CAPA 4 TRANSPORTE

CAPA 4 TRANSPORTE

La capa 4 es la que se encarga de brindar un transporte confiable asegurando que los datos lleguen sin errores y en la secuencia correcta, coordina múltiples aplicaciones que interactúen en la red simultáneamente de tal forma que los datos enviados por una aplicación sean recibidos por la aplicación correspondiente.

CAPA 4 TRANSPORTE La meta de la capa de transporte es ofrecer un servicio, económico y confiable a sus usuarios (capas inferiores). Para lograr este tipo de calidad en el servicio la capa se basa en dos tipos de servicios:

1. Orientado a conexión (establecimiento, transferencia de datos y liberación)

2. Mo orientado (donde se manejan los paquetes).

Los elementos que funcionan en la capa de Transporte son:

• Direccionamiento

• Establecimiento de conexión

• Liberación de una conexión

• Control de flujo y almacenamiento en buffer

• Multiplexión

• Recuperación de caídas

CAPA 4 TRANSPORTE DIRECCIONAMIENTO

• Cada host está identificado por una dirección IP lógica. Esta dirección es única para cada host que se comunica mediante TCP/IP. Cada dirección IP de 32 bits identifica la ubicación de un sistema host en la red de la misma manera que una dirección identifica un domicilio en una ciudad.

• Al igual que una dirección tiene un formato de dos partes estándar (el nombre de la calle y el número del domicilio), cada dirección IP está dividida internamente en dos partes: un Id. de red y un Id. de host

CAPA 4 TRANSPORTE DIRECCIONAMIENTO

• El Id. de red, también conocido como dirección de red, identifica un único segmento de red dentro de un conjunto de redes (una red de redes) más grande. Todos los sistemas que están conectados y comparten el acceso a la misma red tienen un Id. de red común en su dirección IP completa. Este Id. también se utiliza para identificar de forma exclusiva cada red en un conjunto de redes más grande.

• El Id. de host, también conocido como dirección de host, identifica un nodo (estación de trabajo, servidor, enrutador u otro dispositivo) dentro de cada red. El Id. de host de cada dispositivo identifica de forma exclusiva un único sistema en su propia red.

CAPA 4 TRANSPORTE ESTABLECIMIENTO DE CONEXIÓN

Las conexiones las inicia, normalmente, el cliente (apertura activa) → El servidor hace una apertura pasiva.

Protocolo de establecimiento de conexión:

• El emisor (cliente) envía un segmento SYN especificando el nº de puerto del servidor al que quiere conectarse y el nº de secuencia inicial (segmento 1).

CAPA 4 TRANSPORTE ESTABLECIMIENTO DE CONEXIÓN

Protocolo de establecimiento de conexión:

• El servidor responde con su propio segmento SYN que contiene el nº de secuencia inicial del servidor (segmento 2). También asiente (ACK) el SYN del cliente + 1 (los mensajes SYN consume un nº de secuencia).

• El cliente asiente el SYN del servidor con un nº de ACK igual al ISN del servidor +1 (segmento 3).

CAPA 4 TRANSPORTE LIBERACIÓN DE UNA CONEXIÓN

• Se intercambian 4 segmentos para cerrar una conexión.

– Una conexión TCP es full-duplex y cada dirección se cierra independientemente.

– Cada extremo envía un FIN cuando a finalizado el envío de datos → El otro extremo puede continuar enviando datos (half-close).

• El extremo que envía el primer FIN realiza el cierre activo, y el otro

extremo el cierre pasivo.

– Cualquiera de los dos extremos puede iniciar el cierre.

CAPA 4 TRANSPORTE LIBERACIÓN DE UNA CONEXIÓN

• Protocolo de finalización de conexión:

– El cliente finaliza la aplicación → El cliente TCP envía un FIN (segmento 4) con el número de secuencia correspondiente (cierre del flujo de datos cliente a servidor).

– El servidor responde con un ACK (segmento 5) del nº de secuencia + 1 (los mensajes FIN consumen un nº de secuencia).

– A continuación, el servidor envía un FIN (segmento 6).

– El cliente confirma la recepción del FIN, con un ACK del nº de secuencia recibido + 1 (segmento 7)

CAPA 4 TRANSPORTE CONTROL DE FLUJO Y ALMACENAMIENTO EN BUFFER

Si se puede aceptar la nueva conexión → TCP lo hace.

La aplicación del servidor no “ve” la nueva conexión hasta que no se recibe el

tercer segmento del establecimiento de la conexión.

Si el cliente comenzara a enviar datos antes de que esta notificación se produzca, estos datos se encolarían en un buffer de entrada.

Si no hay sitio en la cola para la nueva conexión → Se rechaza sin enviar nada de

vuelta al cliente. En el cliente se producirá un timeout.

Una vez terminada la comunicación (por timeaut o half-close) el Buffer queda librado par realizar otras tareas.

CAPA 4 TRANSPORTE MULTIPLEXIÓN

• Es la combinación de dos o más canales de información en un solo medio de transmisión usando un dispositivo llamado multiplexor. El proceso inverso se conoce como demultiplexación. Un concepto muy similar es el de control de acceso al medio.

• La multiplicación se realiza mediante el puerto (origen o destino) que puede vale de 0 a 65535

• los puestos del 0 a 1023 están reservados para servidores “bien conocidos” (Well known ports)

• LA combinación de una dirección IP y un puerto identifican un Socket (origen o destino de los datagramas UDP)

Por ejemplo 192.13.54.138:14587

CAPA 4 TRANSPORTE RECUPERACIÓN DE CAÍDAS

Si los hosts están sujetos a caídas, la recuperación es fundamental. Si la entidad de transporte está por entero dentro de los hosts, la recuperación de caídas de red y de enrutadores es sencilla. Si la capa de red proporciona servicio de datagramas, las entidades de transporte esperan pérdida de algunas TPDUs todo el tiempo, y saben cómo manejarla. Si la capa de red proporciona servicio orientado a la conexión, entonces la pérdida de un circuito virtual se maneja estableciendo otro nuevo y sondeando la entidad de transporte remota para saber cuales TPDUs ha recibido y cuales no.

Un problema más complicado es la manera de recuperarse de caídas del host. Al reactivarse, sus tablas están en el estado inicial y no se sabe con precisión donde estaba.

En un intento por recuperar su estado previo, el servidor podría enviar una TPDU de difusión a todos los demás host, anunciando que se acaba de caer y solicitando a todos sus clientes que le informen el estado de todas la conexiones abiertas.

CAPA 4 TRANSPORTE Protocolos de transporte

Internet tiene dos protocolos principales en la capa de transporte, uno orientado a la conexión y otro no orientado a la conexión. El protocolo no orientado a la conexión es el UDP y el orientado es el TCP.

UDP: Permite el envío de datagramas a través de la red sin que se haya establecido previamente una conexión, ya que el propio datagrama incorpora suficiente información de direccionamiento en su cabecera. Tampoco tiene confirmación, ni control de flujo, por lo que los paquetes pueden adelantarse unos a otros; y tampoco se sabe si ha llegado correctamente, ya que no hay confirmación de entrega o de recepción.

CAPA 4 TRANSPORTE Protocolos de transporte

TCP: Dentro de una red de datos compuesta por computadoras pueden usar TCP para crear conexiones entre ellos a través de las cuales puede enviarse un flujo de datos. El protocolo garantiza que los datos serán entregados en su destino sin errores y en el mismo orden en que se transmitieron. También proporciona un mecanismo para distinguir distintas aplicaciones dentro de una misma máquina, a través del concepto de puerto.