RESUMEN

CAPA DE TRANSPORTE DEL MODELO OSI

PROPÓSITO DE LA CAPA TRANSPORTE

* Seguimiento de la comunicación entre aplicaciones

Múltiples aplicaciones conectadas a la red

* Permite la segmentación de datos

Incluye encapsulación necesaria en cada sección de datos a enviar

* Reemsamble de segmentos en flujos de datos de aplicación.

Reemsamblar las secciones de datos strem y enviarlas a la capa de aplicación.

* 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.

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

 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.

 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.

 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.

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.

Protocolo TCP: Comunicación con confiabilidad

 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.

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

 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 .

 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.

 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.

 ADMINISTRACIÓN DE SESIÓN TCP

 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.

 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.

 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.

 PROTOCOLO UDP: COMUNICACIÓN CON BAJA SOBRECARGA

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

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.

 Procesos y solicitudes del servidor UDP

Las aplicaciones utilizan un número de puerto bien conocido como puerto de destino.

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.