Capítulo 7: Capa de transporte

Capítulo 7: Capa de transporte

1. 7.1 Protocolos de la capa de transporte

   • El rol de la capa de transporte
     • estable una sesion y transmite entre dos app
     • establece los medios a traves de datos
     • establece la ruta que toman los datos
     • proporciona un metodo para entregar datos
     • permite la segmentacion de datos
     • proporciona control para rearmar segmentos
     • Las principales responsabilidades son:
       • Rastreo de comunicacion individual
       • Division de los datos en segmentos
       • reunificacion de los datos
       • identificacion de datos de aplicacion
   • Funcion de la capa de transporte
     • Rastreo de conversaciones individuales
       • es responsabilidad manter y hacer un seguimiento de todas las conversaciones
     • Segmentacion de datos y rearmado de segmentos
       • segmentan los datos de aplicaciones en bloques de datos de un tamaño apropiado
       • encapsulacion necesaria en cada porcion de datos
       • es capaz de rearmar las porciones de datos en un stream de datos completos
     • Identificacion de aplicaciones
       • Para pasar estream de datos a las aplicaciones adecuadas la capa de transporte debe identificar la aplicacion objetivo
   • Multiplexacion de conversaciones
     • En stream podria utilizar todo el ancho de banda disponible
     • segmentacion de datos en partes pequeñas permite que se entrelacen (multiplexen)
     • tambien proporciona los medios para enviar y recibir datos cuando se ejecutan varias aplicaciones
     • sin la segmentacion solo podria recibir datos de una aplicación
     • para reconocer la capa de transporte debe agregar un encabezado que contiene datos binarios.
   • Confiabilidad de la capa de transporte
     • responsable de administrar los requisitos de confiabilidad de las comversaciones
     • Especifican la manera en que se transfieren los mensajes entre hosts
   • UDP
     • UDP es un mejor protocolo de transporte que TCP
     • UDP proporciona solo las funciones basicas para entregar segmentos de datos entre aplicaciones
     • es muy poca la sobre carga y revision de datos haciendolo mas rapido
     • UDP se conoce como protocolo de entrega de maximo esfuerzo (se denomida "Poco confiable")
     • El proceso de UDP es similar al envio por correo de una carta simple sin registarr.
   • Protocolo de la capa de transporte correcto para la aplicación adecuada
     • Tanto TCP como UDP son protocolos de transporte
     • Los desarrolladores de aplicaciones deben elegir que tipo de protocolo de transporte es adecuado segun los requisitos de sus aplicaciones
   • Presentacion de TCP
     • Conversaciones orientadas a la conexion mediante el establecimiento de sesiones
       • Protocolo orientado a la conexion es uno que negocia y establece una conexion
       • prepara a los dispositivos para comunicarse entre si
       • Los dispositivos negocian la cantidad de trafico
       • La sesion termina solo cuando se completa toda la comunicacion
     • Entrega confiable
       • Garantiza la entrega confiable de los datos
       • asegura que cada seccion de datos que envia el origen legue al destino
       • las secciones perdidas intenta recuperarlas o volverlas a enviar
     • Reconstruccion de datos ordenada
       • Los datos pueden llegar en distinto orden, es su deber ordenarlo
       • AL enumerar y secuenciar los segmentos puede asegurar que estos se rearmen en el orden correcto
     • Control de flujo
       • Cuando TCP advierte que los recursos estan sobrecargados, puede solicitar que la aplicacion emisora reduzca la velocidad del flujo de datos
   • Presentacion de UDP
     • Sin conexion
     • Recontruccion de datos no ordenada en ocasiones
     • Sin control de flujo
   • Direccionamiento de puertos TCP y UDP
     • Segmento o datagrama
     • Puerto de destino:
       • El cliente coloca un número de puerto de destino en el segmento para informar al servidor de destino el servicio solicitado.
     • Puerto de origen
       • El número de puerto de origen es generado de manera aleatoria por el dispositivo emisor para identificar una conversación entre dos dispositivos.
   • Separación de comunicaciones múltiples
     • Capa de transporte: separa y administra varias comunicaciones con diferentes necesidades de requisitos de transporte.
   • Segmentación TCP y UDP
     • La Agencia de asignación de números por Internet (IANA): asigna números de puerto
     • Existen diferentes tipos de números de puerto
       • Puertos bien conocidos
       • Puertos registrados
       • Puertos dinámicos o privados
   • Direccionamiento de puertos TCP y UDP (cont.)
     • Puertos de origen/destino
     • Sockets: Identifica el servidor y el servicio que solicita le cliente
   • Establecimiento y finalización de la conexión TCP
     • TCP y UDP: manejo distinto de la segmentación
     • TCP: contiene un número de secuencia que permite que las funciones de la capa de transporte en el host de destino vuelvan a armar segmentos en el orden en que se transmitieron
     • UDP: rastrea conversaciones entre las aplicaciones, diseño simple y genera menos carga que el TCP.
   • Procesos del servidor TCP
     • Netstat: te permite conocer las conexiones TCP activas que están abiertas y en ejecución en el host de red.
   • Rol de UDP
     • La entrega de datos de baja sobrecarga es ideal para las aplicaciones que puedan tolerar cierta perdida de datos
     • envia estos datagramas como maximo esfuerzzo
     • usado en los DNS, stream de video y la voz sobre IP (VoIP).
   • Rol de TCP
     • Establece sesion
     • hace seguimiento de la conservacion
     • genera sobre carga para obtener estas funciones
       • numero de acuse de recibi
       • Longitud de encabezado
       • Reservado
       • Bit de control
       • Tamaño de la ventana
       • Numero de secuencia: se utiliza para rearmar datos
       • Checksum
       • Urgente
   • TCP
     • TCP se considera un protocolo de transporte confiable
       • incluye garantia para entrega confiable
       • uso de entrega con acuse de recibo
     • Su funcion es similar al envio de paquetes, haciendo un seguimiento de origen a destino
     • Con TCP las operaciones basicas de confiabilidad son:
       • Seguimeitno de segmentos de datos transmitidos
       • Acuse de recibo de datos
       • Retransmicion de cualquier dato sin acuse de recibo

2. 7.2 TCP y UDP

   • Análisis de terminación de sesión TCP
     • Terminación consta de 4 intercambios
     • Terminación consta de 2 vías:
       • Segmento FIN
       • Segmento ACK.
   • Confiabilidad de TCP: entrega ordenada Reordenamiento de segmentos
     • Cuando se envían datos, los datos se dividen en segmentos.
     • Los diferentes segmentos pueden tomar diferentes rutas.
     • TCP reordena los segmentos en el orden original.
   • Confiabilidad de TCP: reconocimiento y tamaño de la ventana. Confirmación de recepción de segmentos
     • Garantizar que cada segmento llegue a su destino. Se requiere:
       • El número de secuencia (SEQ)
       • ACK
   • Confiabilidad de TCP: pérdida y retransmisión de datos. Manejo de segmentos perdidos.
     • Si se recibe acuse de recibo de los datos, se elimina de la cola la copia
     • Si no se recibe el acuse de recibo ante de que el temporizador venza, el segmento es retransmitido.
   • Control de flujo de TCP: tamaño de la ventana y acuses de recibo. Control de flujo
     • Ajuste de la velocidad del flujo de datos entre el origen y el destino para una sesión dada:
       • Limitando la cantidad de segmentos de datos que se envían al mismo tiempo
       • Solicitando acuses de recibo antes de enviar más segmentos
   • Control de flujo de TCP: prevención de congestiones. Reducción del tamaño de la ventana
     • Tamaño de ventanas dinámicos.
     • TCP puede reducir el tamaño de la ventana para lograr que los segmentos recibidos sean reconocidos con mayor frecuencia.
   • Comparación de baja sobrecarga y confiabilidad de UDP
     • UDP es un protocolo simple que proporciona las funciones básicas de la capa de transporte
     • UDP no establece ninguna conexión antes de enviar datos.
     • UDP proporciona transporte de datos con baja sobrecarga.
   • Reenzamblaje de datagramas de UDP
     • UDP opera sin conexion
       • esta basado en la transacciones: es decir cuando una aplicación tiene datos para enviar
     • cuando se envian datagramas multiples a un destino, estos pueden tomar diferente rutas y llegar en el orden equivocado.
     • UDP simplemente reensambla los datos en el orden en que se recibieron y los envia a l aplicacion.
       • si la secuencia de datos es importante para la aplicación, esta debe identificar la secuencia adecuada y determinar como se deben procesar los datos.
   • Procesos de cliente UDP
     • el proceso de cliente UDP selecciona al azar un numero de puerto del rango de numeros de puertos dinamicos y lo utliza como puerto de origen para la conservación.
     • una ves que el cliente selecciona los puertos de origen y de destino, este mismo par de puertos se utliza en el encabezadode todos los datagramas que se utilizan en la transaccion.
     • para la devolucion de datos al cliente, se invierten los numeros de puerto de origen y de destino en el encabezado del datagrama.
   • Aplicaciones que utlizan TCP
     • muchas aplicaciones requieren confiabilidad y otros servicios que TCP proporciona
       • estas son aplicaciones que pueden tolerar cierto grado de demora o perdida de rendimiento debido a la sobre carga que inpone.
     • * protocolo de transferencia de hipertexto(HTTP) * protocolo de transferencia de archivos(FTP) *protocolo simple de transferencia de correo(SMTP)
   • Procesos y solicitudes el servidor UDP
     • a las aplicaciones de servidor basadas en UDP se les asignan numeros de puerto bien concido o registrado.
     • cuando estas aplicaciones se ejecutan en un servidor, aceptan los datos que coinciden con el numero de puerto que le fue asignado
     • cuando UDP recibe un datagrama destinado a uno de sus puertos envia los datos en base a su puerto.