Capas de aplicaci贸n y transporte de TCP/IP


Como su nombre lo indica, la capa de transporte de TCP/IP se encarga de transportar datos entre aplicaciones en dispositivos origen y destino. Es esencial contar con una comprensi贸n absoluta de la operaci贸n de la capa de transporte para comprender el manejo de datos en las redes modernas. Este m贸dulo describe las funciones y los servicios de esta capa fundamental del modelo de red TCP/IP.

Varias de las aplicaciones de red que se encuentran en la capa de aplicaci贸n TCP/IP resultan familiares incluso para los usuarios de red casuales. HTTP, FTP y SMTP, por ejemplo, son siglas que los usuarios de navegadores de Web y los clientes de correo electr贸nico usan a menudo. Este m贸dulo tambi茅n describe la funci贸n de estas y de otras aplicaciones desde el punto de vista del modelo de red TCP/IP.

Introducci贸n a la capa de transporte
Las tareas principales de la capa de transporte, la Capa 4 del modelo OSI, son transportar y regular el flujo de informaci贸n desde el origen hasta el destino, de forma confiable y precisa. El control de extremo a extremo y la confiabilidad se suministran a trav茅s de ventanas deslizantes, n煤meros de secuencia y acuses de recibo.

Para comprender qu茅 son la confiabilidad y el control de flujo, piense en alguien que estudia un idioma extranjero durante un a帽o y luego visita el pa铆s en el que se habla ese idioma. Mientras uno conversa, las palabras se deben repetir para que exista confiabilidad y se debe hablar lentamente de modo que el significado de la conversaci贸n no se pierda; esto es lo que se denomina control de flujo.

La capa de transporte brinda servicios de transporte desde el host origen hasta el host destino. Establece una conexi贸n l贸gica entre los puntos de terminaci贸n de la red. Los protocolos de la capa de transporte
segmentan y reensamblan los datos mandados por las aplicaciones de capas superiores en el mismo flujo de datos de capa de transporte. Este flujo de datos de la capa de transporte brinda servicios de transporte de extremo a extremo.

El flujo de datos de la capa de transporte es una conexi贸n l贸gica entre los puntos de terminaci贸n de una red. Sus tareas principales son las de transportar y regular el flujo de informaci贸n desde el origen hasta el destino de forma confiable y precisa. La tarea principal de la Capa 4 es suministrar control de extremo a extremo usando ventanas deslizantes y brindar confiabilidad para los n煤meros de secuencia y los acuses de recibo. La capa de transporte define la conectividad de extremo a extremo entre las aplicaciones del host.

Los servicios de transporte incluyen los siguientes servicios b谩sicos:

– Segmentaci贸n de los datos de las aplicaciones de capa superior

– Establecimiento de las operaciones de extremo a extremo

– Transporte de segmentos desde un host final a otro host final

– Control de flujo, suministrado por las ventanas deslizantes

– Confiabilidad, suministrada por los n煤meros de secuencia y los acuses de recibo

TCP/IP es una combinaci贸n de dos protocolos individuales. IP opera en la Capa 3 y es un servicio no orientado a conexi贸n que proporciona una entrega de m谩ximo esfuerzo a trav茅s de una red. TCP opera en la Capa 4, y es un servicio orientado a conexi贸n que suministra control de flujo y confiabilidad. Al unir estos protocolos, se suministra una gama de servicios m谩s amplia. De forma conjunta, constituyen la base para un conjunto completo de protocolos que se denomina conjunto de protocolos TCP/IP. La Internet se basa en este conjunto de protocolos TCP/IP.

Control de flujo

A medida que la capa de transporte env铆a segmentos de datos, trata de garantizar que los datos no se pierdan. Un host receptor que no puede procesar los datos tan r谩pidamente como llegan puede provocar una p茅rdida de datos. El host receptor se ve obligado a descartar los datos. El control de flujo evita el problema que se produce cuando un host que realiza la transmisi贸n inunda los buffers del host destinatario. TCP suministra el mecanismo de control de flujo al permitir que el host emisor y el receptor se comuniquen. Luego los dos hosts establecen velocidades de transferencia de datos que sean aceptables para ambos.

Descripci贸n general del establecimiento, mantenimiento y terminaci贸n de sesi贸n

M煤ltiples aplicaciones pueden compartir la misma conexi贸n de transporte en el modelo de referencia OSI. La funcionalidad de transporte se logra segmento por segmento. En otras palabras, esto significa que las distintas aplicaciones pueden enviar segmentos de datos con un sistema basado en el principio “el primero que llega es el primero que se sale”. Los segmentos que llegan primero son los primeros que ser谩n resueltos. Estos segmentos se pueden encaminar hacia el mismo destino o hacia distintos destinos. Varias aplicaciones pueden compartir la misma conexi贸n en el modelos de referencia OSI. Esto se denomina multiplexi贸n de conversaciones de capas superiores. Varias conversaciones simult谩neas de las capas superiores se pueden multiplexar en una sola conexi贸n.

Una de las funciones de la capa de transporte es establecer una sesi贸n orientada a conexi贸n entre dispositivos similares en la capa de aplicaci贸n. Para que se inicie la transferencia de datos, tanto las aplicaciones emisoras como receptoras informan a sus respectivos sistemas operativos que se iniciar谩 una
conexi贸n. Un nodo inicia la conexi贸n, que debe ser aceptada por el otro. Los m贸dulos de software de protocolo en los dos sistemas operativos se comunican entre s铆 enviando mensajes a trav茅s de la red a fin de verificar que la transferencia est茅 autorizada y que ambos lados est茅n preparados.

Despu茅s de que se haya establecido toda la sincronizaci贸n, se establece la conexi贸n y comienza la transferencia de datos. Durante la transferencia, los dos dispositivos siguen comunic谩ndose con su software
de protocolo para verificar que est茅n recibiendo los datos correctamente.

La Figura muestra una conexi贸n t铆pica entre sistemas emisores y receptores. El primer intercambio de se帽al solicita la sincronizaci贸n. El segundo y el tercer intercambio de se帽ales acusan recibo de la petici贸n inicial de sincronizaci贸n, y sincronizan los par谩metros de conexi贸n en sentido opuesto. El segmento final del intercambio de se帽ales es un acuse de recibo que se utiliza para informar al destino que ambos lados aceptan que se ha establecido una conexi贸n. A partir del momento en que se establece la conexi贸n, comienza la transferencia de datos.

Un congestionamiento puede ocurrir durante la transferencia de datos por dos razones:

– Primero, una computadora de alta velocidad es capaz de generar tr谩fico m谩s r谩pido que lo que la red tarda en transmitirla.

– Segundo, si varias computadoras requieren mandar datagramnas simult谩neamente a un mismo destino, 茅ste puede experimentar un congestionamiento, aunque no se tenga un origen 煤nico.

Cuando los datagramas llegan demasiado r谩pido como para que un host o gateway los procese, se almacenan temporalmente en la memoria. Si el tr谩fico contin煤a, tarde o temprano el host o el gateway agota su memoria y debe descartar cualquier otro datagrama que llegue.

En vez de permitir que se pierda la informaci贸n, el destino puede enviar un mensaje al origen indicando que no est谩 listo (“not ready”). Este indicador, que funciona como una se帽al de “pare”, indica al emisor que debe dejar de enviar datos. Cuando el receptor est谩 en condiciones de aceptar m谩s datos, env铆a un indicador de
transporte de “listo”. Cuando recibe este indicador, el emisor puede reanudar la transmisi贸n de segmentos.

Al finalizar la transferencia de datos, el host emisor env铆a una se帽al que indica que la transmisi贸n ha finalizado. El host receptor ubicado en el extremo de la secuencia de datos acusa recibo del fin de la transmisi贸n y la conexi贸n se termina.

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Categoría: Conectividad y Redes.




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