Curso de
Redes Computadores 1
Tema 4
Protocolos a Nivel de Capa de
Aplicación
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1
Objetivos de la clase
Objetivo General
● Mostrar las características generales de protocolos de
la capa de aplicación
Objetivos específicos
● Dar nociones informales de aspectos que se deben
considerar al diseñar un protocolo, en particular
protocolos de capa de aplicación
● Describir algunos de los protocolos más usados de la
capa de aplicación (HTTP y SMTP)
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2
Agenda
● Conceptos básicos de protocolos
● Paradigmas y servicios asociados a los protocolos en
capa de aplicación
● Ejemplo de un protocolos en la capa de aplicación
● HTTP (Web)
● eMail – SMTP POP IMAP RFC822
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3
Conceptos básicos de protocolos
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4
Protocolos
● Problema: Conseguir que todos los usuarios hablen el
mismo lenguaje.
● Protocolo:
● Es el conjunto de normas y reglas, organizadas, sin
ambigüedad y convenidas de mutuo acuerdo entre
todos los participantes en una comunicación.
● Su misión es:
● hacer que la comunicación entre computadoras de
una red sea posible.
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5
Elementos Claves de un Protocolo
Para que dos entidades se comuniquen con éxito, se
requiere que hablen el mismo idioma. Para ello las
entidades deben seguir una serie de convenciones
mutuamente aceptadas a fin de saber:
● Qué se comunica Semántica incluye aspectos de:
● Información de control para la coordinación
● Datos
● Manejo de errores
● Cómo se comunica Sintaxis incluye aspectos de:
● Formato de los datos
● Niveles de señal
● Cuándo se comunica Timing (Temporización)
● Sincronización de velocidades
● Secuenciación
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6
Elementos de Estandarización
Especificación del protocolo
● Dos entidades en la misma
capa en sistemas diferentes
cooperan e interactúan por
medio del protocolo
● Las especificaciones del
protocolo deben ser precisas
● Formato de la unidad de
datos
● Semántica de todos los
campos
● Secuencia permitida de PDUs
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7
Elementos de Estandarización
Definición del servicio
● Se necesita normalizaciones
para los servicios que cada
capa ofrece a la capa
superior contigua
● Descripción funcional de qué
servicios está
proporcionando
● No especifica cómo se
proporcionan los servicios
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8
Elementos de Estandarización
Direccionamiento: cada
capa suministra a las
entidades en la capa
superior contigua.
● Las entidades se
identifican mediante
SAP
● Un NSAP(NetworkSAP)
indica una entidad de
transporte que es
usuaria del servicio de
red
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9
Bases del Modelo de capas
● Cada capa del modelo tiene sus funciones
● Se definen protocolos para cada capa de
manera que la capa C de una maquina pueda
comunicarse con la capa C de otra maquina
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10
Capas
Aplicación
HTTP, SMTP, FTP, DNS
Transporte
TCP, UDP, RTP, SCTP
Internet
Para redes TCP/IP es el IP
Enlace
Ethernet, Token Ring, PPP, HDLC, Frame
Relay, RDSI, ATM, IEEE 802.11, FDDI
Físico
medio físico, y técnicas de codificación
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11
Aspectos a considerar en un
Protocolo a nivel de Aplicación
● Identificar los actores participantes en la
comunicación.
● Quién tiene y quién requiere la información del
sistema.
● Identificar cuál es el rol de cada uno de los
actores participantes ( cliente, servidor,
cliente/servidor, pares o peer-to-peer).
● Como se van a identificar o diferenciar, unos de
otros, estos actores en el sistema
(direccionamiento)
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12
Aspectos a considerar en un
Protocolo a nivel de Aplicación
Cuales son las necesidades de información de la aplicación.
● Cómo es el esquema de comunicación que debe ocurrir
entre los actores:
● Quien habla primero, quien escucha, quien habla luego, etc.
● Hay sólo una pregunta y una respuesta, la interacción incluye
una secuencia de requerimientos y respuestas encadenados, se
pide una confirmación de cada mensaje o una confirmación
global.
● Cuál o cuáles son las secuencias correctas de comunicación
● Qué hacer cuando se rompe una secuencia correcta de
comunicación.
● Qué debe ocurrir en el caso que se interrumpa una
comunicación.
● Qué debe ocurrir en el caso que una comunicación no pueda
establecerse.
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13
¿Qué otros aspectos se deben
considerar?
● La información que se requiera comunicar
● Tipo
● Tamaño
● Cardinalidad
● Así como las condiciones que deben
cumplir
● Formato, rango de valores
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14
Protocolo de aplicación
Protocolos de Aplicación comunes son:
● HTTP: es el Protocolo de Transferencia de Hipertexto
(en inglés HyperText Transfer Protocol).
● FTP: es el Protocolo de Transferencia de Archivos(en
inglés File Transfer Protocol).
● SMTP: es el Protocolo de Transferencia de Correo(en
inglés Simple Mail Transfer Protocol).
● NNTP: es el Protocolo de Transferencia de Red de
Noticias(en inglés Network News Transfer Protocol).
● IRC: es el Chat Basado en Internet(en inglés Internet
Relay Chat).
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15
Protocolos de Aplicación
● Facilitan la comunicación entre una
aplicación y un servidor.
● Contemplan las siguientes actividades:
● Abrir y cerrar conexiones.
● Hacer y satisfacer peticiones de servicio.
● Manejar e informar de errores.
● Tienden a ser orientados a bytes
● Tamaño de los campos puede ser fijo o
variable.
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16
Paradigmas y servicios asociados
a los protocolos en la capa de
aplicación
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17
Paradigma Cliente-Servidor
Las aplicaciones de red típicas tienen dos partes:
aplicación
Cliente:
transporte
● Inicia el contacto con el servidor
(“habla primero”)
● Normalmente solicita servicios
desde el servidor,
● Web: el cliente está implementado
en el browser; e-mail: en el lector
de correo
red
enlace
física
solicitud
Servidor:
● Proporciona el servicio solicitado por el
cliente
● ejemplo, el servidor Web envía la página
web solicitada, el servidor de correo
entrega el mensaje de correo
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respuesta
aplicación
transporte
red
enlace
física
18
Direccionamiento de procesos:
● Para que un proceso reciba
mensajes, este debe tener
un identificador
● Cualquier nodo en Internet
tiene una dirección IP única
(32 bits en IPv4, 128 bits en
IPv6)
● Pregunta: ¿es suficiente con
la dirección IP para
identificar los procesos?
● Respuesta: No. Muchos
procesos pueden ejecutarse
en el mismo host
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● El identificador de un
proceso en Internet
incluye tanto la
dirección IP como el
número de puerto
asociado con el proceso
dentro del host.
● Ejemplos de números
de puerto “bien
conocidos”:
● Servidor HTTP: 80
● Servidor de correo: 25
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19
¿Qué servicios de transporte requiere
una aplicación?
● Pérdida de datos
Ancho de Banda
● Algunas aplicaciones (por
ejemplo, audio) pueden
tolerar alguna pérdida otras
aplicaciones (ftp, telnet)
requieren una confiabilidad
del 100% al transferir
datos
Control preciso de tiempo
● Algunas aplicaciones
(telefonía Internet, juegos
interactivos) requieren
poco retardo para que
sean “efectivas”
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● Algunas aplicaciones
(multimedia) requieren
un mínimo en la
cantidad de ancho de
banda para ser
“efectivas”
● otras aplicaciones
(“aplicaciones elásticas”)
utilizan el ancho de
banda que encuentren
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20
Requerimientos de servicios de transporte de
aplicaciones comunes
Pérdida
Aplicación de Datos Ancho de Banda
Transferencia de archivos
Correo
Documentos web
audio/video en tiempo real
elástico
elástico
elástico
audio: 5kbps-1Mbps
video:10kbps-5Mbps
audio/video almacenado Tolerante El mismo anterior
Juegos interactivos Tolerante Algunos kbps
Mensajería instantánea No
elástico
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No
No
No
Tolerante
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Sensitiva al
tiempo
no
no
no
sí, 100’s ms
sí, pocos s
sí, 100’s ms
sí y no
21
Servicios de los protocolos de transporte
de Internet
Servicio de TCP:
Servicio de UDP:
● Orientado a conexión: se debe ● Transferencia de datos
establecer una conexión entre
no confiable entre el
los procesos cliente y servidor
proceso emisor y el
● Transporte confiable entre el
receptor
proceso emisor y el proceso
● NO ofrece:
receptor
establecimiento de
● Control de flujo: el emisor no
conexión,
debe “saturar” al receptor
confiabilidad, control
de flujo, control de
● Control de congestión: el emisor
congestión, control de
debe moderarse cuando la red
tiempo, o garantía de
esté “sobrecargada”
ancho de banda
● No ofrece: ni control de
mínimo
tiempos, ni garantiza un mínimo
ancho de banda
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22
HTTP
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23
Protocolo HTTP
● Es el protocolo de red que se utiliza para transferir los
archivos (llamados recursos) que forman parte de la
World Wide Web. Ya sean estos archivos HTML,
imágenes, sonidos, etc...
● Propuesto por Tim Berners-Lee en 1989
● HTTP es el protocolo utilizado para intercambio de
información entre clientes Web (ej. Mozilla Firefox) y
servidores HTTP (ej. Apache)
● Conexión TCP puerto 80 que escucha pasivamente.
● Actualmente versión HTTP/1.1
● HTTP/1.0 ver RFC 1945 y HTTP/1.1 ver RFC 2616
● Más información: http://www.w3.org/protocols
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24
HTTP - HyperText Transfer Protocol
● Normalmente HTTP utiliza a TCP como medio de
transporte.
● HTTP se utiliza para transferir Recursos, no solo
archivos.
● Un recurso es un trozo de información que
puede identificarse a través de un URL.
● La clase más común de recursos son los
archivos, pero también pueden ser datos
generados dinámicamente.
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25
Web y HTTP
Algunos términos
● Una página Web consta de objetos
● Los objetos pueden ser un archivo HTML, una imagen
JPEG, un applet Java, un archivo de audio,…
● Una página Web consta de un archivo HTML base que
incluye diversos objetos referenciados
● Cada objeto se direcciona con un URL
● Ejemplo de un URL:
http:// www.algunsitio.edu:80/algunaFacultad/pic.gif
Protocolo
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Nombre del host
Nombre del path
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26
Panorámica de HTTP
HTTP: Protocolo de Transferencia
de HiperTexto
● Es el protocolo de la capa
de aplicación para el Web
● Usa el modelo
cliente/servidor
● Cliente: browser o
navegador que solicita,
recibe y muestra los
objetos Web
● Servidor: Servidor www
que envía objetos en
respuesta a las
solicitudes del browser
● HTTP 1.0: RFC 1945
● HTTP 1.1: RFC 2068
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PC ejecutando
IE Explorer
Servidor
ejecutando
El servidor Web
Apache
Mac ejecutando
Netscape Navigator
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27
Panorámica de HTTP
(continuación)
Utiliza TCP:
• El cliente inicia la conexión
TCP (crea el socket) al
servidor, puerto 80
• El servidor acepta la
conexión TCP solicitada
por cliente
• Los mensajes HTTP
(mensajes del protocolo de
la capa de aplicación) se
intercambian entre el
browser (cliente HTTP) y
el servidor Web (servidor
HTTP)
• Se cierra la conexión TCP
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HTTP es “stateless”
•
El servidor no
mantiene información
sobre las solicitudes
anteriores del cliente
NOTA
¡Los protocolos que mantienen
información de estado son
complejos!
• La historia pasada (estado)
debe guardarse
• Si el servidor o el cliente fallan,
sus “imágenes” del estado de la
sesión pueden ser
inconsistentes y deben
“reconciliarse”
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28
Funcionamiento de HTTP
Funcionamiento
1. El cliente realiza una petición o apertura activa
(request) al servidor (puerto 80, por defecto)
2. Solicita la transacción (request) con HTTP: GET,
POST, HEAD, PUT, …
3. El servidor envía la respuesta (response) en
HTML
4. Se cierra la conexión (en HTTP/1.0)
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29
Ejemplo de transacción HTTP
•
•
•
•
•
•
•
•
El navegador solicita recurso
Se determina el URL
Se resuelve la IP (DNS)
Se establece conexión TCP con
puerto 80 de la IP destino
Se transmite el método GET
<URI> <protocolo>
(/archivo.html HTTP/1.1)
El servidor responde (según
extensiones MIME y RFCs)
Se cierra la conexión (HTTP 1.0)
Se presenta el recurso en el
“navegador”
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Uniform Resource Identifier (URI) es una cadena
de caracteres usada para identificar o nombrar
un recurso en la Internet.
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30
Mensajes HTTP
•
Dos tipos de mensajes usando ASCII (texto plano):
• Request (Solicitud)
• Response (Respuesta)
•
Solicitudes HTTP/1.0
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31
Mensajes HTTP
Respuestas HTTP/1.0
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32
Mensajes HTTP
Ejemplo real de mensajes HTTP
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33
Mensajes HTTP
● Códigos de estado:
● Identificador del estado de la petición.
● Los envía el servidor web como respuesta.
● Entero de 3 dígitos:
1xx: Informativos.
2xx: Operación realizada con éxito.
3xx: Redireccionan al cliente a otra URL.
4xx: Error del cliente.
5xx: Error del servidor.
● Los más usuales:
● 200 OK: solicitud exitosa, la respuesta va en el cuerpo.
● 404 Not Found: el recursos no existe.
● 303 See Other: el recurso se ha movido a otra URL (ver Header
Location).
● 500 Server Error: error interno del servidor.
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34
Mensajes HTTP
• Métodos:
• Operaciones que se pueden solicitar a un servidor.
• Existen 3 métodos distintos:
• GET: Se utiliza para recoger cualquier tipo de información
del servidor. Esta información va en el cuerpo de la
respuesta.
• HEAD: Solicita información sobre un objeto (fichero). Es
igual que GET, pero la información va contenida en la
cabecera de la respuesta. NUNCA TIENEN CUERPO.
• POST: Se utiliza para enviar información al servidor, por
ejemplo los datos contenidos en un formulario.
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35
HTTP / 1.1
• El protocolo HTTP/1.1 es ligeramente
diferente a su precedente:
• Conexiones persistentes vs no-persistentes.
• Posibilidad de cerrar la conexión cuando se
desee.
• Nuevos métodos como PUT, DELETE,
OPTIONS.
• Nuevas cabeceras.
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36
Conexiones HTTP
HTTP no persistente
• Al menos un objeto es
enviado sobre una
conexión TCP.
• HTTP/1.0 utiliza HTTP no
persistente
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HTTP persistente
• Multiples objetos pueden
ser enviados sobre una
misma conexión TCP
entre el cliente y el
servidor.
• HTTP/1.1, por omisión,
utiliza conexiones
persistentes
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37
HTTP No persistente
Supongamos que el usuario ingresa el URL
www.algunsitio.edu/algunaFacultad/index.html
1a. El cliente HTTP inicia la conexión
TCPal servidor HTTP (el proceso)
en www.algunsitio.edu en el puerto
80
2. El cliente HTTP envía un
request message (que contiene
el URL) hacia su socket de
conexión TCP. El mensaje indica
que el cliente desea el objeto
algunaFacultad/index.html
tiempo
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(contiene texto,
referencia a 10
imágenes jpeg)
1b. El servidor HTTP en el host
www.algunsitio.edu espera
conexiones TCP en el puerto
80. Cuando “acepta” una
conexión, notifica al cliente
3. El servidor HTTP recibe el
mensaje de solicitud, construye
un response message que
contiene el objeto solicitado, y
envía el mensaje hacia su
socket
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38
HTTP No persistente (cont.)
4. El servidor HTTP cierra la
5. El cliente HTTP recibe el mensaje
conexión TCP.
de repuesta que contiene el
archivo html, muestra el html. Al
recorrer el archivo html encuentra
10 objetos jpeg referenciados
tiempo 6. Los pasos 1 a 5 se repiten para
cada uno de los 10 objetos jpeg
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39
Modelamiento del tiempo de
respuesta
Definición de RRT: tiempo para
enviar un pequeño paquete y
que este viaje desde el cliente
hasta el servidor y que regrese.
Inicia Conexión
Tiempo de respuesta:
TCP
RTT
• Un RTT para iniciar la conexión
TCP
solicita
archivo
• Un RTT para la solicitud HTTP
RTT
y para que los primeros bytes
de la respuesta HTTP regresen
archivo
• Tiempo de transmisión del
recibido
archivo
total = 2RTT+tiempo de transmisión
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tiempo
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tiempo para
transmitir
archivo
tiempo
40
HTTP Persistente
Aspectos de HTTP No persistente:
•
•
•
requiere 2 RTTs por objeto
El OS debe trabajar y asignar los
recursos del host para cada conexión
TCP
En ocasiones un browser abre
conexiones TCP paralelas para traer
los objetos referenciados
•
HTTP persistente
•
El servidor deja la conexión abierta
después de enviar el mensaje de
respuesta
Los mensajes HTTP que siguen entre
el cliente/servidor son enviados sobre
la misma conexión TCP
•
Prof. Ricardo Gonzalez
Persistencia sin pipelining:
•
•
El cliente emite una nueva
solictud sólo cuando la
respuesta anterior ha sido
recibida
Se requiere un RTT para
cada objeto referenciado
Persistencia con
pipelining:
•
•
•
Por omisión en HTTP/1.1
El cliente envía una solicitud
tan pronto como encuentra
un objeto referenciado
Se requiere apenas como un
RTT para TODOS los objetos
referenciados
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41
Mensaje de solicitud HTTP
• HTTP tiene dos tipos de mensajes: request, response
• Mensaje de solicitud:
• ASCII (formato legible para nosotros)
Línea de solicitud
(comandos GET, POST,
HEAD)
GET /algundir/pagina.html HTTP/1.1
Host: www.algunsitio.edu
Líneas de User-agent: Mozilla/4.0
encabezado Connection: close
Accept-language:fr
“Carriage return,
line feed”
Indica el final
del mensaje
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(“carriage return, line feed” adicional)
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42
Mensaje de solicitud HTTP: formato
general
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43
Enviando datos al servidor desde
un formulario HTML
Usando el método POST:
• Las páginas web incluyen
a menudo formularios
para ingresar datos
• Los datos ingresados en
el formulario son
“subidos” o enviados al
servidor a través del
cuerpo del mensaje
(Entity Body)
Usando el URL:
• Utiliza el método GET
• Los datos ingresados son
enviados en el campo del URL
de la línea de solicitud
www.algunsitio.com/busqueda?nombre=arcesio&apellido=net
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44
Tipos de métodos
HTTP/1.0
• GET
• POST
• HEAD
HTTP/1.1
• GET, POST, HEAD
• PUT
• Hace una consulta al
servidor sobre las
características del objeto,
pero no transfiere el objeto
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• Envía un archivo en el
cuerpo del mensaje al path
especificado en el URL
• DELETE
• Borra el archivo
especificado en el URL
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45
Mensaje de respuesta de HTTP
Línea de estado
(código de
estado del
Protocolo,
frase de estado)
Líneas
de encabezado
datos, es decir,
archivo HTML
solicitado
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HTTP/1.1 200 OK
Connection close
Date: Thu, 06 Aug 1998 12:00:15 GMT
Server: Apache/1.3.0 (Unix)
Last-Modified: Mon, 22 Jun 1998 …...
Content-Length: 6821
Content-Type: text/html
datos datos datos datos datos ...
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46
Códigos de estado de HTTP
Se usan en la primera línea del mensaje de respuesta
del servidor->cliente. Ejemplos:
• 200 OK
• Solicitud exitosa, el objeto solicitado va en este mensaje
301 Moved Permanently
• El objeto solicitado fue movido, la nueva ubicación se
especifica posteriormente en este mensaje (Location:)
400 Bad Request
• El mensaje de solicitud no fue entendido por el servidor
404 Not Found
• El documento solicitado no se encontró en este servidor
505 HTTP Version Not Supported
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47
Conexión HTTP (cliente) hecha “a mano”
1. Conéctese, a través de telnet al puerto 80, a su sitio Web favorito:
telnet www.arcesio.net 80 Abre una conexión TCP al puerto 80
(puerto “bien conocido” de HTTP) en
www.arcesio.net.
Cualquier cosa que se digite será enviada
Al puerto 80 en www.arcesio.net
2. Digite una solicitud de HTTP con el método GET:
GET /index.html HTTP/1.0
Al digitar esto (y oprimir <ENTER>
dos veces), se enviará
esta solicitud HTTP mínima
(pero completa) al servidor HTTP
3. ¡Observe el mensaje de respuesta enviado por el
servidor HTTP!
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48
eMail
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49
email
•
•
•
•
•
Arquitectura de un sistema de correo electrónico
SMTP
POP3
IMAP
RFC 822
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50
Arquitectura del sistema de correo
• Funciones (o servicios) del sistema de correo:
• edición de mensajes
• Transferencia de mensajes
• generación de informes
• Subsistemas
• de distribución
Agentes de transferencia
(demonios)
(SMTP, ESMTP)
• de entrega final
(POP3, IMAP)
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51
Agentes de transferencia
Estos agentes se clasifican en:
• de distribución:
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) RFC 821
• SMTP extendido (ESMTP) RFC 1425
• de entrega final: que permita al usuario gestionar su
correo a través de una máquina remota
• POP3 (Post Office Protocol) RFC 1225
• IMAP (Interactive Mail Access Protocol) RFC 1064
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52
Protocolos de entrega final de usuario
Internet
PC emisor
Agente de
transferencia
(SMTP)
conexión permanente
Agente de
usuario
PC receptor
Problema: acceso no permanente a Internet
• a través de un ISP
• PC servidor
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53
Protocolos de entrega final de usuario
Solución: un buzón en el servidor
conexión NO
permanente
conexión permanente
Internet
PC emisor
Agente de
transferencia
(SMTP)
POP3
Servidor
Agente de
usuario
PC receptor
(con buzón)
Problema: obtener correo del buzón
Solución: POP3
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54
Agentes de transferencia de distribución (SMTP)
El SMTP
• protocolo sencillo cliente/servidor
• formato ASCII
• Establecer comunicación TCP al puerto 25
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55
Correo electrónico
Tres componentes principales:
•
•
•
Agentes de usuario
Servidores de correo
Protocolo simple de transferencia
de correo: SMTP
Agente de usuario
•
•
•
•
Conocido como “lector de correo”
Permite elaborar, editar y leer
mensajes de correo.
Ejemplos: Eudora, Outlook, elm,
Netscape Messanger
Recupera los mensajes colocados
en el servidor
Agente de
usuario
servidor de
correo
Agente de
usuario
SMTP
SMTP
Agente de
usuario
SMTP
Agente de
usuario
servidor de
correo
Agente de
usuario
Agente de
usuario
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servidor de
correo
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Cola de
mensajes salientes
Buzón del
usuario
56
Correo electrónico: servidores de
correo
Servidores de correo
•
•
•
Buzón contiene los mensajes que
han llegado para el usuario
Cola de mensajes mensajes de
correo salientes (para ser
enviados)
Protocolo SMTP usado entre los
servidores de correo para enviar
los mensajes
• Un programa se comporta
como cliente SMTP cuando
envia correo a otro servidor de
correo
• Un programa se comporta
como “servidor” cuando recibe
correo de otro programa de
correo.
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Agente de
usuario
servidor de
correo
Agente de
usuario
SMTP
SMTP
servidor de
correo
Agente de
usuario
SMTP
Agente de
usuario
servidor de
correo
Agente de
usuario
Agente de
usuario
Redes de Computadores Tema 4
Cola de
mensajes salientes
Buzón del
usuario
57
Correo electrónico: SMTP [RFC 2821]
•
•
•
•
Utiliza TCP para transferir confiablemente mensajes de correo
desde el cliente al servidor, utiliza el puerto 25
Transferencia directa: entre el servidor que envía y el servidor
que recibe
La transferencia tiene tres fases
• handshaking (saludo)
• Transferencia de los mensajes
• cierre
Interacción comando/respuesta
• Comandos: texto ASCII
• Respuesta: códigos de estado y frase
• Los mensajes deben estar en ASCII de 7 bits
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58
Escenario: Alicia envía un mensaje
a Beto
1) Alicia utiliza su agente de
4) El lado “cliente” de SMTP envía
el mensaje de alicia sobre la
conexión TCP
5) El servidor de correo de Beto
coloca el mensaje en el buzón
de Beto
6) Beto invoca su agente de
usuario para leer los mensajes
usuario para elaborar un
mensaje para
beto@algunsitio.edu
2) El agente de usuario de Alicia
envía el mensaje a “su servidor
de correo”; el mensaje es
colocado en la cola de mensajes
3) El lado “Cliente” de SMTP abre
una conexión TCP con el
servidor de correo de Beto
1
Agente de
usuario
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2
servidor de
correo
3
servidor de
correo
4
5
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Agente de
usuario
6
59
Agentes de transferencia de
distribución (SMTP) : protocolo
El servidor comienza por enviar una línea de texto
que proporciona su identidad e indica si está
preparado o no para recibir correo:
a.- Si no lo está, el cliente libera la conexión y lo intenta después.
b.- Si está dispuesto a aceptar correo electrónico, el cliente
anuncia de quién viene el mensaje, y a quién está dirigido. Si
existe tal destinatario en el destino, el servidor da al cliente
permiso para enviar el mensaje. Entonces el cliente envía el
mensaje y el servidor genera un acuse de recibo. Si existe más
correo electrónico también se envía ahora. Una vez que todo el
correo ha sido intercambiado en ambas direcciones, se libera
la conexión.
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60
Comandos SMTP: cliente
Comando
HELO
MAIL FROM:
RCPT TO:
DATA
RSET
NOOP
QUIT
VRFY
EXPN
HELP
TURN
SOML
SAML
SEND
Descripción
Identifica el remitente al destinatario.
Identifica una transacción de correo e identifica al emisor.
identificar un destinatario individual
Se utiliza para
. Si se necesita
identificar múltiples destinatarios
es necesario repetir el comando.
Permite enviar una serie de líneas de texto. El tamaño máximo de una línea es
de 1.000 caracteres. Cada línea va seguida de un retorno de carro y avance de
La última línea debe llevar únicamente el carácter punto “.”
línea <CR><LF>.
seguido de <CR><LF>.
Aborta la transacción de correo actual.
Indica al extremo que envíe una respuesta positiva
No operación.
.
Keepalives
Pide al otro extremo que envíe una respuesta positiva y cierre la conexión.
Pide al receptor que confirme que un nombre identifica a un destinatario válido
confirmación de una lista de correo
Pide al receptor la
y que devuelva los
nombres de los usuarios de dicha lista.
Pide al otro extremo información sobre los comandos disponibles
inviertan los papeles , para poder actuar como receptor.
El emisor pide que se
El receptor puede negarse a dicha petición.
Si el destinatario está conectado, entrega el mensaje directamente al terminal,
en caso contrario lo entrega como correo convencional.
Entrega del mensaje en el buzón del destinatario. En caso de estar conectado
también lo hace al terminal.
Si el destinatario está conectado, entrega el mensaje directamente al terminal.
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61
Códigos de respuesta SMTP:
servidor
Código
211
214
220
221
250
251
354
421
450
451
452
500
501
502
503
504
550
551
552
553
554
Descripción
Estado del sistema.
Mensaje de ayuda.
Servicio preparado.
Servicio cerrando el canal de transmisión.
Solicitud completada con éxito.
Usuario no local, se enviará a <dirección de reenvío>
Introduzca el texto, finalice con <CR><LF>.<CR><LF>.
Servicio no disponible.
Solicitud de correo no ejecutada, servicio no disponible (buzón ocupado).
Acción no ejecutada, error local de procesamiento.
Acción no ejecutada, insuficiente espacio de almacenamiento en el sistema.
Error de sintaxis, comando no reconocido.
Error de sintaxis. P.ej contestación de SMTP a ESMTP
Comando no implementado.
Secuencia de comandos errónea.
Parámetro no implementado.
Solicitud no ejecutada, buzón no disponible.
Usuario no local, pruebe <dirección de reenvío>. Si no se tiene cuenta
Acción de correo solicitada abortada.
Solicitud no realizada (error de sintaxis).
Fallo en la transacción.
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62
Ejemplo del uso de comandos SMTP
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63
Ejemplo de la interacción SMTP
S:
C:
S:
C:
S:
C:
S:
C:
S:
C:
C:
C:
S:
C:
S:
C
220 hamburger.edu
C
HELO crepes.fr
C
250 Hello crepes.fr, pleased to meet you
C
MAIL FROM: <alicia@crepes.fr>
C
250 alicia@crepes.fr... Sender ok
C
RCPT TO: <beto@hamburger.edu>
C
250 beto@hamburger.edu ... Recipient ok
C
DATA
C
354 Enter mail, end with "." on a line by itself
C
¿Te gusta la salsa de tomate?
¿y los pepinillos?
.
C
250 Message accepted for delivery
C
QUIT
C
221 hamburger.edu closing connection
C
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->
<->
<->
<->
<->
<-
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
->
<->
<-
S
S
S
S
64
Interacción SMTP hecha “a mano” :
• telnet nombre_servidor 25
• Se observa el código 220 como respuesta del servidor
• Se digitan los comandos HELO, MAIL FROM, RCPT TO,
DATA, QUIT
Lo anterior le permite enviar un mensaje de correo
electrónico sin utilizar el cliente de correo
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65
SMTP: palabras finales
•
•
•
SMTP utiliza conexiones
persistentes (como el HTTP
persistente)
SMTP obliga a que el mensaje
(encabezado & cuerpo) estén
en ASCII de 7 bits
El servidor SMTP utiliza
CRLF.CRLF para “decir”
donde está el final del
mensaje
Comparación con HTTP:
•
•
HTTP: protocolo pull (halar)
SMTP: protocolo push
(empujar)
•
Los dos protocolos interactuan
mediante
comandos/respuestas en
ASCII y códigos de status
•
HTTP: cada objeto se
“encapsula” en su propio
mensaje de respuesta
SMTP: multiples objectos se
envían en un mensaje
“multiparte”
•
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66
Formato del mensaje de correo
SMTP: protocolo para intercambio
de mensajes de correo
RFC 822: estándar para el
formato de mensajes de texto:
• Líneas de header, es decir,
•
•
•
•
•
To:
From:
Subject:
header
Línea en
blanco
body
¡Son diferentes a los
comandos SMTP!
Cuerpo (body)
• Es el “mensaje”, sólo permite
caracteres ASCII
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67
Formato del mensaje: extensiones para
multimedia
•
•
MIME: Multimedia Internet Mail Extension, RFC 2045, 2056
Líneas adicionales en el header del mensaje declaran
contenido tipo MIME
Versión de MIME
Método utilizado
para codificar datos
Tipo de dato
multimedia, subtipo,
parámetro de
declaración
From: alicia@crepes.fr
To: beto@hamburger.edu
Subject: Imagen de un crepe.
MIME-Version: 1.0
Content-Transfer-Encoding: base64
Content-Type: image/jpeg
base64 encoded data .....
.........................
......base64 encoded data
Datos codificados
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68
Tipos MIME
Content-Type: tipo/subtipo; parámetros
Text
•
Ejemplo de subtipos: plain,
html
Image
•
Ejemplo de subtipos : jpeg,
gif
Audio
•
Ejemplo de subtipos: midi,
mp3
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Video
•
Ejemplo de subtipos: mpeg,
quicktime
Application
•
•
Datos que deben ser
procesados por el cliente antes
de “poderse ver”
Ejemplo de subtipos:
msword, octet-stream
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69
Tipo Multipart
From: alicia@crepes.fr
To: beto@hamburger.edu
Subject: Imagen de un crepe.
MIME-Version: 1.0
Content-Type: multipart/mixed; boundary=StartOfNextPart
--StartOfNextPart
Hola Beto, por favor encuentra la imagen de una crepe.
--StartOfNextPart
Content-Transfer-Encoding: base64
Content-Type: image/jpeg
base64 encoded data .....
.........................
......base64 encoded data
--StartOfNextPart
¿te gustaría tener la receta?
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70
Protocolos de acceso al correo
SMTP
SMTP
Agente de
usuario
•
•
Servidor de correo
del remitente
Protocolo de
Acceso
Agente de
usuario
Servidor de correo
del destinatario
SMTP: entrega al servidor de correo del receptor
Protocolo de acceso al correo: recupera los mensajes desde el servidor
• POP: Post Office Protocol [RFC 1939]
• autorización (agente <-->servidor) y descarga los mensajes
• IMAP: Internet Mail Access Protocol [RFC 1730]
• Más características (más complejo)
• manipulación de los mensajes almacenados en el servidor
• HTTP: Hotmail , Yahoo! Mail, Gmail, etc.
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71
Protocolos de entrega final de usuario
El correo entrante en un cliente se puede realizar básicamente a
través de los siguientes protocolos:
POP3 (Post Office Protocol) RFC 1225  RFC 1939 tiene comandos para
que un usuario establezca una sesión (USER y PASS), la termine (QUIT),
obtenga mensajes (RETR) y los borre (DELE). El protocolo mismo
consiste en texto ASCII y se asemeja a SMTP. El objetivo del POP3 es
obtener correo electrónico del buzón remoto y almacenarlo en la
máquina local del usuario para su lectura posterior.
Puerto 110. Existen versiones actualmente, que ya permiten no
descargar el correo del buzón como IMAP.
IMAP (Interactive Mail Access Protocol) RFC 1064  RFC 2060. La idea en
que se basa IMAP es que el servidor de correo electrónico mantenga un
depósito central al que puede accederse desde cualquier máquina. Por
tanto, a diferencia del POP3, no copia el correo electrónico en la
máquina personal del usuario dado que el usuario puede tener
varias computadoras para consultar el correo, y observa si sus
correos han sido leídos con anterioridad. Puerto 143.
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72
Protocolo POP3
Fase de autorización
Comandos del cliente:
• user: nombre de usuario
• pass: la clave
• Respuestas del servidor
• +OK
• -ERR
Fase de transacción, cliente:
• list: lista los números de
los mensajes
• retr: recupera el mensaje
por el número
• dele: borra el mensaje
• quit: termina la sesión
•
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S:
C:
S:
C:
S:
C:
S:
S:
S:
C:
S:
S:
C:
C:
S:
S:
C:
C:
S:
+OK POP3 server ready
user beto
+OK
pass goloso
+OK user successfully logged
list
1 498
2 912
.
retr 1
<message 1 contents>
.
dele 1
retr 2
<message 1 contents>
.
dele 2
quit
+OK POP3 server signing off
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73
on
POP3 e IMAP
Más sobre POP3
• El ejemplo anterior utiliza el
modo “descargue y borre”.
• Beto no puede volver a leer
un mensaje si se cambia de
cliente
• “Descargue y guarde”:
copias de los mensajes en
diferentes clientes
• POP3 no mantiene
información de sesiones
anteriores (stateless)
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IMAP
• Mantiene todos los mensajes
en el mismo lugar: el
servidor
• Permite al usuario que
organice sus mensajes en
´carpetas
• IMAP mantiene información
de estado de sesiones
anteriores:
• Nombres de carpetas y
“correspondencia” entre la
identificación de los
mensajes y el nombre de
las carpetas
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74
Formato de los mensajes RFC 822
Los mensajes con formato RFC 822 están
formados por una envoltura primitiva
(descrita en el RFC 821), algunos campos de
cabecera, una línea en blanco, y el cuerpo
del mensaje. Cada campo de cabecera
consiste en una sola línea de texto ASCII que
contiene el nombre del campo, dos puntos (:)
y, para la mayoría de los campos un valor.
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75
Formato de los mensajes RFC 822
Campos principales del RFC822:
Cabecera
To:
Cc:
Descripción
Direcciones de email de los destinatarios primarios.
Direcciones de email de los destinatarios secundarios. En términos de
entrega no existe diferencia con los destinatarios primarios.
Bcc:
Direcciones de email de las copias al carbón ciegas. Es como el campo
anterior excepto que esta línea se borra de todas las copias enviadas a los
destinatarios primarios y secundarios.
From:
Persona o personas que crearon el mensaje.
Sender:
Dirección de correo del remitente. Puede omitirse si es igual al campo
anterior.
Received:
Línea agregada por cada agente de transferencia en la ruta. La línea
contiene la identidad del agente, la fecha y hora de recepción del mensaje
y otra información que puede servir para detectar fallos en el sistema de
enrutamiento. Se añaden apiladas en la cabecera, a medida que se
intercambia el email.
Return-Path: Puede usarse para identificar una trayectoria de regreso al remitente.
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Redes de Computadores Tema 4
76
Formato de los mensajes RFC 822
Además, los mensajes RFC 822 pueden contener una variedad de
campos auxiliares de cabecera usados por los agentes de usuario
o los destinatarios.
Cabecera
Date:
Reply-To:
Descripción
Fecha y hora de envío del mensaje.
Se usa cuando la persona que escribió el mensaje y la que lo envió no
desean ver la respuesta.
Message-Id: Número único para referencia posterior a este mensaje. Suele estar
compuesto por un número y la dirección de email completa del usuario
que lo manda.
In-Reply-To: Identificador del mensaje al que éste corresponde.
References: Otros identificadores de mensaje.
Keywords:
Claves seleccionadas por el usuario.
Subject:
Resumen corto del mensaje para exhibir en una línea.
El RFC 822 explícitamente indica que los usuarios pueden inventar cabeceras nuevas
para uso privado siempre y cuando comiencen con la cadena X-.
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Redes de Computadores Tema 4
77
Lo que yo he enviado
From:
Subject:
To:
CC:
BCC:
Date:
X-cabeceras de
uso privado:
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Redes de Computadores Tema 4
78
Lo que yo he recibido
No está el campo BCC (o CCO)
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Redes de Computadores Tema 4
79
Noticia del 23 de febrero de 2007
Multa de 600 euros por dejar a la vista 42
direcciones de correo electrónico
Cuidado al mandar mensajes masivos: utiliza el
campo CCO
“Da igual que sea un despiste, pero todo aquel que en
una actividad que no sea doméstica o personal deje a
la vista las direcciones de correo electrónico de sus
destinatarios está cometiendo una infracción multada
hasta con 60.101,21 euros por la Ley Orgánica de
Protección de Datos (LOPD)”
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Redes de Computadores Tema 4
80
Domain Name System
•
•
Metodo de Computadores en Internet usado para
mapear direcciones IP relacionadas con nombres de
dominios.
Computadores usan Direcciones IP para localizar un
sitio, pero es muy difícil para un usuario recordar los
números IP de todas las direcciones que usamos, es por
eso que los DNS surgen como la opción de nombres de
los dominios, pero estos nombres necesitan ser
traducidos dentro de direcciones IP.
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Redes de Computadores Tema2
81
Domain Name System
• DNS (Domain Name Server) (RFC1034,
RFC1035)
• Establece una correspondencia entre nombres y
direcciones IP.
• Consiste en una base de datos distribuida por
toda la Internet.
• Se gestiona de forma descentralizada
• El esquema de distribución es jerárquico
• Es fácil de usar en las aplicaciones
(gethostbyname())
• Se crea un espacio de nombres es global
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Redes de Computadores Tema2
82
Modelo de Información de DNS
• Jerárquico en árbol invertido
• Base de datos de información de dominios (DIB)
sanson.dit.upm.es
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Redes de Computadores Tema2
83
Funcionamiento de un DNS
Servidores DNS Raíz “.”
Servidores DNS “es.”
5: No lo sé. Pregúntale a “uv.es.”
4:¿IP de www.uv.es?
Servidores DNS “uv.es.”
(147.156.1.1 alias gong)
3: No lo sé. Pregúntale a “es.”
2:¿IP de www.uv.es?
ISP
7: www.uv.es es alias, 147.156.1.4
DNS de ISP
1:¿IP de www.uv.es?
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6:¿IP de www.uv.es?
8: www.uv.es es alias, 147.156.1.4
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84
Operación del DNS
•
•
•
•
•
•
•
•
DNS es una implementación de una base de datos distribuida.
Para cada dominio existe un servidor primario y varios secundarios.
Esto permite control local sobre segmentos específicos de la base de
datos.
Para ccTLD (Country code top-level domain) es recomendable que
por lo menos uno de los servidores secundarios esté fuera del país. Ver
RFC-2182.
La palabra clave es DELEGACIÓN.
Todos los dominios son delegados por el servidor raiz.
Cada dominio mantiene una base de datos que convierte nombres en
direcciones de IP (archivos de zona).
También mantiene una tabla de resolución inversa donde dada un
dirección de IP se puede obtener un nombre (archivos de resolución
inversa).
Ambas tablas son manejadas por un servidor de nombres (BIND), el
cual contesta a las solicitudes sobre el dominio de usuarios en toda la
red.
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Redes de Computadores Tema2
85
Dynamic Host Configuration
Protocol (DHCP)
86
Asignación Dinámica de
direcciones IP
• La asignación dinámica de direcciones IP es
deseable por varias razones:
• Las direcciones IP son asignada según la demanda
• Se evita la configuración manual de las direcciones IP
• Soporta la movilidad de laptops
87
Soluciones para la asignación dinámica
de direcciones IP
• Reverse Address Resolution Protocol (RARP)
• Trabaja de forma similar a ARP
• Se envia un mensaje de Broadcast con un requerimiento o
solicitud de la dirección IP asociada a una dirección MAC
dada.
• El servidor RARP responde con una dirección IP
• Sólo se asigna una dirección IP (no el default gateway o la
máscara de la subred)
IP address
(32 bit)
ARP
RARP
88
Ethernet MAC
address
(48 bit)
BOOTP
•
BOOTstrap Protocol (BOOTP)
• Proviene de 1985
• Los Host pueden configurar sus parámetros IP a momento
de boot (inicialización del equipo).
• Se brindan 3 servicios.
• Asignación de direcciones IP.
• Detección de direcciones IP para un equipo servidor.
• Se especifica el nombre del archivo a ser cargado y ejecutado
por la máquinas clientes (boot file name)
• No se requiere solamente de la asignación de una dirección IP,
también se requiere del default gateway, la máscara de la
subred, etc.
• Se envia un mensaje UDP (UDP Port 67 (server) and 68 (host))
89
DHCP
• Dynamic Host Configuration Protocol
(DHCP)
•
•
•
•
Desde 1993
Es una extensión de BOOTP.
Utiliza los mismos números de puerto que BOOTP
Extensiones:
• Soportas alojamiento temporal (“leases”) de direcciones IP
• Un cliente DHCP puede adquirir todos los parámetros de
configuración IP que necesite para operar.
• DHCP es el mecanismo preferido para la asignación
de direcciones IP .
• DHCP puede interoperar con clientes BOOTP.
90
Interacción de BOOTP
Argon
00:a0:24:71:e4:44
(a)
BOOTP Server
BOOTP Request
00:a0:24:71:e4:44
Sent to 255.255.255.255
(c)
91
Argon
128.143.137.144
00:a0:24:71:e4:44
(b)
DHCP Server
BOOTP Response:
IP address: 128.143.137.144
Server IP address: 128.143.137.100
Boot file name: filename
• BOOTP puede ser usado
para bajar una imágenes en
memoria para máquinas sin
disco (diskless
workstations)
• La Asignación de
direcciones IP a hosts es
estática
Interacción de DHCP
(simplificada)
Argon
128.143.137.144
00:a0:24:71:e4:44
DHCP Server
DHCP Response:
IP address: 128.143.137.144
Default gateway: 128.143.137.1
Netmask: 255.255.0.0
92
Formato de los mensajes
BOOTP/DHCP
OpCode
Hardware Type
Number of Seconds
Hardware Address
Hop Count
Length
Unused (in BOOTP)
Flags (in DHCP)
Transaction ID
Client IP address
Your IP address
Server IP address
Gateway IP address
Client hardware address (16 bytes)
Server host name (64 bytes)
Boot file name (128 bytes)
Options
93
(There are >100 different options)
BOOTP/DHCP
•
OpCode: 1 (Request), 2(Reply)
•
Nota: El tipo de los mensajes DHCP es enviado en una opción
•
•
•
•
Hardware Type: 1 (para Ethernet)
Hardware address length: 6 (para Ethernet)
Hop count: Establecido en 0 por el cliente
Transaction ID: Integer (usado para establecer una correspondencia
•
Client IP address, Your IP address, server IP address,
Gateway IP address, client hardware address, server host
name, boot file name:
el cliente llena esta información con lo que tenga, el resto lo deja en
entre el reply y el response)
• Seconds: número de of segundos desde que el cliente inicio el último
proceso de boot
blanco.
94
DHCP Message Type
•
95
El tipo de mensaje es enviado
como una opcion.
Value
Message Type
1
DHCPDISCOVER
2
DHCPOFFER
3
DHCPREQUEST
4
DHCPDECLINE
5
DHCPACK
6
DHCPNAK
7
DHCPRELEASE
8
DHCPINFORM
Otras opciones (selection)
• Otra información de DHCP que es enviada
como una opción:
Subnet Mask, Name Server, Hostname, Domain
Name, Forward On/Off, Default IP TTL,
Broadcast Address, Static Route, Ethernet
Encapsulation, X Window Manager, X Window
Font, DHCP Msg Type, DHCP Renewal Time,
DHCP Rebinding, Time SMTP-Server, SMTPServer, Client FQDN, Printer Name, …
96
Operación de DHCP
DHCP Client
00:a0:24:71:e4:44
DHCP Server
DHCPDISCOVER
DCHP DISCOVER
Sent to 255.255.255.255
DHCP Server
DHCP Client
00:a0:24:71:e4:44
DCHP OFFER
DHCPOFFER
DHCP Server
DHCPOFFER
DHCP Server
97
Operación de DHCP
DHCP Client
00:a0:24:71:e4:44
DHCP Server
DHCPREQUEST
DCHP DISCOVER
DHCPACK
En este momento el cliente
DHCP puede empezar a
emplear su dirección IP
Renevando un lease (dirección
temporal)
(es enviado cuando el 50% del
lease ha expirado)
Si el DHCP server envia un
DHCPNACK, entonces su
dirección es liberada
98
DHCP Server
DHCP Client
00:a0:24:71:e4:44
DHCP Server
DHCPREQUEST
DHCPACK
DHCP Server
Operación de DHCP
DHCP Client
00:a0:24:71:e4:44
DHCP Server
DHCPRELEASE
DCHP RELEASE
En este momento el cliente
DHCP ha liberado la dirección
IP que le habia sido asignada
99
DHCP Server
Lecturas Adicionales
• Tanenbaum. Redes de Computadores.
Capítulo 7 Seciones 7.1, 7.2 y 7.3
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100
Otras fuentes de Información
• DHCP
www.cs.virginia.edu/~itlab/book/slides/module1
8-dhcp.ppt
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Redes de Computadores Tema 4
101
Descargar

Aplicación - Página web del LDC