Un protocolo es un método estándar que permite la comunicación entre procesos (que potencialmente se ejecutan en diferentes equipos), es decir, es un conjunto de reglas y procedimientos que deben respetarse para el envío y la recepción de datos a través de una red. Existen diversos protocolos de acuerdo a cómo se espera que sea la comunicación.

Algunos protocolos, por ejemplo, se especializarán en el intercambio de archivos (FTP); otros pueden utilizarse simplemente para administrar el estado de la transmisión y los errores (como es el caso de ICMP), etc.

 Funciones

1. Segmentación y ensamblado: generalmente es necesario dividir los bloques de datos en unidades pequeñas e iguales en tamaño, y este proceso se le llama segmentación. El bloque básico de segmento en una cierta capa de un protocolo se le llama PDU (Unidad de datos de protocolo)

2. Encapsulado: se trata del proceso de adherir información de control al segmento de datos. Esta información de control es el direccionamiento del emisor/receptor, código de detección de errores y control de protocolo.
3.  Control de conexión: hay bloques de datos sólo de control y otros de datos y control. Cuando se utilizan datagramas, todos los bloques incluyen control y datos ya que cada PDU se trata como independiente.

En circuitos virtuales hay bloques de control que son los encargados de establecer la conexión del circuito virtual. Hay protocolos más sencillos y otros más complejos, por lo que los protocolos de los emisores y receptores deben de ser compatibles al menos.

4.  Entrega ordenada: el envío de PDU puede acarear el problema de que si hay varios caminos posibles, lleguen al receptor PDU desordenados o repetidos, por lo que el receptor debe de tener un mecanismo para reordenar los PDU.

Hay sistemas que tienen un mecanismo de numeración con módulo algún número; esto hace que el módulo sean lo suficientemente alto como para que sea imposible que haya dos segmentos en la red al mismo tiempo y con el mismo número.

5.  Control de flujo: hay controles de flujo de parada y espera o de ventana deslizante. El control de flujo es necesario en varios protocolos o capas, ya que el problema de saturación del receptor se puede producir en cualquier capa del protocolo.

6.  Control de errores: generalmente se utiliza un temporizador para retransmitir una trama una vez que no se ha recibido confirmación después de expirar el tiempo del temporizador. Cada capa de protocolo debe de tener su propio control de errores.
7. Direccionamiento: cada estación o dispositivo intermedio de almacenamiento debe tener una dirección única. A su vez, en cada terminal o sistema final puede haber varios agentes o programas que utilizan la red, por lo que cada uno de ellos tiene asociado un puerto.

8. Multiplexación: es posible multiplexar las conexiones de una capa hacia otra, es decir que de una única conexión de una capa superior, se pueden establecer varias conexiones en una capa inferior (y al revés).

9.  Servicios de transmisión: los servicios que puede prestar un protocolo son:

·   Prioridad: hay mensajes (Los de control) que deben tener prioridad respecto a otros.

·       Grado de servicio: hay datos que deben de retardarse y otros acelerarse (vídeo)

·        Seguridad.

Imagen No.11: Nos muestra los protocolos que se utilizan en cada capa del modelo OSI.

2.2.1 TCP
TCP (que significa Protocolo de Control de Transmisión) es uno de los principales protocolos de la capa de transporte del modelo TCP/IP. En el nivel de aplicación, posibilita la administración de datos que vienen del nivel más bajo del modelo, o van hacia él, (es decir, el protocolo IP).
Cuando se proporcionan los datos al protocolo IP, los agrupa en datagramas IP, fijando el campo del protocolo en 6 (para que sepa con anticipación que el protocolo es TCP). TCP es un protocolo orientado a conexión, es decir, que permite que dos máquinas que están comunicadas controlen el estado de la transmisión.
Las principales características del protocolo TCP son las siguientes:
• TCP permite colocar los datagramas nuevamente en orden cuando vienen del protocolo IP.
• TCP permite que el monitoreo del flujo de los datos y así evitar la saturación de la red.
• TCP permite que los datos se formen en segmentos de longitud variada para "entregarlos" al protocolo IP.
• TCP permite multiplexar los datos, es decir, que la información que viene de diferentes fuentes (por ejemplo, aplicaciones) en la misma línea pueda circular simultáneamente.
• Por último, TCP permite comenzar y finalizar la comunicación amablemente.

2.2.2 IP

El protocolo IP es parte de la capa de Internet del conjunto de protocolos TCP/IP. Es uno de los protocolos de Internet más importantes ya que permite el desarrollo y transporte de datagramas de IP (paquetes de datos), aunque sin garantizar su "entrega". En realidad, el protocolo IP procesa datagramas de IP de manera independiente al definir su representación, ruta y envío.
El protocolo IP determina el destinatario del mensaje mediante 3 campos:
• El campo de dirección IP: Dirección del equipo;
• El campo de máscara de subred: una máscara de subred le permite al protocolo IP establecer la parte de la dirección IP que se relaciona con la red;
• El campo de pasarela predeterminada: le permite al protocolo de Internet saber a qué equipo enviar un datagrama, si el equipo de destino no se encuentra en la red de área local.

2.2.3 NetBiu

Es un protocolo de nivel de red sin encaminamiento y bastante sencillo utilizado como una de las capas en las primeras redes de Microsoft. NetBIOS sobre NetBiu es utilizado por muchos sistemas operativos desarrollados en los 1990, como LAN Manager, LAN Server, Windows 3.x, Windows 95 y Windows NT.

Este protocolo a veces es confundido con NetBIOS, pero NetBIOS es una idea de cómo un grupo de servicios deben ser dados a las aplicaciones. Con NetBEUI se convierte en un protocolo que implementa estos servicios. NetBEUI puede ser visto como una implementación de NetBIOS sobre IEEE 802.2 LLC. Otros protocolos, como NetBIOS sobre IPX/SPX o NetBIOS sobre TCP/IP, también implementan los servicios de NetBIOS pero con sus propias herramientas.

NetBEUI usa el modo 1 de IEEE 802.2 para proveer el servicio de nombres y el de datagramas, y el modo 2 para proveer el servicio de sesión. NetBEUI abusa de los mensajes broadcast, por lo que se ganó la reputación de usar la interfaz en exceso.

NetBIOS fue desarrollada para las redes de IBM por Saytek, y lo uso también Microsoft en su MS-NET en 1985. En 1987 Microsoft y Novell usaron también este protocolo para su red de los sistemas operativos LAN Manager y NetWare.

Debido a que NetBEUI no tiene encaminamiento, sólo puede usarse para comunicar terminales en el mismo segmento de red, pero puede comunicar dos segmentos de red que estén conectados mediante un puente de red. Esto significa que sólo es recomendable para redes medianas o pequeñas. Para poder usar este protocolo en redes más grandes de forma óptima debe ser implementado sobre otros protocolos como IPX o TCP/IP.


2.2.4 FTP

El protocolo FTP (Protocolo de transferencia de archivos) es, como su nombre lo indica, un protocolo para transferir archivos.

La implementación del FTP se remonta a 1971 cuando se desarrolló un sistema de transferencia de archivos (descrito en RFC141) entre equipos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, Massachusetts Institute of Technology). Desde entonces, diversos documentos de RFC (petición de comentarios) han mejorado el protocolo básico, pero las innovaciones más importantes se llevaron a cabo en julio de 1973.

Actualmente, el protocolo FTP está definido por RFC 959 (Protocolo de transferencia de archivos (FTP) - Especificaciones).


2.2.5 IPX

Internetwork Packet Exchange o IPX (en español "intercambio de paquetes inter red") es un protocolo de la capa de red de Netware. Se utiliza para transferir datos entre el servidor y los programas de las estaciones de trabajo. Los datos se transmiten en datagramas.

Intercambio de paquetes inter redes. Protocolo de comunicaciones NetWare que se utiliza para transportar mensajes de un nodo a otro. Los paquetes IPX incluyen direcciones de redes y pueden enviarse de una red a otra. Ocasionalmente, un paquete IPX puede perderse cuando cruza redes, de esta manera el IPX no garantiza la entrega de un mensaje completo. La aplicación tiene que proveer ese control o debe utilizarse el protocolo SPX de NetWare. IPX provee servicios en estratos 3 y 4 del modelo OSI (capas de red y transporte).

2.2.6 Telnet

El protocolo Telnet es un protocolo de Internet estándar que permite conectar terminales y aplicaciones en Internet. El protocolo proporciona reglas básicas que permiten vincular a un cliente (sistema compuesto de una pantalla y un teclado) con un intérprete de comandos (del lado del servidor).

El protocolo Telnet se aplica en una conexión TCP para enviar datos en formato ASCII codificados en 8 bits, entre los cuales se encuentran secuencias de verificación Telnet. Por lo tanto, brinda un sistema de comunicación orientado bidireccional (semidúplex) codificado en 8 bits y fácil de implementar.

El protocolo Telnet se basa en tres conceptos básicos:

• El paradigma Terminal virtual de red (NVT)
• El principio de opciones negociadas
• Las reglas de negociación

Éste es un protocolo base, al que se le aplican otros protocolos del conjunto TCP/IP (FTP, SMTP, POP3, etc.). Las especificaciones Telnet no mencionan la autenticación porque Telnet se encuentra totalmente separado de las aplicaciones que lo utilizan (el protocolo FTP define una secuencia de autenticación sobre Telnet). Además, el protocolo Telnet no es un protocolo de transferencia de datos seguro, ya que los datos que transmite circulan en la red como texto sin codificar (de manera no cifrada). Cuando se utiliza el protocolo Telnet para conectar un host remoto a un equipo que funciona como servidor, a este protocolo se le asigna el puerto 23.