Post on 29-Jul-2018
Internet
La familia de protocolos TCP/IP
La capa de red en Internet El protocolo IP
La capa de transporte en Internet El protocolo TCP El protocolo UDP
La capa de aplicación en Internet El servicio de nombres DNS URLs [Uniform Resource Locators] Correo electrónico World Wide Web Aplicaciones multimedia
Bibliografía - Uyless Black: “Redes de ordenadores: Protocolos, normas e interfaces”
[2ª edición] RA-MA Editorial, 1995. ISBN 84-7897-151-3.
- Douglas E. Comer: “Computer networks and Internets” Prentice-Hall, 1997. ISBN 0-13-239070-1.
- William Stallings: “Comunicaciones y redes de computadores” [6ª edición] Prentice-Hall, 2000. ISBN 84-205-2986-9.
- Andrew S. Tanenbaum: “Redes de computadoras”
[3ª edición] Prentice-Hall, 1997. ISBN 968-880-958-6.
Internet 1 © Fernando Berzal
Internet Origen Proyecto del US Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) para el desarrollo de su red de conmutación de paquetes ARPANET.
Objetivo Tolerancia a errores en los elementos de la subred.
Ethernet
Diseño original de ARPANET
Internet 2 © Fernando Berzal
Evolución de ARPANET
(a) Diciembre 1969 (b) Julio 1970 (c) Marzo 1971 (d) Abril 1972 (e) Septiembre 1972
Arquitectura actual de Internet
Internet 3 © Fernando Berzal
El modelo TCP/IP Estándar de facto
La familia de protocolos TCP/IP
Aplicaciones más comunes
q Web (HTTP) q E-mail (SMTP, POP3, IMAP…) q Grupos de noticias (NNTP) q Acceso remoto (TELNET) q Transferencia de archivos (FTP)
Internet 5 © Fernando Berzal
La capa de red Servicios proporcionados a la capa de transporte:
• Servicio orientado a conexión
• Servicio no orientado a conexión Conmutación de paquetes
Enrutamiento
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Control de congestión
Principios básicos 1. Monitorizar el funcionamiento del sistema para detectar la congestión. 2. Transmitir información allá donde sea necesario actuar. 3. Ajustar el funcionamiento del sistema para corregir el error.
Causas de la congestión
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El protocolo IP La capa de red en Internet
Cabecera del datagrama IPv4
Campos: Versión (IPv4), IHL (Internet Header Length, en palabras de 32 bits), tipo de
servicio (precedencia), longitud del datagrama (en octetos), identificación (número de secuencia), flags (don’t fragment & more fragments), offset, TTL (time to live), protocolo (p.ej. TCP), checksum de la cabecera, direcciones IP del emisor y del destinatario, opciones (source routing, timestamps…).
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El protocolo IPv6 = IPng (IP Next Generation)
ü Ampliación del espacio de direcciones (128 bits). ü Tres tipos de direcciones: Unicast, anycast y multicast
ü Cabeceras opcionales entre la cabecera IPv6 y la de la capa de transporte.
ü Soporte para nuevos tipos de servicio (p.ej. vídeo en tiempo real)
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Protocolos auxiliares
El protocolo ICMP [Internet Control Message Protocol] RFC 792: Control de flujo (paquetes de choque), eco (ping), time to live.
El protocolo ARP [Address Resolution Protocol] Conversión de direcciones IP a direcciones MAC
El protocolo DHCP [Dynamic Host Configuration Protocol] Asignación dinámica de direcciones IP
El protocolo IGMP [Internet Group Management Protocol] RFC 1112: Gestión de grupos para multicasting
El protocolo RSVP [Resource reSerVation Protocol] RFC 2205: Reserva de recursos (QoS)
Protocolos de enrutamiento • OSPF [Open Shortest Path First] • BGP [Border Gateway Protocol]
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La capa de transporte
Las capas de red, transporte y aplicación
Funciones de la capa de transporte
• Direccionamiento y multiplexación • Control de flujo de extremo a extremo: entrega ordenada y retransmisión
• Establecimiento y liberación de conexiones
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Direccionamiento
Capa de enlace vs. Capa de transporte
Capa de enlace de datos Capa de transporte Primitivas de servicio
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El protocolo TCP
Transmission Control Protocol RFC 793: Servicios orientados a conexión
Primitivas de servicio: Sockets
Multiplexación de conexiones: Puertos
Puerto Protocolo Uso 21 FTP Transferencia de ficheros 23 Telnet Acceso remoto 25 SMTP Correo electrónico 79 Finger Información acerca de usuarios 80 HTTP World Wide Web 110 POP3 Correo electrónico 119 NNTP Grupos de noticias USENET … … …
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Gestión de conexiones TCP
Línea continua Secuencia normal de estados para el cliente.
Línea discontinua Secuencia normal de estados para el servidor.
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El protocolo UDP
User Datagram Protocol RFC 768: Servicios no orientados a conexión
Ventajas: ü Overhead reducido.
Desventajas: û Servicio no fiable. û No se garantiza la entrega ni la existencia de duplicados.
Cabecera UDP
Usos:
SNMP [Simple Network Management Protocol] RTP [Real-time Transport Protocol]
Protocolo RTP Real-time Transport Protocol
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El servicio de nombres DNS [Domain Name Service]
Dominios en Internet
URLs [Uniform Resource Locators]
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El correo electrónico e-mail
Smileys
Correo tradicional vs. Correo electrónico
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RFC 822 Cabecera de los mensajes de correo electrónico
MIME [Multi-purpose Internet Mail Extensions]
• Mensajes en distintos idiomas (tildes, alfabetos diferentes…) • Mensajes con ficheros adjuntos (audio, vídeo…)
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Transferencia de mensajes de correo electrónico
SMTP [Simple Mail Transfer Protocol] RFC 821
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World Wide Web Arquitectura
Cookies
El protocolo TCP no mantiene información acerca de las sesiones, por lo cual se idearon las cookies, que almacenan en el cliente información relativa a la sesión del usuario (con los consiguientes problemas de seguridad que esto puede conllevar).
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XML y XSL
Documento XML eXtensible Markup Language
Hoja de estilo XSL eXtensible StyleSheet
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Páginas web dinámicas
CGI [Common Gateway Interface] p.ej. Perl, PHP, ASP, JSP, servlets…
HTML dinámico p.ej. JavaScript
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El protocolo HTTP HyperText Transfer Protocol
Códigos de respuesta a una solicitud HTTP
Cabecera de los mensajes HTTP
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Aplicaciones multimedia
Ejemplos: Radio, Telefonía IP, videoconferencias… Streaming
El reproductor multimedia almacena muestras temporalmente en un buffer para después reproducirlas uniformemente (sin “jitter”)
Cuando los paquetes envían muestras alternas, la pérdida de paquetes sólo ocasiona una pérdida en la calidad de la transmisión:
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Telefonía IP
VoIP (Voice over IP): H.323
Protocolos H.323
Canales lógicos empleados en una llamada H.323
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Video on Demand
Formato
Algoritmo de compresión
Resolución
Calidad equivalente
VideoCD MPEG-1 352x288 VHS SuperVideoCD MPEG-2 480x576 Entre VHS y DVD DVD MPEG-2 720x576 DVD DivX, XviD… MPEG-4 720x576 Como un DVD (en CD) DV Ninguno 720x576 Cámara de vídeo digital
NOTA: El estándar de vídeo utilizado en Europa, denominado PAL [Phase Alternating Line], utiliza 25 fotogramas por segundo. El estándar norteamericano, NTSC [National Television Standards Committee], emplea 29.97 fps e imágenes de 480 líneas (en lugar de las 576 de PAL/SECAM).
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Compresión de imágenes con JPEG Compresión con pérdidas
División de la imagen en bloques
Transformada de coseno discreta
Cuantización de los coeficientes