Funciones de la Capa de Transporte

La capa de transporte cumple funciones esenciales en la comunicación de redes:

• Rastreo de conversaciones individuales: Gestiona las múltiples comunicaciones entre aplicaciones en diferentes hosts.
• Segmentación de datos: Divide los datos en segmentos manejables para su transmisión, añadiendo encabezados para identificar la comunicación asociada.
• Reensamble de segmentos: Reconstruye los segmentos de datos en el host de destino para formar un flujo de datos completo para la capa de aplicación, utilizando la información de los encabezados.
• Identificación de aplicaciones: Asigna un identificador único (número de puerto en TCP/IP) a cada aplicación para identificar el destino final de los datos.

Características de TCP

TCP (Protocolo de Control de Transmisión) se caracteriza por su confiabilidad, la cual se logra mediante sesiones orientadas a la conexión. Antes de la transmisión de datos, se establece una conexión entre el origen y el destino. Este proceso implica:

• Establecimiento de una conexión con el destino.
• Uso de acuses de recibo (ACK) para confirmar la recepción de datos.
• Implementación de mecanismos de enlace, temporizadores y acuses de recibo.

Nota: El uso de ACK incrementa el tráfico de red debido a la mayor cantidad de encabezados de segmentos.

Características de UDP

UDP (Protocolo de Datagramas de Usuario) es más rápido que TCP porque no utiliza acuses de recibo. Esto lo hace ideal para aplicaciones que requieren una comunicación sin retrasos, como:

• VoIP (Voz sobre IP)
• Videojuegos en línea

Números de Puertos: Definición y Tipos

Los números de puerto identifican las aplicaciones y servicios en una red. Se clasifican en:

• Puertos bien conocidos (0-1023): Reservados para servicios y aplicaciones estándar como HTTP y Telnet.
• Puertos registrados (1024-49151): Asignados a procesos de usuario o aplicaciones específicas, a menudo instaladas en servidores para aplicaciones universales.
• Puertos dinámicos o privados (49152-65535): Asignados dinámicamente a las aplicaciones cliente al iniciar una conexión. Menos comunes, excepto en redes P2P.

TCP: Protocolo Confiable

TCP garantiza la entrega confiable de datos mediante:

• Acuses de recibo (ACK): Confirman la recepción de datos.
• Números de secuencia: Permiten reordenar y ensamblar los segmentos recibidos.
• Control de flujo: Ajusta la velocidad de envío de datos.
• Campo de tamaño de ventana: Indica la cantidad de datos que se pueden enviar antes de recibir un ACK.

Procesos de la Capa de Red (Capa 3)

La capa de red es responsable de las siguientes funciones:

• Direccionamiento: Asigna direcciones únicas a los dispositivos finales (hosts en redes IPv4).
• Encapsulación: Agrega un encabezado de capa 3 a la PDU de la capa 4 para crear un paquete. El encabezado incluye las direcciones de origen y destino.
• Desencapsulación: En el host de destino, se examina la dirección de destino y, si es correcta, se elimina el encabezado de la capa 3.
• Enrutamiento: Los routers seleccionan las rutas y dirigen los paquetes hacia su destino.

Los protocolos de la capa de red que transportan datos de usuario incluyen:

• Protocolo de Internet versión 4 (IPv4)
• Protocolo de Internet versión 6 (IPv6)
• Intercambio Novell de paquetes de internetwork (IPX)
• AppleTalk
• Servicio de red sin conexión (CLNS/DECNet)

Características Básicas de IPv4

• Sin conexión: No se establece una conexión previa al envío de datos.
• Mejor esfuerzo: No se garantiza la entrega de paquetes.
• Independiente de los medios: Funciona independientemente del medio físico de transmisión.

Acciones de un Router con un Paquete

Los routers procesan los paquetes de forma individual, salto por salto. En cada salto, el router examina la dirección IP de destino y consulta su tabla de enrutamiento. El router puede realizar una de las siguientes acciones:

1. Reenviar el paquete al siguiente router.
2. Reenviar el paquete al host de destino.
3. Descartar el paquete.

Enrutamiento Estático y Dinámico

• Enrutamiento estático: Las rutas a redes remotas se configuran manualmente en el router.
• Enrutamiento dinámico: Los routers utilizan protocolos de enrutamiento para compartir información de enrutamiento y adaptarse a los cambios en la red.

Protocolos de Enrutamiento Dinámico Comunes

• Protocolo de información de enrutamiento (RIP)
• Protocolo de enrutamiento de gateway interno mejorado (EIGRP)
• Open Shortest Path First (OSPF)