El Proyecto | Sobre nosotros | Contribuir | Donaciones | Licencia
HOME Mis cursos Finalizados
◄ Anterior
◄

Capa de Transporte

Siguiente ►
►

La capa de transporte es una de las capas más críticas del modelo TCP/IP, ya que se encarga de proporcionar una comunicación confiable y eficiente entre dispositivos en una red. Esta capa es responsable de la entrega de datos de extremo a extremo, la gestión de conexiones y la corrección de errores.

Objetivos de la Capa de Transporte

  1. Entrega de Datos de Extremo a Extremo: Garantiza que los datos enviados desde una aplicación en un dispositivo lleguen a la aplicación correspondiente en otro dispositivo.
  2. Control de Flujo: Gestiona la cantidad de datos que se envían para evitar la congestión de la red.
  3. Corrección de Errores: Detecta y corrige errores que puedan ocurrir durante la transmisión de datos.
  4. Multiplexación: Permite que múltiples aplicaciones utilicen la red simultáneamente.
  5. Establecimiento y Terminación de Conexiones: Gestiona la creación y finalización de conexiones entre dispositivos.

Protocolos de la Capa de Transporte

TCP (Transmission Control Protocol)

TCP es un protocolo orientado a la conexión que proporciona una comunicación confiable y ordenada entre dispositivos. A continuación, se detallan sus características principales:

  • Orientado a la Conexión: Antes de enviar datos, TCP establece una conexión entre el emisor y el receptor mediante un proceso llamado "handshake" de tres vías.
  • Fiabilidad: TCP garantiza la entrega de datos sin errores y en el orden correcto. Utiliza mecanismos de confirmación y retransmisión para lograr esto.
  • Control de Flujo: TCP ajusta la velocidad de transmisión de datos según la capacidad del receptor para evitar la congestión.
  • Control de Congestión: TCP incluye algoritmos para detectar y evitar la congestión en la red.

Ejemplo de Código TCP en Python

import socket

# Crear un socket TCP
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# Enlazar el socket a una dirección IP y puerto
server_socket.bind(('localhost', 8080))

# Escuchar conexiones entrantes
server_socket.listen(1)
print("Servidor TCP escuchando en el puerto 8080...")

# Aceptar una conexión entrante
client_socket, client_address = server_socket.accept()
print(f"Conexión aceptada de {client_address}")

# Recibir datos del cliente
data = client_socket.recv(1024)
print(f"Datos recibidos: {data.decode()}")

# Enviar una respuesta al cliente
client_socket.sendall(b"Hola desde el servidor TCP!")

# Cerrar la conexión
client_socket.close()
server_socket.close()

UDP (User Datagram Protocol)

UDP es un protocolo no orientado a la conexión que proporciona una comunicación rápida pero no confiable entre dispositivos. Sus características principales son:

  • No Orientado a la Conexión: UDP no establece una conexión antes de enviar datos, lo que reduce la latencia.
  • No Fiable: UDP no garantiza la entrega de datos ni el orden de los mismos. No utiliza confirmaciones ni retransmisiones.
  • Menor Sobrecarga: Debido a la falta de mecanismos de control de flujo y corrección de errores, UDP tiene una menor sobrecarga en comparación con TCP.

Ejemplo de Código UDP en Python

import socket

# Crear un socket UDP
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

# Enlazar el socket a una dirección IP y puerto
server_socket.bind(('localhost', 8080))
print("Servidor UDP escuchando en el puerto 8080...")

# Recibir datos del cliente
data, client_address = server_socket.recvfrom(1024)
print(f"Datos recibidos de {client_address}: {data.decode()}")

# Enviar una respuesta al cliente
server_socket.sendto(b"Hola desde el servidor UDP!", client_address)

# Cerrar el socket
server_socket.close()

Comparación entre TCP y UDP

Característica TCP UDP
Orientación Orientado a la conexión No orientado a la conexión
Fiabilidad Alta (confirmaciones y retransmisiones) Baja (sin confirmaciones)
Control de Flujo Sí No
Control de Congestión Sí No
Sobrecarga Alta Baja
Uso Común Transferencia de archivos, navegación web, correo electrónico Streaming de video/audio, juegos en línea, DNS

Ejercicio Práctico

Ejercicio 1: Implementación de un Servidor TCP

Implementa un servidor TCP en Python que acepte conexiones de clientes, reciba un mensaje y responda con un mensaje de confirmación.

Solución

import socket

# Crear un socket TCP
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# Enlazar el socket a una dirección IP y puerto
server_socket.bind(('localhost', 9090))

# Escuchar conexiones entrantes
server_socket.listen(1)
print("Servidor TCP escuchando en el puerto 9090...")

while True:
    # Aceptar una conexión entrante
    client_socket, client_address = server_socket.accept()
    print(f"Conexión aceptada de {client_address}")

    # Recibir datos del cliente
    data = client_socket.recv(1024)
    print(f"Datos recibidos: {data.decode()}")

    # Enviar una respuesta al cliente
    client_socket.sendall(b"Mensaje recibido!")

    # Cerrar la conexión
    client_socket.close()

Ejercicio 2: Implementación de un Cliente UDP

Implementa un cliente UDP en Python que envíe un mensaje a un servidor y reciba una respuesta.

Solución

import socket

# Crear un socket UDP
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

# Dirección del servidor
server_address = ('localhost', 8080)

# Enviar un mensaje al servidor
message = b"Hola servidor UDP!"
client_socket.sendto(message, server_address)

# Recibir una respuesta del servidor
data, server = client_socket.recvfrom(1024)
print(f"Respuesta del servidor: {data.decode()}")

# Cerrar el socket
client_socket.close()

Conclusión

La capa de transporte es esencial para garantizar la comunicación efectiva y confiable entre dispositivos en una red. TCP y UDP son los dos protocolos principales en esta capa, cada uno con sus propias características y casos de uso. TCP es adecuado para aplicaciones que requieren fiabilidad y orden, mientras que UDP es ideal para aplicaciones que necesitan rapidez y pueden tolerar la pérdida de datos. Con los ejemplos y ejercicios proporcionados, deberías tener una comprensión sólida de cómo funcionan estos protocolos y cómo implementarlos en Python.

◄ Anterior
◄
Siguiente ►
►
El Proyecto | Sobre nosotros | Contribuir | Donaciones | Licencia
© Copyright 2024. Todos los derechos reservados