TCP, UDP e IP: Características y Funcionamiento de los Protocolos Clave de Internet

Protocolo TCP: Control de Transmisión en la Capa de Transporte

El Protocolo de Control de Transmisión (TCP), fundamental en la capa de transporte, se encarga de regular el flujo de información para garantizar una transmisión eficiente y sin errores.

Características Principales de TCP

• Orientado a la conexión: Antes de enviar datos, se establece una conexión (circuito virtual) entre el emisor y el receptor. Los paquetes pueden viajar desordenados por diversas rutas y se reensamblan en el destino.
• Fiable: Garantiza que la información llegue al destino sin errores mediante mecanismos como la paridad, checksum y confirmación de recepción.

Fases de la Transmisión TCP

1. Apertura de conexión.
2. Transferencia de datos.
3. Cierre de conexión.

Protocolo UDP: Datagramas de Usuario en la Capa de Transporte

El Protocolo de Datagrama de Usuario (UDP) ofrece una comunicación sencilla y de bajo consumo de recursos entre dos ordenadores. También opera en la capa de transporte.

Características Principales de UDP

• No confiable: No hay control sobre los paquetes enviados y recibidos. Pueden llegar erróneos, perderse o llegar desordenados. UDP no numera los datagramas ni utiliza confirmación de entrega.
• No orientado a conexión: No se establece una conexión previa entre origen y destino.

Usos Comunes de UDP

UDP es ideal cuando la velocidad es más crítica que la fiabilidad y se busca una baja sobrecarga en la red. Algunos ejemplos incluyen:

• Aplicaciones en tiempo real (audio, video) donde no se admiten retrasos.
• Consultas a servidores (como DNS) con pocos mensajes.
• Transmisiones multicast (a muchos destinos) o broadcast (a todos los destinos), evitando la saturación del emisor por confirmaciones.

Protocolos que utilizan UDP: DNS (Domain Name Server), SNMP (Simple Network Management Protocol), TFTP (Trivial File Transfer Protocol), NFS (Network File System).

Protocolo IP: Enrutamiento y Fragmentación de Datagramas

El Protocolo de Internet (IP) define las reglas para la transmisión de bloques de datos (datagramas) desde el origen hasta el destino. Es un sistema de conmutación de paquetes:

• No orientado a conexión: Cada paquete viaja independientemente.
• No fiable: Los paquetes pueden perderse, duplicarse o desordenarse.

Funciones Principales de IP

• Direccionamiento: Cada datagrama incluye en su cabecera las direcciones IP de origen y destino (identificadores de longitud fija).
• Fragmentación y reensamblaje: Los routers pueden dividir los datagramas para adaptarlos a redes con tamaños de trama más pequeños. La reunificación solo ocurre en el destino final.

Tratamiento de Datagramas IP

Cada datagrama IP se gestiona de forma independiente, transitando entre módulos de Internet hasta llegar a su destino, potencialmente a través de diversas redes interconectadas.

Tiempo de Vida (TTL)

Para evitar que los mensajes circulen indefinidamente, IP utiliza el Tiempo de Vida (TTL). El remitente establece un límite máximo, que se reduce en cada router. Si el TTL llega a cero, el datagrama se destruye y se envía un mensaje ICMP de "tiempo excedido" al origen.