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capa de Transporte Las responsabilidades principales que debe cumplir son:
seguimiento de la comunicación individual entre aplicaciones en los hosts origen y destino,
segmentación de datos y gestión de cada porción,
reensamble de segmentos en flujos de datos de aplicación, e
identificación de las diferentes aplicaciones.
Seguimiento de Conversaciones individuales
Es responsabilidad de la capa de Transporte mantener los diversos streams de comunicación entre las aplicaciones.
Segmentación de datos
Debido a que cada aplicación genera un stream de datos para enviar a una aplicación remota, estos datos deben prepararse para ser enviados por los medios en partes manejables.

Esto incluye la encapsulación necesaria en cada sección de datos. Cada sección de datos de aplicación requiere que se agreguen encabezados en la capa de Transporte para indicar la comunicación a la cual está asociada.
Reensamble de segmentos
En el host de recepción, cada sección de datos puede ser direccionada a la aplicación adecuada. Además, estas secciones de datos individuales también deben reconstruirse para generar un stream completo de datos que sea útil para la capa de Aplicación. Los protocolos de la capa de Transporte describen cómo se utiliza la información de encabezado de dicha capa para reensamblar las secciones de datos en streams y enviarlas a la capa de Aplicación.
Identificación de las aplicaciones
Para poder transferir los streams de datos a las aplicaciones adecuadas, la capa de Transporte debe identificar la aplicación de destino. Para lograr esto, la capa de Transporte asigna un identificador a la aplicación. Los protocolos TCP/IP denominan a este identificador número de puerto.

Este número de puerto se utiliza en el encabezado de la capa de Transporte para indicar con qué aplicación está asociada esa sección de datos.
Separación de comunicaciones múltiples
La división de los datos en partes pequeñas y el envío de estas partes desde el origen hacia el destino permiten que se puedan entrelazar (multiplexar) distintas comunicaciones en la misma red.
Las funciones principales especificadas por todos los protocolos de la capa de Transporte incluyen:
Segmentación y reensamblaje:

Multiplexación de conversaciones:
Segmentación y reensamblaje:
La capa de Transporte divide los datos de aplicación en bloques de datos de un tamaño adecuado. En el destino, la capa de Transporte reensambla los datos antes de enviarlos a la aplicación o servicio de destino.
Multiplexación de conversaciones:
Pueden existir varias aplicaciones o servicios ejecutándose en cada host de la red. A cada una de estas aplicaciones o servicios se les asigna una dirección conocida como puerto para que la capa de Transporte pueda determinar con qué aplicación o servicio se identifican los datos
Además de utilizar la información contenida en los encabezados para las funciones básicas de segmentación y reensamblaje de datos, algunos protocolos de la capa de Transporte proveen:
conversaciones orientadas a la conexión,
entrega confiable,
reconstrucción ordenada de datos, y
control del flujo.
Establecimiento de una sesión
La capa de Transporte puede brindar esta orientación a la conexión creando una sesión entre las aplicaciones. Estas conexiones preparan las aplicaciones para que se comuniquen entre sí antes de que se transmitan los datos. Dentro de estas sesiones, se pueden gestionar de cerca los datos para la comunicación entre dos aplicaciones.
Entrega confiable
Por varias razones, es posible que una sección de datos se corrompa o se pierda por completo a medida que se transmite a través de la red. La capa de Transporte puede asegurar que todas las secciones lleguen a destino al contar con el dispositivo de origen para volver a transmitir los datos que se hayan perdido.
Entrega en el mismo orden
Ya que las redes proveen rutas múltiples que pueden poseer distintos tiempos de transmisión, los datos pueden llegar en el orden incorrecto. Al numerar y secuenciar los segmentos, la capa de Transporte puede asegurar que los mismos se reensamblen en el orden adecuado.
Control del flujo
Los hosts de la red cuentan con recursos limitados, como memoria o ancho de banda. Cuando la capa de Transporte advierte que estos recursos están sobrecargados, algunos protocolos pueden solicitar que la aplicación que envía reduzca la velocidad del flujo de datos. Esto se lleva a cabo en la capa de Transporte regulando la cantidad de datos que el origen transmite como grupo. El control del flujo puede prevenir la pérdida de segmentos en la red y evitar la necesidad de retransmisión.
En la capa de Transporte, las tres operaciones básicas de confiabilidad son:
seguimiento de datos transmitidos,
acuse de recibo de los datos recibidos, y
retransmisión de cualquier dato sin acuse de recibo.
Determinación de la necesidad de confiabilidad
Las aplicaciones, como bases de datos, las páginas Web y los e-mails, requieren que todos los datos enviados lleguen al destino en su condición original, de manera que los mismos sean útiles. Todos los datos perdidos pueden corromper una comunicación y dejarla incompleta o ilegible. Por lo tanto, estas aplicaciones se diseñan para utilizar un protocolo de capa de Transporte que implemente la confiabilidad. El uso de recursos de red adicionales se considera necesario para estas aplicaciones.
Protocolos de la capa de Transporte
Protocolo de datagramas de usuario (UDP)

Protocolo de control de transmisión (TCP)
Protocolo de datagramas de usuario (UDP)
UDP es un protocolo simple, sin conexión, descrito en la RFC 768. Cuenta con la ventaja de proveer la entrega de datos sin utilizar muchos recursos. Las porciones de comunicación en UDP se llaman datagramas. Este protocolo de la capa de Transporte envía estos datagramas como "maximo esfuerzo".

Entre las aplicaciones que utilizan UDP se incluyen:

sistema de nombres de dominios (DNS),

streaming de vídeo, y

Voz sobre IP (VoIP).
Protocolo de control de transmisión (TCP)
TCP es un protocolo orientado a la conexión, descrito en la RFC 793. TCP incurre en el uso adicional de recursos para agregar funciones. Las funciones adicionales especificadas por TCP están en el mismo orden de entrega, son de entrega confiable y de control de flujo. Cada segmento de TCP posee 20 bytes de carga en el encabezado, que encapsulan los datos de la capa de Aplicación, mientras que cada segmento UDP sólo posee 8 bytes de carga.

Las aplicaciones que utilizan TCP son:

exploradores Web,

e-mail, y

transferencia de archivos
socket.
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.
Existen distintos tipos de números de puerto:
Puertos bien conocidos (Números del 0 al 1 023):

Puertos Registrados (Números 1024 al 49151):


Puertos dinámicos o privados (Números del 49 152 al 65 535):
Puertos bien conocidos (Números del 0 al 1 023):
estos números se reservan para servicios y aplicaciones. Por lo general, se utilizan para aplicaciones como HTTP (servidor Web), POP3/SMTP (servidor de e-mail) y Telnet.
Puertos Registrados (Números 1024 al 49151):
estos números de puertos están asignados a procesos o aplicaciones del usuario. Estos procesos son principalmente aplicaciones individuales que el usuario elige instalar en lugar de aplicaciones comunes que recibiría un puerto bien conocido. Cuando no se utilizan para un recurso del servidor, estos puertos también pueden utilizarse si un usuario los selecciona de manera dinámica como puerto de origen.
Puertos dinámicos o privados (Números del 49 152 al 65 535):
también conocidos como puertos efímeros, suelen asignarse de manera dinámica a aplicaciones de cliente cuando se inicia una conexión. No es muy común que un cliente se conecte a un servicio utilizando un puerto dinámico o privado (aunque algunos programas que comparten archivos punto a punto lo hacen).
Utilización de los dos protocolos TCP y UDP
Algunas aplicaciones pueden utilizar los dos protocolos: TCP y UDP. Por ejemplo, el bajo gasto de UDP permite que DNS atienda rápidamente varias solicitudes de clientes. Sin embargo, a veces el envío de la información solicitada puede requerir la confiabilidad de TCP. En este caso, el número 53 de puerto conocido es utilizado por ambos protocolos con este servicio.
Netstat
es una utilidad de red importante que puede usarse para verificar esas conexiones. Netstat indica el protocolo en uso, la dirección y el número de puerto locales, la dirección y el número de puerto ajenos y el estado de la conexión.
La diferencia clave entre TCP y UDP Confiabilidad
La confiabilidad de la comunicación TCP se lleva a cabo utilizando sesiones orientadas a la conexión. Antes de que un host que utiliza TCP envíe datos a otro host, la capa de Transporte inicia un proceso para crear una conexión con el destino.

Luego de establecida la sesión, el destino envía acuses de recibo al origen por los segmentos que recibe. Estos acuses de recibo forman la base de la confiabilidad dentro de la sesión TCP. Cuando el origen recibe un acuse de recibo, reconoce que los datos se han entregado con éxito y puede dejar de rastrearlos. Si el origen no recibe el acuse de recibo dentro de un tiempo predeterminado, retransmite esos datos al destino.
Dividir los datos de aplicación en secciones garantiza
que los datos se transmitan dentro de los límites del medio y que los datos de distintas aplicaciones puedan ser multiplexados en el medio.
TCP segmentación
cada encabezado de segmento contiene un número de secuencia. Este número de secuencia permite que las funciones de la capa de Transporte del host de destino reensamblen los segmentos en el mismo orden en el que fueron transmitidos. Esto asegura que la aplicación de destino cuente con los datos en la forma exacta en la que se enviaron.
UDP segmentación
también rastrean las conversaciones entre aplicaciones, no tienen en cuenta el orden en el que se transmitió la información ni el mantenimiento de la conexión. No existe número de secuencia en el encabezado UDP. UDP es un diseño simple y genera menos carga que TCP, lo que produce una transferencia de datos más rápida.
Los tres pasos para el establecimiento de una conexión TCP son:
1. El cliente que inicia la conexión envía un segmento que contiene un valor de secuencia inicial, que actúa como solicitud para el servidor para comenzar una sesión de comunicación.

2. El servidor responde con un segmento que contiene un valor de reconocimiento igual al valor de secuencia recibido más 1, además de su propio valor de secuencia de sincronización. El valor es uno mayor que el número de secuencia porque el ACK es siempre el próximo Byte u Octeto esperado. Este valor de reconocimiento permite al cliente unir la respuesta al segmento original que fue enviado al servidor.

3. El cliente que inicia la conexión responde con un valor de reconocimiento igual al valor de secuencia que recibió más uno. Esto completa el proceso de establecimiento de la conexión.
Dentro del encabezado del segmento TCP, existen seis campos de 1 bit que contienen información de control utilizada para gestionar los procesos de TCP. Estos campos son los siguientes:
URG: Urgente campo de señalizador significativo,

ACK: Campo significativo de acuse de recibo,

PSH: Función de empuje,

RST: Reconfiguración de la conexión,

SYN: Sincronizar números de secuencia,

FIN: No hay más datos desde el emisor.
funcionamiento del protocolo TCP de enlace de tres vías

Paso 1:
Un cliente TCP comienza el enlace de tres vías enviando un segmento con el señalizador de control SYN (Sincronizar números de secuencia) establecido, indicando un valor inicial en el campo de número de secuencia del encabezado.

Este valor inicial para el número de secuencia, conocido como número de secuencia inicial (ISN), se elige de manera aleatoria y se utiliza para comenzar a rastrear el flujo de datos desde el cliente al servidor para esta sesión.
funcionamiento del protocolo TCP de enlace de tres vías

Paso 2:
El servidor TCP necesita reconocer la recepción del segmento SYN del cliente para establecer la sesión de cliente a servidor. Para hacerlo, el servidor envía un segmento al cliente con el señalizador ACK establecido indicando que el número de acuse de recibo es significativo. Con este señalizador establecido en el segmento, el cliente interpreta esto como acuse de recibo de que el servidor ha recibido el SYN del cliente TCP.

El valor del número de campo del acuse de recibo es igual al número de secuencia inicial del cliente más 1. Esto establece una sesión desde el cliente al servidor. El señalizador ACK permanecerá establecido para mantener el equilibrio de la sesión. Cabe recordar que la conversación entre el cliente y el servidor está compuesta en realidad por dos sesiones de una vía: una del cliente al servidor y la otra del servidor al cliente.
funcionamiento del protocolo TCP de enlace de tres vías

Paso 3:
Paso 3

Por último, el cliente TCP responde con un segmento que contiene un ACK que actúa como respuesta al SYN de TCP enviado por el servidor. No existen datos de usuario en este segmento. El valor del campo número de acuse de recibo contiene uno más que el número de secuencia inicial recibido del servidor. Una vez establecidas ambas sesiones entre el cliente y el servidor, todos los segmentos adicionales que se intercambien en la comunicación tendrán establecido el señalizador ACK.
Para cerrar la conexión se debe establecer el señalizador de control FIN (Finalizar) en el encabezado del segmento.
1. Cuando el cliente no tiene más datos para enviar al stream, envía un segmento con el señalizador FIN establecido.

2.El servidor envía un ACK para acusar recibo de Fin y terminar la sesión del cliente al servidor.

3. El servidor envía un FIN al cliente para finalizar la sesión del servidor al cliente.

4. El cliente responde con un ACK para dar acuse de recibo de FIN desde el servidor.
Cuando los servicios envían datos utilizando TCP, los segmentos pueden llegar a destinos desordenados.
Cuando los servicios envían datos utilizando TCP, los segmentos pueden llegar a destinos desordenados. Para que el receptor comprenda el mensaje original, los datos en estos segmentos se reensamblan en el orden original. Para lograr esto, se asignan números de secuencia en el encabezado de cada paquete.
Durante la configuración de la sesión, se establece un número de secuencia inicial (ISN).
Este número de secuencia inicial representa el valor de inicio para los bytes de esta sesión que se transmitirán a la aplicación receptora. A medida que se transmiten los datos durante la sesión, el número de secuencia se incrementa en el número de bytes que se han transmitido. Este rastreo de bytes de datos permite que cada segmento se identifique y se envíe acuse de recibo de manera exclusiva. Se pueden identificar segmentos perdidos.
Control del flujo
El campo Tamaño de la ventana en el encabezado TCP especifica la cantidad de datos que puede transmitirse antes de que se reciba el acuse de recibo.
El mecanismo de retroalimentación de TCP ajusta la tasa de transmisión de datos efectiva al flujo máximo que la red y el dispositivo de destino pueden soportar sin sufrir pérdidas.
Reducción del tamaño de la ventana
Si el destino necesita disminuir la tasa de comunicación debido a limitaciones de memoria del búfer, puede enviar un valor de tamaño de la ventana menor al origen como parte de un acuse de recibo.
protocolos principales de la capa de Aplicación que utilizan UDP se incluyen
sistema de denominación de dominio (DNS),
protocolo simple de administración de red (SNMP),
protocolo de configuración dinámica de host (DHCP),
protocolo de información de enrutamiento (RIP),
protocolo trivial de transferencia de archivos (TFTP), y
juegos en línea.
La PDU de UDP se conoce como
Datagrama
Puertos TCP bien conocidos
21 FTP
23 tELNET
25 SMTP
80 HTTP
110 POP3
194 INTERNET RELAY CHAT (ICP)
443 HTTPS SEGURO
PUERTOS UDP BIEN CONOCIDOS
69 TFTP
520 RIP
PUERTOS TCP/UDP COMUNES CONOCIDOS
53 DNS
161 SNMP
531 MENSAJERIA INSTANTANEA AOL, IRC
PUERTOS TCP REGISTRADOS
1863 MSN MESSENGER
8008 HTTP ALTERNATIVO
8080 HTTP ALTERNATIVO
PUERTOS UDP REGISTRADOS
18012 PROTOCOLOS DE AUTENTICACION RADIUS
2000 CISCO SCCP (VOIP)
5004 RIP (VOICE VIDEO TRANSPORT CALL)
5060 SIP (VOIP)
PUERTOS TCP/UDP REGISTRADOS
1433 MSL SQL
2949 WAP (MMS)
PUERTOS BIEN CONOCIDOS
0-1023
PUERTOS REGISTRADOS
1024-49151
PUERTOS DINAMICOS O PRIVADOS
49152-65535