Redes de Computadores Arquitectura en capas - ELAI-UPM
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Redes de Computadores Clase 1 Arquitectura en capas Aplicación Aplicación Presentación Presentación Sesión Sesión Transporte Transporte Red Red Enlace Enlace Físico Físico Red de comunicación de datos 1 Tipos de Comunicación • Señal – Digital – Analógica • Sincronización – Síncrona – Asíncrona • Dirección… – Simplex – Semidúplex (half-duplex) – Full-duplex Dirección de la comunicación 2 Tipos de Comunicación • Medio – Eléctrico (cable de cobre, señal eléctrica) – Optico (luz, fibra óptica, infrarrojos) – Aire (ondas electromagneticas, bandas) • Velocidad – Baudios (baud) – Bits por segundo (bps) • Uso del medio (Ancho de Banda) … – Multiplexación en frecuencia (banda ancha / banda base) – Multiplexación en tiempo – No multiplexado Multiplexación en frecuencia 3 Tipos de Comunicación • Uso del medio (conmutación)… – – – – Dedicado Conmutación de circuitos Conmutación de mensajes Conmutación de paquetes • Destinos… – Difusión (broadcast) – Multicast – Punto a punto • Topología… Conmutación y destinos 4 Topologías Estandarización • ITU (Antes era CCITT Consultative Committee for International Telegraphy and Telephony) • ISO (International Organization for Standardization) • IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) • ETSI (European Telecommunications Standards Institute) • ANSI (American National Standards Institute) • … • “De facto” • “De iure” • Propietario 5 Modelo OSI de ISO ¿Qué es un modelo de capas? • • Es un modelo abstracto y estructurado que permite dividir y clasificar una serie de tareas o funciones que debe realizar un sistema Se persigue la Independencia entre capas – – – – Una capa sólo ve a sus vecinas Da servicios a la capa superior Usa servicios de la capa inferior Una capa puede sustituirse por otra con igual interfaz En particular, el modelo OSI (Open Systems Interconnect) pensado para favorecer la interconexión de redes heterogéneas • Diferentes servicios y diferentes medios de conexión – Ej 1: Mandar un e-mail desde una lavadora conectada a una red domótica hasta un teléfono móvil – Ej 2: Transferir un fichero desde un ordenador a otro – Ej 3: Consultar una página web desde una PDA inalámbrica Arquitectura en capas Aplicación Presentación AH Datos Aplicación Datos Presentación PH Sesión SH Transporte TH Red NH Enlace LH Físico Bits Datos Datos Datos Datos Sesión Transporte Red Enlace Físico Red de comunicación de datos 6 Repetidor (hub) Aplicación • Presentación • Sesión • Conecta 2 medios físicos, iguales o no El método de acceso debe ser el mismo Está limitado por normas y por el medio Aplicación Presentación Sesión Transporte Transporte Red Red Enlace Enlace Físico Físico Físico Red de comunicación Red de comunicación Puentes (switch) Aplicación Presentación • • • Sesión • Conecta redes a nivel 2 Es transparente a las tramas Permite conectar redes con medios de acceso distintos Bridge, switch Aplicación Presentación Sesión Transporte Transporte Red Red Enlace Enlace Enlace Físico Físico Físico Red de comunicación Red de comunicación 7 Pasarelas Aplicación • Presentación • Compatibiliza redes a niveles superiores (nivel 3) Router, gateway,… Aplicación Presentación Sesión Sesión Transporte Transporte Red Red Red Enlace Enlace Enlace Físico Físico Físico Red de comunicación Red de comunicación Capas Aplicación Interfaz de usuario, servicios de la aplicación Presentación Traducción de código y formato, encriptado Sesión Conexión lógica, comm. persistente Transporte Control de flujo, integridad, fragmentación Red Encaminamiento en redes heterogéneas Enlace Método de acceso, unidad de información, formato de trama Físico Tipo de cables y conectores, señales velocidad, codigo, modulación 8 Capas Mensajes Aplicación Presentación SW Formatos App Extremos Sesión Sesiones Segmentos Transporte SO Red Enlace HW Físico Paquetes NIC Tramas Tramos Bits Infra Capas y TCP/IP Aplicación Presentación SW Aplicación Sesión TCP Transporte UDP Red IP Direcc. IP Enlace LLC HW Físico Network Interface MAC 9 Direcciones físicas, IP y nombres • Direcciones físicas (MAC address) – Direcciones físicas (reales) de los dispositivos de interfaz con la red – Números únicos gestionados por IEEE y el fabricante – Se establece en la capa de enlace • Direcciones IP (Network layer address) – Direcciones lógicas (o virtuales) de los dispositivos o entidades (hardware) conectados a la red – Se establece en la capa de red – Pueden establecerse estática o dinámicamente • Nombres – – – – Direcciones lógicas de las entidades (virtuales) conectadas a la red Suelen ser independientes de la localización Se establece en capas superiores No serían estrictamente necesarios para llegar a cualquier sitio de Internet Direcciones MAC • Asociadas a un dispositivo (tarjeta) • Formato contiene al fabricante y un número dentro del fabricante (núm. serie) • Número único en el mundo Dirección MAC: 00:07:E9:C5:C5:98 Fabricante: Núm. Serie: 00:07:E9 C5:C5:98 (16 millones) 10 Direcciones IP • • • • Son direcciones lógicas formadas por dos elementos: número de red y número de host. El número de red es asignado por el Internet Network Information Center (InterNIC). Los ISP (Internet Service Providers) pueden obtener bloques de números de IP, y gestionarlos ellos. El número de host es asignado por el administrador local (o el ISP). Direcciones IP Según la dirección, se distinguen distintos “clases de redes”; A, B y C (comerciales), y D, E (especiales) 11 Direcciones IP Las direcciones 0 y 255 no se usan! Clase A Clase B Clase C 1-126 128-191 192-223 Ejemplo: IP: Red: Máscara: Difusión: 1.0.0.0 128.1.0.0 192.0.1.0 126.0.0.0 191.254.0.0 223.255.254.0 192.168.1.5 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.255 12
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