Redes

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL COMAHUE
Redes de computadoras
Internet
Juan Carlos Brocca
Redes - Internet
Descripción
Redes - Internet
Descripción Física
Redes - Internet
Descripción Física
●
Sistemas terminales
● Millones de dispositivos –
hosts - interconectados:
● Pcs, Servidores, Celulares
● Ejecutan aplicaciones de red
Redes - Internet
Descripción Física
●
●
Sistemas terminales
● Millones de dispositivos –
hosts - interconectados:
● Pcs, Servidores, Celulares
● Ejecutan aplicaciones de red
Enlaces de comunicación
● Tasa de transmisión = ancho
de banda
Redes - Internet
Descripción Física
●
●
●
Sistemas terminales
● Millones de dispositivos –
hosts - interconectados:
● Pcs, Servidores, Celulares
● Ejecutan aplicaciones de red
Enlaces de comunicación
● Tasa de transmisión = ancho
de banda
Sistemas Intermedios
● Dispositivos de conmutación
● Routers
● Reenvían datos
Redes - Internet
Descripción Práctica
Internet
Descripción Práctica
●
ISP: Internet Service Providers
●
Proporcionan diferentes tipo de acceso
Internet
Descripción Práctica
●
ISP: Internet Service Providers
●
●
Proporcionan diferentes tipo de acceso
Protocolos
Conjunto de reglas que se
establecen para el proceso de
comunicación entre dos sistemas
●
●
Controlan el envío y recepción de
mensajes
HTTP, TCP, IP, Ethernet
Internet
Descripción Práctica
●
ISP: Internet Service Providers
●
●
Protocolos
Conjunto de reglas que se
establecen para el proceso de
comunicación entre dos sistemas
●
●
●
Proporcionan diferentes tipo de acceso
Controlan el envío y recepción de
mensajes
HTTP, TCP, IP, Ethernet
Estándares de internet
●
●
RFC: Request for Comments
IETF: Internet Engineering Task Force
Internet
Descripción del Servicio
Internet
Descripción del Servicio
Internet permite aplicaciones distribuidas
● Se ejecutan en los propios sistemas
terminales
● Intercambian datos entre si
● Web (Wiki, Facebook), VoIP, email,
juegos, e-commerce, bases de datos,
compartir archivos.
●
Internet
Descripción del Servicio
Internet permite aplicaciones distribuidas
● Se ejecutan en los propios sistemas
terminales
● Intercambian datos entre si
● Web (Wiki, Facebook), VoIP, email,
juegos, e-commerce, bases de datos,
compartir archivos.
●
Proporciona dos tipos de servicios:
● Orientado a Conexión
● Entrega confiable (garantizada) de datos
desde el origen al destino
● No orientado a conexión (best effort)
● Sin garantía sobre la eventual entrega
de datos
●
Estructura de Internet
Estructura de Internet
Borde de la red
Sistemas terminales
Estructura de Internet
Borde de la red
Sistemas terminales
Núcleo o Centro de la red
Interconexión de Routers
Estructura de Internet
Borde de la red
Sistemas terminales
Núcleo o Centro de la red
Interconexión de Routers
Redes de Acceso
Medios Físicos
Enlaces de comunicaciones
Borde de la Red
Sistemas terminales - hosts:
● Computadoras conectadas a Internet
●
Ejecutan los programas de aplicaciones
Borde de la Red
Sistemas terminales - hosts:
● Computadoras conectadas a Internet
●
Ejecutan los programas de aplicaciones
Modos de comunicación:
Borde de la Red
Sistemas terminales - hosts:
● Computadoras conectadas a Internet
●
Ejecutan los programas de aplicaciones
Modos de comunicación:
Modelo cliente/servidor
● Los hosts clientes hacen solicitudes,
reciben respuestas de los servidores
●
●
Navegador Web/servidor Web; cliente de
correo/servidor de correo
Borde de la Red
Sistemas terminales - hosts:
● Computadoras conectadas a Internet
●
Ejecutan los programas de aplicaciones
Modos de comunicación:
Modelo cliente/servidor
● Los hosts clientes hacen solicitudes,
reciben respuestas de los servidores
●
●
Navegador Web/servidor Web; cliente de
correo/servidor de correo
Modelo peer to peer
● Uso mínimo (o no uso) de servidores
dedicados
●
●
Skype, BitTorrent
Borde de la Red
Transferencia de datos entre sistemas terminales
Servicio orientado a conexión.
TCP - Transmission Control Protocol [RFC 793]
HTTP (Web), FTP (file transfer protocol), Telnet
(login remoto), SMTP (e-mail)
Borde de la Red
Transferencia de datos entre sistemas terminales
Servicio orientado a conexión.
TCP - Transmission Control Protocol [RFC 793]
HTTP (Web), FTP (file transfer protocol), Telnet
(login remoto), SMTP (e-mail)
Servicio NO orientado a conexión.
UDP - User Datagram Protocol [RFC 768]
Media streaming, teleconferencia, DNS, telefonía
IP, SNMP
Núcleo de la Red
Malla de routers interconectados
Transporte de datos
●
Conmutación de circuitos:
circuito dedicado por llamada
Núcleo de la Red
Malla de routers interconectados
Transporte de datos
●
Conmutación de circuitos:
circuito dedicado por llamada
●
Conmutación de paquetes:
datos enviados a través de la red como
trozos discretos
El núcleo de la Red
Conmutación de circuitos
Reserva de recursos por sesión:
Ancho de banda del enlace
Capacidad
Recursos dedicados
No se comparten con otras sesiones
Desempeño garantizado como el
de un circuito físico
Se requiere establecer la sesión
antes de enviar información
El núcleo de la Red
Conmutación de circuitos
●
●
●
Los recursos de la red (p.e.
ancho de banda) se dividen
en trozos – pieces.
Los trozos se asignan a
llamadas
No se comparten recursos
●
●
Si no se usan, se desperdician
El ancho de banda se divide en
trozos por
●
●
División de frecuencia (FDM)
División de tiempo (TDM)
El núcleo de la Red
Conmutación de circuitos
El núcleo de la Red
Conmutación de paquetes
●
●
Cada secuencia de datos end to end se divide en paquetes
●
Los paquetes de distintos usuarios comparten los recursos de red
●
Cada paquete utiliza todo el ancho de banda del enlace
●
Los recursos se utilizan a medida que se necesitan
Existe competencia por los recursos:
●
Demanda agregada puede exceder la cantidad disponible de recursos
●
Congestión: cola de los paquetes, espera para uso del enlace
●
store and forward: Los paquetes se mueven un “salto” a la vez
–
Los nodos reciben el paquete completo antes de reenviarlo
El núcleo de la Red
Conmutación de paquetes
Cada secuencia de datos se divide en paquetes:
●
Los paquetes de distintos usuarios comparten los recursos de red
10 Mb/s
Ethernet
A
B
C
Multiplexado estadístico
1.5 Mb/s
Cola de paquetes
esperando por el
enlace de salida
D
E
El núcleo de la Red
Conmutación de paquetes
Cada secuencia de datos se divide en paquetes:
●
●
Los paquetes de distintos usuarios comparten los recursos de red
Cada paquete utiliza todo el ancho de banda del enlace
10 Mb/s
Ethernet
A
B
C
Multiplexado estadístico
1.5 Mb/s
Cola de paquetes
esperando por el
enlace de salida
D
E
El núcleo de la Red
Conmutación de paquetes
Cada secuencia de datos se divide en paquetes:
●
●
●
Los paquetes de distintos usuarios comparten los recursos de red
Cada paquete utiliza todo el ancho de banda del enlace
Los recursos se utilizan a medida que se necesitan
10 Mb/s
Ethernet
A
B
C
Multiplexado estadístico
1.5 Mb/s
Cola de paquetes
esperando por el
enlace de salida
D
E
El núcleo de la Red
Causas del retardo de paquetes
1.Procesamiento en el nodo:
●
chequear errores a nivel de bit
●
determinar el puerto de salida
2.Colas
●
tiempo de espera para ser transmitido a través del enlace
●
dependencia del nivel de congestión del router
transmisión
A
propagación
B
Procesamiento
colas
en el nodo
Throughput (rendimiento)
●
throughput: tasa (bits/unidad de tiempo) a la
que se trasfieren bits entre trasmisor/receptor
●
instantáneo: tasa en un instante dado
●
promedio: tasa en un intervalo
Capacidad del
Capacidad del
Enlace Rs bits/s
Enlace Rc bits/s
Redes de Acceso
Medios Físicos
Conexión de los nodos finales
al router de borde
El acceso puede ser:
●
Residencial
●
Institucional
●
Móvil
Acceso residencial
Acceso punto a punto
Conexión conmutada a través de
modem
●
●
Hasta 56Kbps de acceso directo al
router
No es posible la conexión y el uso
del teléfono para voz al mismo
tiempo.
ADSL: asymmetric digital
subscriber line
●
●
●
Hasta 1 Mbps enviando - upstream
Hasta 8 Mbps recibiendo downstream
Línea física dedicada
Acceso institucional
Redes de Área Local
Redes de área local LAN
universidades / empresas
●
●
Conecta los sistemas
terminales a los routers
de borde.
Ethernet
–
10 Mbs, 100Mbps, 1Gbps,
10Gbps
Redes de acceso inalámbrico
●
●
Conecta los sistemas terminales y
el router de borde a través de una
estación base o access point
wireless LANs:
●
●
802.11b/g (WiFi): 11 Mbps/54 Mbps
Acceso inalámbrico áreas más
amplias
●
●
●
Proporcionada por operadores de
telecomunicaciones
~1Mbps sobre red celular
WiMAX – 802.16 (10’s Mbps) en área
amplia
Protocolos
Modelos de capas
●
Las redes son muy complejas
●
●
Cuentan con muchos elementos: hosts, routers,
enlaces, aplicaciones, protocolos, hardware,
software
Cómo se puede organizar la estructura de la
red?
●
Creación de un modelo en capas
–
–
Cada capa implementa un servicio usando su propia
lógica interna
confiando en los servicios provistos por las capas
inferiores (usándolos)
Protocolos
Modelos de capas
●
Ventajas
●
permite manejar sistemas complejos y la identificación de las
relaciones entre los componentes
–
●
●
●
modelo de referencia para la discusión
facilita el mantenimiento y actualización del sistema
( modularización)
cambios en la implementación del servicio provisto por una
capa es transparente para el resto del sistema
Desventajas
●
●
duplicación de funciones necesidad de una capa de datos de
otra capa para implementar un servicio
violación del modelo
Protocolos
Modelos de capas
●
Funciones de capa:
●
Control de error
–
●
Control de flujo
–
●
El lado transmisor divide el mensaje en trozos y el receptor lo reconstruye
Multiplexado
–
●
Impide la saturación de un de un dispositivo lento
Segmentación y reensamblado
–
●
Hace más fiable el canal lógico entre las capas en dos elementos de la red.
Permite que varias sesiones de alto nivel compartan una única conexión
Establecimiento de conexión
–
Establece la conexión con el par.
Protocolos
Modelos de capas
●
PDU Unidad de Datos de Protocolo
Protocol Data Units.
●
●
Se utiliza para el intercambio entre capas del
mismo nivel de dos dispositivos.
La forma en que se intercambian los PDUs está
definida por el protocolo de la capa a la que
pertenecen.
Pila de protocolos
Modelo OSI
La pila de protocolos de Internet
Pila
PDU
Mensaje
Segmento
Datagrama
Marco - Frame
PDU-1
Comparativa de modelos
Entidades y capas de red
Entidades y capas de red