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TCP (que significa Protocolo de Control de Transmisión) es uno de los principales protocolos de la capa de transporte del modelo TCP/IP. En el nivel de aplicación, posibilita la administración de datos que vienen del nivel más bajo del modelo, o van hacia él, (es decir, el protocolo IP). Cuando se proporcionan los datos al protocolo IP, los agrupa en datagramas IP, fijando el campo del protocolo en 6 (para que sepa con anticipación que el protocolo es TCP). TCP es un protocolo orientado a conexión, es decir, que permite que dos máquinas que están comunicadas controlen el estado de la transmisión.
Las principales características del protocolo TCP son las siguientes:
Con el uso del protocolo TCP, las aplicaciones pueden comunicarse en forma segura (gracias al sistema de acuse de recibo del protocolo TCP) independientemente de las capas inferiores. Esto significa que los routers (que funcionan en la capa de Internet) sólo tienen que enviar los datos en forma de datagramas, sin preocuparse con el monitoreo de datos porque esta función la cumple la capa de transporte (o más específicamente el protocolo TCP).
Durante una comunicación usando el protocolo TCP, las dos máquinas deben establecer una conexión. La máquina emisora (la que solicita la conexión) se llama cliente, y la máquina receptora se llama servidor. Por eso es que decimos que estamos en un entorno Cliente-Servidor.
Las máquinas de dicho entorno se comunican en modo en línea, es decir, que la comunicación se realiza en ambas direcciones.
Para posibilitar la comunicación y que funcionen bien todos los controles que la acompañan, los datos se agrupan; es decir, que se agrega un encabezado a los paquetes de datos que permitirán sincronizar las transmisiones y garantizar su recepción.
Otra función del TCP es la capacidad de controlar la velocidad de los datos usando su capacidad para emitir mensajes de tamaño variable. Estos mensajes se llaman segmentos.
TCP posibilita la realización de una tarea importante: multiplexar/demultiplexar; es decir transmitir datos desde diversas aplicaciones en la misma línea o, en otras palabras, ordenar la información que llega en paralelo.
Estas operaciones se realizan empleando el concepto de puertos (o conexiones), es decir, un número vinculado a un tipo de aplicación que, cuando se combina con una dirección de IP, permite determinar en forma exclusiva una aplicación que se ejecuta en una máquina determinada.
Un segmento TCP está formado de la siguiente manera:
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
| Puerto de origen | Puerto de destino | ||||||||||||||||||||||||||||||
de datos |
|||||||||||||||||||||||||||||||
| Opciones | Relleno | ||||||||||||||||||||||||||||||
Significado de los diferentes campos:
El protocolo TCP permite garantizar la transferencia de datos confiable, a pesar de que usa el protocolo IP, que no incluye ningún monitoreo de la entrega de datagramas.
De hecho, el protocolo TCP tiene un sistema de acuse de recibo
que permite al cliente y al servidor garantizar la recepción mutua de datos.
Cuando se emite un segmento, se lo vincula a un número de secuencia. Con la recepción de un segmento de datos, la máquina receptora devolverá un segmento de datos donde el indicador ACK esté fijado en 1 (para poder indicar que es un acuse de recibo) acompañado por un número de acuse de recibo que equivale al número de secuencia anterior.
Además, usando un temporizador que comienza con la recepción del segmento en el nivel de la máquina originadora, el segmento se reenvía cuando ha transcurrido el tiempo permitido, ya que en este caso la máquina originadora considera que el segmento está perdido.
Sin embargo, si el segmento no está perdido y llega a destino, la máquina receptora lo sabrá, gracias al número de secuencia, que es un duplicado, y sólo retendrá el último segmento que llegó a destino.
Considerando que este proceso de comunicación, que se produce con la transmisión y el acuse de recibo de datos, se basa en un número de secuencia, las máquinas originadora y receptora (cliente y servidor) deben conocer el número de secuencia inicial de la otra máquina.
La conexión establecida entre las dos aplicaciones a menudo se realiza siguiendo el siguiente esquema:
Las dos máquinas deben sincronizar sus secuencias usando un mecanismo comúnmente llamado negociación en tres pasos que también se encuentra durante el cierre de la sesión.
Este diálogo posibilita el inicio de la comunicación porque se realiza en tres etapas, como su nombre lo indica:
Después de esta secuencia con tres intercambios, las dos máquinas están sincronizadas y la comunicación puede comenzar.
Existe una técnica de piratería llamada falsificación de IP, que permite corromper este enlace de aprobación con fines maliciosos.
En muchos casos, es posible limitar la cantidad de acuses de recibo con el fin de aliviar el tráfico en la red. Esto se logra fijando un número de secuencia después del cual se requiera un acuse de recibo. Este número en realidad se guarda en el campo ventana del encabezado TCP/IP.
Este método se llama efectivamente el "el método de la ventana corrediza" porque, en cierta medida, se define una serie de secuencias que no necesitan acuses de recibo y que se desplaza a medida que se reciben los acuses de recibo.
Además, el tamaño de esta ventana no es fijo. De hecho, el servidor puede incluir el tamaño de la ventana que considera más apropiado en sus acuses de recibo guardándolo en el campo ventana. De este modo, cuando el acuse de recibo indica un pedido para aumentar la ventana, el cliente se desplazará al borde derecho de la ventana.
Por el contrario, en el caso de una reducción, el cliente no desplazará el borde derecho de la ventana hacia la izquierda sino que esperará que avance el borde izquierdo (al llegar los acuses de recibo).
El cliente puede pedir que se termine una conexión del mismo modo que el servidor.
Para terminar una conexión se procede de la siguiente manera:
Si desea obtener más información sobre el protocolo TCP, consulte el RFC793 que explica el protocolo en detalle:
