Transcript Tema 3. Redes de ordenadores. La red Internet

1.
Introducción.
2.
Elementos de las redes de computadoras.
3.
Tipos de redes.
•
•
Redes de área local.
Redes de área amplia.
4.
Interconexión entre redes.
5.
Internet y otras redes.
•
•
6.
Servicios proporcionados por Internet.
El lenguaje HTML, Java y Perl.
Redes y programas de comunicación en Unix
¿Qué es una red?

Una red de computadoras
se establece cuando dos o
más computadoras se
conectan entre sí de forma
permanente para compartir
los recursos e intercambiar
información.
Tipos de Redes

Red de Área Local (Local Area Network): LAN

Red de Área Amplia (Wide Area Network): WAN

Red de Área Metropolitana (Metropolitan Area Network): MAN

Backbone.

HAN: Home Area Network
Redes de Área Local: elementos
Los principales elementos que componen una Red de Área Local
son los siguientes:

El servidor (server)

Las estaciones de trabajo (workstations).

El sistema operativo.

El sistema operativo de la red.

Los cables de conexión y las tarjetas.
Redes de Área Local: aspectos

Arquitectura.


Topologías



Acceso aleatorio CSMA/CD
Acceso por paso de testigo (Token Passing)
Medios físicos de transporte.




Estrella, bus y anillo.
Protocolos.


Sigue las normas definidas por las recomendaciones ISO
Cable trenzado (velocidad máxima 1 Mbps).
Cable coaxial (velocidad máxima 10 Mbps).
Fibra óptica (velocidad máxima 100 Mbps).
Técnicas de transmisión.


Banda base (señal digital; un solo mensaje; distancias cortas).
Banda ancha.(señal analógica modulada; varios mensajes a la vez).
Sistemas de gestión de redes
La arquitectura de gestión de una red puede ser:

Centralizada: todas las consultas se envían a un único
sistema y todas las aplicaciones se ejecutan en él.

Distribuida: existen varios sistemas encargados de la
gestión.

Jerárquica: combina las dos anteriores.
Tipos de configuraciones o topologías
Anillo Dispositivos conectados en
círculo. Los datos pasan de un
nodo a otro y cada nodo actúa
como repetidor.
Estrella Todas las computadoras
se conectan a una computadora
central.
Bus Un único cable. Simple y
económico; su alcance es
limitado.
Topología LAN: Anillo
Ventajas:
La tasa de errores de la transmisión es pequeña.ya
que la información se regenera en cada nodo.
 Se pueden enviar mensajes a todos las estaciones de
forma sencilla.

Inconvenientes:
La red se bloquea ante una avería de una estación o
del medio de transmisión..
 Cada estación produce un tiempo de demora por lo
que el rendimiento de la red disminuye cuando el
número de estaciones es elevado.

Topología LAN: Estrella
Ventajas:
Fácil localización de averías.
 Las estaciones pueden utilizar velocidades, protocolos y
conexiones distintas..
 Flexible en cuanto al número de estaciones conectadas.

Inconvenientes:
Poca seguridad al depender de una computadora central.
 Coste elevado debido al gran número de líneas de conexión
 Poco flujo de datos para no saturar al controlador

Topología LAN: Bus
Ventajas:
La instalación es sencilla.
 Flexible en cuanto al número de estaciones conectadas.
 Se adapta a la distribución física de las estaciones.
 El coste es bajo.

Inconvenientes:
Una avería en el soporte (bus) inhabilita toda la red..
 Las interfaces de acceso a la red son complejas.

Redes de Área Local: características

Permite la comunicación de información entre todos los
dispositivos conectados.

Permite la utilización compartida de recursos y periféricos.

Puede crecer sin necesidad de cambiar la instalación.

Dispone de una única salida a redes públicas.
Modos y métodos de transmisión de datos




En serie: los bits se envían uno tras otro de forma consecutiva.
o
En paralelo: los bits de un carácter se envían a la vez por
distintos hilos.
Sincrona: los datos se almacenan en un buffer o memoria
interna y se transmiten de una vez al recibir una señal del reloj.
o
Asíncrona: los bits se transmiten individualmente junto con 2 ó
3 bits de control para sincronizar al emisor y al receptor.
Soporte de la comunicación

Cables.


Radioenlaces




De pares y coaxiales.
Onda corta.
Sistema terrestre de microondas.
Satélites.
Fibra óptica.
Redes de transmisión de datos

Dedicadas



Punto a punto.
Multipunto.
Compartidas

Red Telefónica Conmutada.

Redes públicas: IBERPAC.
Tipos más usuales de LAN

Ethernet



Acceso aleatorio CSMA/CD.
Configuración: bus.
Token Ring de IBM


Acceso por paso de testigo.
Configuraciones usuales: bus y anillo.
Redes de Área Local: Siglas

ISO: International Standarization Organization.

CSMA/CD: Carrier Sense Multiple Access-Collision Detected.

CCITT: Consultatie Comittee for International Telephone
and Telegraph.

OSI: Open Systems Interconnector.

SNA: System Network Architecture

RDSI: Red Digital de Servicios Integrados.
¿Y el MODEM qué es...?
MOdulación–DEModulación: es un dispositivo que
permite transmitir información entre equipos
informáticos situados a gran distancia haciendo
uso de las líneas telefónicas.
El Modem convierte las señales digitales de la
computadora (modulación) en señales analógicas
que viajan por el medio de transmisión y después
en el receptor la convierte de nuevo en señales
digitales (demodulación).
¿Cómo se puede modular la señal?

En frecuencia.

En amplitud.

En fase.

Por impulsos codificados.
Modos de transmisión

Simplex: un solo sentido.

Half-Duplex: ambos sentidos, no simultáneamente.

Full-Duplex: en ambos sentidos simultáneamente.
OSI: Open Systems Interconnect
-
Fue creado a partir de 1978 y aprobado en 1983.
-
Su objetivo fue la definición de un conjunto de normas para interconectar
diferentes equipos a efectos de comunicación.
-
Este modelo define los servicios y protocolos que posibilitan la
comunicación.
-
Estos servicios se dividen en siete niveles diferentes que sirven para dividir
el problema de la comunicación en varios subproblemas independientes.
-
El modelo OSI fue creado por la ISO (International Standardization
Organization).
OSI: Open Systems Interconnect
I.
Físico. Conectores, recomendación X.21, norma V.24: RS232
II.
Enlace. Protocolos HDLC (High-level Data Link Control).
III.
Red. Protocolo de red X.25 definido por CCITT.
IV.
Transporte. Envío de paquetes. Comprobación de errores.
V.
Sesión. Conexión, sincronización, identificación, …
VI.
Presentación. Intercambio de datos, cifrado, compresión,…
VII.
Aplicación. Define la interacción entre los servicios de la red
(impresión, ficheros, mensajería,…) y la propia red.
Dispositivos a nivel físico modelo OSI
•
Tarjetas de red NIC.
•
Transceivers.
•
Repeaters.
•
Hubs.
•
MAUs (Multistation Access Unit).
Dispositivos a nivel enlace modelo OSI
•
Bridges
•
Switches
Dispositivos a nivel de red modelo OSI
•
Routers
•
Brouters
•
Layer 3 Switches
La red Internet
Internet es la red de computadoras más grande del
mundo integrada por miles de redes distribuidas por
todo el planeta.
La red Internet hace posible que personas de todo el
mundo utilicen sus computadoras para obtener o
intercambiar información acerca de una gran
variedad de temas académicos, gubernamentales,
empresariales, etc.
Origen de Internet

Sistema UNIX: 1970 (Universidad de California).

197x. Advanced Research Projects Agency: ARPANET.

Transmission Control Protocol e Internet Protocol:
TCP/IP.

1980-90. National Science Foundation NSF y la NASA:
Internet.
Interconexión entre redes
Los elementos fundamentales que intervienen en las
redes son:

Los dispositivos de comunicación.

Los protocolos.

Los dispositivos se conectan mediante líneas de comunicación
de alta velocidad (T1 o T3) o se comunican a través de líneas
telefónicas normales con modems.

Los protocolos de comunicación se utilizan para que las redes
puedan entenderse cuando se comunican entre sí.
Dispositivos utilizados para interconectar redes

Los repetidores: amplifican y reconstruyen el paso de los
datos para que puedan viajar a mayor distancia.

Los hubs (nudos de comunicaciones): conectan grupos de
computadoras en una red de área local.

Los bridges (puentes): conectan dos o más redes de área
local (LAN) que utilizan los mismos protocolos.

Los routers (encaminadores): conectan físicamente las
redes en Internet que hacen uso del protocolo TCP/IP.

Los gateways (puertas de acceso): similares a los routers,
pero permiten el intercambio de datos con redes que utilizan
un protocolo distinto al TCP/IP.
Los dispositivos utilizados para interconectar las redes
Los protocolos de Internet

Un protocolo es un acuerdo para los procedimientos de
comunicación entre redes que hace referencia a la forma en que
se envían los paquetes de datos y se transmiten las señales.

TCP/IP (Transmission Control Protocol e Internet Protocol).

Cuando la conexión entre computadoras es por líneas
telefónicas con un modem, pueden intervenir otros protocolos:

SLIP (Serial Line Interface Protocol).

PPP (Point-to-Point Protocol).
El protocolo TCP/IP
Los datos que viajan por Internet se dividen en
pequeños paquetes de información que son
trasmitidos de una computadora a otra siguiendo
distintos caminos, diferentes tipos de redes y
líneas de comunicación.
El protocolo TCP/IP

El protocolo TCP (Transmission Control Protocol) recoge
la información a transmitir y la divide en paquetes TCP
numerados (le asigna una cabecera) para asegurar su
envío y recepción.

El protocolo IP (Internet Protocol) divide los paquetes
TCP de nuevo, y coloca a cada subpaquete IP una
cabecera que contiene la dirección del host emisor y la
dirección del host de destino.

Los paquetes pueden viajar por distintas redes antes de
llegar a su destino, y cuando lo alcanzan son
reensamblados por un software especial que se ejecuta
en la computadora receptora.
Protocolos utilizados en una red TCP/IP












Telnet
FTP (File Transfer Protocol)
HTTP (HyperText Transfer Protocol)
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
NNTP (Netwoks News Transfer Protocol)
SNMP (Simple Network Management Protoccol)
TFTP (Trivial File Transfer Protocol)
NFS (Network File System)
NIS (Network Information Service)
DNS (Domain Name System)
UDP (User Datagram Protocol)
CMIP (Common Management InformTion Protocol)
Servidores de Internet

Un servidor es cualquier computadora que proporciona algún
tipo de servicio a los usuarios de Internet.
- FTP,Archie; Gopher; WAIS; Web; Mail, News; etc.

Las principales tareas que nos permiten realizar son:
 Enviar y recibir correo electrónico (servidor mail).
 Leer noticias, participar en grupos de discusión o en listas
de distribución (servidor news)
 Conectarnos con otras computadoras, trabajar con ellas y
copiar o transferir archivos (telnet, ftp).
 Consultar información en los servidores Web (web).
Las direcciones de Internet

Cada una de las computadoras conectadas a Internet poseen
una única dirección: la dirección IP.

La dirección IP (consta de 32 bits) se necesita para establecer
una comunicación entre computadoras en redes TCP/IP.

El formato decimal de la dirección IP se representa por cuatro
campos de números comprendidos entre 0 y 255 separados por
puntos:
campo1.campo2.campo3.campo4
Ejemplo
155.54.121.126
Las direcciones simbólicas de Internet
La dirección simbólica de una computadora está formada por una
o varias cadenas de caracteres separadas por un punto (.).
Ejemplo:
spacelink.msfc.nasa.gov
que corresponde a un servidor (denominado spacelink), de la red
Marshall Space Center, (denominada msfc), que está en la NASA
y pertenece al gobierno de los EEUU, gov.
La dirección Internet del servidor de prácticas

Dirección 32 bits: 10011011 00110111 01111001 01111110

Formato decimal:

Formato simbólico:
155.54.121.126
docum1-sl.ala.um.es
Clases de direcciones de Internet


La dirección IP consta de dos partes: una para la red y otra para el host.
Existen cinco clases de direcciones Internet: A, B, C, D y E.
Máscara de la subred
1 - 127
A
0..Red (8 bits)
Host (24 bits)
255.0.0.0
128 - 191
B
10… Red (16 bits)
Host (16 bits)
255.255.0.0
192 - 223
C
110…
Red (24 bits)
D
Multicast
E
Uso futuro
Host (8 bits)
255.255.255.0
¿Qué es la máscara de la subred?

Cuando una red aparece segmentada (dividida en subredes) a
cada dirección IP se le asocia una máscara que tiene 32 bits y
sirve para dividir la parte de la dirección IP destinada a identificar
el host en dos partes: la primera para identificar al segmento
(subred) y la segunda al host dentro de ese segmento.
Red (16 bits)
Host (16 bits)
Máscara de la subred
Red (16 bits)
Subred
host
DNS: Domain Name System

El DNS (Sistema de Nombres de Dominio) es un sistema que
contiene una lista completa de todas las computadoras y redes
conectadas a Internet.

El sistema DNS se utiliza para convertir la dirección simbólica
de Internet en una dirección IP (Internet Protocol).

La agencia NIC (Network Information Center) es la encargada
de asignar y mantener los nombres de dominio de las redes
conectadas a Internet.

El archivo hosts de las máquinas Unix (en el directorio /etc)
contiene los nombres y las direcciones IP de las
computadoras con acceso a Internet en nuestra red.
Sistemas de dominios de Internet

com
Comercial

edu
Educación

gov
Gobierno

mil
Militar

net
Proveedor

org
Organismos
Tipos de conexiones

Las conexión a Internet se establece a través de un host
(una computadora) que tiene asignada su propia
dirección IP, y pueden ser;
• Permanente o dedicada (vía LAN).
• Por llamada telefónica (vía modem). Dial-up
• Directa (conexión SLIP/PPP).
• Como terminal (shell account).
¿Qué se necesita para la conexión con Internet?
Los elementos hardware y software necesarios para conectarse
a Internet dependen del tipo de conexión. Pero siempre
necesitaremos:

Una computadora, un módem y acceso a la línea telefónica.

Un proveedor de servicio Internet.

Un software de comunicaciones e información sobre los
parámetros de comunicación.

Un nombre de identificación (login).

Una contraseña (password).
Conexión directa SLIP/PPP vía módem
La información que necesitamos para poder establecer
este tipo de conexión a través de un proveedor de
servicio Internet (PSI o ISP) es la siguiente:







Dirección IP del equipo.
Nombre del dominio.
DNS primario y secundario.
Máscara de la subred.
Puerta de enlace (IP del gateway predeterminado)
Software SLIP o PPP.
Software TCP/IP.
Conexión permanente o dedicada
El equipo necesario para establecer una conexión
permanente es el siguiente:






Un dispositivo CSU/DSU en nuestro sitio.
Un Port (puerto) en el router de nuestro sitio.
Cables para conectar el router y el CSU/DSU.
Circuito telefónico.
Un dispositivo CSU/DSU en el sitio del proveedor.
Un puerto (port) en el sirio del proveedor.
Conexión como terminal vía módem
El equipo necesario para este tipo de conexión es
el siguiente:

Un PC o terminal.

Un modem.

Conexión telefónica.

Un software de comunicaciones (kermit; xmodem, ...)
Servicios proporcionados por Internet

De comunicación: e-mail; mailing lists; newsgroups; IRC.

De acceso a información: FTP, Telnet; Gopher; Web.

De búsqueda de información: Archie; Veronica; WAIS;
Whois; Web; Páginas Blancas; X500.
El correo electrónico en UNix

Algunos programas para leer el correo son los siguientes: mail; elm;
mush; z-mail; mh, xmh, pine,...

MIME (Multi-Purpose Internet Mail Extensions)

Generalmente el mailbox se encuentra en el directorio /usr/mail o
/var/spool/mail

Existe un archivo .mailrc en el sistema V que permite configurar el
mail (suele estar en el directorio home).

El archivo .forward nos permite enviar automáticamente nuestro
correo a otra dirección.

El programa vacation responde automáticamente a cualquier mensaje y
se configura en el archivo .forward.
World Wide Web

World Wide Web, desarrollado en el CERN, es un sistema de
información hipertexto distribuido por todo el mundo en servidores
Web. Comunmente: la Web, WWW o W3.

El sistema hipertexto presenta la información de los documentos
utilizando un formato multimedia: texto, gráficos, sonido y vídeo.
Además, los documentos hipertexto tienen enlaces o referencias a
otros documentos relacionados.

Los servidores Web son las computadoras conectadas a Internet que
contienen los documentos de información escritos en un formato
multimedia, el formato HTML (HyperText Markup Language).

Para acceder a los documentos nuestra computadora debe ejecutar
un programa cliente, un browser, tal como Netscape Communicator
o Internet Explorer.
¿Y para conectar un sistema Unix a una red?
Los elementos software que debemos considerar y controlar
para conectar un sistema UNIX a una red son los siguientes:

Los archivos que controlan el acceso.

Los procesos de red (los daemons).

Las órdenes relacionadas con redes.