Qué capa de OSI usa un protocolo orientado a la conexión para asegurar la entrega confiable de datos?

Soporte de una comunicación fiable

TCP es un protocolo de capa de transporte que puede implementarse para asegurar una entrega fiable de los datos. En términos de networking, la fiabilidad significa garantizar que cada pieza de datos que el origen envía llega a su destino. En la capa de transporte, las tres operaciones básicas de la fiabilidad son:
-Seguimiento de los datos transmitidos
-Acuse de recibo de los datos recibidos
-Retransmisión de los datos no reconocidos.
La capa de transporte del host emisor rastrea todas las piezas de datos para cada conversación y retransmite cualesquiera datos que el host receptor no haya reconocido con acuse de recibo. Estos procesos de fiabilidad añaden una sobrecarga adicional a los recursos de la red debido al acuse de recibo, el rastreo y la retransmisión. Para dar soporte a estas operaciones de fiabilidad, se intercambian más datos de control entre los hosts emisor y receptor. Esta información de control está contenida en la cabecera de capa 4.
Esto crea unas compensaciones entre el valor de la fiabilidad y la sobrecarga que supone para la red. En la capa de transporte, los protocolos especifican métodos para una entrega fiable y garantizada o del mejor esfuerzo. En el contexto del networking, una entrega del mejor esfuerzo se denomina inestable o no fiable, por que el destino no acusa recibo de los datos recibidos.
Las aplicaciones, como las bases de datos, las páginas web y el e-mail están diseñadas para usar un protocolo de capa de transporte con la fiabilidad implementada. Se considera entonces que la sobrecarga adicional de la red es necesaria para estas aplicaciones.
Otras aplicaciones son más tolerantes en cuando a la pérdida de pequeñas cantidades de datos.

4.2 TCP y UDP

Los dos protocolos de capa de transporte más comunes de la suite de protocolos TCP/IP son TCP y UDP. Los dos protocolos gestionan la comunicación de varias aplicaciones. Las diferencias entre los dos son las funciones específicas que cada protocolo implementa.

Protocolo de datagrama de usuario (UDP)

Es un protocolo sencillo y sin conexión que se describe en la RFC 768. Tiene la ventaja de proporcionar una entrega de datos con poca sobrecarga. Los segmentos de comunicación UDP se denominan datagramas.
UDP envía datagramas como mejor esfuerzo. Las aplicaciones que usan UDP son:
-Sistemas de nombres de dominio (DNS)
-Streaming (flujo) de video
-Voz sobre IP

Protocolo para el control de la transmisión (TCP)

Es un protocolo orientado a la conexión y se describe en la RFC 793. TCP incurre en una sobrecarga adicional para obtener funciones. Las funciones adicionales especificadas por TCP son la entrega en el mismo orden, una entrega fiable y el control del flujo. Cada segmento TCP tiene 20 bytes de sobrecarga en la cabecera al encapsular los datos de capa de aplicación, mientras que cada segmento UDP sólo tiene 8 bytes de sobrecarga.

Las siguientes aplicaciones utilizan TCP:
-Navegadores web
-E-mail
-Transferencias de archivos

Direccionamiento de puerto

Los servicios basados en TCP y UDP hacen un seguimiento de las distintas aplicaciones que se están comunicando. Para diferenciar los segmentos y los datagramas destinados a cada aplicación, tanto TCP como UDP tienen unos campos de cabecera que pueden identificar sin lugar a dudas estas aplicaciones.

Identificación de las conversaciones

La cabecera de cada segmento o datagrama contiene un puerto de origen y otro de destino. El número del puerto de origen es el número para la comunicación asociado con la aplicación originaria en el host local. El número del puerto de destino es el número para esa comunicación asociado con la aplicación de destino en el host remoto.
Los números de puerto se asignan de distintas formas, en función de si el mensaje es una solicitud o una respuesta.
Cuando una aplicación cliente envía una solicitud a una aplicación servidor, el puerto de destino contenido en la cabecera es el número de puerto que está asignado al daemon de servicio que se está ejecutando en el host remoto. El software cliente debe conocer el número de puerto que está asociado con el proceso servidor en el host remoto. Este número de puerto de destino se configura de forma predeterminada o manualmente.
El puerto de origen del encabezado de un segmento o datagrama de un cliente se genera de manera aleatoria. Siempre y cuando no entre en conflicto con otros puertos en uso en el sistema, el cliente puede elegir cualquier número de puerto. El número de puerto actúa como dirección de retorno para la aplicación que realiza la solicitud. La capa de transporte mantiene un seguimiento de este puerto y de la aplicación que generó la solicitud, de manera que cuando se devuelva una respuesta, pueda ser enviada a la aplicación correcta. El número de puerto de la aplicación que realiza la solicitud se utiliza como número de puerto de destino en la respuesta que vuelve del servidor.
La combinación del número de puerto de la capa de Transporte y de la dirección IP de la capa de Red asignada al host identifica de manera exclusiva un proceso en particular que se ejecuta en un dispositivo host específico. Esta combinación se denomina socket. Eventualmente, los términos número de puerto y socket se utilizan en forma indistinta. El término socket hace referencia sólo a la combinación exclusiva de dirección IP y número de puerto. Un par de sockets, que consiste en las direcciones IP y los números de puerto de origen y de destino, también es exclusivo e identifica la conversación entre dos hosts.

Herramientas y tipos de direccionamiento de puerto

La Autoridad de números asignados a Internet (IANA)
asigna los números de puerto. La IANA es un cuerpo de estandarización responsable de asignar varios estándares de direccionamiento.
Los distintos tipos de números de puerto son los siguientes:
-Puertos bien conocidos (números 0 a 1023).
-Puertos registrados (números 1024 a 49151).
-Puertos dinámicos o privados (números 49152 a 65535).

Puertos bien conocidos

Los puertos bien conocidos (número 0 a 1023)están reservados para los servicios y las aplicaciones. Por regla general, se utilizan para aplicaciones como HTTP, POP3/SMTP y Telnet. Ejemplos de puertos bien conocidos:

Puerto 20-Datos de protocolo de transferencia de archivos (FTP)-Protocolo TCP
Puerto 21---Control del protocolo de transferencia de archivos (FTP)-Protocolo TCP
Puerto 23---Telnet-Protocolo TCP
Puerto 25---Protocolo simple de transferencia de archivos (SMTP)-Protocolo TCP
Puerto 69---Protocolo trivial de transferencia de archivos (TFTP)-Protocolo TCP
Puerto 80---Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP)-Protocolo TCP
Puerto 110---Protocolo de oficina de correos versión 3 (POP3)-Protocolo TCP
Puerto 194---Internet Relay Chat (IRC)-Protocolo TCP
Puerto 443---SSL HTTP seguro (HTTPs)-Protocolo TCP
Puerto 520---Protocolo de información de enrutamiento (RIP)-Protocolo UDP