Vamos a explicar qué es y cómo funciona el protocolo TCP/IP, porque conectarse a Internet se ha convertido en una operación aparentemente simple, pero esconde múltiples tecnologías, estándares y que hacen posible que se comuniquen equipos muy diferentes.
Como cualquier protocolo, TCP/IP es un conjunto de normas y reglas a seguir en casos determinados. En informática sirve para crear estándares, indispensables para Internet, un espacio de comunicación con millones de equipos distintos: ordenadores, móviles, wearables, maquinaria industrial, smart home, ciudades inteligentes, etc.
Aunque suele aparecer denominado modelo o protocolo TCP/IP, en singular, realmente hablamos de un estándar que ha ido evolucionando y perfeccionándose con el tiempo, pues se remonta a los orígenes de Internet. Como el propio nombre indica, abarca dos grandes subconjuntos: el sistema de paquetes de datos TCP y la asignación de direcciones IP de los dispositivos conectados.
Gracias a este protocolo, la circulación de información de manera correcta y ordenada está garantizada, y TCP/IP es la base de Internet, junto a los servidores DNS. Eso sí, cuando las comunicaciones se realizan en una red local (los ordenadores de una empresa), también utilizan TCP/IP para organizarse e intercambiar información.
TCP/IP: un poco de historia
El precedente de Internet, llamado ARPANET, empezó a funcionar en 1969, el mismo año en el que un ser humano ponía el pie en la Luna. Después de años de estudios y esfuerzos, dos ordenadores podían enlazarse para enviar y recibir información.
En 1971 se creó el primer sistema de correo electrónico y un año después la red alcanzó Europa. Francia inició un proyecto similar (CYCLADES) y mediante un enlace vía satélite, Noruega y el Reino Unido se unieron a ARPANET.
Uno de los mayores problemas fue crear algún estándar o protocolo para enlazar cualquier equipo y controlar el flujo de datos de modo continuo y fiable. Así se desarrolló el NCP (Network Control Protocol), un antecedente del TCP/IP, a finales del año 1970.
Dos de los cerebros de esta revolución tecnológica, Vinton Cerf y Robert Kahn, pensaron en mejorar el NCP y en 1972 publicaron su concepto de protocolo TCP/IP, aunque no se impuso hasta comienzos de la década de los 80.
TCP: envío de paquetes de datos
Las siglas corresponden a Transmission Control Protocol o Protocolo de Control de Transmisión. Su importancia es enorme, pues permite la conexión de dispositivos en una misma red, si bien no es el único que se utiliza hoy en día.
Aunque no se lo nombre con tanta frecuenta, el UDP o Protocolo Datagrama de Usuario sigue vigente, y ambos se usan en las aplicaciones, páginas web o plataformas online actuales.
Una gran ventaja que posee TCP es que otorga integridad de los datos enviados. De la misma manera que cuando recibimos un envío físico nos aseguramos de que llega bien, TCP verifica los paquetes de información, y pide que se reenvíen en caso de fallos, si bien merma su velocidad respecto a UDP.
En cambio, UDP no confirma si los datos han llegado bien, así que es más rápido. En tareas estándar se prioriza la fiabilidad de TCP, mientras que UDP se emplea cuando la respuesta instantánea es lo más importante (videollamadas, streaming de contenidos, gaming online, etc.)
Una de las tareas básicas de TCP es dividir los datos a enviar en paquetes, que luego recompone en el destino. Eso supone aumentar el tráfico total, pero resulta imprescindible para gestionar las redes, pues sin la división en paquetes los posibles errores impedirían una transmisión eficaz.
Es destacable que los paquetes TCP no van cifrados por defecto, y que se emplean otros sistemas adicionales para mantener a salvo los datos, como SSL o HTTPS, o alternativas más avanzadas como la red Tor.
Por eso mismo las WiFi públicas no son fiables, pues se pueden interceptar datos delicados. Además, los operadores han diseñado sistemas de "inspección profunda" de paquetes para bloquear o dar menos prioridad a programas que nos les interesan (como el P2P, o archivos compartidos entre usuarios).
A nivel interno, el denominado modelo TCP se divide en las cuatro capas de acceso a la red, Internet, transporte y aplicación. El usuario no lo percibe, pero en cada una de ellas se realiza la gestión de los paquetes forma consecutiva hasta que están disponibles para los programas.
Otros protocolos de Internet conocidos son HTML (páginas web) y FTP (transferencias directas de archivos), que realmente funcionan a un nivel más alto, tomando TCP/IP como base.
IP: las direcciones de Internet
TCP se encarga de enviar los datos, mientras que el protocolo IP determina quién se debe entregar la información, algo clave cuando hay millones de dispositivos conectados a Internet, a través de complejas redes de cables submarinos que enlazan países y continentes.
Aquí hablamos de Internet Protocol o Protocolo de Internet, una identificación que posee cualquier dispositivo que se conecta a la red. Algunos, de manera muy simplificada, podrían definirlo como una especie de número de teléfono, pero realmente es mucho más complejo.
Una dirección IP que identifica a un equipo frente al resto de la red usa un formato de este estilo:
192.168.0.1
Sería un ejemplo de dirección tipo IPv4, las habituales desde el nacimiento del protocolo. Con cada vez más millones de dispositivos las direcciones IPv4 ya escasean. Algunos operadores hacen que sus clientes compartan una IP de salida a Internet con sistemas como CG-NAT, para ahorrar costes.
Poco a poco se está migrando a IPv6, que al usar más dígitos ofrecen un número superior de direcciones. Por ejemplo, una dirección IPv6 tendría un formato de este estilo:
4001:1ab8:85f3:08d3:1319:8a2e:0399:7334
Igual que TCP, es un protocolo de comunicación que trata de asegurar que los datos digitales fluyan correctamente. También, como TCP, tiene carácter bidireccional, esto es, funciona en ambos sentidos, de la misma forma que cuando hablamos por teléfono podemos hablar y escuchar.
Otro elemento básico del IP es el enrutamiento o búsqueda de un camino óptimo para que la información pueda llegar a su destino. Esta viaja por el método que se denomina de paquetes conmutados. Cada paquete, además de sus datos propios, contiene el destino que debe alcanzar.
La ruta importa para mejorar el tiempo de respuesta: si estamos conectándonos a un servidor en España desde Latinoamérica, que los paquetes de datos pasen antes por Estados Unidos añade retrasos, así que se buscan los "caminos" más rápidos dependiendo de la infraestructura de cables disponible.
De hecho, no es infrecuente que al enviar un único archivo, sus paquetes lleguen por rutas diferentes, pues se van adaptando al estado de la red y posibles congestiones.
Actualmente, IP maneja dos tipos de configuraciones básicas: estáticas y dinámicas. De forma simple, los del primer tipo se podrían definir como direcciones que no cambian, mientras que los segundos sí lo hacen. No es que ninguna sea superior a otra, ya que tienen sus ventajas e inconvenientes.
Una IP estática puede sufrir problemas ante alteraciones de la red, pero normalmente es más rápida y apropiada para ciertas aplicaciones. Si es dinámica, puede cambiar ante problemas o variaciones en el servidor, adaptándose a las nuevas condiciones.
Por ejemplo, un usuario no suele tener problemas al conectarse con una IP dinámica, no obstante, un ordenador que aloje una página web u otro servicio necesita la IP estática para ser localizado por otros equipos. Dado que las direcciones IP son escasas, muchas veces tiene un coste adicional obtener una estática frente a una dinámica.
En el caso de las páginas web, sus direcciones IP se recopilan en los servidores DNS asociados a su nombre de dominio (tipo google.com). Gracias a estas listas es posible que al escribir elgrupoinformatico.com en el navegador, este sepa a dónde debe llevarnos.
Sin olvidar que tampoco es lo mismo IP pública que privada y la diferencia puede ser importante para aplicar el nivel seguridad apropiado.
La IP pública sería la que tiene nuestro ordenador cuando nos conectamos a Internet, visible para el resto de los equipos. En el caso de varios dispositivos conectados a nuestra WiFi doméstica, hablaríamos de IP privada, que se considera más segura, al no haber componentes desconocidos.
Al final, el protocolo TCP/IP sostiene todo el funcionamiento de Internet, los equipos no se podrían comunicar entre sí de no ser por estas reglas comunes, y 50 años después de su creación sigue siendo un elemento tecnológico clave.
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