En las redes de computadoras , la capa de transporte es una división conceptual de métodos en la arquitectura en capas de protocolos en la pila de red en el conjunto de protocolos de Internet y el modelo OSI . Los protocolos de esta capa proporcionan servicios de comunicación de un extremo a otro para aplicaciones. [1] : §1.1.3 Proporciona servicios tales como comunicación orientada a conexión , confiabilidad , control de flujo y multiplexación .
Los detalles de implementación y semántica de la capa de transporte del conjunto de protocolos de Internet , [1] que es la base de Internet , y el modelo OSI de redes generales son diferentes. Todos los protocolos que se utilizan hoy en día en esta capa para Internet se originaron en el desarrollo de TCP/IP. En el modelo OSI, la capa de transporte a menudo se denomina Capa 4 o L4 , [2] mientras que en TCP/IP no se utilizan capas numeradas.
El protocolo de transporte más conocido del conjunto de protocolos de Internet es el Protocolo de control de transmisión (TCP). Se utiliza para transmisiones orientadas a conexión, mientras que el Protocolo de datagramas de usuario (UDP) sin conexión se utiliza para transmisiones de mensajes más simples. TCP es el protocolo más complejo, debido a su diseño con estado que incorpora servicios confiables de transmisión y flujo de datos. Juntos, TCP y UDP comprenden esencialmente todo el tráfico de Internet y son los únicos protocolos implementados en todos los principales sistemas operativos. Los protocolos de capa de transporte adicionales que se han definido e implementado incluyen el Protocolo de control de congestión de datagramas (DCCP) y el Protocolo de transmisión de control de flujo (SCTP).
Los servicios de la capa de transporte se transmiten a una aplicación a través de una interfaz de programación para los protocolos de la capa de transporte. Los servicios pueden incluir las siguientes características: [4]
La capa de transporte es responsable de entregar datos al proceso de aplicación apropiado en las computadoras host. Esto implica la multiplexación estadística de datos de diferentes procesos de aplicación, es decir, formar segmentos de datos y agregar números de puerto de origen y destino en el encabezado de cada segmento de datos de la capa de transporte. Junto con la dirección IP de origen y de destino, los números de puerto constituyen un socket de red , es decir, una dirección de identificación de la comunicación de proceso a proceso. En el modelo OSI, esta función es compatible con la capa de sesión .
Algunos protocolos de capa de transporte, por ejemplo TCP, pero no UDP, soportan circuitos virtuales , es decir, proporcionan comunicación orientada a conexión a través de una red de datagramas subyacente orientada a paquetes . Se entrega un flujo de bytes mientras se oculta la comunicación en modo paquete para los procesos de la aplicación. Esto implica el establecimiento de una conexión, la división del flujo de datos en paquetes llamados segmentos, la numeración de segmentos y la reordenación de los datos desordenados.
Finalmente, algunos protocolos de capa de transporte, por ejemplo TCP, pero no UDP, proporcionan una comunicación confiable de extremo a extremo, es decir, recuperación de errores mediante un código de detección de errores y un protocolo de solicitud de repetición automática (ARQ). El protocolo ARQ también proporciona control de flujo , que puede combinarse con la prevención de congestión .
UDP es un protocolo muy simple y no proporciona circuitos virtuales, ni comunicación confiable, delegando estas funciones al programa de aplicación . Los paquetes UDP se denominan datagramas , en lugar de segmentos.
TCP se utiliza para muchos protocolos, incluida la navegación web HTTP y la transferencia de correo electrónico. UDP se puede utilizar para multidifusión y radiodifusión , ya que no es posible realizar retransmisiones a una gran cantidad de hosts. UDP normalmente ofrece un mayor rendimiento y una latencia más corta y, por lo tanto, se utiliza a menudo para comunicaciones multimedia en tiempo real donde ocasionalmente se puede aceptar la pérdida de paquetes, por ejemplo, IP-TV y IP-telefonía, y para juegos de computadora en línea.
Muchas redes no basadas en IP, como X.25 , Frame Relay y ATM , implementan la comunicación orientada a la conexión en la capa de red o de enlace de datos en lugar de en la capa de transporte. En X.25, en los módems de redes telefónicas y en los sistemas de comunicación inalámbrica, la comunicación confiable de nodo a nodo se implementa en capas de protocolo inferiores.
La especificación del protocolo de capa de transporte en modo de conexión OSI define cinco clases de protocolos de transporte: TP0 , que proporciona la menor recuperación de errores, hasta TP4 , que está diseñado para redes menos confiables.
Debido a la osificación de los protocolos , TCP y UDP son los únicos protocolos de transporte ampliamente utilizados en Internet. [6] Para evitar la intolerancia a la caja intermedia , los nuevos protocolos de transporte pueden imitar la imagen de cable de un protocolo tolerado, o encapsularse en UDP, aceptando cierta sobrecarga (por ejemplo, debido a sumas de verificación externas que se vuelven redundantes por comprobaciones de integridad internas). [7] QUIC adopta el último enfoque, reconstruyendo un transporte de flujo confiable sobre UDP. [8]
Esta lista muestra algunos protocolos que comúnmente se colocan en las capas de transporte del conjunto de protocolos de Internet , el conjunto de protocolos OSI , IPX/SPX de NetWare , AppleTalk y Fibre Channel .
La Recomendación ISO/IEC 8073/ITU-T X.224, "Tecnología de la información - Interconexión de sistemas abiertos - Protocolo para proporcionar el servicio de transporte en modo de conexión", define cinco clases de protocolos de transporte en modo de conexión designados de clase 0 (TP0) a clase 4 (TP4). La clase 0 no contiene recuperación de errores y fue diseñada para usarse en capas de red que brindan conexiones sin errores. La clase 4 es la más cercana a TCP, aunque TCP contiene funciones, como el cierre elegante, que OSI asigna a la capa de sesión. Todas las clases de protocolo de modo de conexión OSI proporcionan datos acelerados y preservación de los límites de los registros. Las características detalladas de las clases se muestran en la siguiente tabla: [10]
También existe un protocolo de transporte sin conexión, especificado por la Recomendación ISO/IEC 8602/ITU-T X.234. [11]
