Fundamentos de la Capa de Transporte: Funcionamiento y Diferencias Clave entre TCP y UDP

Capa de Transporte: Fundamentos y Protocolos Clave

Los dos protocolos más importantes de esta capa son el TCP (Transmission Control Protocol) y el UDP (User Datagram Protocol).

Protocolo TCP (Transmission Control Protocol)

El TCP se encarga de los servicios de envío de datos con detección y corrección de errores. Las características principales de este protocolo son:

• Fiabilidad.
• Orientado a la conexión y al flujo de datos.

Protocolo UDP (User Datagram Protocol)

El UDP proporciona servicios de envío de datagramas sin conexión. Este protocolo ofrece a los programas de aplicación acceso directo al envío de datagramas, similar al servicio que proporciona el IP (Internet Protocol).

UDP permite a las aplicaciones intercambiar mensajes con un mínimo de supervisión por parte del protocolo.

¿Cuándo utilizar UDP?

UDP es ideal para:

• Envío de pequeñas cantidades de datos: Sería más costoso supervisar el establecimiento de conexiones y asegurar un envío fidedigno que retransmitir el conjunto de datos completo.
• Aplicaciones que se ajustan al modelo "pregunta-respuesta": La respuesta se puede usar como una confirmación a la pregunta. Si no se recibe respuesta en un cierto periodo de tiempo, la aplicación simplemente vuelve a enviar la pregunta.

Fiabilidad en TCP

Las aplicaciones que requieren un servicio de transmisión de datos fidedigno utilizan el protocolo TCP. Este protocolo verifica que los datos se envíen a través de la red adecuadamente y en la secuencia apropiada.

Mecanismo de Confirmación Positiva con Retransmisión (PAR)

Para lograr la fiabilidad, TCP se basa en el mecanismo de Confirmación Positiva con Retransmisión (PAR, del inglés: Positive Acknowledgement with Retransmission).

Este mecanismo consiste en que el emisor envía los datos una y otra vez, hasta que reciba la confirmación del receptor.

Orientación a la Conexión y Flujo de Datos

El protocolo TCP es un protocolo orientado a la conexión. Este protocolo establece una conexión lógica entre las dos máquinas que se comunican, intercambiando información de control antes y después de la transmisión de los datos.

Gestión del Flujo de Bytes

TCP visualiza los datos que envía como un flujo continuo de bytes, no como paquetes independientes. Debido a esto, es crucial enviarlos en la secuencia adecuada. TCP se encarga de mantener esta secuencia mediante los campos de número de secuencia y número de confirmación ubicados en la cabecera del segmento.

Establecimiento de Conexión: El "Apretón a Tres Vías"

En el proceso de intercambio de información de control que realiza TCP antes de establecer la conexión, se intercambian tres paquetes. Dicho intercambio se denomina "Apretón a Tres Vías" (o Three-Way Handshake).

Fase 1: Sincronización Inicial

En el primer segmento, el emisor comunica al receptor el número inicial de su secuencia. Esto se realiza:

1. Poniendo este número en el campo número de secuencia de la cabecera del segmento.
2. Activando el bit de sincronización de números de secuencia (SYN).