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Introducción a Redes

Utilizacion de redes de computadoras

• Aplicaciones de negocios• Aplicaciones caseras• Usuarios moviles

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Aplicaciones de negocios de lasredes de computadoras

Una red con dos clientes y un servidor

Aplicaciones de negocios de lasredes de computadoras(2)

El modelo cliente-servidor involucrapeticiones y respuestas.

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Aplicaciones de redes caserasAcceso a informacion remotaComunicacion interpersonalEntretenimiento interactivoComercio Electronico

Aplicaciones de redes caseras(2)En un sistema p2p no hay un cliente o un servidor fijo.

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Aplicaciones de redes caseras(3)

Comercio Electronico.

Redes de usuarios moviles

Redes inalambricas y computo movil

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Tipos de redes de computadorasRedes de Area LocalRedes de Area MetropolitanaRedes de Area AmpliaRedes InalambricasRedes CaserasInternet

Redes tipo broadcast

Tipos de tecnologia de transmisionEnlaces tipo broadcastEnlaces punto a punto

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Redes tipo broadcast(2)Clasificacion de redes en base a su escala.

Redes de Area Local

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Redes de Area Metropolitana

La red de television por cable

Redes de Area amplia

Relacion entre computadoras de las LANs y su subred

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Redes de Area amplia(2)

Flujo de paquetes entre transmisor y receptor.

Redes InalambricasCategorias de Redes

Inalambricas:Interconexion de sistemasLANs InalambricasWANs Inalambricas

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Redes Inalambricas(2)

(a) Bluetooth(b) WiFi

Redes Inalambricas(3)

(a) Individual mobile computers(b) A flying LAN

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Categorias de redes caseras

Computadoras (PC, PDA, perifericos compartidos)Entretenimiento (TV, DVD, VCR, camara, estereo, MP3)Telecomm (telefono, celular, intercom, fax)Electrodomesticos (microondas, refrigerador, reloj, AC)Telemetria (alarma de robo, monitoreo de infantes).

Software de Redes

Jerarquia de protocolosProblemas de diseno para cada capaServicios orientados y no orientados a conexionPrimitivas de servicioLa relacion de servicios a protocolos

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Protocolos

“Conjunto de reglas que definen el formato y el orden de los mensajes entre dos o mas entidades de comunicación, así como las acciones tomadas para transmitir y/o recibir un mensaje o evento”.

Software de RedesJerarquia de Protocolos

Capas, protocolos, e interfaces.

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Jerarquia de Protocolos(2)I like

rabbits

Location A

3

2

1

3

2

1

Location B

Message Philosopher

Translator

Secretary

Informationfor the remotetranslator

Informationfor the remotesecretary

L: DutchIk vindkonijnenleuk

Fax #---L: DutchIk vindkonijnenleuk

J'aimebien les

lapins

L: DutchIk vindkonijnenleuk

Fax #---L: DutchIk vindkonijnenleuk

Jerarquia de Protocolos (3)Flujo de comunicacion

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Modelos de Referencia

Modelo de Referencia OSIEl modelo de referencia TCP/IPCritica al modelo de referencia OSICritica al modelo de referencia TCP/IP

¿ Qué es el modelo OSI ?Un modelo conceptual que describe cómo debe ocurrir la comunicación de datos representado en siete grupos llamados “capas”.

Especificación de conceptos y funcionalidad desde la interface física del equipo (capa física) hasta la interface del usuario (capa de aplicación).

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¿ Qué es el modelo OSI ?

¿ Por qué OSI ?

Para definir un punto de convergencia entre losmúltiples productos emergentes.

Para establecer las reglas a seguir y asegurar la interconexión entre equipos de diferentesfabricantes.

Es un modelo que contiene un conjunto de protocolos que pretenden definir y estandarizar el proceso de comunicación de datos.

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Su promesa: sistemas abiertos

•Sistemas con una arquitectura flexible y adaptable a otros sistemas de diferentearquitectura. Como se dice comúnmente“independientes de la plataforma”.

•Si un vendedor implementa cada uno de losprotocolos definidos en cada capa, sus equiposdeberán comunicarse con los equipos de otrosvendedores.

Modelos de referencia (2)Modelo de referencia TCP/IP

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Modelos de referencia (3)Protocolos y redes en el modelo se referencia TCP/IP

Critica de los protocolos del modeloOSI

Por qué no se sigue utilizando?Poco oportunoMalas tecnologíasMalas implementacionesMalas políticas

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Poco oportuno

The apocalypse of the two elephants.

Critica del modelo de referencia TCP/IPProblemas:

Diferencia entre protocolo, servicio e interface no muy notable.No es un modelo generalCapa de nodo a maquina en realidad no se puede considerar capa.No se mencionan las capas física ni de enlaceProtocolos relacionados entre capas, difíciles de intercambiar

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Modelo Hibrido

Este modelo se utilizará en el curso

Modelo de referencia OSI

Orígenes y evoluciónDado a conocer en 1977-1978 por la Organización Internacional de Estándares (ISO).El modelo OSI tiene el apoyo de la gran mayoría de los fabricantes de equipos para redes y cómputo, clientes y gobiernos.

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Dos divisiones del modeloLas primeras cuatro capasproveen los servicios necesariosextremo-a-extremo para transferirdatos entre dos sistemas. Son losprotocolos usados para enlazardos computadoras.

Las últimas tres capas proveen los servicios de aplicación requeridos para intercambiar información a través de los servicios del sistema operativo de cada computadora.

1. Capa física

La capa física representa la interface de comunicación del equipo, es decir, el elemento de comunicación del equipo con el medio de transmisión.

Especificaciones como:número de pines,servicios de conexión,desconexión, definicioneseléctricas y mecánicas.

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2. Capa de enlace de datos

Establece la conexión de enlace de datos entre entidades en red, se implementa en la tarjeta interface.Provee mecanismos para transferir datos de manera confiable a través del enlace físico.

Se fragmentan los datos en marcos y se envían secuencialmente. También confirma la recepción de marcos.

2. Capa de enlace de datos

Se divide en dos subcapas:– Medium Access Control (MAC).– Logical Link Control (LLC).

La MAC ensambla los datos a enviar en marcos y en el receptor los desensambla antes de pasarlos a la LLC.La LLC es responsable de la conexión, es la que contiene el protocolo. A este nivel está la MAC address o dirección de hardware.

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Dirección MAC

La dirección capa-MAC o dirección de hardware es un número que el fabricante asigna de manera única a cada interface(tarjeta) de conexión de red.

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3. Capa de red

La principal función es el enrutamiento.Establecer la conexión.Liberar la conexión.Transferir datos.Confirmar la recepción de datos.Reinicializar la conexión.

Función de un protocolo capa 3

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Se asegura de que los datos fueron enviados y recibidos de manera exitosa entre dos computadoras.Si hay errores, es responsable de solicitar la retransmisión de datos.Esta capa funciona como interface entre las primeras capas y las últimas tres.

4. Capa de transporte

Función de un protocolo capa 4

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Es aquí donde se establece el punto de conexión entre usuarios/sistemas.La funcionalidad radica en: decidir cuando establecer la conexión, transferir los datos y liberar la conexión.Se negocia con los programas corriendo en cada máquina para establecer la conversación entre ellas.

5. Capa de sesión

Su función es establecer la sintáxis de los datos transferidos entre nodos.Las funciones son: establecer la sesión, transmisión de datos, negociación de sintáxis, formatear sintáxis y término de la sesión.Un ejemplo sería abrir una ventana de datos de UNIX a Windows.

6. Capa de presentación

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Provee la interface para el usuario. El software de interacción entre la computadora y la red.Esta capa provee los servicios a las aplicaciones, de tal modo que puedan acceder las capacidades de OSI.Ejemplos: Telnet, FTP.

7. Capa de aplicación

Organización del viaje aéreo

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Vista funcional en capas

Capas: cada capa provee un servicio a las capas superiores•via sus propias acciones de capa•Apoyándose en servicios que provee la capa inferior

Los datos a través de la red

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Trayectoria real de los datos

Ejemplo de redes

Internet

Redes orientadas a conexión:X.25, Frame Relay, and ATM

Ethernet

LANs Inalámbricas: 802:11

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ARPANET(a) Estructura de una red telefónica.(b) Estructura propuesta por Baran.

ARPANET (2)

Diseño original de ARPANET.

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ARPANET (3)

Crecimiento de ARPANET (a) Diciembre 1969. (b) Julio 1970.(c)Marzo 1971. (d) Abril 1972. (e) Septiembre 1972.

NSFNET

The NSFNET backbone in 1988.

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Uso de Internet

Aplicaciones tradicionales (1970 – 1990) Correo electrónicoNewsLogin remotoTransferencia de archivos

Arquitectura del InternetPanorama general de Internet

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Arquitectura del InternetQuasi-jerárquicaal centro: ISPs de “tier-1” (e.g., UUNet, BBN/Genuity,Sprint, AT&T), coberturanacional/international– Se tratan unos a otros como iguales

ISP de tier-1 : e.g., SprintRed dorsal en USA

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Estructura de Internet : red de redesISPs de “tier-2” : ISPs mas pequeños (regionales)– Se conectan a uno o mas ISPs tier-1,

posiblemente a otros ISPs tier-2

Estructura de Internet : red de redesISPs “tier-3” e ISPs locales– Red (de “acceso”) de último salto (mas cercana a

sistemas extremos)

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Estructura de Internet : red de redesUn paquete pasa a través de muchas redes

Direcciones en InternetSirven para localizar computadoras y dispositivos en Internet.

El protocolo IP trabaja con direcciones de 32 bits

Normalmente se representan con cuatro números decimales separados por puntos, e.g., 128.33.125.12

Estas son difíciles de recordar por las personas, por lo que se creó el sistema DNS (Domain NameSystem).

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Direcciones en InternetBajo DNS, a las direcciones se asocian nombres tales como:

– www.uabc.mx– www.cicese.mx– www.conacyt.mx– www.ebay.com

Circuitos virtuales ATM

Un circuito virtual

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Circuitos virtuales ATM (2)

Celda ATM

Modelo de Referencia ATMModelo de referencia ATM.

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Modelo de referencia ATM (2)

Capas/subcapas ATM y sus funciones

Ethernet

Arquitectura original de Ethernet

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LANs Inalámbricas

(a) Red Inalámbrica con estación base.(b) Redes ad hoc.

Redes Inalámbricas (2)El radio de cobertura frecuentemente no es

suficiente para cubrir toda el área

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Redes Inalámbricas (2)

Red 802.11 multicelda

Estandarización de redes¿Quien es quien en el mundo de las telecomunicaciones?¿Quien es quien en el mundo de estándares internacionales?¿Quien es quien en el mundo de estándares de Internet?

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ITUSectores principales• Radiocomunicaciones• Estandarizacion de Telecomunicaciones• Desarrollo

Tipo de Miembros• Gobiernos nacionales• Miembros Sectoriales• Miembros Asociados• Agencias Reguladoras

Estandares IEEE 802

Grupos de trabajo 802. Los importantes tienen *. Los que tienen no estan trabajando. Los que

tienen † se dieron por vencidos.