Ingeniería Systems: Control del flujo de TCP - CCNA1 V5

1. Tamaño de la ventana y acuses de recibo

Control de flujo

TCP también proporciona mecanismos para el control del flujo. El control del flujo permite mantener la confiabilidad de la transmisión de TCP mediante el ajuste de la velocidad del flujo de datos entre el origen y el destino para una sesión dada. El control del flujo se logra limitando la cantidad de segmentos de datos que se envían al mismo tiempo y solicitando acuses de recibo antes de enviar más segmentos.

Para lograr el control del flujo, lo primero que determina TCP es la cantidad de segmentos de datos que puede aceptar el dispositivo de destino. El encabezado TCP incluye un campo de 16 bits llamado “tamaño de la ventana”. Esta es la cantidad de bytes que el dispositivo de destino de una sesión TCP puede aceptar y procesar al mismo tiempo. El tamaño inicial de la ventana se acuerda durante el inicio de sesión entre el origen y el destino por medio del protocolo de enlace de tres vías. Una vez acordado el tamaño, el dispositivo de origen debe limitar la cantidad de segmentos de datos enviados al dispositivo de destino sobre la base del tamaño de la ventana. El dispositivo de origen puede continuar enviando más datos para la sesión solo cuando obtiene un acuse de recibo de los segmentos de datos recibidos.

Durante el retraso en la recepción del acuse de recibo, el emisor no envía ningún otro segmento. En los períodos en los que la red está congestionada o los recursos del host receptor están exigidos, la demora puede aumentar. A medida que aumenta esta demora, disminuye la tasa de transmisión efectiva de los datos para esta sesión. La disminución de velocidad en la transmisión de datos de cada sesión ayuda a reducir el conflicto de recursos en la red y en el dispositivo de destino cuando se ejecutan varias sesiones.

Ver la figura para obtener una representación simplificada del tamaño de la ventana y los acuses de recibo. En este ejemplo, el tamaño de la ventana inicial para una sesión TCP representada se establece en 3000 bytes. Cuando el emisor transmite 3000 bytes, espera por un acuse de recibo de los mismos antes de transmitir más segmentos para esta sesión. Una vez que el emisor obtiene este acuse de recibo del receptor, puede transmitir 3000 bytes adicionales.

TCP utiliza tamaños de ventana para tratar de aumentar la velocidad de transmisión hasta el flujo máximo que la red y el dispositivo de destino pueden admitir y, al mismo tiempo, minimizar las pérdidas y las retransmisiones.

2. Prevención de congestiones

Reducción del tamaño de la ventana

Otra forma de controlar el flujo de datos es utilizar tamaños de ventana dinámicos. Cuando los recursos de la red son limitados, TCP puede reducir el tamaño de la ventana para lograr que los segmentos recibidos sean reconocidos con mayor frecuencia. Esto reduce de forma efectiva la velocidad de transmisión porque el origen espera que se de acuse de recibo de los datos con más frecuencia.

El host receptor envía el valor del tamaño de la ventana al host emisor para indicar la cantidad de bytes que puede recibir. Si el destino necesita disminuir la velocidad de comunicación debido, por ejemplo, a una memoria de búfer limitada, puede enviar un valor más pequeño del tamaño de la ventana al origen como parte del acuse de recibo.

Como se muestra en la ilustración, si un host receptor está congestionado, puede responder al host emisor con un segmento que especifique un tamaño reducido de la ventana. En esta ilustración, se muestra que se produjo la pérdida de uno de los segmentos. El receptor cambió el campo de la ventana en el encabezado TCP de los segmentos devueltos en esta conversación de 3000 a 1500. Esto hizo que el emisor redujera el tamaño de la ventana a 1500.

Después de un período de transmisión sin pérdidas de datos ni recursos limitados, el receptor comienza a aumentar el campo de la ventana, lo que reduce la sobrecarga en la red, ya que se deben enviar menos acuses de recibo. El tamaño de la ventana sigue aumentando hasta que se produce la pérdida de datos, lo que provoca que disminuya el tamaño de la ventana.

Este aumento y disminución dinámicos del tamaño de la ventana es un proceso continuo en TCP. En redes altamente eficaces, los tamaños de la ventana pueden ser muy grandes, porque no se pierden datos. En redes en las que la infraestructura subyacente está bajo presión, es probable que el tamaño de la ventana se mantenga pequeño...