta qué capa lee una trama un switch y hasta cuál la lee un router?
  3. ¿En qué se diferencian TCP y UDP con un 20 % de pérdida, y por qué una videollamada usa UDP?

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