1. Funciones de la Capa de Transporte

La capa de transporte permite la segmentación de datos y brinda el control necesario para reensamblar las partes dentro de los distintos streams de comunicación. Las responsabilidades principales que debe cumplir son:

• Rastrear las comunicaciones individuales entre aplicaciones en los hosts de origen y destino.
• Segmentar los datos y manejar cada parte de estos.
• Reensamblar los segmentos en streams de datos de aplicación.
• Identificar las diferentes aplicaciones.

2. Características de TCP

El protocolo TCP (Transmission Control Protocol) pasa datos a la red una vez que conoce el destino y este está listo para recibirlos. Luego, TCP administra el flujo de datos y reenvía todos los segmentos de datos de los que recibió acuse de recibo a medida que se reciben en el destino. TCP utiliza mecanismos de enlace, temporizadores, acuses de recibo y uso dinámico de ventanas para llevar a cabo estas funciones de manera confiable.

3. Características de UDP

Si los datos de la aplicación necesitan entregarse a la red rápidamente, o si el ancho de banda de la red no admite la sobrecarga de mensajes de control que se intercambian entre los sistemas de origen y destino, UDP (User Datagram Protocol) será el protocolo de la capa de transporte preferido. Esto se debe a que UDP no rastrea ni reconoce la recepción de datagramas en el destino, solo envía los recibidos a la capa de aplicación a medida que llegan y no reenvía datagramas perdidos.

4. Números de Puerto

Los números de puerto identifican las aplicaciones y servicios en los hosts. Los diferentes tipos de números de puertos son:

• Puertos bien conocidos (0-1023): Reservados para servicios y aplicaciones comunes como HTTP, POP3/SMTP y Telnet. Las aplicaciones cliente se conectan a estos puertos para acceder a los servicios.
• Puertos registrados (1024-49151): Asignados a procesos de usuarios o aplicaciones, principalmente aplicaciones individuales elegidas por un servidor para instalar aplicaciones universales.
• Puertos dinámicos o privados (49152-65535): Asignados dinámicamente a las aplicaciones cliente al iniciar una conexión. No es común que un cliente se conecte a un servicio utilizando un puerto dinámico.

5. Confiabilidad de TCP

TCP logra su confiabilidad mediante los siguientes mecanismos:

• Números de secuencia y acuse de recibo: Se utilizan para confirmar la recepción de los datos. El número de secuencia indica el orden de los bytes transmitidos y el número de acuse de recibo indica el siguiente byte esperado por el receptor.
• Control de flujo: Ajusta la velocidad de transmisión de datos para evitar la sobrecarga del receptor. El campo Tamaño de ventana en el encabezado TCP indica cuántos datos se pueden enviar antes de esperar un acuse de recibo.

6. Procesos de la Capa 3 y Protocolos

La capa de red (Capa 3) utiliza cuatro procesos básicos:

• Direccionamiento: Asigna direcciones únicas a los dispositivos finales para permitir la comunicación.
• Encapsulación: Agrega un encabezado de Capa 3 a la PDU de la Capa 4 para crear la PDU de la Capa 3.
• Enrutamiento: Determina la mejor ruta para enviar los paquetes a su destino.
• Desencapsulación: Elimina el encabezado de Capa 3 en el destino y pasa la PDU de la Capa 4 a la capa de transporte.

Los protocolos implementados en la capa de red son:

• IPv4 (Protocolo de Internet versión 4)
• IPv6 (Protocolo de Internet versión 6)
• IPX (Intercambio Novell de paquetes de internetwork)
• AppleTalk
• CLNS/DECNet (Servicio de red sin conexión)

7. Características de IPv4

Las características de IPv4 son:

• Sin conexión: No establece una conexión antes de enviar datos.
• Máximo esfuerzo: No garantiza la entrega de los paquetes.
• Independiente de los medios: Puede transmitir paquetes a través de diferentes medios físicos, limitados por la MTU (Unidad Máxima de Transmisión).

8. Agrupación de Redes

Las redes se agrupan por diversos motivos:

• Ubicación geográfica: Mejora la administración y operación.
• Propósitos específicos: Facilita el acceso a recursos compartidos.
• Propiedad: Permite controlar el acceso y la administración.

Los problemas comunes en redes grandes que se solucionan con la agrupación son:

• Degradación del rendimiento: La segmentación reduce la congestión.
• Problemas de seguridad: Facilita la implementación de medidas de seguridad.
• Administración de direcciones: Reduce la cantidad de direcciones que cada host debe conocer.

9. Acciones de un Router con un Paquete

Cuando un router recibe un paquete, realiza las siguientes acciones:

1. Verifica la dirección IP de destino.
2. Si la IP pertenece a una red conectada directamente, envía el paquete al host de destino.
3. Si la IP no pertenece a una red conectada, consulta su tabla de enrutamiento. Si encuentra una ruta, envía el paquete al siguiente salto. Si no encuentra una ruta o no tiene una ruta predeterminada, descarta el paquete.

10. Enrutamiento Dinámico y Estático

Enrutamiento estático: Las rutas se configuran manualmente en el router. Es simple de implementar pero requiere administración manual y no se adapta a cambios en la topología de la red.

Enrutamiento dinámico: Los routers intercambian información de enrutamiento automáticamente utilizando protocolos como EIGRP y OSPF. Se adapta a cambios en la red pero consume ancho de banda y recursos de procesamiento.

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