¿Qué es la capa de transporte?

El modelo de interconexión de sistemas abiertos, o modelo OSI, es un modelo conceptual que se utiliza para describir las partes que componen una red informática. Su objetivo principal es crear una comprensión cotidiana para desarrollar estándares y protocolos de redes. El modelo es bastante útil para ayudar a comprender los conceptos básicos de las redes informáticas.

Sin embargo, vale la pena tener en cuenta que la implementación de los protocolos en el mundo real difiere un poco. Hay muchos protocolos de cruce de capas. Los conceptos de red modernos tampoco encajan necesariamente bien en el modelo OSI. Aún así, es útil entender los conceptos básicos.

El modelo OSI tiene siete capas, con los números más bajos acercándose a los cables metálicos desnudos que transmiten datos. La capa de transporte es la capa cuatro. La capa de transporte es responsable de proporcionar servicios de comunicación de extremo a extremo entre los dispositivos que se comunican. Los protocolos de la capa de transporte pueden estar orientados a la conexión. Sin embargo, también pueden ser sin conexión.

TCP, que significa Transmission Control Protocol, es el protocolo de capa de transporte más conocido y utilizado. Está orientado a la conexión formando comunicación bidireccional y cuenta con detección de errores y funcionalidad de retransmisión. UDP, el protocolo de capa de transporte más popular, significa Universal Datagram Protocol. No tiene conexión y el remitente nunca sabe si el destinatario alguna vez recibió una transmisión. Juntos, estos dos protocolos constituyen la mayor parte del tráfico de red en Internet. También son los únicos dos protocolos implementados en todos los principales sistemas operativos.

TLS, o Transport Layer Security, es un protocolo de cifrado utilizado en HTTPS, entre otras cosas. A pesar de incluir las palabras "Capa de transporte" en su nombre, TLS opera en la capa 6 del modelo OSI, la capa de presentación, y cifra los datos antes de que lleguen a los protocolos reales de la capa de transporte.

Características de los protocolos de la capa de transporte

Los protocolos de la capa de transporte pueden estar orientados a la conexión. Esto suele ser más fácil de administrar para una aplicación, ya que hay un único flujo de datos en lugar de una serie de datagramas potencialmente incompleta. La secuencia de datos también es generalmente importante. Si bien las redes generalmente darán como resultado que los paquetes se entreguen en el orden en que fueron enviados, no necesariamente se puede confiar en esto. Los segmentos se pueden numerar para que se puedan reordenar si se muestran en el orden incorrecto.

La detección de errores se puede implementar mediante códigos de detección de errores, como una suma de comprobación. Se puede enviar un mensaje de recibo confirmando el recibo exitoso con un ACK y un error con un NACK. Al recibir un NACK o un tiempo de espera, el remitente puede repetir automáticamente la transmisión. El control de flujo puede garantizar que el remitente no transmita tan rápido que el receptor no pueda seguir el ritmo.

La prevención de la congestión ayuda a garantizar un rendimiento óptimo de la red incluso con cargas pesadas. El inicio lento, por ejemplo, obliga a algunas conexiones a comenzar lentamente y aumentar su velocidad, lo que les permite evitar sobrecargar la red. Esto es especialmente importante con respecto a las retransmisiones, ya que la congestión de la red podría haber sido la causa del primer problema, y ​​la retransmisión nuevamente exacerba el problema. La multiplexación permite la definición de números de puerto para que múltiples transmisiones puedan ocurrir simultáneamente en la misma máquina y todas lleguen a la aplicación adecuada sin interferir entre sí.

Ninguna de estas características es obligatoria para los protocolos de la capa de transporte. TCP, por ejemplo, admite todas las funciones anteriores. UDP, sin embargo, solo admite multiplexación.

Orientado a la conexión frente a sin conexión

Por lo general, la mayoría de las comunicaciones de red son bidireccionales y siguen un patrón de solicitud-respuesta. El tráfico web es un excelente ejemplo de esto. Para casos de uso de solicitud-respuesta, TCP es ideal. Ofrece una conexión fiable entre las dos partes. Si un segmento no se recibe correctamente, esto podría causar que una página web no se muestre correctamente. Sin embargo, la verificación automática de errores y la reproducción ayudan a detectar y corregir estos errores lo más rápido posible. El tiempo de transporte adicional es un problema menor que el contenido roto.

Sin embargo, este no es siempre el caso. El tiempo de transmisión puede ser necesario cuando se ve una transmisión de video en vivo, se transmite audio o se juega un videojuego en línea. Ciertamente no es ideal para perder un datagrama, pero es preferible esperar a que se retransmita, ya que el contenido ya se habrá movido en el momento en que lo haya hecho. Como tal, el contenido en tiempo real y de transmisión tiende a usar UDP. Es más liviano y más rápido porque no garantiza una transmisión exitosa, a diferencia de TCP.

Conclusión

La capa de transporte es la capa 4 del modelo OSI. Es responsable de proporcionar servicios de comunicación de extremo a extremo entre los dispositivos que se comunican. Los protocolos en esta capa pueden ofrecer conexiones confiables, incluso a través de conexiones inestables o sin conexión, suponiendo que la mayoría del tráfico pase bien. Ambas opciones son útiles y tienen muchos casos de uso. Combinados, TCP y UDP constituyen la mayor parte del tráfico de red en Internet.