TCP/IP — Administración de Linux

• ¿Qué es una red?
  • Dos niveles de conocimiento en redes
• Comunicación entre computadoras
• ¿Qué es TCP/IP?
• Arquitectura Cliente-Servidor en TCP
  • 1. Servidor TCP (Echo Server)
  • 2. Cliente TCP
• ¿Qué aprendimos con este ejemplo?
• ¿Y dónde queda HTTP?

Cada acción en una aplicación web —desde cargar una página hasta conectarse con una base de datos o una API— ocurre a través de una red. En esta lección vamos a ver cómo funciona ese proceso y por qué el protocolo TCP/IP es clave para que todo esto sea posible.

¿Qué es una red?

Esta comunicación puede suceder:

• Entre nuestro navegador y un sitio web
• Entre servicios que corren en distintos servidores
• Entre contenedores Docker
• Con bases de datos o servicios externos por medio de APIs

Dos niveles de conocimiento en redes

Cuando hablamos de redes, podemos dividir el conocimiento en dos niveles:

En programación, normalmente trabajamos en el nivel de aplicación. Es decir, no nos interesa tanto cómo se conecta el cable, sino cómo hacemos para que dos programas que corren en distintos lugares puedan enviarse mensajes.

Comunicación entre computadoras

Cuando abrimos una página web, lo que ocurre es que nuestro computador (cliente) le envía una solicitud al computador que aloja el sitio (servidor). Ese servidor responde con una página, y esa respuesta la muestra el navegador.

Aunque en la barra del navegador solo vemos algo como http://midominio.com, lo que realmente está ocurriendo es un poco más complejo. En el fondo, el protocolo HTTP se está ejecutando por encima de una conexión más básica: una conexión TCP.

¿Qué es TCP/IP?

Lo primero que debemos tener claro:

• TCP permite que dos procesos (dos programas en ejecución) se comuniquen.
• No son los computadores los que se conectan, sino los procesos que corren en ellos.
• Para que un proceso se conecte con otro, se necesitan dos datos importantes:
  • Dirección IP: identifica el computador en la red.
  • Puerto: identifica el proceso que está escuchando dentro de ese computador.

🏢 Podemos pensar en la IP como la dirección de una casa, y el puerto como el número de apartamento. La combinación IP:puerto nos dice exactamente a cuál proceso enviar los datos.

Arquitectura Cliente-Servidor en TCP

Vamos a crear un servidor y un cliente TCP simples que se comunican entre sí.

1. Servidor TCP (Echo Server)

// servidor.js
import net from 'net';

// Creamos un servidor TCP
const server = net.createServer((socket) => {
  // Cuando se recibe una conexión, se envía un mensaje
  socket.write('Echo server\r\n');

  // Los datos recibidos del cliente se reenvían (echo)
  socket.pipe(socket);
});

// El servidor "escucha" en el puerto 3000 y una IP específica
server.listen(3000, '168.123.44.33');

2. Cliente TCP

// cliente.js
import net from 'net';

// Creamos un nuevo socket para conectarnos al servidor
const client = new net.Socket();

// Establecemos conexión con la IP y puerto del servidor
client.connect(3000, '168.123.44.33', () => {
  client.write('Hola, servidor. Te saluda el cliente.');
});

// Escuchamos los datos que vienen del servidor
client.on('data', (data) => {
  console.log(`Recibido del servidor: ${data}`);
  client.destroy(); // Cerramos la conexión
});

Podemos crear y correr varios clientes al mismo tiempo. Todos podrán conectarse al mismo servidor TCP si está activo.

¿Qué aprendimos con este ejemplo?

• El servidor se queda "esperando" conexiones (escucha en un puerto).
• El cliente se conecta a esa IP y puerto específicos.
• Ambos usan sockets (conexiones de red) para enviarse datos.
• La conexión es bidireccional: ambos pueden enviar y recibir mensajes.

¿Y dónde queda HTTP?

HTTP también funciona sobre TCP. De hecho, cuando usamos fetch en JavaScript o abrimos una página web, primero se crea una conexión TCP con el servidor, y luego allí se envían y reciben los mensajes HTTP.

TCP es la base; HTTP es el "idioma" que usamos sobre esa base.

Trabajo independiente

.
├── Caddyfile
├── localhost
│   └── index.html
├── site1
│   └── index.html
└── site2
    └── index.html
    

{
  auto_https off
}

http://localhost {
  file_server
  root * localhost/
}

http://ru.site1.test {
  file_server
  root * site1/
}

http://ru.site2.test {
  file_server
  root * site2/
}
    

Materiales adicionales

1. TCP 📚 Wikipedia