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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL COMAHUE Redes de computadoras Internet Juan Carlos Brocca

2 Redes - Internet Descripción

3 Redes - Internet Descripción Física

4 Redes - Internet Descripción Física Sistemas terminales Millones de dispositivos hosts - interconectados: Pcs, Servidores, Celulares Ejecutan aplicaciones de red

5 Redes - Internet Descripción Física Sistemas terminales Millones de dispositivos hosts - interconectados: Pcs, Servidores, Celulares Ejecutan aplicaciones de red Enlaces de comunicación Tasa de transmisión = ancho de banda

6 Redes - Internet Descripción Física Sistemas terminales Millones de dispositivos hosts - interconectados: Pcs, Servidores, Celulares Ejecutan aplicaciones de red Enlaces de comunicación Tasa de transmisión = ancho de banda Sistemas Intermedios Dispositivos de conmutación Routers Reenvían datos

7 Redes - Internet Descripción Práctica

8 ISP: Internet Service Providers Internet Descripción Práctica Proporcionan diferentes tipo de acceso

9 ISP: Internet Service Providers Internet Descripción Práctica Proporcionan diferentes tipo de acceso Protocolos Conjunto de reglas que se establecen para el proceso de comunicación entre dos sistemas Controlan el envío y recepción de mensajes HTTP, TCP, IP, Ethernet

10 ISP: Internet Service Providers Internet Descripción Práctica Proporcionan diferentes tipo de acceso Protocolos Conjunto de reglas que se establecen para el proceso de comunicación entre dos sistemas Controlan el envío y recepción de mensajes HTTP, TCP, IP, Ethernet Estándares de internet RFC: Request for Comments IETF: Internet Engineering Task Force

11 Internet Descripción del Servicio

12 Internet Descripción del Servicio Internet permite aplicaciones distribuidas Se ejecutan en los propios sistemas terminales Intercambian datos entre si Web (Wiki, Facebook), VoIP, , juegos, e-commerce, bases de datos, compartir archivos.

13 Internet Descripción del Servicio Internet permite aplicaciones distribuidas Se ejecutan en los propios sistemas terminales Intercambian datos entre si Web (Wiki, Facebook), VoIP, , juegos, e-commerce, bases de datos, compartir archivos. Proporciona dos tipos de servicios: Orientado a Conexión Entrega confiable (garantizada) de datos desde el origen al destino No orientado a conexión (best effort) Sin garantía sobre la eventual entrega de datos

14 Estructura de Internet

15 Estructura de Internet Borde de la red Sistemas terminales

16 Estructura de Internet Borde de la red Sistemas terminales Núcleo o Centro de la red Interconexión de Routers

17 Estructura de Internet Borde de la red Sistemas terminales Núcleo o Centro de la red Interconexión de Routers Redes de Acceso Medios Físicos Enlaces de comunicaciones

18 Borde de la Red Sistemas terminales - hosts: Computadoras conectadas a Internet Ejecutan los programas de aplicaciones

19 Borde de la Red Sistemas terminales - hosts: Computadoras conectadas a Internet Ejecutan los programas de aplicaciones Modos de comunicación:

20 Borde de la Red Sistemas terminales - hosts: Computadoras conectadas a Internet Ejecutan los programas de aplicaciones Modos de comunicación: Modelo cliente/servidor Los hosts clientes hacen solicitudes, reciben respuestas de los servidores Navegador Web/servidor Web; cliente de correo/servidor de correo

21 Borde de la Red Sistemas terminales - hosts: Computadoras conectadas a Internet Ejecutan los programas de aplicaciones Modos de comunicación: Modelo cliente/servidor Los hosts clientes hacen solicitudes, reciben respuestas de los servidores Navegador Web/servidor Web; cliente de correo/servidor de correo Modelo peer to peer Uso mínimo (o no uso) de servidores dedicados Skype, BitTorrent

22 Borde de la Red Transferencia de datos entre sistemas terminales Servicio orientado a conexión. TCP - Transmission Control Protocol - [RFC 793] HTTP (Web), FTP (file transfer protocol), Telnet (login remoto), SMTP ( )

23 Borde de la Red Transferencia de datos entre sistemas terminales Servicio orientado a conexión. TCP - Transmission Control Protocol - [RFC 793] HTTP (Web), FTP (file transfer protocol), Telnet (login remoto), SMTP ( ) Servicio NO orientado a conexión. UDP - User Datagram Protocol - [RFC 768] Media streaming, teleconferencia, DNS, telefonía IP, SNMP

24 Núcleo de la Red Malla de routers interconectados Transporte de datos Conmutación de circuitos: circuito dedicado por llamada

25 Núcleo de la Red Malla de routers interconectados Transporte de datos Conmutación de circuitos: circuito dedicado por llamada Conmutación de paquetes: datos enviados a través de la red como trozos discretos

26 El núcleo de la Red Conmutación de circuitos Reserva de recursos por sesión: Ancho de banda del enlace Capacidad Recursos dedicados No se comparten con otras sesiones Desempeño garantizado como el de un circuito físico Se requiere establecer la sesión antes de enviar información

27 El núcleo de la Red Conmutación de circuitos Los recursos de la red (p.e. ancho de banda) se dividen en trozos pieces. Los trozos se asignan a llamadas No se comparten recursos Si no se usan, se desperdician El ancho de banda se divide en trozos por División de frecuencia (FDM) División de tiempo (TDM)

28 El núcleo de la Red Conmutación de circuitos

29 El núcleo de la Red Conmutación de paquetes Cada secuencia de datos end to end se divide en paquetes Los paquetes de distintos usuarios comparten los recursos de red Cada paquete utiliza todo el ancho de banda del enlace Los recursos se utilizan a medida que se necesitan Existe competencia por los recursos: Demanda agregada puede exceder la cantidad disponible de recursos Congestión: cola de los paquetes, espera para uso del enlace store and forward: Los paquetes se mueven un salto a la vez Los nodos reciben el paquete completo antes de reenviarlo

30 El núcleo de la Red Conmutación de paquetes Cada secuencia de datos se divide en paquetes: Los paquetes de distintos usuarios comparten los recursos de red A 10 Mb/s Ethernet Multiplexado estadístico C B 1.5 Mb/s Cola de paquetes esperando por el enlace de salida D E

31 El núcleo de la Red Conmutación de paquetes Cada secuencia de datos se divide en paquetes: Los paquetes de distintos usuarios comparten los recursos de red Cada paquete utiliza todo el ancho de banda del enlace A 10 Mb/s Ethernet Multiplexado estadístico C B 1.5 Mb/s Cola de paquetes esperando por el enlace de salida D E

32 El núcleo de la Red Conmutación de paquetes Cada secuencia de datos se divide en paquetes: Los paquetes de distintos usuarios comparten los recursos de red Cada paquete utiliza todo el ancho de banda del enlace Los recursos se utilizan a medida que se necesitan A 10 Mb/s Ethernet Multiplexado estadístico C B 1.5 Mb/s Cola de paquetes esperando por el enlace de salida D E

33 El núcleo de la Red Causas del retardo de paquetes 1.Procesamiento en el nodo: 2.Colas chequear errores a nivel de bit determinar el puerto de salida tiempo de espera para ser transmitido a través del enlace dependencia del nivel de congestión del router A transmisión propagación B Procesamiento en el nodo colas

34 Throughput (rendimiento) throughput: tasa (bits/unidad de tiempo) a la que se trasfieren bits entre trasmisor/receptor instantáneo: tasa en un instante dado promedio: tasa en un intervalo Capacidad del Enlace R s bits/s Capacidad del Enlace R c bits/s

35 Redes de Acceso Medios Físicos Conexión de los nodos finales al router de borde El acceso puede ser: Residencial Institucional Móvil

36 Acceso residencial Acceso punto a punto Conexión conmutada a través de modem Hasta 56Kbps de acceso directo al router No es posible la conexión y el uso del teléfono para voz al mismo tiempo. ADSL: asymmetric digital subscriber line Hasta 1 Mbps enviando - upstream Hasta 8 Mbps recibiendo - downstream Línea física dedicada

37 Acceso institucional Redes de Área Local Redes de área local LAN universidades / empresas Conecta los sistemas terminales a los routers de borde. Ethernet 10 Mbs, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps

38 Redes de acceso inalámbrico Conecta los sistemas terminales y el router de borde a través de una estación base o access point wireless LANs: b/g (WiFi): 11 Mbps/54 Mbps Acceso inalámbrico áreas más amplias Proporcionada por operadores de telecomunicaciones ~1Mbps sobre red celular WiMAX (10 s Mbps) en área amplia

39 Protocolos Modelos de capas Las redes son muy complejas Cuentan con muchos elementos: hosts, routers, enlaces, aplicaciones, protocolos, hardware, software Cómo se puede organizar la estructura de la red? Creación de un modelo en capas Cada capa implementa un servicio usando su propia lógica interna confiando en los servicios provistos por las capas inferiores (usándolos)

40 Protocolos Modelos de capas Ventajas permite manejar sistemas complejos y la identificación de las relaciones entre los componentes modelo de referencia para la discusión facilita el mantenimiento y actualización del sistema ( modularización) cambios en la implementación del servicio provisto por una capa es transparente para el resto del sistema Desventajas duplicación de funciones necesidad de una capa de datos de otra capa para implementar un servicio violación del modelo

41 Protocolos Modelos de capas Funciones de capa: Control de error Hace más fiable el canal lógico entre las capas en dos elementos de la red. Control de flujo Impide la saturación de un de un dispositivo lento Segmentación y reensamblado El lado transmisor divide el mensaje en trozos y el receptor lo reconstruye Multiplexado Permite que varias sesiones de alto nivel compartan una única conexión Establecimiento de conexión Establece la conexión con el par.

42 Protocolos Modelos de capas PDU Unidad de Datos de Protocolo Protocol Data Units. Se utiliza para el intercambio entre capas del mismo nivel de dos dispositivos. La forma en que se intercambian los PDUs está definida por el protocolo de la capa a la que pertenecen.

43 Pila de protocolos Modelo OSI

44 La pila de protocolos de Internet Pila PDU Mensaje Segmento Datagrama Marco - Frame PDU-1

45 Comparativa de modelos

46 Entidades y capas de red

47 Entidades y capas de red

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