13-Capítulo 2:El modelo OSI.La capa 4 (Capa de transporte)

Summary

En este video, Enrique Ramos explica en detalle la capa 4 del modelo OSI, conocida como la capa de transporte. Se analizan los dos principales protocolos de esta capa: TCP y UDP, explicando sus diferencias y usos. TCP es un protocolo confiable y orientado a la conexión, ideal para situaciones donde se necesita asegurar la entrega de datos, como en correos electrónicos o banca en línea. Por otro lado, UDP es más rápido y eficiente, pero menos confiable, y es común en transmisiones de video y audio. También se abordan conceptos como la ventana deslizante y el almacenamiento en buffer.

Takeaways

• 🔍 La capa de transporte (capa 4) del modelo OSI es la línea divisoria entre las capas superiores e inferiores, encargada de la transferencia libre de errores.
• 📦 Los datos en la capa de transporte se manejan como segmentos en TCP y como datagramas en UDP.
• 🔗 TCP es un protocolo orientado a la conexión, lo que significa que proporciona una transmisión de datos confiable con reconocimiento y retransmisión si se pierde información.
• 🚀 UDP es un protocolo no orientado a la conexión, más rápido y eficiente que TCP, ideal para aplicaciones de transmisión de audio y video, donde no importa si se pierden algunos datos.
• 💡 El saludo de tres vías (SYN, SYN-ACK, ACK) es el mecanismo de establecimiento de conexión en TCP.
• 📊 TCP utiliza control de flujo y retransmisión mediante una ventana deslizante, ajustando dinámicamente la cantidad de datos que se envían según la calidad de la transmisión.
• 🎥 UDP es preferido para transmisiones en vivo debido a su baja sobrecarga y menor necesidad de retransmisión, lo que permite una experiencia fluida.
• 🛠 Los dispositivos que operan en la capa 4 incluyen balanceadores de carga, cortafuegos, y aceleradores WAN que gestionan el tráfico a nivel de los protocolos TCP y UDP.
• 📈 El almacenamiento en buffer en dispositivos como enrutadores permite gestionar la transmisión de datos cuando el ancho de banda está limitado, almacenando temporalmente datos hasta que puedan ser enviados.
• 🔒 Los cortafuegos que bloquean puertos específicos, como el puerto 53 para tráfico DNS, también operan en la capa 4, gestionando la seguridad en base a los protocolos TCP y UDP.

Q & A

¿Qué es la capa de transporte en el modelo OSI y cuál es su función principal?

La capa de transporte es la cuarta capa del modelo OSI. Su función principal es garantizar la transferencia confiable y eficiente de datos entre el emisor y el receptor, gestionando la corrección de errores, control de flujo y retransmisión de segmentos si es necesario.

¿Cuál es la diferencia entre TCP y UDP en la capa de transporte?

TCP (Protocolo de Control de Transmisión) es un protocolo orientado a la conexión que garantiza la entrega confiable de datos mediante el uso de un proceso de saludo de tres vías y retransmisión de segmentos en caso de pérdida. UDP (Protocolo de Datagramas de Usuario) es un protocolo no orientado a la conexión, más rápido pero menos confiable, ya que no utiliza retransmisiones ni confirmaciones.

¿Qué es el saludo de tres vías o negociación en tres pasos en TCP?

El saludo de tres vías es un proceso en TCP para establecer una conexión confiable entre un cliente y un servidor. Inicia con el envío de un paquete SYN del cliente al servidor, el servidor responde con un paquete SYN-ACK, y finalmente el cliente envía un paquete ACK, confirmando que la comunicación está lista para comenzar.

¿En qué situaciones se recomienda usar UDP en lugar de TCP?

UDP se utiliza cuando la velocidad es más importante que la confiabilidad, como en la transmisión de audio y video en tiempo real. En estos casos, la pérdida de algunos datos no afecta significativamente la calidad de la transmisión y se prioriza el rendimiento sobre la retransmisión de datos perdidos.

¿Qué es la ventana deslizante y cómo funciona en TCP?

La ventana deslizante es un mecanismo de control de flujo en TCP que ajusta dinámicamente la cantidad de datos que pueden ser enviados antes de recibir una confirmación. Si hay muchas retransmisiones, la ventana se cierra para enviar menos datos, y si no hay errores, la ventana se abre para permitir el envío de más datos, maximizando el rendimiento.

¿Qué sucede cuando se pierde un segmento de datos en TCP?

Cuando se pierde un segmento en TCP, el receptor no envía un acuse de recibo (ACK) para ese segmento, lo que lleva al emisor a retransmitir el segmento perdido hasta que se reciba correctamente, asegurando así la entrega completa de los datos.

¿Por qué es importante el mecanismo de secuenciación en TCP?

El mecanismo de secuenciación en TCP asegura que los segmentos de datos lleguen en el orden correcto. Si los segmentos llegan desordenados debido a diferentes rutas en la red, TCP los reorganiza según su número de secuencia para que el receptor pueda procesarlos de manera coherente.

¿Qué es el almacenamiento en buffer y cómo afecta a la transmisión de datos?

El almacenamiento en buffer es una memoria temporal que guarda datos cuando el ancho de banda disponible no es suficiente para transmitirlos inmediatamente. Una vez que el ancho de banda está disponible, los datos almacenados se transmiten. Si el buffer se llena por exceso de datos, puede provocar la pérdida de segmentos.

¿Qué dispositivos de red operan en la capa de transporte?

Los dispositivos que operan en la capa de transporte incluyen cortafuegos, balanceadores de carga y aceleradores WAN. Estos dispositivos pueden bloquear o permitir el tráfico basado en los puertos y protocolos TCP/UDP, y optimizar la transferencia de datos en la red.

¿Por qué se utiliza TCP para aplicaciones como la banca o correos electrónicos?

TCP se utiliza para aplicaciones críticas como la banca o correos electrónicos porque garantiza una transmisión confiable y segura de los datos. La retransmisión de segmentos y los acuses de recibo aseguran que toda la información llegue al destino sin errores, lo cual es esencial para estas aplicaciones.