PDF de programación - Arquitecturas de protocolos, servicios y estándares

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Arquitecturas de protocolos,

servicios y estándares

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

Arquitectura: Modelos de
referencia OSI y TCP/IP

 Modelo de referencia OSI de ISO

•  OSI = Open Systems Interconnection
• 
International Organization

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ISO =
Standarization
ISO 7498 (1984)

• 
•  Modelo para arquitecturas de protocolos

de computadores

•  CCITT X.200 (compatible)
•  Capa:

1. Capa Física
2. Capa de Enlace de Datos
3. Capa de Red
4. Capa de Transporte
5. Capa de Sesión
6. Capa de Presentación
7. Capa de Aplicación

Capa 7

Capa 6

Capa 5

Capa 4

Capa 3

Capa 2

Capa 1

 Modelo de referencia OSI de ISO



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Capa de Sesión
•  Control

y disciplina de diálogo entre

aplicaciones (ej. half/full duplex)

•  Agrupamiento (grupos de datos para la

aplicación)

•  Recuperación (puntos de comprobación)
•  Gestiona sesiones entre aplicaciones

Capa de Presentación
•  Ofrece a la aplicación independencia en la

representación de datos (sintaxis)
•  Codificación y formato de los datos
•  Compresión de los datos
•  Cifrado de datos

Capa 7

Capa 6

Capa 5

Capa 4

Capa 3

Capa 2

Capa 1

 Modelo de referencia OSI de ISO



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TCP/IP y OSI
Application

Application

Presentation

Transport

Internet

Host to
Network

Session

Transport

Network

Data link

Physical

Capa 7

Capa 6

Capa 5

Capa 4

Capa 3

Capa 2

Capa 1

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ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Servicios y Protocolos


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Servicios y protocolos

Capa N+1

Protocolo

Capa N+1

Interfaz

Servicio

Capa N

Protocolo

Capa N

Interfaz

Servicio

Capa N-1

Protocolo

Capa N-1


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Servicios y protocolos

•  PDU = Protocol Data Unit
•  Bloque de datos que intercambian dos entidades

(N+1)-PDU

Capa N+1

Protocolo

(N+1)-PDU

Capa N+1

Interfaz

Servicio

Entidad

Capa N

Protocolo

Capa N

Interfaz

Servicio

Capa N-1

Protocolo

Capa N-1


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Funciones

•  Funcionalidades ofrecidas por los protocolos

–  Encapsulado
–  Segmentación/fragmentación y reensamblado
–  Control de la conexión
–  Entrega en orden
–  Control de flujo
–  Control de errores
–  Direccionamiento
–  Multiplexación


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Encapsulado

•  La PDU contiene también datos de control
•  Suele ser una cabecera (header) (. . .)
•  En ocasiones una cola (trailer) o ambas

Capa N+1

(N+1)-PDU

(N+1)-PDU

Capa N+1

HN Datos

HN Datos

N-PDU

Capa N

Capa N

Capa N-1

Capa N-1


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Encapsulado

•  Típicos datos de control:

–  Direcciones
–  Códigos para la detección de errores
–  Control del protocolo (según los servicios ofrecidos)

Capa N+1

(N+1)-PDU

(N+1)-PDU

Capa N+1

HN Datos

HN Datos

N-PDU

Capa N

Capa N

Capa N-1

Capa N-1


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Encapsulado en Internet

Host

Aplicación

Transporte

Red

Enlace

Físico

Host

M

mensaje

M

Aplicación

Ht M

segmento

Ht M

Transporte

Hn

Ht

M

datagrama

Hn

Ht

M

Hl

Hn

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M

trama

Hl

Hn

Ht

M

Red

Enlace

Físico

Encapsulado en OSI


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 Fragmentación y reensamblado



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•  Un nivel puede imponer a otro una MTU
•  MTU = Maximum Transfer Unit
•  Motivos:

–  La tecnología en cuestión está diseñada para unos tamaños

máximos o incluso constantes

–  Control de errores más eficiente a menor PDU
–  Uso de medio compartido más equitativo
–  Menores recursos de memoria en el receptor
–  Necesidad de interrumpir para tráfico de control

Capa N+1

(N+1)-PDU

(N+1)-PDU

Capa N+1

HN Datos

HN Datos’

HN Datos
HN Datos’

Capa N

Capa N-1

MTU

Capa N

Capa N-1



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Fragmentación y reensamblado

•  Desventajas:

de control

–  Cuanto menor es el bloque mayor es la proporción de información
–  A menores bloques mayor número de llegadas por segundo
–  Mayor tiempo de procesado invertido para la misma información

(interrupciones)

Capa N+1

(N+1)-PDU

(N+1)-PDU

Capa N+1

HN Datos

HN Datos’

HN Datos
HN Datos’

Capa N

Capa N-1

MTU

Capa N

Capa N-1


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Control de la conexión

•  Servicio de datagramas:
cada PDU es independiente

orientado
existe

•  Servicio
a
conexión:
una
asociación lógica entre las
entidades extremo
•  Se dan varias fases

Entidad de
protocolo

Entidad de
protocolo

Solicitud de conexión
C o n e x i ó n a c e p t a d a

Datos

de

la

Datos/Confirmación

–  Establecimiento

conexión (…)

–  Transferencia de datos (…)
–  Cierre de la conexión (…)

•  PDUs numeradas

Solicitud de cierre de conexión
C i e r r e d e l a c o n e x i ó n a c e p t a d o

tiempo


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Entrega en orden

•  Una red puede desordenar las PDUs que

transporta

•  Una red de datagramas puede decidir un

camino diferente para cada uno

•  En base a este servicio, una capa orientada a

conexión puede ofrecer entrega en orden

•  Numeración de PDUs

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Control de flujo

•  Fuente puede enviar demasiado rápido para lo que

puede procesar el receptor (…)

•  Desbordamiento de memoria (buffer)
•  Control de flujo: receptor limita la velocidad de emisor
•  Emisor-Receptor pueden ser extremos finales o

intermedios de la red o ambos

Control de errores

•  Recuperar pérdidas o deterioro de los datos
•  Dos funciones separadas:

–  Detección de errores (CRC) y pérdidas (timeout)
–  Retransmisión


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Direccionamiento

•  Pretende identificar a una

entidad en una máquina

•  Complejo,

en

varias

capas simultáneamente

•  Ejemplo (en Internet)

–  En Capa 2: direcciones

físicas (la tarjeta)

–  En Capa 3: direcciones de

red (la máquina)

–  En Capa 4: puertos (la

aplicación)

Capa 4

Capa 3

Capa 2

Capa 1

Multipl