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| Conjunto de protocolos de internet |
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| Capa de aplicación |
| Capa de transporte |
| Capa de internet |
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| Capa de enlace |
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En las redes de computadoras , la capa de transporte es una división conceptual de métodos en la arquitectura en capas de protocolos en la pila de red en el conjunto de protocolos de Internet y el modelo OSI . Los protocolos de esta capa proporcionan servicios de comunicación de host a host para las aplicaciones. [1] : §1.1.3 Proporciona servicios tales como comunicación orientada a la conexión , confiabilidad , control de flujo y multiplexación .
Los detalles de implementación y semántica de la capa de transporte del conjunto de protocolos de Internet , [1] que es la base de Internet , y el modelo OSI de redes generales son diferentes. Los protocolos que se utilizan hoy en día en esta capa para Internet se originaron en el desarrollo de TCP / IP. En el modelo OSI, la capa de transporte a menudo se denomina Capa 4 , o L4 , [2] mientras que las capas numeradas no se utilizan en TCP / IP.
El protocolo de transporte más conocido del conjunto de protocolos de Internet es el Protocolo de control de transmisión (TCP). Se usa para transmisiones orientadas a conexión, mientras que el Protocolo de datagramas de usuario (UDP) sin conexión se usa para transmisiones de mensajería más simples. TCP es el protocolo más complejo, debido a su diseño con estado que incorpora servicios confiables de transmisión y flujo de datos. Juntos, TCP y UDP comprenden esencialmente todo el tráfico en Internet y son los únicos protocolos implementados en todos los principales sistemas operativos. Los protocolos de capa de transporte adicionales que se han definido e implementado incluyen el Protocolo de control de congestión de datagramas (DCCP) y el Protocolo de transmisión de control de flujo (SCTP).
| Modelo OSI por capa |
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Servicios [ editar ]
Los servicios de la capa de transporte se transmiten a una aplicación a través de una interfaz de programación a los protocolos de la capa de transporte. Los servicios pueden incluir las siguientes características:
- Orientado a la conexión de comunicación : Normalmente es más fácil para una aplicación para interpretar una conexión como un flujo de datos en lugar de tener que lidiar con los modelos de conexión-menos subyacentes, como el datagrama modelo del Protocolo de datagramas de usuario (UDP) y del Internet Protocolo (IP).
- Entrega en el mismo orden: la capa de red generalmente no garantiza que los paquetes de datos lleguen en el mismo orden en que se enviaron, pero a menudo esta es una característica deseable. Esto generalmente se hace mediante el uso de la numeración de segmentos, y el receptor los pasa a la aplicación en orden. Esto puede causar un bloqueo del encabezado de línea .
- Fiabilidad : los paquetes pueden perderse durante el transporte debido a errores y congestión de la red . Por medio de un código de detección de errores , como una suma de verificación , el protocolo de transporte puede verificar que los datos no estén corruptos y verificar la recepción correcta enviando un mensaje ACK o NACK al remitente. Se pueden utilizar esquemas de solicitud de repetición automática para retransmitir datos perdidos o dañados.
- Control de flujo : la velocidad de transmisión de datos entre dos nodos a veces debe administrarse para evitar que un remitente rápido transmita más datos de los que puede soportar el búfer de datos de recepción , lo que provoca un desbordamiento del búfer. Esto también se puede utilizar para mejorar la eficiencia al reducir la insuficiencia de datos del búfer .
- Evitación de la congestión : el control de la congestión puede controlar la entrada de tráfico en una red de telecomunicaciones, a fin de evitar el colapso congestivo al intentar evitar la suscripción excesiva de cualquiera de las capacidades de procesamiento o enlace de los nodos y redes intermedios y tomar medidas para reducir los recursos, como reducir la tasa de enviar paquetes . Por ejemplo, las solicitudes de repetición automática pueden mantener la red en un estado congestionado; esta situación se puede evitar agregando prevención de congestión al control de flujo, incluido el arranque lento . Esto mantiene el consumo de ancho de banda a un nivel bajo al comienzo de la transmisión o después de la retransmisión del paquete.
- Multiplexación : los puertos pueden proporcionar varios puntos finales en un solo nodo. Por ejemplo, el nombre en una dirección postal es una especie de multiplexación y distingue entre diferentes destinatarios de la misma ubicación. Cada una de las aplicaciones informáticas escuchará información en sus propios puertos, lo que permite el uso de más de un servicio de red al mismo tiempo. Es parte de la capa de transporte en el modelo TCP / IP , pero de la capa de sesión en el modelo OSI.
Análisis [ editar ]
La capa de transporte es responsable de entregar datos al proceso de aplicación apropiado en las computadoras host. Esto implica la multiplexación estadística de datos de diferentes procesos de aplicación, es decir, formar segmentos de datos y agregar números de puerto de origen y destino en el encabezado de cada segmento de datos de la capa de transporte. Junto con la dirección IP de origen y destino, los números de puerto constituyen un conector de red , es decir, una dirección de identificación de la comunicación de proceso a proceso. En el modelo OSI, esta función es compatible con la capa de sesión .
Algunos protocolos de la capa de transporte, por ejemplo TCP, pero no UDP, admiten circuitos virtuales , es decir, proporcionan comunicación orientada a la conexión a través de una red de datagramas subyacente orientada a paquetes . Se entrega un flujo de bytes mientras se oculta la comunicación en modo paquete para los procesos de la aplicación. Esto implica el establecimiento de la conexión, la división del flujo de datos en paquetes llamados segmentos, la numeración de los segmentos y el reordenamiento de los datos desordenados.
Finalmente, algunos protocolos de la capa de transporte, por ejemplo TCP, pero no UDP, proporcionan una comunicación confiable de extremo a extremo, es decir, recuperación de errores mediante código de detección de errores y protocolo de solicitud de repetición automática (ARQ). El protocolo ARQ también proporciona control de flujo , que puede combinarse con la prevención de la congestión .
UDP es un protocolo muy simple, y no proporciona circuitos virtuales, ni comunicación confiable, delegando estas funciones al programa de aplicación . Los paquetes UDP se denominan datagramas , en lugar de segmentos.
TCP se utiliza para muchos protocolos, incluida la navegación web HTTP y la transferencia de correo electrónico. UDP se puede utilizar para multidifusión y difusión , ya que no es posible realizar retransmisiones para una gran cantidad de hosts. UDP normalmente proporciona un mayor rendimiento y una latencia más corta y, por lo tanto, se usa a menudo para comunicaciones multimedia en tiempo real donde ocasionalmente se puede aceptar la pérdida de paquetes, por ejemplo, IP-TV y telefonía IP, y para juegos de computadora en línea.
Muchas redes no basadas en IP, como X.25 , Frame Relay y ATM , implementan la comunicación orientada a la conexión en la red o la capa de enlace de datos en lugar de la capa de transporte. En X.25, en los módems de la red telefónica y en los sistemas de comunicación inalámbrica, la comunicación confiable de nodo a nodo se implementa en las capas de protocolo inferiores.
La especificación del protocolo de la capa de transporte en modo de conexión OSI define cinco clases de protocolos de transporte: TP0 , que proporciona la menor recuperación de errores, a TP4 , que está diseñado para redes menos confiables.
Protocolos [ editar ]
Esta lista se muestran algunos protocolos que se colocan habitualmente en las capas de transporte del conjunto de protocolos de Internet , el conjunto de protocolos OSI , NetWare 's IPX / SPX , AppleTalk , y Fibre Channel .
- ATP, protocolo de transacción AppleTalk
- CUDP, UDP cíclico [3]
- DCCP, Protocolo de control de congestión de datagramas
- FCP, protocolo de canal de fibra
- IL, Protocolo de IL
- MPTCP, TCP de múltiples rutas
- RDP, protocolo de datos confiable
- RUDP, protocolo de datagramas de usuario confiable
- SCTP, Protocolo de transmisión de control de flujo
- SPX, intercambio de paquetes secuenciado
- SST, transporte de flujo estructurado
- TCP, Protocolo de control de transmisión
- UDP, protocolo de datagramas de usuario
- UDP-Lite
- µTP, protocolo de micro transporte
Comparación de los protocolos de la capa de transporte [ editar ]
| Característica | UDP | UDP-Lite | TCP | TCP de múltiples rutas | SCTP | DCCP | RUDP [a] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tamaño del encabezado del paquete | 8 bytes | 8 bytes | 20–60 bytes | 50–90 bytes | 12 bytes [b] | 12 o 16 bytes | 14+ bytes |
| Sobrecarga típica de paquetes de datos | 8 bytes | 8 bytes | 20 bytes | ?? bytes | 44–48 + bytes [c] | 12 o 16 bytes | 14 bytes |
| Entidad de paquete de capa de transporte | Datagrama | Datagrama | Segmento | Segmento | Datagrama | Datagrama | Datagrama |
| Orientado a la conexión | No | No | sí | sí | sí | sí | sí |
| Transporte confiable | No | No | sí | sí | sí | No | sí |
| Transporte poco confiable | sí | sí | No | No | sí | sí | sí |
| Conservar el límite del mensaje | sí | sí | No | No | sí | sí | sí |
| Entrega | Desordenado | Desordenado | Ordenado | Ordenado | Ordenado / Desordenado | Desordenado | Desordenado |
| Suma de comprobación de datos | Opcional | sí | sí | sí | sí | sí | Opcional |
| Tamaño de la suma de comprobación | 16 bits | 16 bits | 16 bits | 16 bits | 32 bits | 16 bits | 16 bits |
| Suma de comprobación parcial | No | sí | No | No | No | sí | No |
| MTU de ruta | No | No | sí | sí | sí | sí | ? |
| Control de flujo | No | No | sí | sí | sí | No | sí |
| Control de la congestión | No | No | sí | sí | sí | sí | ? |
| Notificación de congestión explícita | No | No | sí | sí | sí | sí | ? |
| Varias corrientes | No | No | No | No | sí | No | No |
| Multi-homing | No | No | No | sí | sí | No | No |
| Empaquetado / Nagle | No | No | sí | sí | sí | No | ? |
- ^ RUDP no está estandarizado oficialmente. No ha habido desarrollos relacionados con los estándares desde 1999.
- ^ Se excluyen los encabezados de fragmentos de datos y los fragmentos de gastos generales. Sin fragmentos incrustados, un paquete SCTP es esencialmente inútil.
- ^ Contado de la siguiente manera: encabezado SCTP de 12 bytes + encabezado del fragmento DATA de 16 bytes o encabezado del fragmento I-DATA de 20 bytes + fragmento SACK de más de 16 bytes. Fragmentos adicionales que no son de datos (por ejemplo, AUTH) y / o encabezados para fragmentos de datos adicionales, que pueden aumentar fácilmente la sobrecarga con 50 bytes o más, sin contar.
Comparación de protocolos de transporte OSI [ editar ]
La Recomendación X.224 de ISO / CEI 8073 / UIT-T, "Tecnología de la información - Interconexión de sistemas abiertos - Protocolo para proporcionar el servicio de transporte en modo de conexión", define cinco clases de protocolos de transporte en modo de conexión designados de clase 0 (TP0) a clase 4 (TP4). La clase 0 no contiene recuperación de errores y fue diseñada para su uso en capas de red que proporcionan conexiones sin errores. La clase 4 es la más cercana a TCP, aunque TCP contiene funciones, como el cierre elegante, que OSI asigna a la capa de sesión. Todas las clases de protocolo de modo de conexión OSI proporcionan datos rápidos y la preservación de los límites de los registros. Las características detalladas de las clases se muestran en la siguiente tabla: [4]
| Servicio | TP0 | TP1 | TP2 | TP3 | TP4 |
|---|---|---|---|---|---|
| Red orientada a la conexión | sí | sí | sí | sí | sí |
| Red sin conexión | No | No | No | No | sí |
| Concatenación y separación | No | sí | sí | sí | sí |
| Segmentación y reensamblaje | sí | sí | sí | sí | sí |
| Error de recuperación | No | sí | No | sí | sí |
| Reinicie la conexión (si no se reconoce un número excesivo de PDU ) | No | sí | No | sí | No |
| Multiplexación y demultiplexación en un solo circuito virtual | No | No | sí | sí | sí |
| Control de flujo explícito | No | No | sí | sí | sí |
| Retransmisión en tiempo de espera | No | No | No | No | sí |
| Servicio de transporte confiable | No | sí | No | sí | sí |
También existe un protocolo de transporte sin conexión, especificado por ISO / IEC 8602 / Recomendación UIT-T X.234. [5]
Referencias [ editar ]
- ↑ a b R. Braden, ed. (Octubre de 1989). Requisitos para hosts de Internet: capas de comunicación . doi : 10.17487 / RFC1122 . RFC 1122 .
- ^ "Presentación de la suite de protocolo de Internet" . Guía de administración del sistema, volumen 3 .
- ^ Brian C. Smith, Cyclic-UDP: A Priority-Driven Best-Effort Protocol (PDF) , consultado el 23 de febrero de 2020
- ^ "Recomendación UIT-T X.224 (11/1995) ISO / IEC 8073" . Itu.int . Consultado el 17 de enero de 2017 .
- ^ "Recomendación UIT-T X.234 (07/1994) ISO / IEC 8602" . Itu.int . Consultado el 17 de enero de 2017 .
 | Wikiversity tiene recursos de aprendizaje sobre la capa de transporte |
