• O TCP é Full-duplex - É possível a transferência simultânea nas duas direções durante a sessão.
          • Utiliza o conceito de stream - O TCP envia uma sequencia limitada e contínua de bytes sem noão dos registros ou quantidade de pacotes que serão recebidos. •Enxerga a rede como uma conexão ponto-a-ponto - O protocolo TCP fornece uma conexão diretamente entre aplicativos dos hosts. Tal conexão é denominada conexão virtual ponto-a-ponto, pois entre o transmissor e o receptor, os dispositivos de rede (roteadores) não enxergam a camada de transporte (Figura 03). O TCP permite a camada de aplicação enxergar a rede como uma conexão virtual.

        Controle de Fluxo (buffers e janelas de transmissão) - Um problema no mundo das redes é garantir o controle de fluxo entre usuários finais. A imprevisibilidade do tráfego é o maior problema. Imagine o resultado do vestibular de uma universidade publicado na internet. Diversos usuários irão fazer requisições em pouco tempo podendo ser mais rápido do que a entrega do servidor web. Assim diversas requisições serão novamente realizadas, gerando ainda mais tráfego e pacotes duplicados. Daí o TCP utiliza o conceito de buffers (armazenamento de pedidos e respostas) e janelas deslizantes:

                  • Janela deslizante é uma característica de alguns protocolos que permite que o remetente transmita mais que um pacote de dados antes de receber uma confirmação. Depois de recebê-lo para o primeiro pacote enviado, o remetente desliza a janela do pacote e manda outra confirmação. O número de pacotes transmitidos sem confirmação é conhecido como o tamanho da janela; aumentando o tamanho da janela melhora-se a vazão.

       Controle de Congestionamento - O termo controle de congestionamento, introduzido na Internet no final da década de 80 por Van Jacobson, é usado para descrever os esforços realizados pelos nós da rede para impedir ou responder a condições de sobrecarga. O controle de congestionamento do TCP é realizado por quatro algoritmos [30]: Slow Start, Congestion Avoidance, Fast Retransmite e Fast Recovery. Apesar de serem independentes, esses algoritmos são geralmente implementados de forma conjunta. A seção abaixo descreve o funcionamento desses algoritmos.

6.3.1.1 Algoritmo Slow Start
         StartSlow start é um mecanismo do TCP desenvolvido para iniciar ou reiniciar uma transmissão. A idéia básica desse algoritmo consiste em elevar gradualmente a taxa de transmissão de tráfego na rede até que uma situação de equilíbrio seja atingida.
        O algoritmo slow start adiciona uma nova janela para a fonte chamada de janela de congestionamento (congestion window - cwnd). No início de uma transmissão ou após uma perda de pacote o valor de cwnd é equivalente a um segmento. Para cada ACK recebido, a janela de congestionamento aumenta de um segmento. Para permitir novas transmissões, a fonte deve considerar o tamanho da janela como o mínimo entre a janela anunciada (awnd) e a janela de congestionamento (cwnd), sendo a janela de congestionamento o controle de fluxo imposto pela fonte e a janela anunciada o controle de fluxo imposto pelo destinatário.
      A fonte inicia a transmissão com um segmento e espera o recebimento do respectivo ACK. Quando o ACK é recebido a janela de congestionamento é aumentada de um para dois segmentos, e dois segmentos podem ser injetados na rede. Quando cada um destes dois segmentos for confirmado, a janela de congestionamento é aumentada para quatro segmentos. Apesar do seu nome, o algoritmo slow start proporciona um crescimento exponencial para a janela de transmissão até que o valor de cwnd se iguale awnd.

6.3.1.2 Algoritmo Congestion Avoidance
         Durante a fase inicial  de transferência  de dados  de  uma  conexão TCP, o algoritmo slow start é utilizado. Entretanto, se durante o slow start for necessário descartar um ou mais pacotes devido a congestionamento, o algoritmo congestion avoidance [30] é utilizado para diminuir a taxa de transmissão.
            Esse algoritmo parte do princípio de que a perda de pacotes causada por erro é muito inferior a 1%, e portanto, a perda de pacote é um indício de ocorrência de congestionamento entre a fonte e o destino. O congestionamento pode ser detectado de duas maneiras diferentes: através da expiração do tempo de transmissão (timeout) ou do recebimento de ACK`s duplicados.
       Os algoritmos congestion avoidance e slow start são independentes e têm objetivos distintos. Mas quando ocorre um congestionamento é necessário diminuir a taxa de transmissão dos pacotes na rede, e utilizar o algoritmo slow start para reiniciar o processo de transmissão. Na prática esses algoritmos são implementados em conjunto. Para o trabalho conjunto desses algoritmos, duas variáveis são utilizadas: a janela de congestionamento cwnd e um limiar para slow startdefinido como ssthresh (slow start threshold). O algoritmo combinado está descrito abaixo [30]:

                1. No início de uma conexão, cwnd é igual a um segmento e ssthresh igual a 65536 bytes;
                 2. A janela de transmissão é igual ao mínimo entre as janelas anunciadas e de congestionamento;
          3. Quando  ocorrer  congestionamento (sinalizado por timeout ou pelo  recebimento de três reconhecimentos duplicados), a variável ssthresh é atualizada com a metade do valor atual da janela de transmissão. Adicionalmente, se o congestionamento for sinalizado por um timeout, cwnd é configurado com o valor de um segmento (slow start);
                4. Quando um novo ACK é recebido, a janela de congestionamento cwnd pode ser aumentada de duas maneiras distintas:
                   a. Se o valor de cwnd for menor ou igual a ssthresh, a janela de congestionamento é aumentada de acordo com o algoritmo de slow start, isto é, de um segmento a cada reconhecimento recebido;
                     b. Quando o  valor de cwnd for maior do que ssthresh, prevalece o algoritmo de congestion avoidance, onde cwnd é incrementado de 1/cwnd a cada reconhecimento recebido.
        Enquanto o algoritmo de slow start aumenta a janela de congestionamento exponencialmente, o algoritmo de congestion avoidance corresponde a um crescimento linear de no máximo um segmento por RTT.

6.3.1.3 Algoritmos Fast Retransmit e Fast Recovery
          O protocolo TCP gera um ACK duplicado para informar à fonte que um segmento foi recebido fora de ordem no receptor. A chegada de segmentos fora de ordem pode ocorrer em duas situações: quando há atraso de um dos segmentos (provavelmente por ter seguido um caminho distinto dos outros durante o roteamento) ou quando há perda de um segmento. Para distinguir uma situação da outra, observa-se o número de ACK's duplicados que são recebidos. Para o primeiro caso, apenas um ou dois ACK's duplicados são tolerados. A partir do terceiro é considerada a perda do segmento.
          Quando o algoritmo de fast retransmit estiver sendo utilizado, o recebimento de três reconhecimentos duplicados faz com que a fonte imediatamente retransmita o segmento correspondente sem que se espere pelo estouro do temporizador, aumentando consequentemente a vazão da conexão. Em seguida, o algoritmo congestion avoidance, e não slow start, é executado. A execução do congestion avoidance nesta fase caracteriza o algoritmo fast recovery.
          A razão pela qual não se faz o slow start neste caso é que o recebimento de ACKs duplicados diz mais do que simplesmente um segmento foi perdido. Sabe-se que o nó destino só pode gerar ACKs duplicados quando outro segmento for recebido, isto é, o segmento deixou a camada física e está no buffer do nó de destino. Com isso, podemos concluir que ainda temos dados trafegando entre os dois nós. Então, não é aconselhável reduzir o fluxo abruptamente usando o slow start.

6.4 Protocolo UDP (User Datagram Protocol)
         O UDP é um protocolo da camada de transporte não confiável e não orientado à conexão. Fornece apenas os serviços de endereçamento e fragmentação, não provendo confiabilidade (controle de fluxo, erro, congestionamento). Isso indica que o UDP não adiciona serviços ao protocolo IP. O que nos leva então a utilizar o UDP?
      O UDP por ser mais simples possui um cabeçalho menor gerando um menor overhead. Ideal para algumas aplicações onde a velocidade é mais útil que a confiabilidade como aplicações multimídia. Afinal não faz sentido algum receber um trecho de um arquivo música que já passou.
       Além de aplicações multimídia, o UDP é utilizado também pelo TFTP (Trivial File Transfer Protocol), RIP (Routing Information Protocol), SNMP (Simple Network Management Protocol) e DNS (Domain Name System).
       O segmento UDP é dividido em palavras de 16 bits. As palavras são somadas e ao final calcula-se o complemento de 1.
     A Figura 3.5 ilustra o cálculo do campo de soma de verificação (checksum) considerando apenas duas palavras de 16 bits.

         Atualmente, a maioria dos sistemas operacionais são multitarefa e executam mais de um processo, permitindo quetais processos compartilhem o processador. Considere, por exemplo, que uma determinada máquina A está executando três processos. Quando a máquina A recebe uma informação da rede essa informação deve ser encaminhada para qual dos três processos?
       A ação de entregar as informações transportadas pelos segmentos (unidade de transporte da camada de transporte) para um processo específico é chamada de demultiplexação. O processo inverso, encaminhar segmentos de diferentes processos em um host de origem através da camada de transporte é chamado de multiplexação.
       Como a camada de transporte fornece uma comunicação lógica entre processos, os protocolos da camada de transporte precisam implementar a multiplexação e a demultiplexação. A Figura 3.2 mostra um exemplo de demultiplexação.