Capa de Transporte
del modelo OSI


 Aspectos básicos de networking: Capítulo 4




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Objetivos
   Explicar la función de los protocolos y los servicios
    de la capa de transporte en el soporte de las
    comunicaciones a través de las redes de datos.
   Analizar la aplicación y el funcionamiento de los
    mecanismos del protocolo TCP que soportan la
    confiabilidad.
   Analizar la aplicación y el funcionamiento de los
    mecanismos del protocolo TCP que soportan el
    reensamblaje y administran la pérdida de datos.
   Analizar el funcionamiento del protocolo de
    datagrama de usuario (UDP) en relación con el
    soporte de la comunicación entre dos procesos
    en dispositivos finales.

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Los servicios y la función de la capa
   de transporte



 La Capa 4 tiene la función de:
    – la conexión logica entre los dispositivos
     finales de la red
    – proporciona servicio de transporte desde
     un host hasta su destino.
 Servicio de Fin a Fin.
 La capa de Transporte además proporciona
  dos protocolos
    –TCP – Transmission Control Protocol
    –UDP – User Datagram Protocol
 PDU: Segmento                       © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados.   Cisco Public   3
Los servicios y la función de la capa
  de transporte
   Las funciones más importantes de la capa de transporte y el rol que
    cumple en las redes de datos




 Responsabilidades Esenciales:
    – Seguimiento de la comunicación entre las aplicaciones individuales.
    – Segmentación de la data
    – Administración de cada segmento
    – Reensamblaje de los segmentos
    – Identificación de las diferentes aplicaciones
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Los servicios y la función de la capa
  de transporte
   Soporte de comunicación confiable



Capa de Transporte
 Protocolos:
    – TCP
    – UDP
 IP es un servicio de entrega de mejor esfuerzo
    – Sin garantías
    – Servicio de Mejor esfuerzo
    – “Poco servicio”
 TCP/UDP son responsables de la entrega de servicios IP’s entre dos
  sistemas finales.
    – Conocida como Capa de Transporte multiplexa y demultiplexa.
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Los servicios y la función de la capa
de transporte




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UDP


  TCP vs. UDP

                                                                                           TCP
 TCP provee:
                                 UDP provee:
    Entrega Confiable              Entrega no confiable
    Chequeo de Errores             No hace Chequeo de Errores
    Control de Flujo               Sin Control de Flujo
    Control de Congestión          Sin Control de Congestión
    Entrega Organizada             Sin Entrega Organizada
                                    (No existe el establecimiento
   (Establecimiento de Conexiones) de las conexiones)
   Aplicaciones:                   Aplicaciones
      •HTTP                           • DNS (usualmente)
      •FTP                            • SMTP
                                      • DHCP
      •Telnet
                                      • RTP (Real-Time Protocol)
      •MSN messenger                  • VoIP
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HTTP
          HTTP
                                                                                                  SMTP
                                                     FTP                                                FUNDCUC
                                                                                                        Web Server

                                                                                   TCP
                                                                                   TCP

                   TCP
                                                                                                               ISP’s
                   TCP                                                                                        Email and
                   TCP                                                                                          FTP
                   UDP                                                                                         Server
                                                                                     TCP
                                                                                     UDP
 Un solo cliente puede tener múltiples conexiones de transporte con
  múltiples servidores.
 Notese que las conexiones TCP son conexiones orientadas al servicio
  (flecha de dos puntas) entre los hosts, y la conexión UDP es sin
  orientacion al servicio (flecha de una via).
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 Ambos TCP y UDP usan números de puertos (o sockets) para transferir
  información a las capas superiores.

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de transporte




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http://www.iana.org/assignments/port-numbers




 El Internet Assigned Numbers Authority (IANA)
  asigna los números de puerto.
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 Números de puertos bien conocidos (Números desde 0 al 1023)
   – Reservados para servicios y aplicaciones comunes.
   –HTTP (web server), POP3/SMTP (e-mail server) y Telnet.
       •Cliente: Puerto de Destino TCP
       •Servidor: Puerto de origen TCP

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 Puertos Registrados (desde el 1024 al 49151)
   – Asignado a procesos de usuarios o aplicaciones.
   – Aplicaciones no comunes.
        •Cliente: Puerto de destino TCP
        •Server: Puerto de Origen TCP

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 Puertos Privados o Dinámicos (desde el 49152 al 65535)
    – También conocidos como puertos efímeros
    – Normalmente se asigna de forma dinámica a las aplicaciones del cliente
     al iniciar una conexión.
        •Cliente: Puerto de origen TCP
        •Server: Puerto de destino TCP
    – También puede incluir el rango de puertos
    – Nota: Algunos programa para descargar archivos peer-to-peer usan
     estos puertos como Puertos Registrados




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Client                                                                                   Server



         Telnet




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Client TCP Header
       0                                      15 16                             31


1028          16-bit Source Port Number                  16-bit Destination Port Number
                                                                                                    23
                                      32-bit Sequence Number


                                   32 bit Acknowledgement Number

       4-bit Header      6-bit       U A P R S F
          Length      (Reserved)     R C S S Y I               16-bit Window Size
                                     G K H T N N


                 16-bit TCP Checksum                         16-bit Urgent Pointer


                                          Options (if any)


               Data for TelnetData (if any)


  Cliente                                                                                                                                           Server




   El Cliente envía un segmento TCP con:
       – Puerto de Destino: 23 (Numero de puerto bien conocido)
       – Puerto de Origen: 1028 (Puerto Dinámico asignado por el cliente)
                                                                                     © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados.   Cisco Public   16
Server TCP Header
                                     0                                             15 16                                 31


                                23              16-bit Source Port Number                     16-bit Destination Port Number
                                                                                                                               1028
                                                                         32-bit Sequence Number


                                                                     32 bit Acknowledgement Number

                                     4-bit Header          6-bit        U A P R S F
                                        Length          (Reserved)      R C S S Y I                  16-bit Window Size
                                                                        G K H T N N


                                                  16-bit TCP Checksum                                16-bit Urgent Pointer


                                                                              Options (if any)


                                                 Data for TelnetData (if any)


Cliente                                                                                                          Server




 El servidor responde con un segmento TCP que incluye:
    – Puerto de Destino: 1028 (Puerto dinámico asignado por el cliente)
    – Puerto de Origen: 23 (Numero de puerto bien conocido)
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 Note la diferencia en la forma de los puertos de origen y destino el
  que se utilizan en el cliente y en el servidor:
Cliente (iniciando un servicio Telnet):
 Puerto de destino = 23 (telnet)
 Puerto de Origen = 1028 (dinámicamente asignado)


Server (respondiendo al servicio Telnet):
 Puerto de destino = 1028 (puerto de origen del cliente)                                            18
 Puerto de Origen = 23 (telnet)
                          © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados.   Cisco Public        18
49888                                     49890




 Mismo cliente al mismo servidor- Dos diferentes sesiones HTTP
 Cliente: Mismo puerto de destino
 Cliente: Diferente puertos de origen para identificar de forma exclusiva esta
  sesión web.                         © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados.   Cisco Public   19
TCP
                                                                                                         Connection State
 o                       Source      Destination
UDP                        IP Source     IP Destination
                                Port            Port




      www.google.com          www.cisco.com                                            netstat –n
  Nota: Al descargar un documento web y cada unos de sus objetos es común que
   se habrán varias sesiones TCP.

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Los servicios y la función de la capa
de transporte




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Aplicación y funcionamiento de los
mecanismos del protocolo TCP
 Pasos del intercambio de señales para el
  establecimiento de sesiones TCP




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Administración de sesiones TCP




                 © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados.   Cisco Public   23
Administración de sesiones TCP




                 © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados.   Cisco Public   24
Administración de sesiones TCP
 Solución de retransmisión utilizada por TCP para la
  pérdida de datos




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Protocolo UDP
 Características del protocolo UDP y los tipos de
  comunicación para los que es más adecuado




                          © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados.   Cisco Public   26
Protocolo UDP




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Protocolo UDP
 Enumere los pasos a medida que se utilicen los
  números de puerto y el protocolo UDP en la
  comunicación cliente/servidor




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TCP
UDP y TCP                                              0

                                                              16-bit Source Port Number
                                                                                              15 16                                31

                                                                                                            16-bit Destination Port Number


                                                                                      32-bit Sequence Number



UDP                                                    4-bit Header      6-bit
                                                                                   32 bit Acknowledgement Number

                                                                                     U A P R S F
                                                          Length      (Reserved)     R C S S Y I                 16-bit Window Size
                                                                                     G K H T N N


                                                                 16-bit TCP Checksum                            16-bit Urgent Pointer


                                                                                          Options (if any)


                                                                                            Data (if any)




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Resumen




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© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados.   Cisco Public   31

Exploration network chapter4

  • 1.
    Capa de Transporte delmodelo OSI Aspectos básicos de networking: Capítulo 4 © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 1
  • 2.
    Objetivos  Explicar la función de los protocolos y los servicios de la capa de transporte en el soporte de las comunicaciones a través de las redes de datos.  Analizar la aplicación y el funcionamiento de los mecanismos del protocolo TCP que soportan la confiabilidad.  Analizar la aplicación y el funcionamiento de los mecanismos del protocolo TCP que soportan el reensamblaje y administran la pérdida de datos.  Analizar el funcionamiento del protocolo de datagrama de usuario (UDP) en relación con el soporte de la comunicación entre dos procesos en dispositivos finales. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 2
  • 3.
    Los servicios yla función de la capa de transporte  La Capa 4 tiene la función de: – la conexión logica entre los dispositivos finales de la red – proporciona servicio de transporte desde un host hasta su destino.  Servicio de Fin a Fin.  La capa de Transporte además proporciona dos protocolos –TCP – Transmission Control Protocol –UDP – User Datagram Protocol  PDU: Segmento © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 3
  • 4.
    Los servicios yla función de la capa de transporte  Las funciones más importantes de la capa de transporte y el rol que cumple en las redes de datos  Responsabilidades Esenciales: – Seguimiento de la comunicación entre las aplicaciones individuales. – Segmentación de la data – Administración de cada segmento – Reensamblaje de los segmentos – Identificación de las diferentes aplicaciones © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 4
  • 5.
    Los servicios yla función de la capa de transporte  Soporte de comunicación confiable Capa de Transporte  Protocolos: – TCP – UDP  IP es un servicio de entrega de mejor esfuerzo – Sin garantías – Servicio de Mejor esfuerzo – “Poco servicio”  TCP/UDP son responsables de la entrega de servicios IP’s entre dos sistemas finales. – Conocida como Capa de Transporte multiplexa y demultiplexa. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 5
  • 6.
    Los servicios yla función de la capa de transporte © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 6
  • 7.
    UDP TCPvs. UDP TCP  TCP provee:  UDP provee:  Entrega Confiable  Entrega no confiable  Chequeo de Errores  No hace Chequeo de Errores  Control de Flujo  Sin Control de Flujo  Control de Congestión  Sin Control de Congestión  Entrega Organizada  Sin Entrega Organizada  (No existe el establecimiento (Establecimiento de Conexiones) de las conexiones) Aplicaciones:  Aplicaciones •HTTP • DNS (usualmente) •FTP • SMTP • DHCP •Telnet • RTP (Real-Time Protocol) •MSN messenger • VoIP © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 7
  • 8.
    HTTP HTTP SMTP FTP FUNDCUC Web Server TCP TCP TCP ISP’s TCP Email and TCP FTP UDP Server TCP UDP  Un solo cliente puede tener múltiples conexiones de transporte con múltiples servidores.  Notese que las conexiones TCP son conexiones orientadas al servicio (flecha de dos puntas) entre los hosts, y la conexión UDP es sin orientacion al servicio (flecha de una via). © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 8
  • 9.
     Ambos TCPy UDP usan números de puertos (o sockets) para transferir información a las capas superiores. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 9
  • 10.
    Los servicios yla función de la capa de transporte © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 10
  • 11.
    http://www.iana.org/assignments/port-numbers  El InternetAssigned Numbers Authority (IANA) asigna los números de puerto. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 11
  • 12.
     Números depuertos bien conocidos (Números desde 0 al 1023) – Reservados para servicios y aplicaciones comunes. –HTTP (web server), POP3/SMTP (e-mail server) y Telnet. •Cliente: Puerto de Destino TCP •Servidor: Puerto de origen TCP © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 12
  • 13.
     Puertos Registrados(desde el 1024 al 49151) – Asignado a procesos de usuarios o aplicaciones. – Aplicaciones no comunes. •Cliente: Puerto de destino TCP •Server: Puerto de Origen TCP © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 13
  • 14.
     Puertos Privadoso Dinámicos (desde el 49152 al 65535) – También conocidos como puertos efímeros – Normalmente se asigna de forma dinámica a las aplicaciones del cliente al iniciar una conexión. •Cliente: Puerto de origen TCP •Server: Puerto de destino TCP – También puede incluir el rango de puertos – Nota: Algunos programa para descargar archivos peer-to-peer usan estos puertos como Puertos Registrados © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 14
  • 15.
    Client Server Telnet © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 15
  • 16.
    Client TCP Header 0 15 16 31 1028 16-bit Source Port Number 16-bit Destination Port Number 23 32-bit Sequence Number 32 bit Acknowledgement Number 4-bit Header 6-bit U A P R S F Length (Reserved) R C S S Y I 16-bit Window Size G K H T N N 16-bit TCP Checksum 16-bit Urgent Pointer Options (if any) Data for TelnetData (if any) Cliente Server  El Cliente envía un segmento TCP con: – Puerto de Destino: 23 (Numero de puerto bien conocido) – Puerto de Origen: 1028 (Puerto Dinámico asignado por el cliente) © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 16
  • 17.
    Server TCP Header 0 15 16 31 23 16-bit Source Port Number 16-bit Destination Port Number 1028 32-bit Sequence Number 32 bit Acknowledgement Number 4-bit Header 6-bit U A P R S F Length (Reserved) R C S S Y I 16-bit Window Size G K H T N N 16-bit TCP Checksum 16-bit Urgent Pointer Options (if any) Data for TelnetData (if any) Cliente Server  El servidor responde con un segmento TCP que incluye: – Puerto de Destino: 1028 (Puerto dinámico asignado por el cliente) – Puerto de Origen: 23 (Numero de puerto bien conocido) © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 17
  • 18.
     Note ladiferencia en la forma de los puertos de origen y destino el que se utilizan en el cliente y en el servidor: Cliente (iniciando un servicio Telnet):  Puerto de destino = 23 (telnet)  Puerto de Origen = 1028 (dinámicamente asignado) Server (respondiendo al servicio Telnet):  Puerto de destino = 1028 (puerto de origen del cliente) 18  Puerto de Origen = 23 (telnet) © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 18
  • 19.
    49888 49890  Mismo cliente al mismo servidor- Dos diferentes sesiones HTTP  Cliente: Mismo puerto de destino  Cliente: Diferente puertos de origen para identificar de forma exclusiva esta sesión web. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 19
  • 20.
    TCP Connection State o Source Destination UDP IP Source IP Destination Port Port www.google.com www.cisco.com netstat –n  Nota: Al descargar un documento web y cada unos de sus objetos es común que se habrán varias sesiones TCP. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 20
  • 21.
    Los servicios yla función de la capa de transporte © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 21
  • 22.
    Aplicación y funcionamientode los mecanismos del protocolo TCP  Pasos del intercambio de señales para el establecimiento de sesiones TCP © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 22
  • 23.
    Administración de sesionesTCP © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 23
  • 24.
    Administración de sesionesTCP © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 24
  • 25.
    Administración de sesionesTCP  Solución de retransmisión utilizada por TCP para la pérdida de datos © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 25
  • 26.
    Protocolo UDP  Característicasdel protocolo UDP y los tipos de comunicación para los que es más adecuado © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 26
  • 27.
    Protocolo UDP © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 27
  • 28.
    Protocolo UDP  Enumerelos pasos a medida que se utilicen los números de puerto y el protocolo UDP en la comunicación cliente/servidor © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 28
  • 29.
    TCP UDP y TCP 0 16-bit Source Port Number 15 16 31 16-bit Destination Port Number 32-bit Sequence Number UDP 4-bit Header 6-bit 32 bit Acknowledgement Number U A P R S F Length (Reserved) R C S S Y I 16-bit Window Size G K H T N N 16-bit TCP Checksum 16-bit Urgent Pointer Options (if any) Data (if any) © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 29
  • 30.
    Resumen © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 30
  • 31.
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