Protocolo de control de transmisión (TCP)  

En la capa de transporte se especifican dos protocolos que son el TCP (protocolo de control de transmisión) y UDP (protocolo datagrama de usuario). El TCP es un protocolo orientado a transmisión y el UDP es no orientado a transmisión. Veamos el TCP:

- Servicios TCP

TCP proporciona una comunicación segura a través de diversos tipos de redes y conjuntos de redes interconectadas. TCP garantiza seguridad (todos los datos llegarán a su destino) y precedencia (se garantiza que el orden de envío se establecerá correctamente en el destino). Hay dos funciones que proporciona TCP:

- Cargar flujo de datos: aunque TCP va agrupando datos en segmentos, el usuario puede requerir a TCP que agrupe una serie de datos en el mismo segmento y no añada más.

- Indicación de datos urgentes: TCP proporciona la posibilidad de avisar al destino de que los datos que han llegado son de carácter más urgente que otros. Es el usuario final el que decide qué hacer en este caso. TCP suministra más primitivas y parámetros que IP.

*Formato de la cabecera TCP

La cabecera de segmento de TCP es única y de un gran tamaño. Entre sus campos, destacan: puerto de origen, puerto de destino, número de secuencia, número de confirmación, longitud de cabecera, indicadores, ventana, suma de verificación, puntero urgente, etc. Los puertos son aquellos usuarios que comparten la misma capa de transporte, a cada uno de ellos se le asigna un número único de puerto. El sistema de confirmación sigue el principio llamar a cada segmento según el número de orden de bytes que tenga, es decir que si un segmento mide 1000 bytes, al primero se le llama segmento 0 y al siguiente segmento 1000, etc. Como TCP trabaja con IP, algunos campos son pasados a IP y formarán parte de la cabecera de IP y no en la de TCP.

- Mecanismos de TCP

1. Establecimiento de la conexión: la conexión en TCP se realiza a tres bandas, el emisor manda un mensaje de establecimiento de conexión, el receptor devuelve un mensaje de aceptación y el emisor comienza el envío. Cada pareja de puertos sólo pueden mantener una conexión al mismo tiempo, aunque un puerto puede estar conectado a la vez con varios puertos.

2. Transferencia de datos: el sistema es el de asignación de créditos. La numeración de los segmentos es según el número de secuencia de byte que contiene. TCP guarda en su memoria temporal los datos hasta completar un segmento. La confección del segmento la determina TCP. TCP puede forzar el envío de los datos pendientes aun sin estar completado el segmento. TCP puede cursar segmentos urgentes.

3. Cierre de conexión: el cierre ordenado se produce cuando ambos TCP (emisor y receptor) han enviado una señal de cierre, cuando todos los datos pendientes han llegado, se produce la desconexión. Un TCP puede forzar un cierre, de forma que todos los datos pendientes se perderán.

- Opciones en los criterios de implementación de TCP

TCP deja cierta libertad para utilizar una serie de implementaciones diferentes:

1. Criterio de envío: si no hay indicaciones forzosas de algún criterio de envío por parte del usuario (por ejemplo urgencia u otras), TCP puede confeccionar los segmentos como mejor le parezca. Todo depende de consideraciones de rendimiento.

2. Criterio de entrega: el TCP del receptor pude hacer lo mismo que el emisor, entregar a su usuario los segmentos según le convenga al propio TCP y siguiendo criterios de rendimiento (en caso de que el usuario no fuerce la entrega).

3. Criterio de aceptación: TCP puede tomar dos caminos en caso de que lleguen segmentos desordenados: o bien deshecha los que lleguen en desorden o bien deshecha los que lleguen en desorden fuera de una ventana señalada. La primera opción es la más sencilla pero obliga a la capa de red a mucho trabajo de retransmisión, la otra opción es más compleja de utilizar pero descarga a la capa de red de mucho trabajo.

4. Criterio de retransmisión: TCP puede seguir varios caminos para la retransmisión en caso de expiración del temporizador y no aceptación de los segmentos. Bien puede retransmitir toda la lista pendiente en caso de expirar el temporizador del primer segmento o bien puede usar un temporizador para cada segmento individual y sólo enviará el segmento cuyo temporizador caiga sin haber recibido confirmación. Todo depende del criterio de aceptación del receptor para ver qué método es mejor.

5. Criterio de confirmación: el receptor puede o bien confirmar segmento por segmento o bien aguardar un poco para confirmar un grupo de segmentos, pero para este segundo método debe de enviar la confirmación antes de que el temporizador del segmento más antiguo del grupo haya expirado. El primer método es más sencillo pero sobrecarga la red con tantas confirmaciones. El segundo método es más complejo (al tener que calcular el tiempo de espera antes de confirmar un grupo y otros cálculos añadidos) pero descongestiona la red.