Introducción a Internet
Ya sabemos cómo funciona!! Comunicación entre procesos de aplicación que residen en ordenadores conectados a Internet (inter-red) Cliente Web Servidor Web Servidor Email 59 59
qué estructura tiene Internet? Podemos distinguir entre Borde de la Red u Residen los hosts (equipos que ejecutan las aplicaciones distribuidas) Redes de Acceso: a través de las que los host se conectan al resto de Internet Redes del núcleo à CENTRO O NÚCLEO DE LA RED u Un conjunto de redes interconectadas a través de todo el mundo 60
El borde de la Red Hosts (Sistemas finales) Ejecutan aplicaciones distribuidas (p.e. Web, email) Están en el borde de la red Comunicación entre las aplicaciones distribuidas peer-peer Cliente/Servidor u Proceso cliente envía peticiones u Proceso Servidor responde (siempre on ) u P.e. Navegador web,servidor web Peer-to-peer u Apenas necesitan servidores dedicados u P.e. Skype, torrent client/server 61
Redes de Acceso Ofrecen inter-conexión entre los Hosts (Sistemas finales) y los routers frontera Redes de acceso residencial Redes de acceso de organizaciones Redes de acceso móviles Las redes de acceso están conectadas a las redes de los proveedores del servicio de Internet () Recuerda! caudal de la red de acceso? u compartido o dedicado? 62
Ejemplos de algunas redes de acceso Modem telefónico central telefónica red Telefónica conmutada Internet PC dial-up modem modem (e.g., telefónica) Usa la infraestructura telefónica pre-existente Conecta mi casa con una central telefónica Hasta 56kbps de acceso hasta el router (normalmente menos) No podemos usar el teléfono a la vez que el ordenador!! 63
Ejemplos de algunas redes de acceso ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) teléfono Línea telefónica pre-existente: 0-4KHz teléfono; 4-50KHz datos ascendentes; 50KHz-1MHz datos descendente Internet PC splitter DSLAM Red telefónica DSL modem central telefónica Usa la infraestructura telefónica pre-existente Hasta 3,5 Mbps en sentido ascendente (normalmente < 256kbps) Hasta 24 Mbps en sentido descendente (normalmente 1 o 10Mbps) 64
Ejemplos de algunas redes de acceso Acceso Ethernet de Organizaciones 100 Mbps Ethernet switch Router institucional Al que Sirve a la institución 100 Mbps 1 Gbps 100 Mbps servidor Usado habitualmente en universidades, empresas, etc 10 Mbps, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps Ethernet Hoy en día, los sistemas finales se suelen conectar a través de una red Ethernet conmutada 65
Ejemplos de algunas redes de acceso Redes de acceso Inalámbrico Red de acceso múltiple (compartido) inalámbrico que conecta el sistema final con el router Vía la Estación Base Punto de Acceso Wireless LANs: WiFi: 802.11b/g (WiFi): 11 o 54 Mbps Redes de acceso de mayor cobertura: operada por operadores de telefonía móvil (3G) ~1Mbps (HSDPA, GPRS,3G) WiMAX (hasta 10Mbps sobre cobertura mas extensa que WiFi) router base station mobile hosts 66
Ejemplos de algunas redes de acceso La red de mi casa DSL o cable modem router/firewall/nat Ethernet wireless access point to/from cable headend cable modem router/ firewall Ethernet wireless access point wireless laptops 67
Núcleo de Internet Muchas redes interconectadas (parcialmente mallado) Routers que interconectan redes (sistemas autónomos) Enlaces compartidos Mux. estadística R s R s R R s R c R c R c 68
Estructura del Núcleo de Internet Inter-red = red de redes no todas igual de importantes Las redes puedes clasificarse de forma jerárquica Interconexión entre redes también algo jerárquica u En el núcleo: pocas redes muy grandes y bien interconectadas u tier-1 s comerciales (e.g., Verizon, Sprint, AT&T, Qwest), Cobertura nacional e internacional u Grandes Distribuidores de contenidos (Google, Microsoft) u Se tratan entre sí como iguales (no se cobran) IXP IXP Tier-1 s & Content Distributors, interconnect (peer) privately Large Content Distributor (e.g., Microsoft) Tier 1 Large Content Distributor (e.g., Google) or at Internet Exchange Points IXPs Tier 1 Tier 1 69
Ejemplo de Tier-1: red de Sprint POP: point-of-presence to/from backbone peering. to/from customers 70
Estructura del núcleo: red de redes s tier-2: tamaño regional (o nacional en países normales ) Se conectan a uno o mas proveedores del servicio tier-1 u Cada tier-1 tiene muchas redes clientes de s tier-2 u Cada tier-2 le paga a los tier 1 por sus servicios u Las redes de los tier-2 a veces se conectan entre sí directamente (peer) o a través de un IXP, bypassing a las redes de los, tier-1 Large Content Distributor (e.g., Microsoft) IXP Tier 1 IXP Large Content Distributor (e.g., Google) Tier 1 Tier 1 71
Estructura del núcleo: red de redes s Tier-3, s locales Clientes de las redes tier 1 o tier 2 Son las redes de ultimo salto (mas cercanas a los hosts) Large Content Distributor (e.g., Microsoft) IXP Tier 1 IXP Large Content Distributor (e.g., Google) Tier 1 Tier 1 72
Estructura del núcleo: red de redes Un paquete atraviesa múltiples redes hasta llegar a su destino!!! Comerciales o públicas (académicas) Jerarquía de redes C:\>pathping cs.umn.edu 2.5Gb/s 0 argos.us.es [193.147.162.146] 1 pcrtele-gw.us.es [193.147.162.129] 2 193.147.162.1 3 193.147.173.174 4 GE0-1-0.EB-Sevilla0.red.rediris.es [130.206.194.1] 5 AND.SO4-1-0.EB-IRIS2.red.rediris.es [130.206.240.17] 6 SO0-0-0.EB-IRIS4.red.rediris.es [130.206.240.2] 7 rediris.rt1.mad.es.geant2.net [62.40.124.53] 8 so-7-2-0.rt1.gen.ch.geant2.net [62.40.112.25] 9 so-7-2-0.rt1.fra.de.geant2.net [62.40.112.22] 10 abilene-gw.rt1.fra.de.geant2.net [62.40.125.6] 11 nycmng-washng.abilene.ucaid.edu [198.32.8.84] 12 chinng-nycmng.abilene.ucaid.edu [198.32.8.82] 13 iplsng-chinng.abilene.ucaid.edu [198.32.8.77] 14 mn-abilene.northernlights.gigapop.net [192.42.152.170] 15 TelecomB-BR-01-V4001.ggnet.umn.edu [192.42.152.33] 16 TelecomB-BN-01-Vlan-3710.ggnet.umn.edu [128.101.58.145] 17 TelecomB-CN-01-Vlan-710.ggnet.umn.edu [128.101.80.158] 18 baldrick.cs.umn.edu [128.101.80.129] 10Gb/s 10Gb/s 73
qué organizaciones organizan Internet? ISOC (Internet Society) organiza y patrocina al resto IETF (Internet Engineering Task Force) cuerpo técnico IESG (Internet Engineering Steering Group) proceso standads IAB (Internet Architecture Board) asesoría técnica al ISOC (RFCs) IRTF (Internet Reseach Task Force) IANA (ICANN) (Internet Coorporation for Assigned Names and numbers, Internet Aisgned Numbers authority). RIRs (regional registries) RFC http://www.rfc-editor.org/ à PROTOCOLOS 74
Historia de Internet 1961-1972 Principios de conmutación de paquetes v 1961: Kleinrock - queueing theory shows effectiveness of packetswitching v v v 1964: Baran - packetswitching in military nets 1967: ARPAnet conceived by Advanced Research Projects Agency 1969: first ARPAnet node operational v 1972: ARPAnet public demonstration NCP (Network Control Protocol) first host-host protocol first e-mail program ARPAnet has 15 nodes 75
Historia de Internet 1972-1980: principios de inter-red; redes nuevas y propietarias v 1970: ALOHAnet satellite network in Hawaii v 1974: Cerf and Kahn - architecture for interconnecting networks v 1976: Ethernet at Xerox PARC v late70 s: proprietary architectures: DECnet, SNA, XNA v late 70 s: switching fixed length packets (ATM precursor) v 1979: ARPAnet has 200 nodes Cerf and Kahn s internetworking principles: minimalism, autonomy - no internal changes required to interconnect networks best effort service model stateless routers decentralized control define today s Internet architecture 76
Historia de Internet 1980-1990: nuevos protocolos, proliferación de redes interconectadas v 1983: deployment of TCP/IP v 1982: smtp e-mail protocol defined v 1983: DNS defined for name-to-ipaddress translation v 1985: ftp protocol defined v 1988: TCP congestion control v new national networks: Csnet, BITnet, NSFnet, Minitel v 100,000 hosts connected to confederation of networks 77
Historia de Internet 1990, 2000: comercialización, la Web, nuevas aplicaciones v early 1990 s: ARPAnet decommissioned v 1991: NSF lifts restrictions on commercial use of NSFnet (decommissioned, 1995) v early 1990s: Web hypertext [Bush 1945, Nelson 1960 s] HTML, HTTP: Berners-Lee 1994: Mosaic, later Netscape late 1990 s: commercialization of the Web late 1990 s 2000 s: v v more killer apps: instant messaging, P2P file sharing network security to forefront v est. 50 million host, 100 million+ users v backbone links running at Gbps 78
Historia de Internet 2000-2010 v ~750 million hosts v voice, video over IP v P2P applications: BitTorrent (file sharing) Skype (VoIP), PPLive (video) v more applications: YouTube, gaming, Twitter, Facebook v wireless, mobility 79