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Copy of Capa De Presentación Del Modelo OSI

Capa 4 Modelo OSI: Capa De Presentación
by

Omar Baltierrez Mendez

on 2 February 2013

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Capa 4 Modelo OSI:
Capa De Presentación Definición El nivel de transporte o capa de transporte es el cuarto nivel del modelo OSI encargado de la transferencia libre de errores de los datos entre el emisor y el receptor. la capa de transporte prepara los datos de la aplicación para el transporte a traves de la red y los procesa para su uso por parte de las aplicaciones. ella tambien representa como el corazon de toda jerarquia de protocolos. Propósitos de esta capa 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:
Seguimiento de la comunicación individual entre aplicaciones en los hosts origen y destino,
segmentación de datos y gestión de cada porción,
Reensamble de segmentos en flujos de datos de aplicación, e
Identificación de las diferentes aplicaciones. El hardware y software de la capa de transporte que se encarga del trabajo se llama Entidad de Transporte y puede estar en: El Kernel del S.O. En un proceso de usuario independiente En un paquete de biblioteca (parte de las aplicaciones de red) Tarjeta de red Servicios Servicios: Servicios en la capa de red Orientados a conexión No orientados a conexión Servicios en la capa de transporte Orientado, tiene 3 fases de conexión: establecimiento, transferencia de datos y liberación. En el servicio no orientado a la conexión se tratan los paquetes de forma individual.

Es la primera capa que lleva a cabo la comunicaciòn extremo a extremo, y esta condición ya se mantendrá en las capas superiores. Primitivas Del Servicio De Transporte El servicio de transporte es parecido al servicio en red, pero hay algunas diferencias importantes. La principal, es que, el propósito del servicio de red es modelar el servicio ofrecido por las redes reales, con todos sus problemas. Las redes reales pueden perder paquetes, por lo que generalmente el servicio no es confiable. En cambio, el servicio de transporte (orientado a la conexión) si es confiable. Claro que las redes reales no están libres de errores, pero ése es precisamente el propósito de la capa de transporte: ofrecer un servicio confiable en una red no confiable. Otra diferencia entre la capa de transporte y la de red es a quien van dirigidos sus servicios. El servicio de red lo usan únicamente las entidades de transporte. Pocos usuarios escriben sus entidades de transporte y pocos usuarios o programas llegan a ver los aspectos internos del servicio de red. En cambio, muchos programas ven primitivas de transporte. En consecuencia el servicio de transporte debe ser adecuado y fácil de usar. Diferencia entre el servicio de transporte y el servicio en red. Principales primitivas Las primitivas de un transporte sencillo serían:

- LISTEN: Se bloquea hasta que algún proceso intenta el contacto.

- CONNECT: Intenta activamente establecer una conexión.

- SEND: Envia información.

- RECEIVE: Se bloquea hasta que llegue una TPDU de DATOS.

- DISCONNECT: Este lado quiere liberar la conexión. Protocolos De Transporte Los protocolos de transporte mas conocidos son los siguientes:
el orientado a la conexión, y el no orientado a conexión. el primero es el TCP, y el otro es UDP.
El UDP proporciona una forma para que las aplicaciones envíen datagramas IP encapsulados sin tener una conexión.
El TCP se diseñó específicamente para proporcionar un flujo de bytes confiable de extremo a extremo a través de una interred no confiable. UDP Los protocolos DHCP, BOOTP y DNS,
son los mas específicos que realizan su
funcion en la capa de transporte
y en la capa de aplicacion. Descripción Técnica UDP User Datagram Protocol (UDP) es un protocolo mínimo de nivel de transporte orientado a mensajes documentado en el RFC 768 de la IETF.

En la familia de protocolos de Internet UDP proporciona una sencilla interfaz entre la capa de red y la capa de aplicación. UDP no otorga garantías para la entrega de sus mensajes (por lo que realmente no se debería encontrar en la capa 4) y el origen UDP no retiene estados de los mensajes UDP que han sido enviados a la red. UDP sólo añade multiplexado de aplicación y suma de verificación de la cabecera y la carga útil. Cualquier tipo de garantías para la transmisión de la información deben ser implementadas en capas superiores.

El protocolo UDP se utiliza por ejemplo cuando se necesita transmitir voz o vídeo y resulta más importante transmitir con velocidad que garantizar el hecho de que lleguen absolutamente todos los bytes. TCP y UDP con sus puertos UDP utiliza puertos para permitir la comunicación entre aplicaciones. El campo de puerto tiene una longitud de 16 bits, por lo que el rango de valores válidos va de 0 a 65.535. El puerto 0 está reservado, pero es un valor permitido como puerto origen si el proceso emisor no espera recibir mensajes como respuesta.

Los puertos 1 a 1023 se llaman puertos "bien conocidos" y en sistemas operativos tipo Unix enlazar con uno de estos puertos requiere acceso como superusuario.

Los puertos 1024 a 49.151 son puertos registrados.

Los puertos 49.152 a 65.535 son puertos efímeros y son utilizados como puertos temporales, sobre todo por los clientes al comunicarse con los servidores. cada programa de aplicación debe negociar con el sistema operativo para obtener un puerto del protocolo y un número de puerto asociado, antes de poder enviar un datagrama UDP. Una vez que se asigna el puerto, cualquier datagrama que envíe el programa de aplicación a través de él, tendrá el número de puerto el campo PUERTO DE ORIGEN UDP. Mientras procesa la entrada, el UDP acepta datagramas entrantes del software IP y los de multiplexa, basándose en PUERTO DE DESTINO UDP. El puerto UDP puede pensarse como una cola. Cuando una aplicación negocia con el sistema operativo el uso del puerto, el sistema operativo crea un buffer en la memoria intermedia y una cola de espera interna que almacena los mensajes que llegan. Cuando el UDP recibe un datagrama verifica si el número de puerto de destino corresponde a uno de los puertos que están en uso. Si no existe ese número de puerto envía mensaje de error ICMP de puerto inaccesible y descarta el datagrama. Si encuentra el puerto, UDP pone en cola de espera en el puerto el nuevo datagrama en espera de que la aplicación lo pueda acceder. TCP Muchos programas dentro de una red de datos compuesta por computadoras, pueden usar TCP para crear conexiones entre ellos a través de las cuales puede enviarse un flujo de datos La función protocolo TCP consiste en ofrecer un servicio de envío y recepción de datos orientado a conexión que sea seguro y que goce de los siguientes mecanismos:
- Multiplexamiento.
- Conexiones.
- Fiabilidad.
- Control de flujo y congestión. TCP (que significa Protocolo de Control de Transmisión) es uno de los principales protocolos de la capa de transporte del modelo TCP/IP; es un protocolo de red para la transmisión de datos que forma un circuito completo de comunicación, de forma que el flujo de datos entre origen y destino sea continuo, consiguiendo que los segmentos recibidos se ordenen correctamente dentro del flujo de bytes a la aplicación receptora.
TCP es un protocolo orientado a conexión, es decir, que permite que dos máquinas que están comunicadas controlen el estado de la transmisión. User Datagram Protocol (UDP) es un protocolo del nivel de transporte basado en el intercambio de datagramas;
Permite el envío de datagramas a través de la red sin que se haya establecido previamente una conexión, ya que el propio datagrama incorpora suficiente información de direccionamiento en su cabecera. . Tampoco tiene confirmación ni control de flujo, por lo que los paquetes pueden adelantarse unos a otros; y tampoco se sabe si ha llegado correctamente, ya que no hay confirmación de entrega o recepción. Su uso principal es para protocolos como DHCP, BOOTP, DNS y demás protocolos en los que el intercambio de paquetes de la conexión/desconexión son mayores, o no son rentables con respecto a la información transmitida. El protocolo UDP (Protocolo de datagrama de usuario) es un protocolo no orientado a conexión de la capa de transporte del modelo TCP/IP. Este protocolo es muy simple ya que no proporciona detección de errores (no es un protocolo orientado a conexión). tabla de encabezado de UDP: Servicios del UDP En cuanto a los servicios que utilizan este módulo, destacan:


Servidores de Dominios de Nombres (DNS) [RFC1034] [RFC1035]
Estos sistemas proporcionan una funcionalidad básica en el mundo Internet. Su principal tarea consiste en efectuar la traducción entre una dirección simbólica y su dirección IP correspondiente. También son utilizados masivamente para el encaminamiento del correo electrónico.

Protocolos ECHO y DISCARD [RFC862] [RFC863]
El fin primordial de estos protocolos es el chequeo y diagnóstico de sistemas.

Llamadas a procedimientos remotos (RPC) [RFC1057] [RFC1831]
Se trata de un protocolo diseñado para la implementación de arquitecturas cliente-servidor y la programación de sistemas distribuidos. Constituye la base de multitud de otros protocolos, como el NFS.

Sistema de ficheros en red (NFS) [RFC1094] [RFC1813]
Gracias a este protocolo se implementa una arquitectura de ficheros estándar, accesible a través de una red telemática. Tiene un uso masivo en las redes locales, a través de los "servidores de ficheros".

Distribución de las tablas de enrutado
Para que la red en su conjunto ofrezca una imagen homogenea y coherente es necesario que las diferentes pasarelas dispongan de información actualizada sobre su topología. Esto se consigue mediante el intercambio de información de encaminamiento entre los diferentes sistemas, vía los servicios UDP y TCP. Servicios del 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 del datagrama de UDP Cada datagrama UDP se envía con un único datagrama IP. Aunque el datagrama IP se puede fragmentar durante la transmisión, la implementación de recepción IP lo re-ensamblará antes de presentarlo a la capa UDP. Todas las implementaciones IP están preparadas para aceptar datagramas de 576 bytes, permitiendo un tamaño máximo de cabecera IP de 60 bytes sabiendo que un datagrama UDP de 516 bytes lo aceptan todas las implementaciones. Muchas implementaciones aceptarán datagramas mayores, aunque no se puede asegurar. El datagrama UDP tiene una cabecera de 16 bytes que se describe en la figura siguiente: Formato del datagrama del 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. Mecanismos en el 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. Funciones de la Capa De Transporte Su función basica es aceptar los datos enviados por las capas superiores,dividirlos en pequeñas partes si es necesario, y pasarlos a la capa de red Debe aislarse de las capas superiores de las distintas posibles implementaciones de tecnologías de red de capas inferiores, lo que la convierte en el corazón de la comunicación En esta capa se proveen servicios de conexión para la capa de sesión que serán utilizados finalmente por los usuarios de la red para enviar y recibir paquetes En esta capa se proveen servicios de conexión para la capa de sesión que serán utilizados finalmente por los usuarios de la red para enviar y recibir paquetes
Estos tipos estarán asociados al tipo de comunicación empleada:
Los paquetes pueden ser entregado en orden exacto de envió (comunicación punto a punto libre de errores)
Los paquetes pueden ser entregado sin tener en cuenta el orden. UDP Vs. TCP: Diferencias. El protocolo TCP está orientado a conexión, es decir, se crea una conexión entre el equipo emisor y receptor. Cuando se transmite algo por un equipo, el receptor debe decirle que, efectivamente, lo ha recibido. Si el transmisor no recibe esa confirmación, vuelve a mandar la informacion hasta que pasado un tiempo determinado sin recibir las confirmaciones, se "rompe" la conexion.

El protocolo UDP no genera conexión ninguna entre los equipos. El transmisor envía los datos sin recibir confirmación por parte del receptor. Con este protocolo se puede tener más de un receptor a la vez de una misma trasmisión, cosa que con el TCP hay que hacer una transmisión por cada equipo receptor. Video Anexo: Como Funciona La Internet Elementos de la Capa de Transporte El servicio de transporte se implementa mediante un protocolo de transporte entre dos entidades de transporte. En ciertos aspectos, los protocolos de transporte se parecen a los protocolos de red. Ambos se encargan del control de errores, la secuenciación y el control del flujo. Direccionamiento

Cuando un proceso desea establecer una conexión con un proceso de aplicación remoto, debe especificar a cuál se conectará (¿a quién mando el mensaje?). El método que normalmente se emplea es definir direcciones de transporte en las que los procesos pueden estar a la escucha de solicitudes de conexión. En Internet, estos puntos terminales se denominan puertos, pero usaremos el término genérico de TSAP (Punto de Acceso al Servicio de Transporte). Los puntos terminales análogos de la capa de red se llaman NSAP (Punto de Acceso al Servicio de Red). Las direcciones IP son ejemplos de NSAPs. Liberación de una conexión

La liberación de una conexión es más fácil que su establecimiento. No obstante, hay más escollos de los que uno podría imaginar. Hay dos estilos de terminación de una conexión: liberación asimétrica y liberación simétrica. La liberación asimétrica es la manera en que funciona el mecanismo telefónico: cuando una parte cuelga, se interrumpe la conexión. La liberación simétrica trata la conexión como dos conexiones unidireccionales distintas, y requiere que cada una se libere por separado. La liberación asimétrica es abrupta y puede resultar en la perdida de datos. Por lo que es obvio que se requiere un protocolo de liberación más refinado para evitar la perdida de datos. Una posibilidad es usar la liberación simétrica, en la que cada dirección se libera independientemente de la otra. Aquí, un host puede continuar recibiendo datos aun tras haber enviado una TPDU de desconexión.

La liberación simétrica es ideal cuando un proceso tiene una cantidad fija de datos por enviar y sabe con certidumbre cuándo los ha enviado. En otras situaciones, la determinación de si se ha efectuado o no todo el trabajo y se debe terminarse o no la conexión no es tan obvia. Podríamos pensar en un protocolo en el que el host 1 diga:”Ya termine, ¿Terminaste también?”. Si el host 2 responde “Ya termine también. Adiós”, la conexión puede liberarse con seguridad. Control de Flujo y almacenamiento en buffer

Ya examinamos la conexión y la desconexión, veamos la manera en que se manejan las conexiones mientras están en uso. Uno de los aspectos clave es el control de flujo. Necesitamos un esquema para evitar que un emisor rápido desborde a un receptor lento. La diferencia principal es que un enrutador por lo regular tiene relativamente pocas líneas, y un host puede tener numerosas conexiones. Esta diferencia hace poco práctico emplear la implementación que se hace en la capa de enlace

En esta capa lo que se hace es que si el servicio de red no es confiable, el emisor debe almacenar en un buffer todas las TPDUs enviadas, igual que en la capa enlace de datos. Sin embargo, con un servicio de red confiable son posibles otros arreglos Multiplexión

La multiplexión de varias conversaciones en conexiones, circuitos virtuales o enlaces físicos desempeña un papel importante en diferentes capas de la arquitectura de red. En la capa de transporte puede surgir la necesidad de multiplexión por varias razones. Por ejemplo, si en un host sólo se dispone de una dirección de red, todas las conexiones de transporte de esa maquina tendrán que utilizarla. Cuando llega una TPDU, se necesita algún mecanismo para saber a cuál proceso asignarla. Esta situación se conoce como multiplexión hacia arriba. Recuperación de caídas

Si los hosts y los enrutadores están sujetos a caídas, la recuperación es fundamental. Si la entidad de transporte está por entero dentro de los hosts, la recuperación de caídas de red y de enrutadores es sencilla. Si la capa de red proporciona servicio de datagramas, las entidades de transporte esperan pérdida de algunas TPDUs todo el tiempo, y saben cómo manejarla. Tipos de calidad de servicio de redes Tipos de Calidad de servicio de redes:
Tipo A: Conexiones con tasa de errores residuales aceptables con una taza de señalización de errores aceptable.
Tipo B: Conexiones con tasa de errores residuales aceptables pero con una taza de señalización de errores inaceptable.
Tipo C: Conexiones con tasa de errores residuales inaceptables para el usuario de servicio de transporte ¡Gracias Por Su
Atencion Prestada!
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