Introducción a Internet

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Manuela Elisa Montoya Navarrete
hace 6 años
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1 Introducción a Internet Ejemplo: Navegación En mi navegador escribo: Se despliega en mi pantalla un conjunto de textos, imágenes, animaciones Qué es lo que hace posible esto? 1

2 En capa de aplicación (1) Hay un programa cliente: navegador Hay un servidor que atiende los pedidos a Dónde está el servidor? cliente Solicitud de página servidor Respuesta del servidor 2

3 En capa de aplicación (2) Los usuarios se manejan mejor con nombres ( pero las computadoras no Es necesario convertir el nombre en una dirección que identifique a qué máquina queremos acceder Necesitamos un servicio que lo resuelva. Servicio de Nombres de Dominio (Domain Name System, DNS) Es una aplicación necesaria para todas las demás aplicaciones 3

4 En capa de aplicación (3) navegador tiene la dirección Qué dirección tiene Servidor dns local tiene la dirección Qué dirección tiene Servicio de nombres 4

5 En capa de aplicación (4) Ahora que tenemos la dirección podemos contactar al servidor y pedirle la página Uso los servicios de capa de transporte. En este caso uso los servicios de TCP cliente Solicitud de página servidor Respuesta del servidor 5

6 En capa de transporte (1) La capa de aplicación solicita enviar un mensaje a una máquina remota El mensaje es el pedido de la página web: GET Los datos que necesita TCP para establecer la conexión de capa de transporte son: La IP de la máquina origen y el puerto de origen (normalmente aleatorio) La IP de la máquina destino y el puerto 80 (puerto bien conocido del http) Para establecer y cortar la conexión intercambiará unidades de datos de control 6

7 En capa de transporte (2) Establecimiento de conexión Segmentos de control de TCP para establecer conexión cliente Intercambio de datos servidor corte de conexión Segmentos de datos: va el GET (pedido) vuelve el contenido de la página (respuesta) Segmentos de control de TCP para cortar la conexión 7

8 En capa de red Los segmentos que genera TCP con datos de usuario y datos de control viajan utilizando los servicios de la capa de red En este caso, usando el protocolo IP IP encamina a través de la red los datos hasta la máquina destino A B 8

9 En capa 2 y capa 1 En las capas inferiores depende de la tecnología de conexión a la red en cada extremo Se requiere un protocolo de capa 2 (por ejemplo ethernet) 9

10 Overhead de protocolos Faltan establecimiento, corte y acuses GET página aplicación TCP GET página transporte IP TCP GET página red Ether IP TCP GET página enlace 10

11 Capa de red en Internet Arquitectura de Datagramas Objetivo de la capa de red: encaminar paquetes a un destino Cada paquete se encamina por separado en base a la dirección completa del destino Se necesita una tabla para saber como llegar a los destinos posibles (tabla de ruteo o tabla de rutas) Encaminamiento de a saltos 11

12 Encaminamiento de datagramas (forwarding function) Destino salto B C. próximo R2 R5 R1 Destino próximo salto B R4. R2 R3 Destino salto B. R4 próximo R6 A R6 B R5 Destino próximo salto Paquete originado por A y destinado a B B

13 Encaminamiento paquete a paquete R1 R2 R3 R4 A R6 B R5 Cada paquete se encamina en forma independiente del anterior (eventualmente por diferente camino) 13

14 Arquitectura de Internet 14

15 Arquitectura actual de Internet Conexión de sistemas autónomos (ASs) No hay un backbone explícito AS 1 AS 2 AS 3 AS 4 AS 5 AS 6 AS 7 AS 8 15

16 Protocolo IP IP = Internet Protocol La capa de red en Internet es de datagramas Es un servicio best-effort No hay garantía de entrega, ni de retardos, ni de orden El protocolo utilizado es el protocolo IP La versión de IP en producción es la versión 4 16

17 Paquete o Datagrama IP (v4) Versión Largo Encab. Tipo de servicio Largo del datagrama (bytes) identificador del paquete Flags Offset de fragmento Tiempo de vida Protocolo capa 4 Checksum de encabezado Dirección IP de origen Dirección IP de destino Opciones (opcional) Datos (opcional) 32 bits 17

18 Direccionamiento IPv4 Los datagramas se encaminan por la red en base a su dirección de destino Esa dirección debe ser única en la red pública En IPv4 esta dirección es de 32 bits (4 bytes) Normalmente se representan en el formato dotted-decimal notation Ej

19 Rangos de direcciones La asignación se realiza por rangos para minimizar las tablas de rutas Los rangos se determinan por conjuntos de direcciones que tienen la primer parte en común (un prefijo en común) 19

20 Máscara de red El largo del prefijo se especifica con la máscara de red La máscara tiene 1 s en los bits correspondientes al prefijo y 0 s en los bits correspondientes a la parte de host Ejemplos de notación: Número de red máscara Equivalente a /24 20

21 Encaminamiento de paquetes en Internet Cada enrutador al recibir un paquete, se fija en la dirección de destino y busca en una tabla (tabla de ruteo o tabla de rutas) cuál es el próximo salto para ese destino Una vez encontrado el próximo salto, le envía el paquete La tabla contiene: Destinos (rangos especificados con número de red y máscara) Próximo salto para ese destino 21

22 Encaminamiento de paquetes en Internet dos funciones diferentes: Función de ruteo: determina el contenido de la tabla de ruteo Función de forwarding: decide en base al contenido de la tabla de ruteo el próximo salto de cada paquete 22

23 Transmission Control Protocol (TCP) Objetivo: Flujo confiable de bytes sobre una red no confiable (sobre IP) Diferentes tecnologías de red en el medio Robusto frente a problemas de la red Recibe flujo de la capa superior y lo parte en trozos que envía en paquetes IP, el receptor lo reensambla Conexión entre 2 sockets. Identificación de los sockets formada por dirección de capa de red (dirección IP) + puerto Servicio full-duplex y punto a punto 23

24 Formato del segmento TCP Puerto de origen Puerto de destino Número de secuencia Número de reconocimiento Header length U A P R S F Window size Checksum Urgent Pointer Opciones (opcional) Datos (opcional) 32 bits 24

25 Problemas con los segmentos Pérdidas de segmentos por rutas congestionadas o enlaces caídos Segmentos llegan fuera de orden Segmentos se duplican por retardos que obligan a la retransmisión 25

26 Establecimiento de conexión en TCP Originador Destinatario Solicitud de conexión Bandera SYN = 1 Bandera ACK = 0 Secuencia = x Respuesta Bandera SYN = 1 Bandera ACK = 1 Secuencia = y Reconocimiento = x + 1 Confirmación Bandera SYN = 0 Bandera ACK = 1 Secuencia = x + 1 Reconocimiento = y + 1 En este punto el originador da por establecida la conexión En este punto el destinatario da por establecida la conexión 26

27 Corte de conexión en TCP Host A Datos (sec=z) +datos ACK En este punto el host A da por cortada la conexión (él no va a enviar más datos) Host B Indicación de corte de A Bandera FIN = 1 Bandera ACK = 1 Secuencia = w Reconocimiento = z + 1 Confirmación de corte Bandera FIN = 0 Bandera ACK = 1 Secuencia = z + 1 Reconocimiento = w + 1 Más datos! B puede Indicación seguir enviando de corte datos de B Bandera FIN = 1 Bandera ACK = 1 Secuencia = t Reconocimiento = w + 1 Confirmación de corte Bandera FIN = 0 Bandera ACK = 1 Secuencia = w + 1 En Reconocimiento este punto el host = t + B1 da por cortada la conexión (él no va a enviar más datos) 27

28 Resto del Curso Capa de aplicación Capa de transporte Capa de red Capa de enlace de datos Subcapa de acceso al medio Capa física Seguridad en Redes 28

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