La capa de transporte conecta procesos, no solo dispositivos. Su misión es convertir los paquetes provenientes de la capa de red en flujos confiables o rápidos según lo necesite la aplicación. Aquí aparecen conceptos como segmentación, control de flujo y retransmisiones, junto con los números de puerto que identifican servicios específicos.
Esta capa introduce además la multiplexación: la posibilidad de que múltiples aplicaciones compartan la misma interfaz de red sin interferirse. Entenderla es clave para depurar problemas en servidores, optimizar el rendimiento de bases de datos y diseñar APIs resilientes.
Antes de enviar información, la capa de transporte divide los datos en unidades manejables llamadas segmentos. Cada segmento recibe encabezados con números de puerto, secuencias y banderas que ayudarán a reordenarlos en destino. La segmentación ofrece tres beneficios principales:
El control de flujo evita que un emisor sature a un receptor más lento. Protocolos como TCP utilizan ventanas deslizantes (sliding window) y el campo window size para indicar cuántos bytes están preparados para procesar. Si la aplicación receptora se retrasa, la ventana se reduce y el emisor debe esperar antes de enviar más datos.
Dos protocolos concentran la mayoría del tráfico de capa 4:
Elegir entre TCP y UDP depende del contexto: si necesitas seguridad y confiabilidad, TCP es la opción natural; si privilegias la latencia mínima y puedes tolerar pérdidas, UDP resulta más eficiente.
La confiabilidad se logra gracias a tres mecanismos coordinados en la capa de transporte:
Los números de puerto identifican a cada aplicación dentro de un host. Se dividen en tres rangos:
Gracias a los puertos, varios programas pueden compartir la misma IP pública. Este proceso de multiplexación se complementa con demultiplexación en el receptor, que redirige cada segmento al socket adecuado. Además, tecnologías como NAT y los balanceadores de carga se apoyan en la información de capa 4 para distribuir tráfico entre múltiples servidores.