Qué es el protocolo TCP

El Transmission Control Protocol (TCP) es uno de los protocolos fundamentales de Internet y forma parte del modelo TCP/IP. Su función principal es garantizar que los datos enviados entre dispositivos lleguen correctamente al destino.

A diferencia de otros protocolos más simples, TCP proporciona:

• Entrega confiable de datos

• Control de errores

• Control de flujo

• Orden correcto de los paquetes

TCP opera en la capa de transporte, gestionando la comunicación entre aplicaciones que se encuentran en distintos dispositivos dentro de una red.

Antes de que cualquier dato pueda enviarse mediante TCP, debe establecerse primero una conexión. Aquí es donde entra en juego el handshaking de 3 vías.

Qué es el handshaking de 3 vías

El handshaking de 3 vías es el procedimiento utilizado por TCP para establecer una conexión entre un cliente y un servidor antes de que se transmitan datos.

Este proceso implica el intercambio de tres mensajes entre ambas partes:

1. SYN

2. SYN-ACK

3. ACK

Cada uno cumple una función específica dentro del establecimiento de la conexión.

El objetivo principal es:

• sincronizar los números de secuencia

• confirmar que ambos dispositivos están disponibles

• establecer parámetros de comunicación

Una vez completado este proceso, la conexión pasa al estado establecido y los datos pueden comenzar a transmitirse.

Cómo funciona el Three Way Handshake paso a paso

El proceso del TCP three way handshake se compone de tres pasos bien definidos.

Paso 1: SYN (Synchronize)

El proceso comienza cuando el cliente quiere iniciar una conexión con un servidor.

Para ello envía un paquete TCP con el flag SYN activado.

Este paquete contiene:

• un número de secuencia inicial

• información sobre las capacidades del cliente

• parámetros de comunicación

Con este mensaje el cliente básicamente dice:

“Quiero iniciar una conexión”.

Paso 2: SYN-ACK (Synchronize Acknowledge)

Cuando el servidor recibe el paquete SYN, responde con un mensaje que contiene dos flags activados:

• SYN

• ACK

Este paquete se conoce como SYN-ACK.

Su función es:

• confirmar la recepción del SYN del cliente

• enviar el número de secuencia inicial del servidor

En otras palabras, el servidor responde:

“Recibí tu solicitud y estoy listo para comunicarme”.

Paso 3: ACK (Acknowledge)

Finalmente, el cliente envía un tercer mensaje con el flag ACK activado.

Este mensaje confirma que el cliente recibió correctamente la respuesta del servidor.

Una vez que este paso se completa, la conexión TCP queda establecida.

El intercambio de datos puede comenzar inmediatamente después.

Diagrama del three way handshake

El proceso suele representarse de forma simple:

Cliente         Servidor

SYN ----------------->

<--------------- SYN-ACK

ACK ----------------->

Tras este intercambio, ambos sistemas entran en el estado:

ESTABLISHED

Esto significa que la comunicación está lista para comenzar.

Ejemplo práctico del Three Way Handshake

Un ejemplo cotidiano ayuda a entender mejor este proceso.

Supongamos que escribes una dirección web en tu navegador.

Antes de que aparezca la página, ocurre lo siguiente:

1. Tu computadora envía un SYN al servidor web.

2. El servidor responde con SYN-ACK.

3. Tu computadora envía ACK confirmando la conexión.

Solo después de este intercambio el navegador envía la solicitud HTTP para cargar la página.

Esto sucede en milisegundos, por lo que normalmente el usuario no percibe el proceso.

Ventajas del Three Way Handshake

El handshaking de 3 vías ofrece varias ventajas importantes para las comunicaciones en red.

1. Confiabilidad

El proceso garantiza que ambos dispositivos estén listos para intercambiar datos antes de comenzar la transmisión.

Esto evita errores de comunicación y pérdida de información.

2. Sincronización de datos

Durante el handshake se establecen los números de secuencia, lo que permite que los paquetes lleguen en el orden correcto.

Esto es esencial para aplicaciones como:

• navegación web

• transferencia de archivos

• correo electrónico

3. Control de flujo

El handshake permite definir parámetros que ayudan a controlar la velocidad de transmisión de datos, evitando saturar el receptor.

4. Establecimiento seguro de la conexión

Aunque TCP no cifra datos por sí mismo, el handshake permite iniciar posteriormente protocolos de seguridad como:

• TLS

• HTTPS

Desventajas del Three Way Handshake

A pesar de sus ventajas, este proceso también tiene algunas limitaciones.

1. Latencia adicional

El intercambio de tres mensajes introduce un pequeño retraso antes de comenzar la transmisión de datos.

Este retraso depende del tiempo de ida y vuelta (RTT) entre cliente y servidor.

2. Consumo de recursos

Cada intento de conexión requiere memoria y recursos del sistema para mantener el estado de la conexión.

3. Vulnerabilidad a ataques

Algunos ataques informáticos aprovechan el proceso de handshake para saturar servidores.