XARXES. Coordinador Johan Zuidweg Despacho 358 Teléfono

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1 XARXES Coordinador Johan Zuidweg Despacho 358 Teléfono Profesores de la asignatura: Chema Martínez (seminarios y prácticas) Victor Torres (teoría y seminarios) Johan Zuidweg (teoría y seminarios) 1

2 XARXES Contenidos de la asignatura 1. Arquitectures de comunicacions 2. Serveis i protocols de xarxa 3. Serveis i protocols de transport de dades 4. Interfícies de programació: sockets 5. Interconnexió de xarxes 6. Nivells orientats a l'aplicació 2

3 XARXES Actividades Clases magistrales todos juntos se explicará la teoría imprescindible para la asignatura Seminarios en grupos reducidos (4 grupos de seminarios) se resuelve o presenta trabajo previamente preparado fuera de aula Prácticas en grupos reducidos (3 grupos de prácticas) se hacen ejercicios con hardware o software en laboratorio Trabajo fuera de aula resolución de problemas, individual o en pareja se harán dos entregas durante la asignatura 3

4 XARXES Evaluación Examen final (teoría+prácticas) 50% (nota mínima 4) Entregas de trabajos 20% (nota mínima 5) Entregas de prácticas 30% (nota mínima 5) Se tendrán que entregar dos trabajos, uno en la semana 5 y otro en la semana 9 Si no superas la nota mínima del examen final, la nota de prácticas y de trabajos se mantendrá para septiembre En caso de no asistencia a alguna práctica, el profesor convocará al alumno a una entrevista personal 4

5 XARXES Bibliografía a recomendada William Stallings, Data and Computer Communications, 7th edition, Prentice Hall Douglas E. Comer, Internetworking with TCP/IP, 4th Edition, Prentice Hall Andrew S. Tanenbaum, Computer Networks, 4th Edition, Pearson Education Bibliografía no obligatoria 5

6 XARXES 1. Arquitectures de Comunicacions 1.1 Introducció 1.2 Serveis i protocols de comunicacions 1.3 Models jeràrquics de referència: OSI i TCP/IP 1.4 Transmissió de dades 1.5 Serveis amb i sense connexió 1.6 Primitives de servei 1.7 Adreçament 6

7 Telecomunicación origen mensaje destino 7

8 Telecomunicación digital origen mensaje destino A/D D/A 8

9 Tipos de red Difusión Todos los nodos reciben todos los datos Sin elementos de conmutación Punto a punto Los datos solo llegan al destinatario Con elementos de conmutación conmutador 9

10 Tipos de red Local Area Network (LAN) m Metropolitan Area Network (MAN) 1-10km Wide Area Network (WAN) km subred LAN Internet >1000km LAN elemento de conmutación LAN 10

11 Tareas de comunicación Generar una señal física que codifica los datos digitales Sincronizar emisor y receptor Gestionar el envío de datos Detección y corrección de errores Control de flujo (flow control) Direccionamiento (addressing) Encaminamiento (routing) Formateo de mensajes Seguridad 11

12 Arquitectura de protocolos Una arquitectura de protocolos es una estructura de hardware y software que realiza el intercambio de datos entre sistemas. Está dividida en capas. Capa: cada capa contiene uno o más protocolos estándares que prescriben el intercambio de mensajes entre sistemas a este nivel. Cada capa tiene unas tareas y se sustenta en la inferior, que realiza funciones más primitivas. Los cambios en una capa no afectan a otras capas. Protocolo: conjunto de reglas que rigen el formato y el significado de los paquetes o mensajes que intercambian las entidades iguales en una capa. Un protocolo a de la arquitectura utiliza el servicio de los protocolos al nivel n-1 y da servicio a los protocolos de +1 Servicio: conjunto de primitivas (operaciones) que una capa proporciona a la capa que está sobre ella. 12

13 Concepto de capas y servicios +1 Proporciona servicio al +1 protocolo Utiliza servicio del

14 Terminología básica Service Access Point (SAP): identificación única de una aplicación que usa un servicio a. por ejemplo en TCP/IP: puerto Protocol Data Unit (PDU): las unidades de datos que se intercambian a. Consisten en Datos de +1 Información de control y gestión de los protocolos de 14

15 Encapsulación +1 PDU +1 protocolo cabecera PDU PDU

16 Modelo OSI OSI: Open Systems Interconnection estandarizado por ISO y ITU-T viene originalmente del mundo de las telecos diseñado para comunicaciones de datos 7 capas codificación binaria de tipos de datos complejo pero bien estructurado y muy completo 16

17 Capas OSI 7 application application 6 presentation presentation A A A A 5 session session 4 transmission transmission networking networking data link data link physical physical 17

18 OSI: protocolos de red 7 application application 6 presentation presentation 5 session session host network host 4 transmission transmission 3 networking networking data link data link physical physical 18

19 OSI: capa de enlace para medios compartidos 7 application 6 presentation 5 session 4 transmission networking data link physical control de enlace lógico (logical link control) control de acceso al medio (medium access control) 19

20 Encapsulación OSI 20

21 Modelo TCP/IP estandarizado por IEEE viene principalmente del mundo de computación diseñado para computación en red 4 capas codificación de datos en texto plano sencillo, pero algo caótico y desequilibrado 21

22 Modelo TCP/IP applications SMTP Telnet FTP... otros transport TCP UDP internetwork IP network interface ethernet ATM token ring... FDDI 22

23 Modelo TCP/IP Física Define interfaz dispositivo y medio de transmisión o red Especifica caract. medio transmisión, señales, velocidad datos, etc. Acceso a la red Intercambio de datos entre sistema final y red Dirección destino, prioridad. Estándares: conmutación de circuitos, paquetes, redes área local Internet Encaminamiento a través de varias redes (protocolo IP en encaminadores) Transporte Fiabilidad en el intercambio de datos: llegan todos y se mantiene el orden Protocolo TCP es el más utilizado Aplicación Lógica para aplicaciones usuario 23

24 Comparando OSI y TCP/IP applications application presentation session transport internetwork transport networking network interface access data link physical physical 24

25 Encapsulación TCP/IP 25

26 1.4 Transmisión de datos Los protocolos de transmisión se tienen que ocupar de: Encapsulación Fragmentación y reensamblaje Control de conexión Entrega en orden de envío Control de flujo Control de errores Direccionamiento Multiplexación 26

27 Fragmentación y reensamblaje PDU +1 PDU PDU 27

28 Control de flujo datos perdidos reduce la velocidad! 28

29 Control de flujo 29

30 Control de errores PDU +1 PDU checksum PDU +1 bits de redundancia que permiten detectar o corregir un error en el PDU 30

31 1.5 Servicios orientados a conexión A solicitar conexión aceptar conexión B 31

32 Servicios orientados a conexión A conexión B datos 32

33 Servicios orientados a conexión A solicitar terminación aceptar terminación B 33

34 Servicios sin conexión (connectionless) A datos B Rte: A Para: B 34

35 Servicio orientado a conexión: Cuándo? Cuando las dos entidades tienen que negociar parámetros de protocolo dinámicamente (antes o durante el intercambio de datos) Cuando habrá un intercambio de muchos datos Cuándo se necesitan números de secuencia de los datagramas: para entrega en orden de envío para control de errores para control de flujo 35

36 Qué hay que estandarizar? definición del servicio de direccionamiento de los puntos de acceso al servicio de (nsap) protocolo(s) de 36

37 Definición de servicio Un servicio se define con: Primitivas: las funciones que ofrece Parámetros: los datos que se comunican 37

38 1.6 Primitivas de OSI REQUEST: solicitud de servicio por parte del +1, con sus parámetros INDICATION: información de al +1 RESPONSE: respuesta de +1 a un mensaje de CONFIRM: confirmación de compleción de servicio de al +1 38

39 Diálogo típico (servicio no confirmado) REQUEST INDICATION niveles inferiores niveles inferiores 39

40 Diálogo típico (servicio confirmado) REQUEST CONFIRM INDICATION RESPONSE nsap nsap niveles inferiores niveles inferiores 40

41 1.7 Direccionamiento El direccionamiento permite identificar las entidades que utilizan los servicios de comunicación. Un esquema de direccionamiento ha de tener en cuenta: Nivel: cada nivel en la torre de protocolos necesita su direccionamiento Nivel Red TCP/IP: dirección IP OSI: Network Service Access Point (nsap) Nivel transporte TCP/IP: puerto OSI: Service Access Point (SAP) Alcance: las direcciones a nivel de red tienen que ser globales Permite encaminar datos a través de redes Una dirección por interfaz con la red 41

42 1.7 Direccionamiento Identificadores de conexión: también conviene asignar direcciones/identificadores a entidades dinámicas como transferencias orientadas a conexión Modo de direccionamiento Unicast: punto a punto Broadcast: identifica todas las entidades en un dominio Multicast: identifica un grupo definido de entidades 42

43 Direccionamiento 43

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