PDF de programación - Protocolos Arquitectura TCP/IP

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Protocolos

Arquitectura TCP/IP

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es

Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios

3º Ingeniería de Telecomunicación


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Temario

Introducción

1. 
2.  Arquitecturas, protocolos y estándares
3.  Conmutación de paquetes
4.  Conmutación de circuitos
5.  Tecnologías
6.  Control de acceso al medio en redes de área local
7.  Servicios de Internet


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Temario

Introducción

1. 
2.  Arquitecturas, protocolos y estándares
3.  Conmutación de paquetes
4.  Conmutación de circuitos
5.  Tecnologías
6.  Control de acceso al medio en redes de área local
7.  Servicios de Internet

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Elementos de la red

Router

Servidor

Estación Usuario

móvil


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Elementos

Hosts = end systems
•  PCs, estaciones,

teléfonos, PDAs,

servidores, tostadoras, TVs, etc.
•  Ejecutan aplicaciones de red (...)
•  Forman el borde (edge) de la red
•  Conectados con

la

red mediante

enlaces de comunicaciones
–  Fibra, cobre, radio, satélite
–  Tasa de transmisión (bps) ≅ ancho de

banda (bandwidth)

•  Veremos Servicios:

–  Los principios de funcionamiento de
aplicaciones clásicas de Internet (Web,
e-mail, FTP, etc.)

–  Nos centraremos en

Internet pero
también veremos los fundamentos del
servicio telefónico tradicional

–  Cómo le solicitan a la red que transporte

datos a un destino

Elementos


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Conmutadores
•  Conmutadores telefónicos
•  Routers en el caso de Internet
•  Conmutadores de enlace
• 

• 
• 

• 

enlaces

Interconectados mediante
comunicaciones
Forman el núcleo (core) de la red
Emplean rutas o caminos (paths) dentro de la
red (…)

de

Veremos arquitecturas:
–  En la toma de decisiones en los conmutadores
–  En la organización de la red
–  En el cálculo de los caminos
–  Arquitectura interna de los conmutadores

Router

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Estación Usuario

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Elementos

Protocolos
•  Controlan el envío y la recepción de

información

•  Entre las aplicaciones (HTTP, FTP)
•  Entre los hosts (UDP, TCP)
•  Entre los nodos (IP, ICMP)

•  Veremos algunos de la familia TCP/

IP (Internet)

Router

Servidor

Estación Usuario

móvil

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Arquitectura de Protocolos


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¿Qué es un protocolo?

Un protocolo humano:

Hola
Hola
¿Tienes
hora?
14:00
Gracias

De nada

tiempo


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protocolos
•  Especifican:

¿Qué es un protocolo?

•  Todas las comunicaciones están gobernadas por

–  Los mensajes a enviar
–  El formato de los mensajes
–  Las acciones a llevar a cabo ante ciertos mensajes o ciertos

eventos


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¿Qué es un protocolo?

Un protocolo humano y uno de redes de ordenadores:

Hola
Hola
¿Tienes
hora?
14:00
Gracias

De nada

tiempo

TCP connection
req
TCP connection
response
Get http://www.tlm.unavarra.es

<file>
FIN
OK, FIN

¿Qué es un protocolo?

•  Todas las comunicaciones están gobernadas por


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protocolos
•  Especifican:

–  Los mensajes a enviar
–  El formato y orden de los mensajes
–  Las acciones a llevar a cabo ante ciertos mensajes o ciertos

eventos

•  Controlan por ejemplo:

–  El formato de los datos por el cable
–  El camino que va a seguir un paquete de origen a destino
–  La velocidad a la que se envían datos
–  Cómo se le pide una página web a un servidor

 Arquitecturas de protocolos



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¡Las redes son complejas!
•  Muchos elementos:

–  Hosts
–  Conmutadores
–  Enlaces de diferente tipo
–  Aplicaciones
–  Hardware, software

•  ¿Hay alguna

forma de
organizar las estructura de la
red?

•  ¿O al menos la forma de

explicarla?

 Arquitecturas de protocolos



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Analogía
•  Usuario escribe una carta
•  La deja en su buzón e indica a

su asistente para quién es

•  El asistente añade una portada
y

remitente

indicando el
destinatario

•  La envía a la oficina remota

mediante un fax

To: B
From: A



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Arquitecturas de protocolos

•  Llega a la oficina destino
•  La recibe el secretario
•  Retira la portada y la coloca en

el buzón del destinatario

•  La recoge el usuario

•  Hemos separado las tareas
•  Quién notaría que se cambiara
fax por un servicio de

el
mensajería?

To: B
From: A


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Arquitecturas de protocolos
•  Los asistentes ofrecen un servicio simple realizando

tareas más complicadas para ello

•  Se comunican entre ellos mediante un protocolo

–  Información adicional al mensaje (portada)
–  Encapsulación y desencapsulación

Interfaz

To: B
From: A

To: B
From: A


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¿Por qué capas?

•  Sistemas complejos
•  Una estructura ayuda en
de

la
funciones y relaciones

identificación

•  La modularización facilita
el mantenimiento
y
actualización del sistema
–  Cambio en una capa es
transparente a las demás

Capa 7

Capa 6

Capa 5

Capa 4

Capa 3

Capa 2

Capa 1



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Arquitectura de protocolos TCP/IP

•  Arquitectura dominante
•  A partir de un proyecto del DARPA
•  Familia de protocolos TCP/IP

Application

Aplicación

Transport

Transporte

Internet

Red

Host
to

network

Enlace /

Network access

Físico

Funciones
de usuario

final

Funciones

de red

Capa 4

Capa 3

Capa 2

Capa 1


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Nivel físico

Interfaz entre el dispositivo y el medio de transmisión

•  Physical layer
• 
•  Construye la señal y la adapta al medio. Recupera la señal
•  Depende del medio físico. Envía bits

Aplicación

Transporte

Red

Enlace /

Network access

Físico

Nivel de enlace


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Intercambio de datos entre hosts en la misma red

•  Link layer, Network access layer
• 
•  Depende del tipo (tecnología) de red
•  El nivel superior (red/Internet) independiente de las tecnologías

•  Para el mismo nivel de enlace puede cambiar el

Transporte

Red

Enlace /

Network access

Físico

Aplicación

• 

nivel físico
Implementado en
conmutación de red

los hosts y equipos de

•  Proporciona control del enlace (activar, mantener,

desactivar)

•  Detección y control de errores
•  Envía tramas (frames)

Nivel de enlace - Ejemplo

•  Nivel de enlace controla el uso del medio físico
•  En Ethernet veremos que el mecanismo empleado se llama CSMA/CD
•  Tramas Ethernet (formato específico)
•  Nivel común a todas las implementaciones de Ethernet

•  El nivel físico puede variar: 10Mbps, 100Mbps,
coaxial, par

1000Mbps, 10000Mbps,
trenzado, fibra óptica multimodo, monomodo, etc.

sobre

•  Las tramas se envían en forma de los bits del nivel

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Aplicación

Transporte

Red

Ethernet

(IEEE 802.3)

Fast Ethernet
Par trenzdo
(IEEE 802.3u)


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