Redes Y Protocolos de Comunicacion

Redes y protocolos de comunicación

Mariano Gómez Plaza

Redes y protocolos de comunicación 2

2009-2010 Mariano Gómez Plaza

Definición de red

Una red de telecomunicaciones es un conjunto organizado de recursos (medios de transmisión y conmutación), que proporcionan las vías de comunicación necesarias para establecer la interconexión de equipos, permitiendo la transmisión de la información desde el origen al destino. Los recursos se comparten por todos los equipos

conectados a la red. Se consigue una optimización del rendimiento de

la red => Reducción del coste de interconexión.



Interconexión de equipos (1)

2 Equipos

3 Equipos 4 Equipos

Conectividad total o topología en malla:



Interconexión de equipos

Adición del n-ésimo equipo: N-1 líneas de comunicaciones, una con cada equipo

instalado. Añadir una vía de E/S a cada uno de los N-1 equipos

instalados.

Recursos: Instalar N(N-1)/2 líneas de comunicaciones.

Interconexión de equipos: Dotar N-1 vías de E/S a cada equipo. Complejidad N2




Usos: Pequeñas redes de telefonía privada.

Niveles especializados

Problema: Limitación del número de equipos interconectados.

Solución: Instalación de una red de telecomunicaciones.



Interconexión de equipos (2)

Red de telecomunicaciones:

Red

Terminal

Interfaz

Nodo




Características: La red solamente establece las interconexiones que se

le solicitan cuando se le solicitan. La misión de los nodos es únicamente transferir

información. Permite reducir el coste necesario para efectuar la

comunicación entre dos terminales. Los recursos de transmisión están compartidos. Cada terminal sólamente necesita una vía de entrada-

salida.



Clasificación de las Redes

Basada en el tipo de relación existente entre el origen y el destino, es decir, en la arquitectura de red y en la técnica de transferencia de la información.

Redes conmutadas:




Redes de difusión:

Paquetes por radio




Redes de difusión:

Por satélite




Redes de difusión:

AREA LOCAL

Red local en anillo

AREA LOCAL

Red local en bus



Redes conmutadas

El terminal origen selecciona el terminal destino y la red se encarga de proveer un camino entre ambos, efectuando las conmutaciones necesarias.

Los nodos conmutan (transfieren) la información desde la línea por la que se recibe hasta la línea por la que se envía.

Las líneas de transmisión nodo-nodo suelen estar formadas por enlaces de gran capacidad: Multiplexación en tiempo o en frecuencia.

Portador físico: hilos, cables, fibra óptica. Enlaces radio punto a punto.



Técnicas de conmutación: Circuitos: Conexión física (camino dedicado),

enviándose la información desde el origen al destino y viceversa y se libera la conexión cuando el nodo origen envía al destino la petición de finalización.

Mensajes: El nodo origen identifica al primer nodo intermedio para transferir el mensaje completo. El procedimiento se repite hasta llegar al destino.

Paquetes: Similar a la de mensajes pero estando prefijado el tamaño (longitud) de las estructuras de datos entregadas a la red (paquetes). “Trocear el mensaje”

Redes conmutadas



Redes conmutadas

Tipos de nodos: Centrales o de tránsito

Conectados a otros nodos. Objetivo: Conmutar internamente la información.

Periféricos Conectados a terminales. Objetivo: Conmutar la información de la red.



Redes de difusión

El terminal origen envía la información al medio y es recibida por todos y uno o más de ellos selecciona la información a recibir.

No existen nodos de conmutación. Único medio de transmisión compartido por los

terminales. Cada terminal controla el acceso al medio



Redes de difusión

Solamente un terminal puede transmitir en un instante dado. La topología en anillo evita estos problemas:

Se comparte el transporte de la información por el medio. Cada nodo selecciona lo que le interesa.



R. C. de paquetes

Mediante Datagramas: Cada paquete es tratado independientemente y

por ello, cada uno puede seguir una ruta diferente.

El orden en que se reciben los paquetes puede ser diferente al orden en que se enviaron => Reordenar paquetes en recepción

Redes simples y terminales simples. Las redes son menos sensibles a congestiones,

indisponibilidades, averías, etc. Ejemplo: Protocolo UDP/IP



R. C. de paquetes

Mediante circuito virtual: Primero se establece una conexión lógica y

después cada paquete sigue la ruta especificada en dicha conexión lógica.

Los paquetes siempre llegan en orden al destino. Eficientes cuando se intercambia mucha

información. Ejemplo: Protocolo TCP/IP



Protocolo TCP/IP

TCP/IP se desarrolló en 1969 por el DARPA (Department of Defense Advanced Research Projects Agency)

Fue el resultado de un experimento denominado ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network)

El objetivo es proporcionar comunicaciones en red de alta velocidad.

ARPANET ha evolucionado desde 1969 a lo que actualmente se denomina red Internet.



Protocolo TCP/IP

Servicios TCP/IP tradicionales: FTP (File Transfer Protocol)

Transferir ficheros por red.

TELNET (Conexión remota) Iniciar sesión en cualquier ordenador de red.

Correo electrónico Enviar mensajes a otros usuarios de otros ordenadores. Se necesita un SW para leer el correo almacenado en el

servidor.

Redes actuales basadas en TCP/IP: Instalaciones con diversos tipos de ordenadores

(workstations, mainframes, miniordenadores).



Protocolo TCP/IP

Cada ordenador configurado para realizar tareas muy específicas.

Modelo Cliente/Servidor: Un ordenador (cliente) puede solicitar servicios a

otros ordenadores (servidores) conectados a la red.

Servidor: Sistema que proporciona determinados servicios al resto de ordenadores de la red.

Cliente: Sistema que utiliza tales servicios. Clientes y servidores pueden estar o no estar

localizados en la misma máquina.



Protocolo TCP/IP

Servicios típicos presentes en las redes actuales: Sistema de ficheros en red

Acceso a ficheros que se encuentran en otra máquina remota.

Impresora remota Acceso a las impresoras conectadas en otros ordenadores

conectados a la red.

Ejecución remota Diferentes programas se pueden ejecutar en diferentes

ordenadores. Ejemplos: RPCs, rsh



Protocolo TCP/IP

Servidores de nombres Mantenimiento de bases de datos en un número reducido de

ordenadores y proporcionar acceso al resto. Ejemplo: NIS (Network Information Services)

Servidores de terminal Pequeño ordenador que sólo sabe ejecutar programas para

iniciar sesiones remotas.

Sistemas de ventanas orientados a red Permiten a los programas enviar su salida gráfica a pantallas

conectadas a otros ordenadores en red. Ejemplo: X-Window



Protocolo TCP/IP

Si en un momento determinado necesitamos algún protocolo basado en TP/IP no descrito anteriormente, puede ser añadido en RFC 1011 (Request for Comments), en donde se refleja la lista de todos los protocolos internet disponibles.



Arquitectura de TCP/IP




Network Interface Layer (Ethernet) Realiza la transferencia física de información

hacia/desde la red. TCP/IP se diseñó para ser independiente del

método de acceso, formato de trama y medio. TCP/IP puede ser usado para interconectar

diversos tipos de redes.




Internet Layer (IP) Responsable de encaminar datagramas

individuales al ordenador destino. No se preocupa de la información del datagrama

ni de la cabecera TCP. IP coloca su propia cabecera.

Direcciones Internet fuente y destino Número de protocolo Checksum Flags y offset de fragmento Tiempo de vida



Arquitectura TCP/IP

Transport Layer (TCP, UDP) TCP es un conjunto de funciones de biblioteca

que pueden ser utilizadas cuando se necesite enviar de forma fiable mensajes por la red.

Responsable de dividir el mensaje en datagramas o paquetes y reagruparlos en el otro extremo.

También es responsable de reenviar los mensajes que se pierdan y reordenar los mensajes si no llegan en el orden correcto.

TCP envía a IP datagramas junto con su destino.



Application Layer Proporciona a diversas aplicaciones la habilidad

de acceder a los servicios de las otras capas y define los protocolos que las aplicaciones usan para intercambiar los datos.

Ejemplos: HTTP (Hypertext Transfer Protocol) FTP (File Transfer Protocol) SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) TELNET

Arquitectura TCP/IP



Descripción de TCP/IP

Estructura de una dirección internet: 32 bits Se representan con 4 números decimales de 8

bits separados por puntos La estructura de la dirección nos da información

de la localización de la máquina asociada. 128.6 => Universidad de Rutgers 128.6.4 => Red del Dpto. de Ciencias de la Computación Último octeto distingue 254 sistemas diferentes

0 => Máquinas que no conocen su dirección 255 => Máquinas de difusión

Technology

Redes Y Protocolos de Comunicacion