PDF de programación - Clases 2 y 3 Repaso de conceptos

Clases 2 y 3

Repaso de conceptos

Tema 1.- Introducción

Dr. Daniel Morató

Redes de Ordenadores

Ingeniero Técnico de Telecomunicación Especialidad en

Sonido e Imagen, 3º curso

Material parcialmente adaptado del libro Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet,
3rd edition. Jim Kurose, Keith Ross, Ed. Addison-Wesley, Julio 2004

Temario

1.- Introducción
2.- Nivel de enlace en LANs
3.- Interconexión de redes IP
4.- Enrutamiento con IP
5.- Nivel de transporte en Internet
6.- Nivel de aplicación en Internet
7.- Ampliación de temas

Repaso de conceptos

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Temario

1.- Introducción


Introducción histórica a Internet
Repaso de conceptos

2.- Nivel de enlace en LANs
3.- Interconexión de redes IP
4.- Enrutamiento con IP
5.- Nivel de transporte en Internet
6.- Nivel de aplicación en Internet
7.- Ampliación de temas

Repaso de conceptos

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Objetivos

 Visión global

• Más en profundidad durante el curso

 Terminología
 Conceptos básicos sobre arquitectura de

protocolos

Repaso de conceptos

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Contenido

 ¿Qué es Internet?

• Elementos
• Servicios

 ¿Qué es un protocolo?
 Los extremos de la red

• Servicios ofrecidos por la red

 El núcleo de la red

• Conmutación de circuitos y paquetes

 Capas de protocolos

• Pila de protocolos en Internet

Repaso de conceptos

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Contenido

 ¿Qué es Internet?

• Elementos
• Servicios

 ¿Qué es un protocolo?
 Los extremos de la red

• Servicios ofrecidos por la red

 El núcleo de la red

• Conmutación de circuitos y paquetes

 Capas de protocolos

• Pila de protocolos en Internet

Repaso de conceptos

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Qué es la Internet: Elementos
 Una red de computadores

mundial

 PCs, estaciones, servidores,

PDAs, TVs, tostadoras, etc.

 hosts = end systems
 Corren aplicaciones de red
 Interconectados mediante

enlaces de comunicaciones
• Fibra, cobre, radio, satélite
• Tasa de transmisión ≅ ancho

de banda (bandwidth) (bps)

router

servidor

ISP local

estación

usuario
móvil

ISP regional

 routers: reenvían “paquetes”

(bloques de datos)

 rutas o caminos (paths) (…)

red de una
compañía

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(Internet

recepción de información
• ej., TCP, IP, HTTP, FTP, PPP
• IP

Protocol):
formato de los paquetes entre
routers y hosts
 Internet: “red
empleando TCP/IP”
• Internet pública
• Intranets privadas,

de

redes

“desconectadas” de Internet

Qué es la Internet: Elementos

 Protocolos: controlan el envío y

router

servidor

ISP local

estación

usuario
móvil

ISP regional

red de una
compañía

Repaso de conceptos

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Contenido

 ¿Qué es Internet?

• Elementos
• Servicios

 ¿Qué es un protocolo?
 Los extremos de la red

• Servicios ofrecidos por la red

 El núcleo de la red

• Conmutación de circuitos y paquetes

 Capas de protocolos

• Pila de protocolos en Internet

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Qué es la Internet: Servicios
 Infraestructura de

comunicaciones que permite la
comunicación de aplicaciones
distribuidas:
• Web,

e-
commerce, file sharing, IM,
streaming, P2P

email,

juegos,

 Tipos de servicios ofrecidos a

las aplicaciones:
• No fiable sin conexión
• Fiable con conexión

 En

la actualidad no ofrece
garantías de “calidad” (cuánto
tiempo va a tardar, tasa,
pérdidas, etc.)

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Contenido

 ¿Qué es Internet?

• Elementos
• Servicios

 ¿Qué es un protocolo?
 Los extremos de la red

• Servicios ofrecidos por la red

 El núcleo de la red

• Conmutación de circuitos y paquetes

 Capas de protocolos

• Pila de protocolos en Internet

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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

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¿Qué es un protocolo?

 Todas

las comunicaciones en Internet están

gobernadas por protocolos

 Especifican:

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

ciertos eventos

 Controlan por ejemplo:

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

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Contenido

 ¿Qué es Internet?

• Elementos
• Servicios

 ¿Qué es un protocolo?
 Los extremos de la red

• Servicios ofrecidos por la red

 El núcleo de la red

• Conmutación de circuitos y paquetes

 Capas de protocolos

• Pila de protocolos en Internet

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Extremos de la red
 End systems (hosts):

• Corren aplicaciones
• e.g. Web, email
• En los “extremos de la red”
 Modelo cliente/servidor

• El cliente envía peticiones y

recibe servicio de un servidor

• ej. Web browser/server; email

client/server

 Modelo peer-to-peer:

• Aplicación del usuario actúa
como cliente o como servidor
según la situación

• ej. Gnutella, KaZaA, BitTorrent

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Extremos de la red: Servicios ofrecidos

 Los end-systems

emplean Internet para
comunicarse

 Los elementos de la red
forman una “caja negra”
para las aplicaciones (…)

 La red ofrece dos

servicios de
comunicaciones:
• Fiable orientado a

conexión

• No fiable sin conexión

Repaso de conceptos

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Extremos de la red: Servicios ofrecidos

 Los end-systems

emplean Internet para
comunicarse

 Los elementos de la red
forman una “caja negra”
para las aplicaciones (…)

 La red ofrece dos

servicios de
comunicaciones:
• Fiable orientado a

conexión

• No fiable sin conexión

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Extremos de la red: Orientado a conexión

Objetivo: Transferir datos

entre hosts

 handshaking: Intercambio
de paquetes de control
antes que los de datos
• Como el “Hola, hola”
• Establece un “estado” en
los dos host pero no en la
red = orientado a conexión
 TCP : Transmission Control

Protocol
• Protocolo que ofrece en
servicio

Internet
orientado a conexión

el

TCP [RFC 793]
 Transferencia fiable y en orden

de un flujo (stream) de datos
•

confirmaciones

y

¿Pérdidas?:
retransmisiones
 Control de flujo:

• El emisor no saturará al receptor

 Control de congestión:

• El emisor “reduce la velocidad a
la que envía” cuando la red se
congestiona

Aplicaciones que usan TCP:
 HTTP (Web), FTP (transferencia de
remoto),

(login

ficheros), Telnet
SMTP (email)

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Extremos de la red: Servicio sin conexión

Objetivo: Transferir

datos entre hosts
¡El mismo de antes!
•

Aplicaciones que usan UDP:
 Streaming, teleconferencia,
DNS, telefonía por Internet

 UDP : User Datagram

Protocol [RFC 768]:
• Sin conexión
• No fiable
• Sin control de flujo
• Sin

control

congestión

de

Repaso de conceptos

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Contenido

 ¿Qué es Internet?

• Elementos
• Servicios

 ¿Qué es un protocolo?
 Los extremos de la red

• Servicios ofrecidos por la red

 El núcleo de la red

• Conmutación de circuitos y paquetes

 Capas de protocolos

• Pila de protocolos en Internet

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Núcleo de la red

 Interconexión de routers
 ¿Cómo se transfieren los

datos por la red?
• Conmutación de circuitos:
para
red

dedicado
llamada:

circuito
cada
telefónica

• Conmutación de paquetes:
los datos se envían en
bloques

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Núcleo de la red: Conmutación de circuitos

Se

reservan

recursos
extremo-a-extremo
para la “llamada”

 Ancho de banda, capacidad

en los conmutadores

 Recursos dedicados: no se
comparten aunque no se
usen

 Garantías de calidad
 Requiere un

establecimiento de la
conexión

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Núcleo de la red: Conmutación de paquetes

Cada extremo envía un flujo
de datos divididos en
paquetes

 Cada

paquete

contiene
información para llegar al
destino

 No se reservan recursos
 Cada paquete usa toda la

capacidad del enlace

 pero puede

tener que
esperar a que se envíen
otros antes

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Conmutación de paquetes vs Conmutación de circuitos

 Conmutación de paquetes permite más usuarios

• Cada usuario emplea la red una pequeña fracción de tiempo
• No se desperdician recursos

 Hoy en día ofrece un servicio “best effort”

• No hay reserva de recursos
• No hay garantías como en conmutación de circuitos

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Redes de conmutación de paquetes: forwarding

 Objetivo: mover paquetes
a través de routers desde
el origen al destino
 Red de datagramas:

• La dirección destino en el

paquete determina el
siguiente salto

• Los caminos (rutas)

pueden cambiar

• analogía: conduciendo ir
preguntando el camino

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Contenido

 ¿Qué es Internet?

• Elementos
• Servicios

 ¿Qué es un protocolo?
 Los extremos de la red

• Servicios ofrecidos por la red

 El núcleo de la red

• Conmutación de circuitos y paquetes

 Capas de protocolos

• Pila de protocolos en Internet

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Capas de protocolos
¡Las redes con complejas!
 Muchos elementos:

• Hosts
• Routers
• Enlaces de diferente

tipo

• Aplicaciones
• Protocolos
• Hardware, software

Pregunta:

¿Hay alguna forma de
organizar las estructura de

la red?

¿O al menos la forma de

explicarla?

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Analogía: Correo postal

 Usuario escribe una carta
 La deja en su buzón e
indica a su asistente
para quién es

 El asistente mete

la
carta en un sobre y
escribe la dirección en el
mismo

 La entrega al servicio de
mensajería que la mete
en
su
cajas
transporte

para

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Analogía: Correo postal

Junto con otros paquetes la carta va pasando

por diferentes manos

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Analogía: Correo postal

 Llega a la oficina destino
 La recibe el secretario
 La coloca en el buzón del

usuario final

 L