Que é a capa de transporte?

O modelo de interconexión de sistemas abertos, ou modelo OSI, é un modelo conceptual empregado para describir as partes que compoñen unha rede informática. Preténdese principalmente crear unha comprensión cotiá para desenvolver estándares e protocolos de rede. O modelo é bastante útil para axudar a comprender os conceptos básicos das redes informáticas.

Non obstante, paga a pena ter en conta que a implementación dos protocolos no mundo real difire algo. Hai moitos protocolos de cruzamento de capas. Os conceptos modernos de rede tampouco encaixan necesariamente ben no modelo OSI. Aínda así, é útil comprender o básico.

O modelo OSI ten sete capas, cos números inferiores cada vez máis preto dos cables metálicos espidos que transmiten datos. A capa de transporte é a capa catro. A capa de transporte é a responsable de proporcionar servizos de comunicación de extremo a extremo entre os dispositivos que se comunican. Os protocolos da capa de transporte poden estar orientados á conexión. Non obstante, tamén poden estar sen conexión.

TCP, que significa Transmission Control Protocol, é o protocolo de capa de transporte máis coñecido e máis utilizado. Está orientado á conexión formando comunicación bidireccional e presenta a función de detección de erros e retransmisión. UDP, o protocolo de capa de transporte máis popular, significa Universal Datagram Protocol. Non ten conexión e o remitente nunca sabe se o destinatario recibiu algunha vez unha transmisión. Xuntos, estes dous protocolos constitúen a maior parte do tráfico de rede en Internet. Tamén son os dous únicos protocolos implementados en todos os principais sistemas operativos.

TLS, ou Transport Layer Security, é un protocolo de cifrado usado en HTTPS, entre outras cousas. A pesar de incluír as palabras "Capa de transporte" no seu nome, TLS opera na capa 6 do modelo OSI, a capa de presentación, e cifra os datos antes de chegar aos protocolos da capa de transporte reais.

Características dos protocolos de capa de transporte

Os protocolos da capa de transporte poden estar orientados á conexión. Normalmente, isto é máis fácil de xestionar para unha aplicación xa que hai un único fluxo de datos en lugar dunha serie de datagramas potencialmente incompleta. A secuencia de datos tamén é xeralmente importante. Aínda que as redes normalmente provocan que os paquetes sexan entregados na orde en que foron enviados, non se pode confiar necesariamente en iso. Os segmentos pódense numerar para poder reordenalos se se mostran na orde incorrecta.

A detección de erros pódese implementar mediante códigos de detección de erros, como unha suma de verificación. Pódese enviar unha mensaxe de recibo confirmando a recepción correcta cun ACK e un erro cun NACK. Tras recibir un NACK ou un tempo de espera, o remitente pode repetir automaticamente a transmisión. O control de fluxo pode garantir que o emisor non transmita tan rápido que o receptor non poida seguir o ritmo.

A prevención da conxestión axuda a garantir un rendemento óptimo da rede mesmo con cargas pesadas. O inicio lento, por exemplo, obriga a que algunhas conexións se inicien lentamente e aumenten a súa velocidade, o que lles permite evitar desbordar a rede. Isto é especialmente importante no que se refire ás retransmisións, xa que a conxestión da rede puido ser a causa do primeiro problema, e a retransmisión de novo agrava o problema. A multiplexación permite a definición de números de porto para que varias transmisións poidan ocorrer simultaneamente na mesma máquina e todas cheguen á aplicación adecuada sen interferir entre si.

Ningunha destas características é obrigatoria para os protocolos da capa de transporte. TCP, por exemplo, admite todas as funcións anteriores. UDP, con todo, só admite multiplexación.

Orientado á conexión versus sen conexión

Normalmente, a maioría das comunicacións de rede son bidireccionais e seguen un patrón de solicitude-resposta. O tráfico web é un excelente exemplo diso. Para casos de uso de solicitude-resposta, TCP é ideal. Ofrece unha conexión fiable entre as dúas partes. Se un segmento non se recibe correctamente, isto pode provocar que unha páxina web non se mostre correctamente. Non obstante, a comprobación e a reprodución automática de erros axudan a detectar e corrixir estes erros o máis rápido posible. O tempo de transporte adicional é menos problemático que o contido roto.

Este non sempre é o caso, porén. O tempo de transmisión pode ser necesario cando se ve unha emisión de vídeo en directo, se transmite audio ou se xoga a un videoxogo en liña. Certamente non é ideal para perder un datagrama, pero é preferible agardar a que se retransmita, xa que o contido xa terá avanzado no momento en que foi. Polo tanto, o contido en tempo real e en streaming adoita usar UDP. É máis lixeiro e máis rápido porque non garante unha transmisión exitosa, a diferenza de TCP.

Conclusión

A capa de transporte é a capa 4 do modelo OSI. É responsable de proporcionar servizos de comunicación de extremo a extremo entre dispositivos que se comunican. Os protocolos desta capa poden ofrecer conexións fiables, incluso con conexións inestables ou sen conexión, asumindo que a maior parte do tráfico pasa ben. Ambas opcións son útiles e teñen moitos casos de uso. Combinados, TCP e UDP constitúen a maior parte do tráfico de rede en Internet.