4.1.1Propósito
de la capa Transporte
1. Seguimiento de la comunicación
entre aplicaciones
Múltiples aplicaciones conectadas a la
red
2. Permite la segmentación de datos
Incluye encapsulación necesaria en
cada sección de datos a enviar
3. Reemsamble de segmentos en flujos
de datos de aplicación.
Reemsamblar las secciones de datos
strem y enviarlas a la capa de aplicación.
4. Identificación de las diferentes
aplicaciones
Se asigna un identificador a la
aplicación o numero de puerto y un encabezado para el envió.
Los
requerimientos de datos varían por lo
que existen varios protocolos de la capa de transporte que poseen distintas
reglas que permiten que los dispositivos gestionen los diversos requerimientos
de datos.
Separación de comunicaciones múltiples
Al
realizar una llamada telefónica de VoIP de manera simultánea se envían y se
reciben datos al mismo tiempo sin embargo los datos no se direccionan al
explorador y el texto no aparece en e-mail; las demoras leves se consideran
aceptables para asegurar que se reciba y presente la información completa.
La
división de los datos en partes pequeñas y su envió desde el origen hasta el
destino permite que se pueda entrelazar distintas comunicaciones en la misma
red, Cada conjunto de sección se conoce como conversación.
Se agrega
un encabezado a la sección que contiene datos binarios este encabezado contiene
campos de bits.
4.1.2 Control de las conversaciones
Las funciones especificadas por todos
los protocolos de la capa de transporte incluyen:
Segmentación
y reensamblaje: La capa de Transporte divide
los datos en bloques de datos de un tamaño adecuado, en el destino se
reensamblan los datos antes de enviarlos.
Multiplicación
de conversaciones: A cada aplicación
se le asigna un puerto para determinar la identificación de los datos.
Algunos de los protocolos de la capa
de transporte proveen:
·
Conversaciones orientadas a la conexión
·
Entrega confiable
·
Reconstrucción ordenada de datos
·
Control de flujo
Establecimiento
de una sesión: Asegura que la aplicación este lista para recibir datos
Entrega
confiable: Reenvio de segmentos perdidos para que reciban los datos en forma
completa
Entrega
en el mismo orden: entrega de datos en la forma que se enviaron
Control
de flujo: Administra la entrega de datos si se observa una saturación
4.1.3
Soporte de comunicación confiable
Un protocolo puede implementar un
método para asegurar la entrega confiable de los datos
Las 3 operaciones básicas de
confiabilidad son:
·
Seguimiento de datos transmitidos
·
Acuse de recibo de los datos recibidos
·
Retransmisión de cualquier dato sin acuse de
recibo
Los desarrolladores de las
aplicaciones deben un tipo de protocolo adecuado en base a los requerimientos
de sus aplicaciones.
Determinación
de la necesidad de confiabilidad
Las aplicaciones se diseñan para
utilizar un protocolo de capa de transporte que implemente la confiabilidad. El
uso de recursos de la red adicionales se
considera necesario para estas aplicaciones las aplicaciones pueden proveer
verificación de errores y solicitudes de retransmisión.
4.1.4
TCP y UDP
Protocolos más comunes de la capa de
transporte
Protocolo
de Datagramas de usuario (UDP): Proveer la entrega de datos sin
utilizar muchos recursos. Entre las aplicaciones que utiliza UDP incluye:
·
Sistema de nombres de dominios
·
Streaming de video
·
Voz sobre IP (Vo IP)
Protocolo
de Control de Transmisión (TCP): Son de entrega confiable y de control
de flujo cada segmento TCP posee 2º bytes de carga y UDP solo posee 8.
Las aplicaciones que utiliza TCP son:
·
Exploradores web
·
e-mail
·
transferencia de archivos.
4.1.5
Direccionamiento del Puerto
Identificación
de las conversaciones
Para identificar los segmentos y
datagramas para cada aplicación TCP y UDP cuentan con campos de encabezados que
pueden identificar de manera exclusiva estas aplicaciones y que cuentan con un
puerto único.
La autoridad de números asignados en
internet (IANA) asigna números de puerto IANA es un organismo de estándares
responsables de la asignación de varias normas de direccionamiento
Existen distintos tipos de números de
puerto:
Puertos
bien conocidos: (del 0 al 1023): Se utilizan para aplicaciones
HTTP, POP3/SMTP
Puertos
registrados: (del 1024 al 49151): Asignados a procesos o aplicaciones del
usuario
Puertos
dinámicos o privados: (del 49152 al 65535): O efímeros se asigna de
manera dinámica a un cliente cuando inicia una conexión.
Utilización
de los dos protocolos TCP y UDP
Algunas aplicaciones utilizan los dos
protocolos UDP permite que DNS atienda
rápidamente varias solicitudes del cliente y TCP da confiabilidad.
Es necesario conocer las conexiones
TCP activas que están abiertas y en ejecución en el host de la red.
4.1.6
Segmentación y rensamblaje: Divide y vencerás
Dividir los datos de aplicación en
secciones garantiza que los datos se transmitan dentro de los límites del medio
y que los datos de distintas aplicaciones puedan ser multiplexados en el medio.
4.2
Protocolo TCP: Comunicación con confiabilidad
4.2.1
TCP: Cómo generar conversaciones confiables
La confiabilidad de la comunicación
TCP se lleva a cabo utilizando sesiones orientadas a la conexión. Una
conversación TCP completa requiere el establecimiento de una sesión entre los
host en ambas direcciones.
4.2.2
Proceso del servidor TCP
Cada proceso de aplicación que se
ejecuta en el servidor es configurado por el administrador del sistema para
utilizar un número de puerto, de forma predeterminada o manual. Un servidor
individual no puede tener dos servicios asignados al mismo número de puerto
dentro de los mismos servicios de la capa de Transporte.
Pueden existir varios puertos
simultáneos abiertos en un servidor, uno para cada aplicación de servidor
activa
4.2.3
Establecimiento y finalizado de la conexión TCP
Cuando dos hots se comunican
utilizando TCP, se establece una conexión antes que pueda intercambiarse los
datos. Luego que se completa la comunicación se cierran las sesiones y la conexión
finaliza. Los mecanismos de conexión y de sesión habilitan la funcionde
confiabilidad de TCP.
Los tres pasos para el establecimiento
de una conexión TCP son:
1. El cliente
inicia la conexión para comenzar una sesión
2. El
servidor responde con un ASK
3. El cliente
responde con un valor de reconociendo igual al valor de secuencia que recibió más
1.
Dentro del encabezado del segmento TCP
existen 6 campos de un bit que contienen información de control y se utiliza
para gestionar los procesos
URG: Urgente campo de señalizador significativo
ACK: Campo significativo de acuse de
recibo
PSH: Función de empuje
RST: Reconfiguración de la conexión
SYN: Sincronizar números de secuencia
FIN: No hay más datos desde el emisor
Se los conoce como señalizador porque
su valor es solo de un bit .
4.2.4
Protocolo de TCP de enlace de tres vías
Paso
1
Un cliente TCP comienza el enlace de
tres vías enviando un segmento con el señalizador de control SYN establecido
indicando el valor inicial este valor inicial ISN se elige de manera aleatoria
y se utiliza para comenzar y rastrear el flujo de datos desde el cliente al
servidor.
Paso
2
E l servidor TCP necesita reconocer la
recepción del segmento SYN del cliente para establecer la sesión de cliente a
servidor que envía un segmento al cliente con el señalizador ACK establecido
indicando que el numero de acuse de recibo es significativo y el cliente
interpreta como acuse de recibo de que el servidor ha recibido el SYN del
cliente TCP.
Paso
3
Por último el cliente TCP responde con
un segmento que contiene un ACK que actúa como respuesta al SYN de TCP enviado
por el servidor. Una vez establecida ambas sesiones entre el cliente y servidor
todos los segmentos adicionales que se incrementan en la comunicación tendrán establecido
el señalizador ACK.
4.2.5
Terminación de la sesión TCP
Para cerrar la conexión se debe establecer
el señalizador de control FIN en el
encabezado del segmento para finalizar una sesión TCP de una vía se utiliza un
enlace de dos vías que consta de un segmento ACK se requiere 4 intercambios
para finalizar ambas sesiones.
4.3
Administración de sesión TCP
4.3.1
Reensamblaje de segmentos TCP
Resecuenciamiento del segmento de
orden transitorio
Para que los segmentos lleguen a su
destino se reensamblan los datos se asigna un numero de secuencia en el
encabezado de cada paquete. Los números de secuencia permiten la confiabilidad
indicando como reensamblar y reordenar los segmentos recibidos.
Confirmación de recepción de segmentos
Los servicios de TCP en el host de
destino envían a la aplicación de origen un acuse de recibo de los datos
recibidos. Los números de secuencia y de acuse de recibo se intercambian en
ambas direcciones.
4.3.3
Retransmisión de TCP
Manejo de la pérdida de segmentos
TCP cuenta con datos para gestionar
perdidas ocasionales, entre los mismos existe mecanismos para retransmitir segmentos
de datos no reconocidos si uno o más segmentos se pierden sólo se acusa recibo
de los datos de los segmentos que completan el strem.
4.3.4
Control de congestión de TCP: Cómo minimizar la pérdida de segmentos
Control
de flujo
TCP provee mecanismos para el control
de flujo que contribuye con la confiabilidad de la transmisión ajustando la
tasa efectiva de flujo de datos entre los dos servicios de la sesión, el tamaño
de la ventana indica la cantidad de datos enviados antes de esperar un acuse de
recibo
Reducción
del tamaño de la ventana
Si se pierde los segmentos debido a la
saturación, el receptor acusará recibo del último segmento secuencial recibido
y responderá con un tamaño de ventana reducido.
4.4
Protocolo UDP: Comunicación con baja sobrecarga
4.4.1
UDP: Baja sobrecarga vs. Confiabilidad
Genera mucho menos sobrecarga que TCP
debido a que posee un encabezado de datagrama pequeño. Entre los protocolos de
la capa de aplicación que utiliza UDP se incluye:
·
Sistema de dominación de dominio DNS
·
Protocolo simple de administración de red SNMP
·
Protocolo de configuración dinámica de host
DHCP
·
Protocolo de información de enrutamiento RIP
·
Protocolo trivial de transferencia de archivos
TFTP
·
Juegos en línea
4.4.2
Rensamblaje de datagramas UDP
UDP es basado en transacciones cuando
se envían múltiple datagramas a un destino pueden tomar rutas distintas y
llegar en el orden incorrecto.
4.4.3
Procesos y solicitudes del servidor UDP
Las aplicaciones utilizan un número de
puerto bien conocido como puerto de destino.
4.4.4
Procesos de cliente UDP
Tan pronto como los datos están listos
para ser enviados y los puertos bien identificados, UDP puede formar el datagrama
y enviarlo a la capa de red para direccionamiento y envio a la red.
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