Mapa (9.1.2)

Mapa (9.1.2)

1. Para entender las diferencias entre TCP y UDP, es importante comprender la manera en que cada protocolo implementa las características específicas de confiabilidad y la forma en que realizan el seguimiento de las conversaciones. Además de admitir funciones básicas de segmentación y rearmado de datos, TCP, como se muestra en la figura, también proporciona otros servicios.

2. Establecimiento de una sesión: TCP es un protocolo orientado a la conexión. Un protocolo orientado a la conexión es uno que negocia y establece una conexión (o sesión) permanente entre los dispositivos de origen y de destino antes de reenviar tráfico.

3. Entrega confiable: En términos de redes, la confiabilidad significa asegurar que cada segmento que envía el origen llegue al destino. Por varias razones, es posible que un segmento se dañe o se pierda por completo a medida que se transmite en la red.

4. Entrega en el mismo orden: Los datos pueden llegar en el orden equivocado, debido a que las redes pueden proporcionar varias rutas que pueden tener diferentes velocidades de transmisión. Al numerar y secuenciar los segmentos, TCP puede asegurar que estos se rearmen en el orden correcto.

5. Control del flujo: Los hosts de red tienen recursos limitados, como la memoria o la capacidad de procesamiento. Cuando TCP advierte que estos recursos están sobrecargados, puede solicitar que la aplicación emisora reduzca la velocidad del flujo de datos.

6. Encabezado TCP

   • TCP es un protocolo con información de estado. Un protocolo con información de estado es un protocolo que realiza el seguimiento del estado de la sesión de comunicación. Para hacer un seguimiento del estado de una sesión, TCP registra qué información se envió y qué información se reconoció. La sesión con estado comienza con el establecimiento de sesión y finaliza cuando se cierra en la terminación de sesión.
     • Puerto de origen (16 bits) y puerto de destino (16 bits) : se utilizan para identificar la aplicación.
     • Número de secuencia (32 bits): se utiliza para rearmar los datos.
     • Número de reconocimiento (32 bits): indica que los datos se han recibido y el siguiente byte esperado de la fuente.
     • Longitud del encabezado (4 bits): conocido como “desplazamiento de datos”. Indica la longitud del encabezado del segmento TCP.
     • Reservado (6 bits): este campo está reservado para el futuro.
     • Bits de control (6 bits): incluye códigos de bit, o marcadores, que indican el propósito y la función del segmento TCP.
     • Tamaño de la ventana (16 bits): indica la cantidad de bytes que se puedan aceptar por vez.
     • Checksum (16 bits): se utiliza para la verificación de errores en el encabezado y los datos del segmento.
     • Urgente (16 bits): indica si la información es urgente.
   • Pares de sockets
     • Los puertos de origen y de destino se colocan dentro del segmento. Los segmentos se encapsulan dentro de un paquete IP. El paquete IP contiene la dirección IP de origen y de destino. Se conoce como socket a la combinación de la dirección IP de origen y el número de puerto de origen, o de la dirección IP de destino y el número de puerto de destino. El socket se utiliza para identificar el servidor y el servicio que solicita el cliente. Un socket de cliente puede ser parecido a esto, donde 1099 representa el número de puerto de origen: 192.168.1.5:1099
     • Los sockets permiten que los diversos procesos que se ejecutan en un cliente se distingan entre sí. También permiten la diferenciación de diferentes conexiones a un proceso de servidor.
     • Grupos de números de puerto
       • La Autoridad de Números Asignados de Internet (IANA) es el organismo normativo responsable de asignar los diferentes estándares de direccionamiento, incluidos los números de puerto
         • Puertos conocidos (números del 0 al 1023) : estos números se reservan para servicios y aplicaciones.
         • Puertos registrados (números del 1024 al 49151): IANA asigna estos números de puerto a una entidad que los solicite para utilizar con procesos o aplicaciones específicos.
         • Puertos registrados (números del 1024 al 49151): IANA asigna estos números de puerto a una entidad que los solicite para utilizar con procesos o aplicaciones específicos.
       • El comando netstat
         • Las conexiones TCP no descritas pueden representar una importante amenaza a la seguridad. Pueden indicar que algo o alguien está conectado al host local. A veces es necesario conocer las conexiones TCP activas que están abiertas y en ejecución en el host de red. Netstat es una utilidad de red importante que puede usarse para verificar esas conexiones.

7. Características de UCP

   • El protocolo UDP se considera un protocolo de transporte de máximo esfuerzo. UDP es un protocolo de transporte liviano que ofrece la misma segmentación y rearmado de datos que TCP, pero sin la confiabilidad y el control del flujo de TCP.
     • Encabezado UDP
       • UDP es un protocolo sin información estado, lo cual significa que ni el cliente ni el servidor están obligados a hacer un seguimiento del estado de la sesión de comunicación. Si se requiere confiabilidad al utilizar UDP como protocolo de transporte, a esta la debe administrar la aplicación. Uno de los requisitos más importantes para transmitir vídeo en vivo y voz a través de la red es que los datos fluyan rápidamente. Las aplicaciones de vídeo y de voz en vivo pueden tolerar cierta pérdida de datos con un efecto mínimo o imperceptible, y se adaptan perfectamente a UDP. Los fragmentos de comunicación en UDP se llaman datagramas, como se muestra en la figura. El protocolo de la capa de transporte envía estos datagramas como máximo esfuerzo. UDP tiene una sobrecarga baja de 8 bytes.
   • Conversaciones múltiples e independientes
     • La capa de transporte debe poder separar y administrar varias comunicaciones con diferentes necesidades de requisitos de transporte. Los usuarios tienen la expectativa de poder recibir y enviar correo electrónico y mensajes instantáneos, explorar sitios web y realizar una llamada telefónica de VoIP de manera simultánea. Cada una de estas aplicaciones envía y recibe datos a través de la red al mismo tiempo, a pesar de los diferentes requisitos de confiabilidad. Además, los datos de la llamada telefónica no están dirigidos al navegador web, y el texto de un mensaje instantáneo no aparece en un correo electrónico. TCP y UDP administran estas diferentes conversaciones simultáneas por medio de campos de encabezado que pueden identificar de manera exclusiva estas aplicaciones. Estos identificadores únicos son números de puertos.
     • Números de puerto
       • El número de puerto de origen está asociado con la aplicación que origina la comunicación en el host local. El número de puerto de destino está asociado con la aplicación de destino en el host remoto.
         • Puerto de origen
           • El número de puerto de origen es generado de manera dinámica por el dispositivo emisor para identificar una conversación entre dos dispositivos. Este proceso permite establecer varias conversaciones simultáneamente. Resulta habitual para un dispositivo enviar varias solicitudes de servicio HTTP a un servidor web al mismo tiempo. El seguimiento de cada conversación HTTP por separado se basa en los puertos de origen.
         • Puerto de destino
           • El cliente coloca un número de puerto de destino en el segmento para informar al servidor de destino el servicio solicitado, como se muestra en la figura. Por ejemplo, cuando un cliente especifica el puerto 80 en el puerto de destino, el servidor que recibe el mensaje sabe que se solicitan servicios web. Un servidor puede ofrecer más de un servicio de manera simultánea, por ejemplo, servicios web en el puerto 80 al mismo tiempo que ofrece el establecimiento de una conexión FTP en el puerto 21.