Transcript TEMA 4 Introducción a la telemática
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TEMA 3
Introducción a la telemática
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Objetivos
•
•
•
•
•
•
Introducir el concepto de telemática.
Identificar las modalidades de transmisión de datos.
Introducir el concepto de red de comunicación y las
distintas topologías de red existentes.
Mostrar las características de las redes públicas de
datos (WAN) y las redes de área local (LAN).
Definir el concepto de protocolo. Mostrar algunos
ejemplos de protocolos de Internet.
Describir la estructura interna de protocolos
(arquitectura) que se utiliza en Internet.
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Índice
1. Introducción
2. La transmisión de datos
2.1. Modalidades de transmisión
3. Redes de comunicación
3.1.
3.2.
3.3.
4.4.
Topología de una red
Red Telefónica Básica
Red Publica de Datos
Red de Área Local
4. Arquitectura de comunicación
5. La arquitectura TCP/IP
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
Nivel Físico
Nivel de Enlace de Datos
Nivel de Red
Nivel de Transporte
Nivel de Aplicación
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Telecomunicaciones e Informática
• Telemática (o Teleinformática)=
Telecomunicaciones + Informática
• Telecomunicaciones: comprende el estudio del
conjunto de medios técnicos necesarios para transportar
información entre dos puntos cualesquiera, a cualquier
distancia, de la forma más fiel y segura posible a un
coste razonable.
• Informática: Estudia el procesamiento automático de
la información, así como de las máquinas que realizan
este procesamiento, es decir los ordenadores.
• Cada día más interdependientes.
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Definición de telemática
• Telemática: estudia el intercambio de
información entre sistemas digitales distantes,
a través de redes de telecomunicación.
• Al conjunto de varios ordenadores
comunicados mediante redes de
comunicación, se le denomina red de
ordenadores.
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Redes de ordenadores
Ventajas:
• compartir los recursos
• aumentar la fiabilidad global
• ahorro de dinero
Ejemplos:
• Red de área local
• Internet
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2. Transmisión de datos
Transmisión de Datos: transporte de señales
portadoras de información a través de un canal
entre dos puntos distantes.
• Canal: medio físico por el que se transmite.
• Señal: cualquier magnitud física variable que
transporta información.
Modalidades de Transmisión de Datos:
–
–
–
–
Naturaleza de las señales
Secuenciamiento de bits
Nivel de simultaneidad emisión/recepción
Sincronismo
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Modalidades de Transmisión de Datos
Naturaleza de las señales
• Transmisión analógica
• Transmisión digital
– Alta fiabilidad.
– posibilidad de lograr tasas de error muy bajas.
– componentes mucho más baratos.
.
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Modalidades de Transmisión de Datos
Secuenciamiento de bits:
•
Transmisión en paralelo: se usan varios
circuitos para transmitir simultáneamente una
palabra.
Inconvenientes a larga distancia:
– el coste;
– cada circuito pueden experimentar retrasos
diferentes
•
Transmisión en serie: se utiliza un único
canal, transmitiendo los bits de uno en uno.
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Modalidades de Transmisión de Datos
Nivel de simultaneidad emisión/recepción:
• Transmisión símplex: la transmisión se
realiza en un sólo sentido.
• Transmisión semi-dúplex: la
transmisión puede efectuarse en los dos
sentidos, pero no simultáneamente.
• Transmisión dúplex: la transmisión
puede efectuarse simultáneamente en
los dos sentidos.
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Modalidades de Transmisión de Datos
Sincronización: ¿Cómo se determina cuando
comienza y acaba cada elemento?
Podemos distinguir:
– Sincronización de bit
– Sincronización de carácter o palabra
– Sincronización de bloque
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Modalidades de Transmisión de Datos
Sincronización:
• Transmisión asíncrona
Se realiza un sincronismo a nivel de palabra.
línea en
reposo
bit de
arranque
siete
bits
de
datos
bit de
paridad
bit de
parada
sigui
ente
dato
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Configuración de un puerto serie
(COM4) en Windows
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Ejercicio
Se desea transmitir el carácter ASCII ‘C’
(código 4316) por medio de un esquema de
transmisión asíncrono con:
– 7 bits de datos,
– bit de paridad par
– dos bits de parada
– velocidad de transmisión: 4 bps
Realiza un esquema que muestre el estado de
la línea de transmisión en función del tiempo.
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Modalidades de Transmisión de Datos
Sincronización:
• Transmisión síncrona
Se transmite una secuencia continua de bits.
Es necesaria información de sincronismo:
– se envía en paralelo, a través de otro circuito.
– se incorpora en la propia señal de datos
• Ej. codificación Manchester:
“1”:
“0”:
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3. Las Redes de Comunicación
• No siempre es posible conectar directamente dos equipos mediante una línea de
comunicación (conex. punto a punto).
• red de comunicación: recurso compartido
que se emplea para intercambiar
información entre usuarios
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Las Redes de Comunicación
• Nodos: dispositivos intermedios para el
intercambio de información
• Estaciones: elementos a comunicar
• Enlace: medio físico que conecta directamente
un par de nodos
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Topología de una Red de
Comunicación
• Topología: forma lógica en que se conectan los nodos mediante enlaces para
constituir una red
caracterizar las topologías:
– número de enlaces para interconectar n nodos
– distancia máxima que puede cubrir
– número máximo de nodos o estaciones
– tolerancia a fallos en nodos y conexiones
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Topología en malla
•
•
•
•
Interconexión total /parcial
Si falla un enlace, podemos utilizar otra ruta
Máximo de distancia y nodos ilimitado
Es la más utilizada
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Topología de Red Iris
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Topología en estrella
• Solo existe un nodo, el nodo central
• Número de estaciones y distancia limitados
• Muy sensible a fallo en nodo central
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Topología en bus
•
•
•
•
Medio de transmisión compartido (bus)
No hay nodos
Número de estaciones y distancia limitados
Usada en redes de área local
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Topología en anillo
• Cada nodo se conecta a otros dos
• Muy sensible a fallo en nodos o enlaces
• Se utiliza solo en redes de área local
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Encaminamiento
• ¿Por donde circularán los mensajes entre
un origen y un destino?
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Combinación de topologías
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Ejemplos de redes de
comunicaciones
• Red Telefónica Básica (RTB)
• Redes Públicas de Datos (WAN)
• Redes de Área Local (LAN)
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Red Telefónica Básica
• La red de mayor cobertura y disponibilidad
• Red de conmutación de circuito
• No ha sido diseñada para com. ordenadores
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Red Telefónica Básica
• Red de conmutación de circuito:
– Antes de enviar información es preciso establecer una conexión (física) entre emisor y
receptor.
– La red reserva unos enlaces para uso
exclusivo de esta conexión.
– La red garantiza una determinada velocidad
de transmisión y un retraso constante en la
transmisión.
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Red de conmutación de circuito
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Redes Públicas de Datos
• En los años 70 aparece Arpanet-> Internet
• Red de conmutación de paquete
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Redes Públicas de Datos
• Red de conmutación de paquete:
– el mensaje a transmitir se fragmenta en
paquetes.
– Cada paquete es transmitido de forma
individual.
– Cuando un nodo recibe un paquete lo
almacena en su memoria, para
posteriormente retransmitirlos a otros nodos.
– Los paquetes pueden llegar desordenados o
no llegar.
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Redes de Área Local
• Redes de poca extensión, normalmente
propiedad de quien las utiliza.
• Velocidades muy altas (100/1000 Mbits/s)
• Principales aplicaciones
– Utilizar otros ordenadores (Terminal virtual)
– Servidores de ficheros
– Compartir recursos e información
– Compartir el acceso a redes WAN
– Proporcionar servicios de comunicación
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La red Ethernet
•
•
•
•
•
•
Desarrollada en 1981 por Xerox, Intel y DEC
Norma IEEE 802.3
velocidad de transmisión: 10/100 Mbits/s
hasta 2,5 km. y máximo 1024 estaciones
Topología lógica en bus: solo uno emitiendo
Posibilidad de colisiones, solución:
CSMA/CD (“Carrier Sense Multiple Access/ Collision
Detection”)
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Alternativas conexión a Ethernet
• Cable coaxial: Se conectaban los distintos
ordenadores a un cable utilizando
conectores en forma de T (BCN)
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Alternativas conexión a Ethernet
• Hub o Concentrador: Se conectan los
ordenadores con cables de par trenzado y
conectores RJ-45. La topología lógica sigue
siendo de bus.
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Alternativas conexión a Ethernet
• Topología física: bus ó estrella
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Alternativas conexión a Ethernet
• Switch o Conmutador: Cuando llega una
trama a un puerto esta solo es retransmitada
por el puerto donde está el ordenador
destino.
Ventajas: se evitan las colisiones, seguridad
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Alternativas conexión a Ethernet
• Conexión inalámbrica o Wi-Fi: Basada en
la especificación IEEE 802.11. Permite
conectarse a una LAN a través de canales
de radio. (11 Mb/seg a 54 Mb/seg)
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4. Arquitectura de red
•
•
•
•
Red: hardware y software
Complejidad del software crece cada día
Solución: organización en capas o niveles
Función de un nivel: dar servicio a capas
superiores, solucionando ciertos problemas
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Símil de arquitectura
Empresa en EEUU
Empresa en España
Nivel de
Ejecutivos
Protocolo entre
ejecutivos
vendo
I sell
Mensaje original
I:inglés
Información
entre traductores
interfaz
ejecutivo-traductor
Nivel de
Traductores
I:inglés
I sell
Protocolo entre
traductores
interfaz
traductor-secretario
Fax:…
Nivel de
Secretarios
I:inglés
I sell
Protocolo entre
secretarios
I sell
Fax:…
I:inglés
I sell
Información
entre secretarios
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Arquitectura de red
• Protocolo: acuerdo entre partes de cómo se
va a proceder la comunicación
• Interfaz: operaciones que proporciona una
capa a la superior
• Arquitectura: Conjunto de capas y protocolos
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Arquitectura de red
• Restricciones
– Cada nivel solo puede interaccionar con en
nivel inferior y el superior
– En único nivel que tiene acceso a los medios
de transmisión es el primero.
– El protocolo utilizado en un nivel ha de ser
independiente del interfaz con niveles inferior
y superior (Ej. sustituir fax por correo)
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Arquitectura de red
• Ventajas:
– Organización adecuada (abstracción)
– Posibilidad de sustituir el protocolo de un nivel
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Problemas clave
• Identificar emisor y receptor (direcciones)
• Control de errores
• Fragmentación de mensajes
– Numeración de los mensajes
• Control de flujo: un emisor rápido puede
desbordar a un receptor lento
• Multiplexación: con un única conexión
podemos cubrir varias comunicaciones del nivel
superior
• Seguridad: impedir que una tercera parte
manipule el mensaje
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Tipos de servicios
• Con conexión: Antes de intercambiar
información emisor y receptor se ponen de
acuerdo
– Ej. Conexión telefónica.
• Sin conexión: La información se envía
directamente.
– Ej. Carta, telegrama
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5. La arquitectura TCP/IP
5
Nivel de Aplicación
4
3
Nivel de Transporte
Nivel de Red
2
Nivel de Enlace de Datos
1
Nivel Físico
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5.1. El Nivel Físico
OBJETIVO
Transmitir bits a lo largo de un medio de transmisión
FUNCIONES
Definir potencia, niveles eléctricos y codificación
Medios mecánicos y funcionales (conectores)
Modulación, filtrado y detección
Definir modalidades de transmisión
INTERFACES NORMALIZADOS
RS-232 (interf. serie), USB,
IEEE 802.3 (Ethernet),
IEEE 802.11 (WiFi),
RDSI, ADSL, ATM,
(interfaces)
(LAN)
(LAN inalábrica)
(WAN)
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Ejemplo: Ethernet (IEEE 802.3)
• Definir potencia, niveles eléctricos y codificación:
– Codificación Manchester:
“1”:
“0”:
Señal alta: +0,85 V, señal baja: -0,85 V.
• Medios mecánicos y funcionales:
– Conector RJ-45 para cable de par trenzado.
– Antiguamente conector BNC para cable coaxial.
– Distancia máxima entre estaciones 2,5 km.
• Modulación, filtrado y detección:
– No requiere modulación ni filtrado.
– Detección: flanco de subida: “1”, flanco de bajada: “0”. (diferente en
apuntes)
• Definir modalidades de transmisión:
– Transmisión digital, serie, semi-duplex (ó duplex) y síncrona.
– velocidad de transmisión: 10 Mbits/s (Fast Ethernet: 10/100 Mbits/s)
(10 Mbits/s => Periodo de bit 100 ns)
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RJ-45
Nombre
Pin
Color del cable
TX+
1
Blanco/Naranja
TX-
2
Naranja
RX+
3
Blanco/Verde
4
Azul
5
Blanco/Azul
6
Verde
7
Blanco/Marrón
8
Marrón
RX-
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5.2. El Nivel de Enlace de Datos
OBJETIVO
Transmisión de datos fiable y libre de errores entre
unidades directamente conectadas
FUNCIONES
Detección y recuperación de errores
Control de flujo
Control de acceso al medio (si este es compartido)
PROTOCOLOS NORMALIZADOS
IEEE 802.3 (Ethernet) (LAN)
SLIP, PPP,
(acceso a WAN)
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Ejemplo: Ethernet (IEEE 802.3)
• Detección y recuperación de errores:
– Campo de suma de comprobación
• Control de flujo:
– No implementado
• Control de acceso al medio:
– CSMA/CD
• Identificación de usuarios:
– Dirección Física: 6 bytes
Bytes:
7
1
6
6
2
0-1500
0-46
4
preámbulo
inicio
dirección
origen
longitud
/ tipo
relleno
(10101011)
dirección
destino
datos
(10101010)
suma de
comprob.
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Cabecera Ethernet
•
•
•
•
•
•
•
•
Preámbulo: (7 bytes) Permite sincronizar el reloj del emisor. Se emite la
secuencia 101010… que en codificación Manchester presenta la característica
de tener un flanco solo en la mitad de cada periodo de bit. Una vez localizado
la mitad del periodo de bit, el receptor sabe que aproximadamente trascurrido
un periodo de bit habrá un flanco (resincronozando su reloj en dicho flanco).
Indicador de inicio: (1 byte) Se transmite el valor 10101011, que permite al
receptor identificar el inicio de la trama.
Dirección destino: (6 bytes) El destinatario de la trama.
Dirección origen: (6 bytes) Quien transmite la trama.
Longitud de datos: (2 bytes) Número de bytes que hay en el campo de datos
Datos: (0-1500 bytes) Datos que se transmiten. La longitud máxima es 1500
bytes. Se impone un máximo para impir que una estación use demasiado
tiempo un medio compartido.
Relleno: (0-46 bytes) Además de una longitud máxima de trama, también se
impone una longitud mínima. Si en la red Ethernet se produce una colisión, es
importante que todas las estaciones la detecten. Si se permitiera la
transmisión de tramas muy cortas, podría ocurrir que una estación terminara
de transmitir la trama antes de detectar la colisión. La estación no retrasmitiría
esta trama pensando que no ha habido problemas, cuando realmente ha
colisionado. Si el campo de datos tiene menos de 46 bytes, se añade el
campo de relleno para ocupar entre los dos 46 bytes.
Suma de comprobación: (4 bytes) Código detector de errores que permite al
receptor detectar si algún bit ha cambiado. Se gasta códigos CRC (código de
redundancia cíclica).
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Direcciones Físicas o MAC
• Unicast: 60:C0:F6:A0:4A:B1 (6 bytes = 48 bits)
248 = 270.000.000.000.000 direcciones
• Broadcast: FF:FF:FF:FF:FF:FF
• Multicast: (Primer bit a 1).
Ventaja: No es necesario asignarlas.
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Codificación Manchester
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Trama Ethernet
obtenida con un osciloscopio digital
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Trama Ethernet
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5.3. El Nivel de Red
OBJETIVO
Permitir la comunicación a través de una red de conmutación de
paquetes
FUNCIONES
Encaminamiento
Identificación de usuarios
Transmisión de datos entre subredes heterogéneas
Control de congestión
Contabilidad
PROTOCOLOS NORMALIZADOS
IP (no confiable, sin conexión)
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Ejemplo: Protocolo IP
• Identificación de usuarios:
– Direcciones IP(32 bits): byte.byte.byte.byte
• Encaminamiento:
– Red de conmutación de paquete (router)
• Transmisión de datos entre subredes
heterogéneas:
• Control de congestión:
• Contabilidad:
– No suele implementarse
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Cabecera IP (v4)
32 bits
versión log.cab. tipo servicio
D F
identificación
tiempo de vida
longitud total
protocolo
posición de fragmento
checksum de la cabecera
dirección origen
dirección destino
opciones (0 o más palabras)
…
datos
…
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Cabecera IP (v4)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Versión: Siempre vale lo mismo (0100)
Long. Cabecera: En palabras de 32 bits.
Tipo de Servicio: Calidad de servicio deseada. Prioridad del paquete durante
el tránsito por una red.
Longitud Total: En bytes. Campo de 16 bits, tamaño máximo 216=65.535
Identificador: Identificador único del paquete. Se utilizará, en caso de
fragmentación.
D: 0 = Paquete divisible, 1 = No Divisible (Antes muerto que dividido)
F: 0 = Último fragmento, 1 = Le siguen más fragmentos
Posición de Fragmento: En paquetes fragmentados indica la posición, en
unidades de 64 bits, que ocupa el paquete actual dentro del paquete original.
Tiempo de Vida: Número máximo de routers que un paquete puede
atravesar. Cada vez que atraviesa uno se decrementa su valor. Cuando llegue
a ser 0, el paquete será eliminado.
Protocolo: Indica el protocolo de nivel superior utilizado en la parte de datos.
Checksum Cabecera: Código detector de errores. Una simple suma en
complemento a uno.
Dirección IP de Origen:
Dirección IP de Destino:
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Direcciones IP (v4)
32 bits
Clase A 0
red
Clase B 10
Clase C
110
ordenador
red
ordenador
red
ordenador
La UPV tiene asignada una clase B, todas sus IP comienza por 158.42.
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Configuración direcciónes IP
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Encaminamiento
192.168.0.2
192.168.0.1
1
2
3
Configuración estación:
dirección IP: 192.168.0.2
mascara subred: 255.255.255.0
puerta enlace: 192.168.0.1
Tabla direccionamiento
subred
enlace
192.168.0… 1
192.45.10… 2
158.43…
2
el resto
3
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5.4. El Nivel de Transporte
OBJETIVO
Transmisión de datos de forma transparente, óptima y
libre de errores entre dos aplicaciones.
FUNCIONES
Establecer, mantener y liberar conexiones de transporte
Segmentación, re-ensamblado y ordenación de paquetes
Detección y recuperación de errores residuales
Control de flujo
PROTOCOLOS NORMALIZADOS
TCP (confiable, con conexión)
UDP (no confiable, sin conexión)
Slide 65
Ejemplo: Protocolo TCP
• Establecer, mantener y liberar conexiones
de transporte
– Se identifican gracias al número de puerto.
• Segmentación, re-ensamblado y
ordenación de paquetes
• Detección y recuperación de errores
residuales
– El servicio de red no es confiable, puede
perdernos paquetes.
Slide 66
Cabecera TCP
32 bits
puerto destino
puerto origen
número de secuencia
número de confirmación de recepción
long.cab
flags
checksum de la cabecera
tamaño de ventana
apuntador urgente
opciones (0 o más palabras)
…
datos (opcional)
…
Slide 67
Cabecera TCP
• Puerto origen y puerto destino: Permiten identificar la aplicación
origen y destino conectadas.
• número de secuencia: Número de secuencia asignado a cada
fragmento. Permitirá su reensamblado.
• número de confirmación: Acuse de recibo, por parte del receptor,
indicando que le han llegado correctamente hasta un determinado
número de secuencia.
• Long. Cabecera: En palabras de 32 bits.
• Flags: Permite diferenciar entre diferentes tipos de mensajes:
solicitud conexión, acuse recibo, datos, …
• Tamaño de ventana: Máximo de datos que podrá enviar que
todavía estén pendientes de acuse de recibo. Si superamos el
tamaño de ventana hay que esperar algún acuse de recibo.
• Checksum Cabecera: Código detector de errores.
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5.5. El Nivel de Aplicación
OBJETIVO
Dar servicios específicos a los usuarios
FUNCIONES
Dependiendo de la aplicación
PROTOCOLOS NORMALIZADOS
HTTP,
(Word Wide Web)
SMTP,
(Correo electrónico)
DNS,
(Sistema de nombre de dominio)
Slide 69
Ejemplo: Protocolo HTTP
• Permite el intercambio de páginas web
entre un navegador y un servidor web.
• En redes TCP/IP se suele asignar un
número de puerto fijo por aplicación
(puerto 80 para WWW).
• En redes TCP/IP muchos protocolos de
aplicación consisten en un simple
intercambio de comandos de texto.
Slide 70
Una transacción con HTTP
• El usuario quiere acceder a la página
“www.upv.es/dir/pag.html”
- El navegador averigua la dirección IP de www.upv.es (servicio DNS)
- El navegador establece una conexión TCP con el puerto 80 de esta
máquina
- Envía por esta conexión los caracteres ASCII:
GET /dir/pag.html
- Recibe la página por la conexión:
Página de ...
...
- El servidor cierra la conexión:
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VERSIÓN 1.0 DE HTTP
C liente:
GET /dir/pag.html HTTP/1.0
User-Agent: Internet Explorer v3.2
Host: mi_ordenador.upv.es
Accept: text/html, image/gif, image/jpeg
< lín ea en b la n co >
Servidor: H T T P / 1 . 1 2 0 0 O K
Server: Microsoft-IIS/5.0
Last-Modified: Mon, 25 Feb 2002 15:49:22 GMT
Content-Type: text/html
< lín ea en b la n co >
Página de ...
...
Slide 72
Transferencia HTTP
Servidor Web
Navegador Web
Nivel de
Aplicación
GET /pg.html
Nivel de
Transporte
cabecera TCP
Protocolo HTTP
GET /pg.html
interfaz
nivel de Transporte
cabecera TCP
Protocolo TCP
GET /pg.html
GET /pg.html
interfaz
nivel de Red
cabecera IP
Nivel de
Red
cabecera TCP
GET /pg.html
Cabec.Ethernet
Nivel de
Enlace de
datos y físico
cabecera IP
cabecera IP
Protocolo IP
interfaz nivel
de Enlace de datos
Protocolo Ethernet
cabecera TCP
GET /pg.html
Cabec.Ethernet
cabecera IP
cabecera TCP
cabecera TCP
GET /pg.html
GET /pg.html
medio físico
Slide 73
Comenzamos
bucle
infinito
El
Se
Cuando
Verifica
El
nivel
…
…
contesta
Que
nivel
…
El
la
El
la
yEl
de
nivel
yelimina
se
es
nivel
elimina
llegue
que
lo
de
…
transporte
lo
mandado
transmite
de
con
enlace
yuna
pasa
de
se
al
enlace
yyaun
red
la
aplicación
cliente…
lo
pasa
al
pasa
mensaje
destino
verifica
prepara
nivel
utilizando
a añade
través
elal
resto
de
¡Conexión
nivel
verifica
atiende
su
aceptando
mensaje
enlace
su
del
cabecera
el
al
cabecera
de
nivel
nivel
cabecera
transporte.
el
red
de
establecida!
de
puerto
de
físico.
de
datos.
conexión.
…
conexión
red.
red.
……
80.
Quedamos
Aceptamos
El
cliente
conexiones
la
solicita
espera
una
de
al
conexión
una
puerto
conexión
80
Transferencia
HTTP
–
1.conexión
nivel
de
red
añade
su
cabecera
…
Navegador Web (IP: 1.1.1.0)
Nivel de
Aplicación
(HTTP)
Nivel de
Transporte
(TCP)
Nivel de
Red
(IP)
Nivel de
enlace de
datos y
físico
(Ethernet)
Servidor Web (IP: 1.1.1.1)
ClientSocket socket(1.1.1.1,80);
socket << “GET /pag.html”;
socket >> páginaWeb;
//el navegador visualiza la página
socket.close();
ServerSocket server(80);
while(true){
server.accept(new_sock);
new_sock >> solicitud;
new_sock << páginaWeb;
puerto destino=80, tipo=solicitud conexión
puerto destino=80, tipo=solicitud conexión
puerto destino=999, tipo=acepto conexión
IP destino=1.1.1.1, IP origen=1.1.1.0
IP destino=1.1.1.1, IP origen=1.1.1.0
MAC dest.=80:C0:F6:A0:4A:B1, MAC orig..
MAC dest.=80:C0:F6:A0:4A:B1, MAC orig..
medio físico
Slide 74
…pasamos
Llega
El al
nivel
nivel
…
Verificamos
los
de
yde
se
transporte
datos
transporte
lo HTTP
pasa
a la
la cabecera
al
aplicación
añade
de
nivel
lasu
máquina
de
ydatos
cabecera.
del
red
… puerto
destino
80.
El
cliente
solicita
enviar
Transferencia
– 2.
transmisión
Navegador Web (IP: 1.1.1.0)
Servidor Web (IP: 1.1.1.1)
ClientSocket socket(1.1.1.1,80);
Nivel de
Aplicación
(HTTP)
Nivel de
Transporte
(TCP)
ServerSocket server(80);
while(true){
server.accept(new_sock);
new_sock >> solicitud;
new_sock << páginaWeb;
Socket << “ GET /pag.html “;
socket >> páginaWeb;
//el navegador visualiza la página
socket.close();
puerto destino=80, tipo=datos, n.sec.=1
GET /pag.html
puerto destino=80, tipo=datos, n.sec.=1
Nivel de
Red
(IP)
Nivel de
enlace de
datos y
físico
(Ethernet)
medio físico
Slide 75
Comunicación de X a Y pasando por 3 routers
Slide 76
Resumen Arquitectura TCP/IP
Nivel
Protocolo
Aplicación
HTTP
Transporte
TCP
Red
IP
Enlace de
Ethernet
datos y físico
Servicio
Permite el intercambio de
datos entre un navegador y un
servidor web.
Cualquier aplicación podrá
intercambiar información con
otra de forma fiable.
Nos permite el intercambio de
paquetes entre dos ordenadores, de forma no fiable.
Dos ordenadores conectados a
una misma LAN podrán
intercambiar paquetes.
Slide 77
¿Qué hemos aprendido?
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Concepto de telemática
Modalidades de transmisión
Topologías de red
Diferencia entre una red de conmutación de paquete y de circuito
Concepto de Arquitectura de protocolos (interfaces y protocolos)
La arquitectura TCP/IP (Objetivo y funciones de cada capa)
La red de área local Ethernet (direcc. MAC, colisiones, switch, … )
El protocolo IP (direcc. IP, encaminamiento , routers,…)
El protocolo TCP (número de puerto, tamaño de ventana, …)
El protocolo HTTP (en sus dos versiones)
Flujo de los datos a través de los niveles
TEMA 3
Introducción a la telemática
Slide 2
Objetivos
•
•
•
•
•
•
Introducir el concepto de telemática.
Identificar las modalidades de transmisión de datos.
Introducir el concepto de red de comunicación y las
distintas topologías de red existentes.
Mostrar las características de las redes públicas de
datos (WAN) y las redes de área local (LAN).
Definir el concepto de protocolo. Mostrar algunos
ejemplos de protocolos de Internet.
Describir la estructura interna de protocolos
(arquitectura) que se utiliza en Internet.
Slide 3
Índice
1. Introducción
2. La transmisión de datos
2.1. Modalidades de transmisión
3. Redes de comunicación
3.1.
3.2.
3.3.
4.4.
Topología de una red
Red Telefónica Básica
Red Publica de Datos
Red de Área Local
4. Arquitectura de comunicación
5. La arquitectura TCP/IP
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
Nivel Físico
Nivel de Enlace de Datos
Nivel de Red
Nivel de Transporte
Nivel de Aplicación
Slide 4
Telecomunicaciones e Informática
• Telemática (o Teleinformática)=
Telecomunicaciones + Informática
• Telecomunicaciones: comprende el estudio del
conjunto de medios técnicos necesarios para transportar
información entre dos puntos cualesquiera, a cualquier
distancia, de la forma más fiel y segura posible a un
coste razonable.
• Informática: Estudia el procesamiento automático de
la información, así como de las máquinas que realizan
este procesamiento, es decir los ordenadores.
• Cada día más interdependientes.
Slide 5
Definición de telemática
• Telemática: estudia el intercambio de
información entre sistemas digitales distantes,
a través de redes de telecomunicación.
• Al conjunto de varios ordenadores
comunicados mediante redes de
comunicación, se le denomina red de
ordenadores.
Slide 6
Redes de ordenadores
Ventajas:
• compartir los recursos
• aumentar la fiabilidad global
• ahorro de dinero
Ejemplos:
• Red de área local
• Internet
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2. Transmisión de datos
Transmisión de Datos: transporte de señales
portadoras de información a través de un canal
entre dos puntos distantes.
• Canal: medio físico por el que se transmite.
• Señal: cualquier magnitud física variable que
transporta información.
Modalidades de Transmisión de Datos:
–
–
–
–
Naturaleza de las señales
Secuenciamiento de bits
Nivel de simultaneidad emisión/recepción
Sincronismo
Slide 8
Modalidades de Transmisión de Datos
Naturaleza de las señales
• Transmisión analógica
• Transmisión digital
– Alta fiabilidad.
– posibilidad de lograr tasas de error muy bajas.
– componentes mucho más baratos.
.
Slide 9
Modalidades de Transmisión de Datos
Secuenciamiento de bits:
•
Transmisión en paralelo: se usan varios
circuitos para transmitir simultáneamente una
palabra.
Inconvenientes a larga distancia:
– el coste;
– cada circuito pueden experimentar retrasos
diferentes
•
Transmisión en serie: se utiliza un único
canal, transmitiendo los bits de uno en uno.
Slide 10
Modalidades de Transmisión de Datos
Nivel de simultaneidad emisión/recepción:
• Transmisión símplex: la transmisión se
realiza en un sólo sentido.
• Transmisión semi-dúplex: la
transmisión puede efectuarse en los dos
sentidos, pero no simultáneamente.
• Transmisión dúplex: la transmisión
puede efectuarse simultáneamente en
los dos sentidos.
Slide 11
Modalidades de Transmisión de Datos
Sincronización: ¿Cómo se determina cuando
comienza y acaba cada elemento?
Podemos distinguir:
– Sincronización de bit
– Sincronización de carácter o palabra
– Sincronización de bloque
Slide 12
Modalidades de Transmisión de Datos
Sincronización:
• Transmisión asíncrona
Se realiza un sincronismo a nivel de palabra.
línea en
reposo
bit de
arranque
siete
bits
de
datos
bit de
paridad
bit de
parada
sigui
ente
dato
Slide 13
Configuración de un puerto serie
(COM4) en Windows
Slide 14
Ejercicio
Se desea transmitir el carácter ASCII ‘C’
(código 4316) por medio de un esquema de
transmisión asíncrono con:
– 7 bits de datos,
– bit de paridad par
– dos bits de parada
– velocidad de transmisión: 4 bps
Realiza un esquema que muestre el estado de
la línea de transmisión en función del tiempo.
Slide 15
Modalidades de Transmisión de Datos
Sincronización:
• Transmisión síncrona
Se transmite una secuencia continua de bits.
Es necesaria información de sincronismo:
– se envía en paralelo, a través de otro circuito.
– se incorpora en la propia señal de datos
• Ej. codificación Manchester:
“1”:
“0”:
Slide 16
3. Las Redes de Comunicación
• No siempre es posible conectar directamente dos equipos mediante una línea de
comunicación (conex. punto a punto).
• red de comunicación: recurso compartido
que se emplea para intercambiar
información entre usuarios
Slide 17
Las Redes de Comunicación
• Nodos: dispositivos intermedios para el
intercambio de información
• Estaciones: elementos a comunicar
• Enlace: medio físico que conecta directamente
un par de nodos
Slide 18
Topología de una Red de
Comunicación
• Topología: forma lógica en que se conectan los nodos mediante enlaces para
constituir una red
caracterizar las topologías:
– número de enlaces para interconectar n nodos
– distancia máxima que puede cubrir
– número máximo de nodos o estaciones
– tolerancia a fallos en nodos y conexiones
Slide 19
Topología en malla
•
•
•
•
Interconexión total /parcial
Si falla un enlace, podemos utilizar otra ruta
Máximo de distancia y nodos ilimitado
Es la más utilizada
Slide 20
Topología de Red Iris
Slide 21
Topología en estrella
• Solo existe un nodo, el nodo central
• Número de estaciones y distancia limitados
• Muy sensible a fallo en nodo central
Slide 22
Topología en bus
•
•
•
•
Medio de transmisión compartido (bus)
No hay nodos
Número de estaciones y distancia limitados
Usada en redes de área local
Slide 23
Topología en anillo
• Cada nodo se conecta a otros dos
• Muy sensible a fallo en nodos o enlaces
• Se utiliza solo en redes de área local
Slide 24
Encaminamiento
• ¿Por donde circularán los mensajes entre
un origen y un destino?
Slide 25
Combinación de topologías
Slide 26
Ejemplos de redes de
comunicaciones
• Red Telefónica Básica (RTB)
• Redes Públicas de Datos (WAN)
• Redes de Área Local (LAN)
Slide 27
Red Telefónica Básica
• La red de mayor cobertura y disponibilidad
• Red de conmutación de circuito
• No ha sido diseñada para com. ordenadores
Slide 28
Red Telefónica Básica
• Red de conmutación de circuito:
– Antes de enviar información es preciso establecer una conexión (física) entre emisor y
receptor.
– La red reserva unos enlaces para uso
exclusivo de esta conexión.
– La red garantiza una determinada velocidad
de transmisión y un retraso constante en la
transmisión.
Slide 29
Red de conmutación de circuito
Slide 30
Redes Públicas de Datos
• En los años 70 aparece Arpanet-> Internet
• Red de conmutación de paquete
Slide 31
Redes Públicas de Datos
• Red de conmutación de paquete:
– el mensaje a transmitir se fragmenta en
paquetes.
– Cada paquete es transmitido de forma
individual.
– Cuando un nodo recibe un paquete lo
almacena en su memoria, para
posteriormente retransmitirlos a otros nodos.
– Los paquetes pueden llegar desordenados o
no llegar.
Slide 32
Redes de Área Local
• Redes de poca extensión, normalmente
propiedad de quien las utiliza.
• Velocidades muy altas (100/1000 Mbits/s)
• Principales aplicaciones
– Utilizar otros ordenadores (Terminal virtual)
– Servidores de ficheros
– Compartir recursos e información
– Compartir el acceso a redes WAN
– Proporcionar servicios de comunicación
Slide 33
La red Ethernet
•
•
•
•
•
•
Desarrollada en 1981 por Xerox, Intel y DEC
Norma IEEE 802.3
velocidad de transmisión: 10/100 Mbits/s
hasta 2,5 km. y máximo 1024 estaciones
Topología lógica en bus: solo uno emitiendo
Posibilidad de colisiones, solución:
CSMA/CD (“Carrier Sense Multiple Access/ Collision
Detection”)
Slide 34
Alternativas conexión a Ethernet
• Cable coaxial: Se conectaban los distintos
ordenadores a un cable utilizando
conectores en forma de T (BCN)
Slide 35
Alternativas conexión a Ethernet
• Hub o Concentrador: Se conectan los
ordenadores con cables de par trenzado y
conectores RJ-45. La topología lógica sigue
siendo de bus.
Slide 36
Alternativas conexión a Ethernet
• Topología física: bus ó estrella
Slide 37
Alternativas conexión a Ethernet
• Switch o Conmutador: Cuando llega una
trama a un puerto esta solo es retransmitada
por el puerto donde está el ordenador
destino.
Ventajas: se evitan las colisiones, seguridad
Slide 38
Alternativas conexión a Ethernet
• Conexión inalámbrica o Wi-Fi: Basada en
la especificación IEEE 802.11. Permite
conectarse a una LAN a través de canales
de radio. (11 Mb/seg a 54 Mb/seg)
Slide 39
4. Arquitectura de red
•
•
•
•
Red: hardware y software
Complejidad del software crece cada día
Solución: organización en capas o niveles
Función de un nivel: dar servicio a capas
superiores, solucionando ciertos problemas
Slide 40
Símil de arquitectura
Empresa en EEUU
Empresa en España
Nivel de
Ejecutivos
Protocolo entre
ejecutivos
vendo
I sell
Mensaje original
I:inglés
Información
entre traductores
interfaz
ejecutivo-traductor
Nivel de
Traductores
I:inglés
I sell
Protocolo entre
traductores
interfaz
traductor-secretario
Fax:…
Nivel de
Secretarios
I:inglés
I sell
Protocolo entre
secretarios
I sell
Fax:…
I:inglés
I sell
Información
entre secretarios
Slide 41
Arquitectura de red
• Protocolo: acuerdo entre partes de cómo se
va a proceder la comunicación
• Interfaz: operaciones que proporciona una
capa a la superior
• Arquitectura: Conjunto de capas y protocolos
Slide 42
Arquitectura de red
• Restricciones
– Cada nivel solo puede interaccionar con en
nivel inferior y el superior
– En único nivel que tiene acceso a los medios
de transmisión es el primero.
– El protocolo utilizado en un nivel ha de ser
independiente del interfaz con niveles inferior
y superior (Ej. sustituir fax por correo)
Slide 43
Arquitectura de red
• Ventajas:
– Organización adecuada (abstracción)
– Posibilidad de sustituir el protocolo de un nivel
Slide 44
Problemas clave
• Identificar emisor y receptor (direcciones)
• Control de errores
• Fragmentación de mensajes
– Numeración de los mensajes
• Control de flujo: un emisor rápido puede
desbordar a un receptor lento
• Multiplexación: con un única conexión
podemos cubrir varias comunicaciones del nivel
superior
• Seguridad: impedir que una tercera parte
manipule el mensaje
Slide 45
Tipos de servicios
• Con conexión: Antes de intercambiar
información emisor y receptor se ponen de
acuerdo
– Ej. Conexión telefónica.
• Sin conexión: La información se envía
directamente.
– Ej. Carta, telegrama
Slide 46
5. La arquitectura TCP/IP
5
Nivel de Aplicación
4
3
Nivel de Transporte
Nivel de Red
2
Nivel de Enlace de Datos
1
Nivel Físico
Slide 47
5.1. El Nivel Físico
OBJETIVO
Transmitir bits a lo largo de un medio de transmisión
FUNCIONES
Definir potencia, niveles eléctricos y codificación
Medios mecánicos y funcionales (conectores)
Modulación, filtrado y detección
Definir modalidades de transmisión
INTERFACES NORMALIZADOS
RS-232 (interf. serie), USB,
IEEE 802.3 (Ethernet),
IEEE 802.11 (WiFi),
RDSI, ADSL, ATM,
(interfaces)
(LAN)
(LAN inalábrica)
(WAN)
Slide 48
Ejemplo: Ethernet (IEEE 802.3)
• Definir potencia, niveles eléctricos y codificación:
– Codificación Manchester:
“1”:
“0”:
Señal alta: +0,85 V, señal baja: -0,85 V.
• Medios mecánicos y funcionales:
– Conector RJ-45 para cable de par trenzado.
– Antiguamente conector BNC para cable coaxial.
– Distancia máxima entre estaciones 2,5 km.
• Modulación, filtrado y detección:
– No requiere modulación ni filtrado.
– Detección: flanco de subida: “1”, flanco de bajada: “0”. (diferente en
apuntes)
• Definir modalidades de transmisión:
– Transmisión digital, serie, semi-duplex (ó duplex) y síncrona.
– velocidad de transmisión: 10 Mbits/s (Fast Ethernet: 10/100 Mbits/s)
(10 Mbits/s => Periodo de bit 100 ns)
Slide 49
RJ-45
Nombre
Pin
Color del cable
TX+
1
Blanco/Naranja
TX-
2
Naranja
RX+
3
Blanco/Verde
4
Azul
5
Blanco/Azul
6
Verde
7
Blanco/Marrón
8
Marrón
RX-
Slide 50
5.2. El Nivel de Enlace de Datos
OBJETIVO
Transmisión de datos fiable y libre de errores entre
unidades directamente conectadas
FUNCIONES
Detección y recuperación de errores
Control de flujo
Control de acceso al medio (si este es compartido)
PROTOCOLOS NORMALIZADOS
IEEE 802.3 (Ethernet) (LAN)
SLIP, PPP,
(acceso a WAN)
Slide 51
Ejemplo: Ethernet (IEEE 802.3)
• Detección y recuperación de errores:
– Campo de suma de comprobación
• Control de flujo:
– No implementado
• Control de acceso al medio:
– CSMA/CD
• Identificación de usuarios:
– Dirección Física: 6 bytes
Bytes:
7
1
6
6
2
0-1500
0-46
4
preámbulo
inicio
dirección
origen
longitud
/ tipo
relleno
(10101011)
dirección
destino
datos
(10101010)
suma de
comprob.
Slide 52
Cabecera Ethernet
•
•
•
•
•
•
•
•
Preámbulo: (7 bytes) Permite sincronizar el reloj del emisor. Se emite la
secuencia 101010… que en codificación Manchester presenta la característica
de tener un flanco solo en la mitad de cada periodo de bit. Una vez localizado
la mitad del periodo de bit, el receptor sabe que aproximadamente trascurrido
un periodo de bit habrá un flanco (resincronozando su reloj en dicho flanco).
Indicador de inicio: (1 byte) Se transmite el valor 10101011, que permite al
receptor identificar el inicio de la trama.
Dirección destino: (6 bytes) El destinatario de la trama.
Dirección origen: (6 bytes) Quien transmite la trama.
Longitud de datos: (2 bytes) Número de bytes que hay en el campo de datos
Datos: (0-1500 bytes) Datos que se transmiten. La longitud máxima es 1500
bytes. Se impone un máximo para impir que una estación use demasiado
tiempo un medio compartido.
Relleno: (0-46 bytes) Además de una longitud máxima de trama, también se
impone una longitud mínima. Si en la red Ethernet se produce una colisión, es
importante que todas las estaciones la detecten. Si se permitiera la
transmisión de tramas muy cortas, podría ocurrir que una estación terminara
de transmitir la trama antes de detectar la colisión. La estación no retrasmitiría
esta trama pensando que no ha habido problemas, cuando realmente ha
colisionado. Si el campo de datos tiene menos de 46 bytes, se añade el
campo de relleno para ocupar entre los dos 46 bytes.
Suma de comprobación: (4 bytes) Código detector de errores que permite al
receptor detectar si algún bit ha cambiado. Se gasta códigos CRC (código de
redundancia cíclica).
Slide 53
Direcciones Físicas o MAC
• Unicast: 60:C0:F6:A0:4A:B1 (6 bytes = 48 bits)
248 = 270.000.000.000.000 direcciones
• Broadcast: FF:FF:FF:FF:FF:FF
• Multicast: (Primer bit a 1).
Ventaja: No es necesario asignarlas.
Slide 54
Codificación Manchester
Slide 55
Trama Ethernet
obtenida con un osciloscopio digital
Slide 56
Trama Ethernet
Slide 57
5.3. El Nivel de Red
OBJETIVO
Permitir la comunicación a través de una red de conmutación de
paquetes
FUNCIONES
Encaminamiento
Identificación de usuarios
Transmisión de datos entre subredes heterogéneas
Control de congestión
Contabilidad
PROTOCOLOS NORMALIZADOS
IP (no confiable, sin conexión)
Slide 58
Ejemplo: Protocolo IP
• Identificación de usuarios:
– Direcciones IP(32 bits): byte.byte.byte.byte
• Encaminamiento:
– Red de conmutación de paquete (router)
• Transmisión de datos entre subredes
heterogéneas:
• Control de congestión:
• Contabilidad:
– No suele implementarse
Slide 59
Cabecera IP (v4)
32 bits
versión log.cab. tipo servicio
D F
identificación
tiempo de vida
longitud total
protocolo
posición de fragmento
checksum de la cabecera
dirección origen
dirección destino
opciones (0 o más palabras)
…
datos
…
Slide 60
Cabecera IP (v4)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Versión: Siempre vale lo mismo (0100)
Long. Cabecera: En palabras de 32 bits.
Tipo de Servicio: Calidad de servicio deseada. Prioridad del paquete durante
el tránsito por una red.
Longitud Total: En bytes. Campo de 16 bits, tamaño máximo 216=65.535
Identificador: Identificador único del paquete. Se utilizará, en caso de
fragmentación.
D: 0 = Paquete divisible, 1 = No Divisible (Antes muerto que dividido)
F: 0 = Último fragmento, 1 = Le siguen más fragmentos
Posición de Fragmento: En paquetes fragmentados indica la posición, en
unidades de 64 bits, que ocupa el paquete actual dentro del paquete original.
Tiempo de Vida: Número máximo de routers que un paquete puede
atravesar. Cada vez que atraviesa uno se decrementa su valor. Cuando llegue
a ser 0, el paquete será eliminado.
Protocolo: Indica el protocolo de nivel superior utilizado en la parte de datos.
Checksum Cabecera: Código detector de errores. Una simple suma en
complemento a uno.
Dirección IP de Origen:
Dirección IP de Destino:
Slide 61
Direcciones IP (v4)
32 bits
Clase A 0
red
Clase B 10
Clase C
110
ordenador
red
ordenador
red
ordenador
La UPV tiene asignada una clase B, todas sus IP comienza por 158.42.
Slide 62
Configuración direcciónes IP
Slide 63
Encaminamiento
192.168.0.2
192.168.0.1
1
2
3
Configuración estación:
dirección IP: 192.168.0.2
mascara subred: 255.255.255.0
puerta enlace: 192.168.0.1
Tabla direccionamiento
subred
enlace
192.168.0… 1
192.45.10… 2
158.43…
2
el resto
3
Slide 64
5.4. El Nivel de Transporte
OBJETIVO
Transmisión de datos de forma transparente, óptima y
libre de errores entre dos aplicaciones.
FUNCIONES
Establecer, mantener y liberar conexiones de transporte
Segmentación, re-ensamblado y ordenación de paquetes
Detección y recuperación de errores residuales
Control de flujo
PROTOCOLOS NORMALIZADOS
TCP (confiable, con conexión)
UDP (no confiable, sin conexión)
Slide 65
Ejemplo: Protocolo TCP
• Establecer, mantener y liberar conexiones
de transporte
– Se identifican gracias al número de puerto.
• Segmentación, re-ensamblado y
ordenación de paquetes
• Detección y recuperación de errores
residuales
– El servicio de red no es confiable, puede
perdernos paquetes.
Slide 66
Cabecera TCP
32 bits
puerto destino
puerto origen
número de secuencia
número de confirmación de recepción
long.cab
flags
checksum de la cabecera
tamaño de ventana
apuntador urgente
opciones (0 o más palabras)
…
datos (opcional)
…
Slide 67
Cabecera TCP
• Puerto origen y puerto destino: Permiten identificar la aplicación
origen y destino conectadas.
• número de secuencia: Número de secuencia asignado a cada
fragmento. Permitirá su reensamblado.
• número de confirmación: Acuse de recibo, por parte del receptor,
indicando que le han llegado correctamente hasta un determinado
número de secuencia.
• Long. Cabecera: En palabras de 32 bits.
• Flags: Permite diferenciar entre diferentes tipos de mensajes:
solicitud conexión, acuse recibo, datos, …
• Tamaño de ventana: Máximo de datos que podrá enviar que
todavía estén pendientes de acuse de recibo. Si superamos el
tamaño de ventana hay que esperar algún acuse de recibo.
• Checksum Cabecera: Código detector de errores.
Slide 68
5.5. El Nivel de Aplicación
OBJETIVO
Dar servicios específicos a los usuarios
FUNCIONES
Dependiendo de la aplicación
PROTOCOLOS NORMALIZADOS
HTTP,
(Word Wide Web)
SMTP,
(Correo electrónico)
DNS,
(Sistema de nombre de dominio)
Slide 69
Ejemplo: Protocolo HTTP
• Permite el intercambio de páginas web
entre un navegador y un servidor web.
• En redes TCP/IP se suele asignar un
número de puerto fijo por aplicación
(puerto 80 para WWW).
• En redes TCP/IP muchos protocolos de
aplicación consisten en un simple
intercambio de comandos de texto.
Slide 70
Una transacción con HTTP
• El usuario quiere acceder a la página
“www.upv.es/dir/pag.html”
- El navegador averigua la dirección IP de www.upv.es (servicio DNS)
- El navegador establece una conexión TCP con el puerto 80 de esta
máquina
- Envía por esta conexión los caracteres ASCII:
GET /dir/pag.html
- Recibe la página por la conexión:
...
- El servidor cierra la conexión:
Slide 71
VERSIÓN 1.0 DE HTTP
C liente:
GET /dir/pag.html HTTP/1.0
User-Agent: Internet Explorer v3.2
Host: mi_ordenador.upv.es
Accept: text/html, image/gif, image/jpeg
< lín ea en b la n co >
Servidor: H T T P / 1 . 1 2 0 0 O K
Server: Microsoft-IIS/5.0
Last-Modified: Mon, 25 Feb 2002 15:49:22 GMT
Content-Type: text/html
< lín ea en b la n co >
...
Slide 72
Transferencia HTTP
Servidor Web
Navegador Web
Nivel de
Aplicación
GET /pg.html
Nivel de
Transporte
cabecera TCP
Protocolo HTTP
GET /pg.html
interfaz
nivel de Transporte
cabecera TCP
Protocolo TCP
GET /pg.html
GET /pg.html
interfaz
nivel de Red
cabecera IP
Nivel de
Red
cabecera TCP
GET /pg.html
Cabec.Ethernet
Nivel de
Enlace de
datos y físico
cabecera IP
cabecera IP
Protocolo IP
interfaz nivel
de Enlace de datos
Protocolo Ethernet
cabecera TCP
GET /pg.html
Cabec.Ethernet
cabecera IP
cabecera TCP
cabecera TCP
GET /pg.html
GET /pg.html
medio físico
Slide 73
Comenzamos
bucle
infinito
El
Se
Cuando
Verifica
El
nivel
…
…
contesta
Que
nivel
…
El
la
El
la
yEl
de
nivel
yelimina
se
es
nivel
elimina
llegue
que
lo
de
…
transporte
lo
mandado
transmite
de
con
enlace
yuna
pasa
de
se
al
enlace
yyaun
red
la
aplicación
cliente…
lo
pasa
al
pasa
mensaje
destino
verifica
prepara
nivel
utilizando
a añade
través
elal
resto
de
¡Conexión
nivel
verifica
atiende
su
aceptando
mensaje
enlace
su
del
cabecera
el
al
cabecera
de
nivel
nivel
cabecera
transporte.
el
red
de
establecida!
de
puerto
de
físico.
de
datos.
conexión.
…
conexión
red.
red.
……
80.
Quedamos
Aceptamos
El
cliente
conexiones
la
solicita
espera
una
de
al
conexión
una
puerto
conexión
80
Transferencia
HTTP
–
1.conexión
nivel
de
red
añade
su
cabecera
…
Navegador Web (IP: 1.1.1.0)
Nivel de
Aplicación
(HTTP)
Nivel de
Transporte
(TCP)
Nivel de
Red
(IP)
Nivel de
enlace de
datos y
físico
(Ethernet)
Servidor Web (IP: 1.1.1.1)
ClientSocket socket(1.1.1.1,80);
socket << “GET /pag.html”;
socket >> páginaWeb;
//el navegador visualiza la página
socket.close();
ServerSocket server(80);
while(true){
server.accept(new_sock);
new_sock >> solicitud;
new_sock << páginaWeb;
puerto destino=80, tipo=solicitud conexión
puerto destino=80, tipo=solicitud conexión
puerto destino=999, tipo=acepto conexión
IP destino=1.1.1.1, IP origen=1.1.1.0
IP destino=1.1.1.1, IP origen=1.1.1.0
MAC dest.=80:C0:F6:A0:4A:B1, MAC orig..
MAC dest.=80:C0:F6:A0:4A:B1, MAC orig..
medio físico
Slide 74
…pasamos
Llega
El al
nivel
nivel
…
Verificamos
los
de
yde
se
transporte
datos
transporte
lo HTTP
pasa
a la
la cabecera
al
aplicación
añade
de
nivel
lasu
máquina
de
ydatos
cabecera.
del
red
… puerto
destino
80.
El
cliente
solicita
enviar
Transferencia
– 2.
transmisión
Navegador Web (IP: 1.1.1.0)
Servidor Web (IP: 1.1.1.1)
ClientSocket socket(1.1.1.1,80);
Nivel de
Aplicación
(HTTP)
Nivel de
Transporte
(TCP)
ServerSocket server(80);
while(true){
server.accept(new_sock);
new_sock >> solicitud;
new_sock << páginaWeb;
Socket << “ GET /pag.html “;
socket >> páginaWeb;
//el navegador visualiza la página
socket.close();
puerto destino=80, tipo=datos, n.sec.=1
GET /pag.html
puerto destino=80, tipo=datos, n.sec.=1
Nivel de
Red
(IP)
Nivel de
enlace de
datos y
físico
(Ethernet)
medio físico
Slide 75
Comunicación de X a Y pasando por 3 routers
Slide 76
Resumen Arquitectura TCP/IP
Nivel
Protocolo
Aplicación
HTTP
Transporte
TCP
Red
IP
Enlace de
Ethernet
datos y físico
Servicio
Permite el intercambio de
datos entre un navegador y un
servidor web.
Cualquier aplicación podrá
intercambiar información con
otra de forma fiable.
Nos permite el intercambio de
paquetes entre dos ordenadores, de forma no fiable.
Dos ordenadores conectados a
una misma LAN podrán
intercambiar paquetes.
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¿Qué hemos aprendido?
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Concepto de telemática
Modalidades de transmisión
Topologías de red
Diferencia entre una red de conmutación de paquete y de circuito
Concepto de Arquitectura de protocolos (interfaces y protocolos)
La arquitectura TCP/IP (Objetivo y funciones de cada capa)
La red de área local Ethernet (direcc. MAC, colisiones, switch, … )
El protocolo IP (direcc. IP, encaminamiento , routers,…)
El protocolo TCP (número de puerto, tamaño de ventana, …)
El protocolo HTTP (en sus dos versiones)
Flujo de los datos a través de los niveles