Tutorial sobre TCP

Tutorial sobre TCP/IP
En este tutorial realizaremos la "disección" de una comunicación TCP/IP muy simple, con el fin de analizar qué ocurre a cada nivel.
A través de este sencillo experimento, podremos recorrer los conceptos fundamentales de las redes TCP/IP, para reafirmar la idea de que este protocolo es muy simple. El objetivo es lograr, sin demasiados conocimientos previos, una comprensiónprofunda de sus mecanismos.
También puede descargar este tutorial en otros formatos (HTML sin decoraciones y PDF).
Requisitos previos
No se requieren conocimientos de programación, aunque sí una base de conocimientos informáticos en general. Para continuar experimentando más allá de los expuesto aquí, se recomienda la utilización del programa Wireshark (antes conocido como Ethereal), disponiblepara GNU/Linux, Microsoft Windows, Mac OS/X y Solaris .
Quizás el requisito más importante sean las ganas de aprender, investigar, jugar y divertirse con redes TCP/IP.
Referencias
Cada vez que se introduzca un término relevante, el mismo contendrá un enlace a una página con mayor información, por lo general de la Wikipedia y, de ser posible, en español (aunque se recomienda ampliamente visitar suequivalente en inglés).
Un libro muy recomendable y claro (en inglés) es "TCP/IP Illustrated Volume 1" de W. Richard Stevens. Finalmente, la fuente de consulta definitiva, para conocer tanto los aspectos técnicos como la evolución historica de cada uno de los protocolos y normas, son los Request for Comments (RFC), algunos de los cuales han sido traducidos al español.
Nuestro experimentoEstableceremos una conexión TCP/IP entre un cliente y un servidor que intercambiarán información. Para ello, utilizaremos el servidor desarrollado en el tutorial sobre programación en redes (no es necesario que lo lea completamente, si no le interesa la programación, pero sería conveniente que revise los conceptos introductorios y el protocolo definido).
Ejecutamos entonces el servidor en el host 100.0.0.1,utilizando el puerto 2222 (cualquiera de las versiones desarrolladas en el tutorial anterior sirve, ya que el protocolo es idéntico) y usamos el comando telnet para actuar como cliente desde el host 200.0.0.1 (el texto en cursiva es introducido por nosotros y el texto en negrita es la respuesta del servidor):
javier@200.0.0.1:~$ telnet 100.0.0.1 2222
Trying 100.0.0.1...
Connected to 100.0.0.1.Escape character is '^]'.
Bienvenido.
salir
Adios.
Connection closed by foreign host.
javier@200.0.0.1:~$
Esto es todo. Ahora procederemos a analizar cómo se ha llevado a cabo esta comunicación a distintos niveles de abstracción.
Nivel de aplicación
A "nivel de aplicación" (lo que "ven" los programas), la comunicación se ha desarrollado de la siguiente manera:
1. El cliente se conecta al servidor.2. El servidor envía el mensaje "Bienvenido.".
3. El cliente envía el comando "salir".
4. El servidor responde con el mensaje "Adios.".
5. El servidor cierra la conexión.
6. El cliente cierra la conexión.
Esto es prácticamente lo mismo que podemos observar de la salida del comando telnet utilizado, lo cual no es casual; intencionalmente a este nivel se ocultan todos los detalles deimplementación, que aparecerán cuando analicemos los niveles inferiores.
Nivel de transporte
El protocolo utilizado a "nivel de transporte" es TCP. Este protocolo es el encargado de establecer la conexión y dividir la información en paquetes, garantizando que los mismos son entregados correctamente (sin pérdidas y en el orden apropiado).
Cabe resaltar aquí que el otro protocolo de transporte de TCP/IP, UDPno garantiza ni el arribo de todos los paquetes enviados, ni el orden en que estos llegan a destino. Por esto es mucho más simple, no incluyendo algunas de las características de TCP como números de secuencia y asentimientos.
A continuación analizaremos algunos aspectos del protocolo TCP.
Puertos y direcciones
El protocolo TCP se basa en direcciones IP para identificar los equipos (hosts) desde...