Operationalisation of Dependent Variable 50

5.1.6.1 PROTOCOLO TCP (Transmission Control Protocol)

Este protocolo permite la administración de datos que vienen del nivel más bajo o van hacia él, TCP es un protocolo orientado a conexión, es decir, que permite que dos máquinas que están comunicadas controlen el estado de la transmisión en forma segura gracias al sistema de acuse de recibo del protocolo TCP. Esto significa que los routers que funcionan en la capa de Internet sólo tienen que enviar los datos en forma de datagramas, sin preocuparse con el monitoreo de datos porque esta función la cumple el protocolo TCP. [30]

Además, TCP posibilita la realización de una tarea importante que es multiplexar y demultiplexar; es decir que permite la transmisión de datos desde diferentes aplicaciones en la misma línea ordenando la información que llega en paralelo. Estas operaciones se realizan empleando el concepto de puertos (o conexiones), es decir, un número vinculado a un tipo de aplicación que, cuando se combina con una dirección de IP, permite determinar en forma exclusiva una aplicación que se ejecuta en una máquina determinada. [30]

Características protocolo TCP

El protocolo TCP está documentado en el RFC 793 de la IETF; es orientado a la conexión, y tiene una operación full-dúplex, contiene una revisión de errores por medio de una técnica de checksum que es usada para verificar que los paquetes no estén corruptos. Tiene acuses de recibo de uno o más paquetes, el receptor regresa un acuse de recibido, al transmisor indicando que recibió los paquetes. si los paquetes no son notificados, el transmisor puede reenviar los paquetes o terminar la conexión si el transmisor cree que el receptor no está más en la conexión.

Por medio de un control de flujo, si el transmisor está desbordando el buffer del receptor por transmitir demasiado rápido, el receptor descarta paquetes. los acuses fallidos que llegan al transmisor le alertan para bajar la tasa de transferencia o dejar de transmitir, y por medio del servicio de recuperación de paquetes, el receptor puede pedir la retransmisión de un paquete. si el paquete no es notificado como recibido (ack), el transmisor envía de nuevo el paquete. [31]

Funcionamiento protocolo TCP

Las conexiones TCP se componen de tres etapas: establecimiento de conexión, transferencia de datos y fin de la conexión. Para establecer la conexión se usa el procedimiento llamado negociación en tres pasos (3-way handshake). Una negociación en cuatro pasos (4-way handshake) es usada para la desconexión. Durante el establecimiento de la conexión, algunos parámetros como el número de secuencia son configurados para asegurar la entrega ordenada de los datos y la robustez de la comunicación.

El segmento TCP está compuesto por los datos enviados desde la capa de aplicación y la cabecera añadida por el protocolo de transporte. El segmento TCP es luego encapsulado en un datagrama IP para ser enviado por la capa de red. [32]

El formato de la cabecera TCP se detalla a continuación:

Figura 3. Formato de cabecera TCP

➢ Puerto de origen (16 bits): Puerto relacionado con la aplicación en curso en la máquina origen

➢ Puerto de destino (16 bits): Puerto relacionado con la aplicación en curso en la máquina destino

➢ Número de secuencia (32 bits): Cuando el indicador SYN está fijado en 0, el número

de secuencia es el de la primera palabra del segmento actual.

Cuando SYN está fijado en 1, el número de secuencia es igual al número de secuencia inicial utilizado para sincronizar los números de secuencia (ISN).

➢ Número de acuse de recibo (32 bits): El número de acuse de recibo, también llamado número de descargo se relaciona con el número (secuencia) del último segmento esperado y no el número del último segmento recibido.

➢ Longitud de cabecera (4 bits): Esto permite ubicar el inicio de los datos en el paquete. Aquí, el margen es fundamental porque el campo opción es de tamaño variable.

➢ Reservado (6 bits): Un campo que actualmente no está en uso, pero se proporciona para el uso futuro.

➢ Indicadores (6x1 bit): Los indicadores representan información adicional:

o URG: Si este indicador está fijado en 1, el paquete se debe procesar en forma urgente.

o ACK: Si este indicador está fijado en 1, el paquete es un acuse de recibo. o PSH (PUSH): Si este indicador está fijado en 1, el paquete opera de acuerdo

con el método PUSH.

o RST: Si este indicador está fijado en 1, se restablece la conexión.

o SYN: El indicador SYN de TCP indica un pedido para establecer una conexión. o FIN: Si este indicador está fijado en 1, se interrumpe la conexión.

➢ Ventana (16 bits): Campo que permite saber la cantidad de bytes que el receptor desea recibir sin acuse de recibo.

➢ Suma de verificación (CRC): La suma de control se realiza tomando la suma del campo de datos del encabezado para poder verificar la integridad del encabezado.

➢ Puntero urgente (16 bits): Indica el número de secuencia después del cual la información se torna urgente.

➢ Opciones (tamaño variable): Diversas opciones[32]

5.1.6.2 PROTOCOLO UDP (User Datagram Protocol)

Es un protocolo basado en el intercambio de datagramas el cual no es muy fiable ya que no tiene confirmación ni control de flujo, por lo que los paquetes pueden adelantarse unos a otros. Tampoco se sabe si ha llegado correctamente, ya que no hay confirmación de entrega por lo tanto esta no está garantizada; permite el envío de datagramas a través de la red sin que se haya establecido previamente una conexión. Es generalmente el protocolo usado en la transmisión de vídeo y voz a través de una red. Debido a que no hay tiempo para enviar de nuevo paquetes perdidos cuando se está escuchando a alguien o viendo un vídeo en tiempo real. Resulta más importante transmitir con velocidad que garantizar el hecho de que lleguen absolutamente todos los bytes. [33]

Características Protocolo UDP

El protocolo UDP está documentado en el RFC 768. Su uso principal es para protocolos en los que el intercambio de paquetes de la conexión y desconexión es mayor, o no son rentables con respecto a la información transmitida, así como para la transmisión de audio y vídeo en tiempo real.

Las características principales de este protocolo son:

➢ Trabaja sin conexión, es decir que no emplea ninguna sincronización entre el origen y

el destino.

➢ Trabaja con paquetes o datagramas enteros, no con bytes individuales como TCP. Una

de bytes, de forma que, por cada bloque de bytes enviado de la capa de aplicación a la capa de transporte, se envía un paquete UDP.

➢ No es fiable. No emplea control del flujo ni ordena los paquetes.

➢ Su gran ventaja es que provoca poca carga adicional en la red ya que es sencillo y

emplea cabeceras muy simples. [34] Funcionamiento protocolo UDP

Un ordenador puede enviar paquetes UDP sin establecer primero una conexión con el receptor. Un datagrama UDP se realiza en un solo paquete IP y, por tanto, se limita a una carga máxima de 65.507 bytes para IPv4 y IPv6 para 65.527 bytes. La transmisión de los paquetes IP grandes por lo general requiere la fragmentación IP. La fragmentación disminuye la fiabilidad y la eficiencia de comunicación y debe theerfore ser evitado. [35]

Para transmitir un datagrama UDP, un ordenador completa los campos apropiados en la cabecera UDP (PCI) y reenvía los datos junto con la cabecera para su transmisión por la capa de red IP.

Figura 4. Formato de cabecera UDP

La cabecera del protocolo UDP consta de 8 bytes de información de control de protocolo (PCI) La cabecera UDP consta de cuatro campos cada uno de 2 bytes de longitud:

➢ Puerto de origen (paquetes UDP de un cliente utilice esto como un punto de acceso al servicio (SAP) para indicar la sesión en el cliente local que originó el paquete. Paquetes UDP desde un servidor llevan el servidor de SAP en este campo)

➢ Puerto de destino (paquetes UDP de un cliente utilizar esto como un punto de acceso al servicio (SAP) para indicar el servicio requerido desde el servidor remoto. Paquetes UDP desde un servidor de llevar el cliente de SAP en este campo)

➢ Longitud UDP (El número de bytes que comprende los datos de información de cabecera y la carga útil UDP combinados)

➢ UDP Checksum (A suma de comprobación para verificar que el de extremo a extremo de datos no ha sido corrompido por los routers o puentes en la red o por el procesamiento en un sistema final. El algoritmo para calcular la suma de comprobación es el algoritmo estándar de Internet Suma de control. Esto permite al receptor para verificar que era el destino previsto del paquete, ya que cubre las direcciones IP, números de puerto y número de protocolo, y se verifica que el paquete no está truncado o rellenado, ya que cubre el campo de tamaño. Por lo tanto, esto protege una aplicación en contra de recibir datos de carga útil dañados en lugar de, o además de, los datos que se envió. en los casos en que no se requiera esta comprobación, el valor de 0x0000 se coloca en este campo, en cuyo caso los datos no se comprueba por el receptor.

Al igual que para otros protocolos de transporte, la cabecera UDP y los datos no son procesados por sistemas intermedios (IS) en la red, y se entregan a su destino final en la misma forma que originalmente transmitida.

En el destino final, la capa de protocolo UDP recibe paquetes del IP de capa de red. Estos se comprueban mediante la suma de comprobación (cuando> 0, esta comprueba el correcto funcionamiento de extremo a extremo del servicio de red) y todas las PDU no válidas se descartan. UDP no hace ninguna provisión para el informe de errores si los paquetes no se entregan. Los datos válidos se pasan al protocolo de capa de sesión adecuado señalado por los números de puerto de origen y de destino (es decir, la sesión de puntos de acceso al servicio). [35] COMPARACION PROTOCOLOS DE TRANSPORTE

Los protocolos de transporte garantizan una comunicación segura y eficiente, se encarga de la segmentación de los mensajes y de su reensamblado supervisando a su vez el orden de llegada. Los protocolos de transporte que se reconocieron en el presente trabajo se diferencian en diversos aspectos, su comparación se evidencia a continuación.

Tabla 8. COMPARACION PROTOCOLOS DE TRANSPORTE

UDP TCP

Función Intercambio de datagramas a través de una red.

Transporte confiable y bidireccional de datos. Uso UDP es generalmente el protocolo usado

en la transmisión de vídeo y voz a través de una red.

TCP es útil para aplicaciones que requieren confiabilidad alta y donde el tiempo de transmisión es menos crítico.

Conexión Es un protocolo sin conexiones. Es un protocolo orientado a conexiones.

Flujo Es un flujo de mensajes. Es un flujo de bits.

Mensajes No se fragmentan los mensajes. Divide los mensajes en datagramas. Verificación de

errores

Tiene verificación de errores, pero no tiene opciones para recuperar/corregir los mismos.

tiene verificación de errores.

Errores No proporciona control de errores y control de flujo, en caso de error.

Proporciona control de errores y control de flujo.

Confiabilidad No hay garantía de que los paquetes de data o mensajes lleguen.

La data transferida llegará intacta y en el mismo orden en que fue enviado

Compatibilidad Es compatible con la radiodifusión. No es compatible con la multidifusión y la radiodifusión.

Nombre paquete El paquete UDP se llama como datagramas de usuario.

El paquete TCP se llama como segmento. Transmisión No admite la transmisión full dúplex. Admite la transmisión full dúplex. Ventajas -La latencia es bien tolerada.

- Las velocidades máximas solo se pueden forzar por ancho de banda real.

-Los datos llegan en orden y sin duplicarse. -

Desventajas -No hay garantía que el paquete llegue. - UDP sufre más pérdida de paquetes que TCP.

-Es la primera cosa descartada cuando un router está corto de memoria.

-TCP no se utiliza para broadcast o transmisión multicast.

-No concluye una transmisión sin todos los datos en movimiento explícitamente confirmado.