Control de congestión y de flujo en TCP y UDP: comparativa

Resumen

El texto explica los mecanismos de control de congestión y de flujo de la capa de transporte, y compara los servicios de UDP y TCP. También describe la multiplexación y desmultiplexación, la fiabilidad de TCP y el acuerdo de números de secuencia durante el establecimiento de la conexión.

Puntos clave

El control de congestión de TCP incrementa la tasa de transmisión probando el ancho de banda disponible hasta que se producen pérdidas.
El control de flujo evita que el remitente desborde el buffer del receptor, adaptando la velocidad de transmisión.
UDP no establece conexión, no fiable, no tiene control de congestión y se usa en aplicaciones multimedia.
TCP es fiable, orientado a la conexión, con control de congestión y de flujo, y opera de extremo a extremo.
Ambos protocolos realizan multiplexación y desmultiplexación usando números de puerto y direcciones IP.
Durante el establecimiento de conexión TCP se intercambian los números iniciales de secuencia.

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Control de Congestión en la Capa de Transporte

El control de congestión es un algoritmo utilizado en el protocolo TCP que reacciona ante eventos en la red, enviando paquetes sin reserva previa y evitando la pérdida de paquetes en un router. Incrementa la tasa de transmisión probando el ancho de banda disponible hasta que se producen pérdidas.

Control de Flujo en la Capa de Transporte

El control de flujo es un algoritmo que evita que el remitente desborde el buffer del receptor al transmitir demasiado rápido. El receptor posee un buffer de recepción, y el control de flujo adapta la velocidad de transmisión para que el proceso de aplicación pueda leer el buffer gradualmente.

Servicios de UDP y TCP

UDP (User Datagram Protocol) y TCP (Transmission Control Protocol) permiten la transmisión de datos entre computadoras.

UDP

Los segmentos pueden perderse, desordenarse o duplicarse.
No requiere negociación previa entre remitente y destinatario.
Cada segmento es tratado de forma independiente.
No establece conexión, es simple y con segmentos pequeños.
No hay control de congestión, permite ráfagas a la velocidad deseada.
Utilizado para aplicaciones multimedia, no es fiable.
Protocolo no orientado a la conexión.

TCP

Protocolo punto a punto (remitente a receptor).
Fiable, utiliza control de congestión, flujo y establece conexión.
El flujo de bytes se transmite en orden y sin límite de mensajes.
Flujo de datos bidireccional, segmentos de tamaño máximo.
Requiere negociación previa entre emisor y receptor.
El flujo está controlado para evitar desbordar al receptor.
Protocolo orientado a la conexión.

Servicio Común de UDP y TCP

Ambos protocolos proporcionan comunicación lógica entre procesos de aplicación en diferentes ordenadores, realizando multiplexación y desmultiplexación. En la desmultiplexación, el host recibe datagramas IP con direcciones IP fuente y destino, transportando segmentos de la capa de transporte con números de puerto fuente y destino. El ordenador utiliza las direcciones IP y números de puerto para dirigir el segmento al socket.

Mecanismos de Fiabilidad de TCP

TCP incorpora mecanismos como el control de congestión, control de flujo y establecimiento de conexión para asegurar la fiabilidad.

TCP Actúa Extremo a Extremo

Los servicios de TCP operan en los hosts de los extremos de la conexión, no en la red.

Diferencias entre Capa de Red y Capa de Transporte

La capa de transporte proporciona comunicación lógica entre procesos de aplicación en distintos ordenadores. El remitente fragmenta mensajes en segmentos y los pasa a la capa de red. El receptor procesa los segmentos y los pasa a la capa de aplicación. En la capa de red, se transportan segmentos encapsulados en datagramas. El router examina los campos de cabecera de los datagramas IP.

Acuerdo en la Conexión TCP

Durante el establecimiento de conexión TCP, se intercambian los números iniciales de secuencia entre las dos entidades TCP. Estos números identifican los datos dentro del flujo de bytes y permiten contar los bytes de los datos de la aplicación.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre control de congestión y control de flujo?

El control de congestión reacciona a eventos de la red para evitar pérdidas de paquetes en los routers. El control de flujo evita que el remitente desborde el buffer del receptor.

¿UDP es fiable?

No. Según el texto, los segmentos UDP pueden perderse, desordenarse o duplicarse, y no hay control de congestión.

¿Para qué sirven los números iniciales de secuencia en TCP?

Se intercambian durante el establecimiento de conexión, identifican los datos dentro del flujo de bytes y permiten contar los bytes de los datos de la aplicación.