9-UCV Protocolo de Transporte RCI

1

ESCUELA ACADMICO

PROFESIONAL DE

INGENIERA DE SISTEMAS

2

SESIN N09

CONTENIDO CONCEPTUAL 9.1 Capa de Transporte.

Recordando

Datos de usuario

Segmento de Aplicacin

14

Datos de usuario

Head Aplic.

Datos de Aplicacin

Head TCP

Datos de Aplicacin

Head Transp.

Head IP

Datagrama IP

Datos de Aplicacin

Head Transp.

Head Internet

Head Ethernet

20 20 4 46 a 1500 Bytes

Trama Ethernet

Cola Ethernet

Red Fsica

Aplicacin

TCP

IP

Driver Ethernet

Protocolos de acceso de red

Internet Protocol (IP)

Transmission Control Protocol (TCP) UDP

OSPF ICMP

BGP FTP HTTP SNMP TELNET SMTP

MIME

Recordando

Funciones de la capa de transporte

Segmentacin y Reensamblaje de

Datos

Identificacin de las aplicaciones (manejo

de puertos)

Incorporacin de protocolos

segn las aplicaciones

Separacin de

comunicaciones mltiples

(multiplexacin)

Protocolos de la capa de transporte

Protocolo de datagramas de usuario (UDP).-

UDP es un protocolo simple, no orientado a conexin.

Descrito en la RFC 768.

Provee la entrega de datos sin utilizar muchos recursos.

Enva los datagramas como "mejor intento".

Protocolo de control de transmisin (TCP).-

Protocolo orientado a la conexin

Descrito en la RFC 793.

Realiza funciones de entrega confiable

Realiza control de flujo.

Protocolos de la capa de transporte

Protocolo de Control de Transmisin

El Protocolo de Control de Tranmisin (TCP) fue creado entre los aos 1973 - 1974 por Vinton Cerf y Robert Kahn.

Reemplaz al protocolo NCP utilizado en Arpanet.

Constituye uno de los protocolos fundamentales en Internet.

Se encuentra documentado en el RFC 793.

El protocolo garantiza que los datos sern entregados en su destino sin errores y en el mismo orden en que se transmitieron.

Brinda soporte a las aplicaciones ms populares de Internet (HTTP, FTP, SMTP, etc.)

Qu ofrece TCP?

1. TCP es un protocolo orientado a conexin que asegura que los datos se entreguen de manera confiable, en secuencia y sin

errores.

2. TCP proporciona control de flujo de datos, lo que permite al receptor regular la cantidad de datos que el emisor debe enviar a

travs de un mecanismo de ventanas

3. TCP proporciona un mecanismo para distinguir distintas aplicaciones dentro de una misma mquina (concepto de Puerto)

4. TCP permite saber si un datagrama lleg adecuadamente al host receptor (acuse de recibo)

5. TCP se encarga de finalizar las conexiones en forma ordenada 6. TCP es un protocolo que se ajusta a las condiciones

de la red

Arquitectura TCP

Datos TCP

0 3 9 15

23 31

Opciones (si existen) Relleno

Suma de verificacin Puntero de urgencia

HLEN Reservado Code Bits Ventana

Nmero de acuse de recibo

Nmero de secuencia

Puerto fuente Puerto destino

Cabe

cera

(2

4 b

yte

s)

Encapsulamiento TCP en IP

Datos TCP


Suma de

verificacin

Puntero

de urgencia

Hlen Rsv. Code

Bits Ventana


Nmero de secuencia


CABECERA IP

Options

Ver Hlen TOS Total Lenght

Identification Fragment Off. Flag

TTL Protocol Checksum

Source IP Adress

Destination IP Adress Cab

ecera

IP

20 b

yte

s

0 4 8 16 19 31

40 b

yte

s

0 3 9 15 23 31

24 b

yte

s

Campos del Protocolo TCP

Datos TCP


Suma de

verificacin

Puntero

de urgencia

Hlen Rsv. Code

Bits Ventana


Nmero de secuencia


0 3 9 15 23 31

24 b

yte

s

Puerto de fuente y destino:

Identifican los programas de aplicacin

en los extremos de la comunicacin.

Nmero de secuencia:

Indica la posicin de los datos en el

flujo de datos de origen. Indica el valor

del primer byte del segmento

transmitido.

Nmero de acuse de recibo:

Contiene el valor del siguiente nmero

de secuencia (siguiente byte) que se

espera recibir.

Datos TCP


Suma de

verificacin

Puntero

de urgencia

Hlen Rsv. Code

Bits Ventana


Nmero de secuencia


0 3 9 15 23 31

24 b

yte

s

HLEN:

Indica la longitud de la cabecera TCP.

Reservado:

Reservado para uso futuro.

Code Bits:

Indica el contenido del segmento

URG Campo Puntero de Urgencia es vlido

ACK Campo Acuse de Recibo es vlido

PSH Solicitud de una Peticin Forzada

RST Reinicio de la conexin

SYN Sincronizar nmero de secuencia

FIN El emisor finaliza el flujo de datos



Datos TCP


Suma de

verificacin

Puntero

de urgencia

Hlen Rsv. Code

Bits Ventana


Nmero de secuencia


0 3 9 15 23 31

24 b

yte

s

Ventana:

Especifica cuntos datos est

dispuesto a aceptar el receptor por

cada segmento enviado. Indica el

tamao de la memoria intermedia.

Suma de Verificacin:

Verifica y comprueba la integridad de

los datos y la cabecera TCP (con

Pseudo-cabecera IP)

Puntero de Urgencia:

Indica la posicin del segmento en

dnde terminan los datos urgentes.

Permite enviar datos fuera de banda.

Pseudo cabecera IP

0 3 9 15 23 31

Data


Suma de verificacin Puntero de urgencia

HLEN Reservado Code Bits Ventana


Nmero de secuencia


00 Protocolo (IP) Longitud TCP

Direccin IP de destino

Direccin IP de origen Pseudo

cabecera

Segmento

TCP

Cabecera

TCP

Datos TCP

0 0 0 0

Clculo del

Checksum

Proceso de Acuse de Recibo (ACK)

MENSAJES

EN LA RED

Envo del

segmento 1

Envo del

segmento 2

Recepcin del

ACK 1

Recepcin del

segmento 1

Envo del ACK 1

EMISOR RECEPTOR

Recepcin del

segmento 2

Envo del ACK

2 Recepcin del

ACK 2

ACK para retransmisin

MENSAJES

EN LA RED

Envo del

segmento 1

Re-envo del

segmento 1

Debera recibir

ACK 1

Debera llegar

segmento 1

Debera enviar

ACK 1

EMISOR RECEPTOR

Recepcin del

segmento 1

Envo del ACK

1

Recepcin del

ACK 1

FIN DEL TEMPORIZADOR

Segmento Perdido

Recibo SYN

ACK (x+1)

seq=y

Establecimiento de conexin

MENSAJES

EN LA RED

Envo SYN

seq=x

Envo ACK

(y+1)

seq=(x+1)

Recibo SYN seq=x

Envo SYN ACK

(x+1) seq=y

EMISOR RECEPTOR

Establezco

conexin

Finalizacin de conexin

Recibo ACK

(x+1)

MENSAJES

EN LA RED

Envo SYN

seq=x (terminar

conexin)

Envo ACK (y+1)

(conexin

terminada)

Recibo

segmento FIN

Envo ACK (x+1)

Recibo ACK (y+1)

(conexin

terminada)

Recibo FIN y ACK

(y)

Envo FIN y ACK

(y)

EMISOR RECEPTOR

Inconvenientes del ACK

Duplicidad en el envo de segmentos y de la seal ACK .

Solucin:

Mal uso del ancho de banda de la red . Se enviar un nuevo segmento slo si se recibe la seal ACK

Solucin:

Asignar a cada segmento un nmero de secuencia

Utilizacin de la ventana deslizante

Concepto de Ventana Deslizante

Es un algoritmo por el cual se toman un grupo determinado de bits dentro de una ventana y se envan sin esperar el ACK de cada uno de ellos.

El mecanismo de ventana deslizante, controla que el transmisor mande informacin dentro de los lmites del buffer del receptor

Se envan varios segmentos antes de recibir un acuse de recibo (ACK) .

Permite la utilizacin del ancho de banda de manera ms eficiente.

El protocolo define un tamao de ventana y se transmiten todos los

segmentos que encajen en la ventana.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Ventana deslizante

Concepto de Ventana Deslizante

1. Se definen una ventana de n segmentos (ejemplo n=2)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

2. Se envan dos segmentos

3. Se recibe el ACK de los segmentos enviados y se desliza la ventana

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 1

8 9

Regiones de una Ventana TCP

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 10 11

Bytes enviados

y reconocidos Bytes que no se

enviarn si la

ventana no se mueve

Bytes enviados pero

faltan reconocer

Bytes no enviados pero

se enviarn sin retardo

Ventana activa

Mensajes en una Ventana

MENSAJES

EN LA RED

Envo del segmento 1

Envo del segmento 2

Recepcin del

ACK 1

Recepcin del segmento 1

Recepcin del segmento 2

Recepcin del

ACK 2

EMISOR RECEPTOR

Envo ACK 1

Envo ACK 2

Se envan segmentos 1 y 2

antes de enviar el ACK

Control de Flujo en TCP

Contribuye con la confiabilidad de la transmisin TCP.

El campo Nmero de secuencia especifica el nmero del primer byte del

segmento que se transmite luego de recibir el ACK

El campo Acuse de recibo especifica el nmero del prximo byte

esperado

El campo Tamao de

Ventana especifica la

cantidad de bytes que

sern transmitidos.

Uso de la Ventana Deslizante

Problemas de la Ventana Deslizante

Sndrome de la ventana tonta

Se da cuando la velocidad del transmisor es mayor a la del receptor o

a la del medio.

Solucin

RFC1122: Plantea un control de ventana segn el tiempo de espera del

ACK

Tiempo lmite para la retransmisin (timeout)

Se da cuando expira el temporizador de ACK

Soluciones:

Algoritmo de Van Jacobson: Actualiza el timeout al ltimo tiempo de

ACK recibido.

Algoritmo de Karn: Se dobla automticamente el tiempo de timeout

hasta que el ACK llega sin timeout.

El concepto de Puerto

Un puerto es un nmero de 16 bits, empleado por TCP para identificar a que protocolo del nivel superior o programa de aplicacin se

deben entregar los mensajes recibidos.

Los nmeros de puertos son controlados y asignados por IANA

Un SOCKET combinacin el nmero del puerto de la capa de Transporte

con una direccin IP de la capa de Red asignada al host. Se utiliza para

identificar un proceso en particular que la PC est ejecutando.

Por ejemplo, Un host que realiza una solicitud Web a un servidor, con

direccin IP 45.92.100.20, tendr un socket: 45.92.100.20:80.

Tipos de puertos

Algunos Puertos bien conocidos

Puerto Descripcin

20/tcp FTP (File Transfer Protocol datos)

21/tcp FTP (File Transfer Protocol control)

23/tcp Telnet (comunicaciones de texto inseguras)

25/tcp SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

53/tcp y udp DNS (Sistema de Nombres de Dominio)

67/udp DHCP (Server)

68/udp DHCP (Client)

80/tcp HTTP (Protocolo de Transferencia de HiperTexto)

88/tcp Kerberos (Agente de autenticacin)

110/tcp POP3 (Post Office Protocol Email)

1863/tcp MSN Messenger (Sistema de Mensajera)

4662/tcp eMule (aplicacin de comparticin de ficheros)

9898/tcp Gusano Dabber (troyano/virus)

http://www.ietf.org/rfc/rfc1700.txt

Estos puertos se

encuentran

asignados en el

RFC 1700

El comando Netstat

El comando permite conocer las conexiones TCP activas que se

encuentran en un host. Se utiliza para verificar las conexiones TCP; ya que las

conexiones TCP no descritas pueden representar una importante amenaza a la

seguridad.

Puerto de

Origen

Protocolo

Direccin o nombre

del host remoto Puerto de Destino Estado de la conexin

Protocolo UDP

Est definido en la RFC 768

Proporciona los mecanismos para que una aplicacin enve datagramas a otra aplicacin.

UDP suministra puertos para distinguir varias aplicaciones que se ejecutan en una misma mquina; es decir realiza procesos de

multiplexacin y demultiplexacin.

Es un protocolo NO confiable y NO orientado a conexin.

UDP tiene las siguientes caractersticas:

No emplea acuse de recibo.

No ordena los mensajes entrantes.

No controla la velocidad de los datos en la red.

Sus principales aplicaciones son: DNS y SNMP

Formato UDP

Suma de verificacin UDP:

Es opcional (para ahorrar tiempo de procesamiento)

Datos

Longitud del mensaje UDP Suma de verificacin UDP

Puerto UDP de origen

0 15 16 31

Puerto UDP de destino

Longitud del mensaje UDP:

Indica el tamao en bytes del datagrama UDP (Cabecera + Datos)

Puerto de origen y puerto de Destino:

Son utilizados para la identificar a las aplicaciones en los host de

comunicacin.

Comparacin Final

Protocolo TCP Protocolo UDP

Orientado a Conexin No orientado a conexin

Permite identificar aplicaciones Permite identificar aplicaciones

Realiza multiplex. y demultiplex. Realiza multiplex. y demultiplex.

Realiza Suma de Verificacin Realiza Suma de Verificacin

Realiza control de flujo No realiza control de flujo

Garantiza entrega confiable No garantiza entrega confiable

Requiere establecer conexiones No requiere establecer conexiones

Permite el envo de ACK No permite el envo de ACK

Puede ordenar los mensajes No puede ordenar los mensajes

Soporta Telnet, FTP, HTTP, etc. Soporta DNS, RIP, VoIP, etc.

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