Funcionamiento del protocolo de comunicación TCP/IP del servidor de puerto serie

Como todos sabemos, el servidor de puerto serie es un dispositivo de comunicación de datos que convierte el puerto serie en una interfaz de red TPC/IP. Entonces, ¿qué es TCP/IP?

Aunque la comunicación TCP/IP (y la recogida de datos de dispositivos TCP/IP) puede parecer intimidante a primera vista, en realidad es una herramienta de comunicación muy sencilla.

¿Qué es TCP/IP y de dónde viene?

TCP/IP son las siglas de "Transmission Control Protocol/Internet Protocol". Se trata básicamente de un protocolo de red que define los detalles de cómo se envían y reciben los datos a través de adaptadores de red, concentradores, conmutadores, enrutadores industriales y otro hardware de comunicación de red. Su objetivo es interconectar los sistemas informáticos gubernamentales a través de una red global tolerante a fallos. La red del Departamento de Defensa se abrió a las instituciones de investigación y, con el tiempo, al público para crear lo que hoy es Internet. El protocolo TCP/IP también ha pasado a ser de dominio público, por lo que cualquier empresa de software puede desarrollar programas de red basados en el protocolo. Dado que es el principal protocolo utilizado en Internet y es de dominio público.

¿Cómo funciona TCP/IP?

El protocolo TCP/IP está diseñado para que cada ordenador o dispositivo de la red tenga una "dirección IP" (dirección de Protocolo de Internet) única, y cada dirección IP pueda abrir y comunicarse a través de hasta 65535 "puertos" diferentes , para enviar y recibir datos. Una dirección IP identifica de forma única a un ordenador o dispositivo en una red, y un "número de puerto" identifica una conexión específica entre un ordenador o dispositivo y otro (es decir, entre dos direcciones IP). Un "puerto" TCP/IP puede considerarse como una línea de comunicación bidireccional dedicada, en la que el número de puerto se utiliza para identificar una conexión única entre dos dispositivos.

Los protocolos del modelo TCP/IP tienen importantes ventajas: funcionan independientemente del hardware y del software subyacente. Estos protocolos están estandarizados y pueden utilizarse en cualquier situación, independientemente del sistema operativo o del dispositivo que se comunique a través de la red.

El protocolo incluye las capas 3 y 4 del modelo OSI. Las capas de transporte y enlace son las responsables directas de conectar dos dispositivos en la red. Por ejemplo, las direcciones IP y los protocolos de Internet se utilizan para enviar paquetes de datos al destinatario correcto. TCP, por su parte, se encarga de establecer una conexión entre dos dispositivos y mantenerla para la transferencia de datos. Si falla la transmisión del paquete, el protocolo intentará reenviarlo.

Modelo TCP/IP

Dado que TCP/IP no es más que un término paraguas para los protocolos más importantes de Internet, el término se utiliza también en otros casos. Por eso existe también un modelo de referencia que rige TCP/IP. Similar al modelo OSI, este modelo pretende mapear todos los aspectos de la comunicación en red. Sin embargo, el modelo TCP/IP consta de cuatro capas diferentes, mientras que el modelo OSI tiene siete capas. Las capas del modelo TCP/IP tienen asignadas diversas tareas y, por tanto, protocolos.

● Capa de acceso a la red: Esta capa está incluida en el modelo de referencia, pero no se definen protocolos específicos. En la práctica, se utilizan principalmente los protocolos Ethernet (por cable) e IEEE 802.11 (inalámbrico). La capa de acceso a la red se utiliza para enlazar diferentes subredes para aplicaciones, como la conexión de una red Wi-Fi doméstica a Internet a través de un router.

● Capa de Internet: Los protocolos de Internet se ejecutan en esta capa y garantizan que los datos transmitidos lleguen al destino correcto. Los paquetes se enrutan a través de la red por dirección IP.

● Capa de transporte: TCP se utiliza para el transporte en el modelo de referencia. Este protocolo permite la comunicación de extremo a extremo, lo que significa que es responsable de la conexión entre dos dispositivos. Junto con TCP, UDP también forma parte de esta capa.

● Capa de aplicación: La capa superior controla la comunicación entre aplicaciones en toda la red. Protocolos como HTTP y FTP son fundamentales para la capa de aplicación. Los protocolos de comunicación por correo electrónico como POP o SMTP también se ejecutan en esta capa.

Conexiones cliente y servidor TCP/IP

Una conexión TCP/IP funciona de forma similar a una llamada telefónica, en la que alguien tiene que iniciar la conexión haciendo una llamada. La persona al otro lado de la conexión debe primero escuchar la llamada y luego contestarla cuando se produzca. En las comunicaciones TCP/IP, una dirección IP es similar a un número de teléfono y un número de puerto es similar a un número de teléfono. La extensión específica a la que se respondió la llamada. El "cliente" en una conexión TCP/IP es el ordenador o dispositivo que "hace la llamada" y el "servidor" es el ordenador que "escucha" las llamadas entrantes. En otras palabras, el cliente necesita conocer la dirección IP de cualquier servidor al que quiera conectarse una vez establecida la conexión, y también necesita conocer el número de puerto a través del cual quiere enviar y recibir datos.

Una vez establecida una conexión a través de un puerto TCP/IP entre un cliente TCP/IP y un servidor TCP/IP, los datos pueden enviarse en cualquier dirección exactamente de la misma forma que lo harías a través de cualquier otro tipo de puerto de tu PC . Datos (serie, paralelo, etc.). La única diferencia es que los datos se envían a través de la red. La conexión entre el cliente y el servidor permanece abierta hasta que el cliente o el servidor terminan la conexión (es decir, cuelgan el teléfono). Una ventaja muy interesante del protocolo TCP/IP es que los controladores de bajo nivel que implementan el envío y la recepción de datos realizan una comprobación de errores en todos los datos, por lo que puede estar seguro de que cualquier dato que envíe o reciba está libre de errores.