tema 1- introduccion (1)
Post on 25-Dec-2015
32 views
Embed Size (px)
DESCRIPTION
datosTRANSCRIPT
TEMA 1. Introduccin a las redes
REDESGrados Ing. Informtica / Ing. de Computadores / Ing. del Software / Doble GradoUniversidad Complutense de Madrid
PROFESORES: Rafael Moreno VozmedianoRubn Santiago MonteroJuan Carlos Fabero JimnezInmaculada Pardines LenceCarlos Gonzlez CalvoJulio Septin del Castillo
Introduccin Redes
Interconexin de un conjunto de dispositivos capaz de comunicarse Dispositivo: mquina, porttil, mvil, dispositivo de interconexin (router)... Comunicacin: intercambio de informacin sobre cualquier medio
Redes de rea Local (LAN = Local Area Network) De carcter privado rea de cobertura limitada
Interconecta dispositivos en una oficina, hogar o edificio Cada dispositivo tiene un identificador nico en la red: su direccin
Los mensajes estn etiquetados por las direcciones origen y destino
Tipos de LAN LAN de difusin (broadcast)
Computadores interconectados por un medio de transmisin compartido Cuando un computador quiere enviar informacin, la difunde a todos los
dems a travs del medio compartido Si dos o ms computadores transmiten simultneamente se produce
una colisin y la informacin resultante es invlida LAN conmutada (switched)
Computadores interconectados a travs de un conmutador (switch) La informacin se enva solamente al destinatario No hay colisiones
Tipos de redes: Redes de rea local
Topologas tpicas de LAN LAN de difusin (broadcast)
Cable comn (bus) Ejemplo: Ethernet 10Base2
Concentrador o Hub (estrella) El hub es un dispositivo repetidor que
difunde la informacin a todas las salidas Ejemplo: Ethernet 10Base-T
LAN inalmbrica (WLAN, Wireless LAN) El AP (Access Point) acta como
un hub inalbrico Ejemplo: Red Wi-Fi
LAN conmutadas Conmutador o switch (estrella)
Ejemplo: Fast Ethernet 100BASE-TX
Tipos de redes: Redes de rea local
HUB
AP
Switch
Tipos de redes: Redes de rea extensa Redes de rea extensa (WAN = Wide Area Network)
Ocupan un rea geogrfica mayor (ciudad, pas, incluso global) Normalmente de uso pblico y gestionadas por empresas de
comunicacin
Tipos de redes WAN WAN punto a punto
Conectan dos dispositivos de comunicacin va un medio de transmisin (aire, cable)
Ejemplos: Conexin por mdem convencional o ADSL entre computador domstico y proveedor de acceso a Internet (ISP)
(convencional o ADSL) (convencional o ADSL)
Tipos de redes: Redes de rea extensa Tipos de redes WAN (cont)
WAN de conmutacin de circuitos (Circuit Switched WAN) Se establece una conexin dedicada (circuito) entre los dos extremos Los switches (conmutadores de circuitos) no realizan procesamiento de
informacin Slo establecen los circuitos necesarios para la comunicacin
Ejemplo: Red telefnica convencional (PSTN) PSTN = Public Switched Telephone Network Las centralitas telefnicas actan como conmutadores de circuitos
Tipos de redes: Redes de rea extensa Tipos de redes WAN (cont)
WAN de conmutacin de paquetes (Packet Switched WAN) La informacin se divide en en bloques (paquetes) Los switches (conmutadores de paquetes) procesan los paquetes,
realizando dos funciones bsicas: Encaminamiento (routing) de paquetes: deciden cul es la ruta
ms adecuada entre el origen y el destino Reexpedicin (forwarding) de paquetes: en base a la
informacin de encaminamiento, reenvan el paquete al siguiente nodo, hasta que ste alcanza su destino
Ejemplo: redes ATM (Asynchronous Transfer Mode)
Tipos de redes: InterredInterred (internetwork o internet)
Conexin de varias LAN o WAN unidas mediante encaminadores (routers) El router realiza las funciones de encaminamiento (routing) y reexpedicin
(forwarding) de paquetes entre las distintas redes interconectadas Ejemplo: la red global Internet
Organizacin jerrquica de Internet
Internet
Usuario final(Terminal individual o LAN)
Tecnologa de acceso: - Residencial - Conexin directa
InternetOrganizacin jerrquica de Internet (cont.)
Los usuarios finales se conectan, tpicamente, a travs de un proveedor de acceso a Internet (ISP) local a travs de una conexin directa o alguna tecnologa de acceso residencial (ej. mdem, ADLS, FTTH)
Los ISPs estn organizados de forma jerrquica y se interconectan mediante routers ISP locales
Dan servicio a de conexin a Internet a los usuarios finales Se pueden conectar a los ISPs regionales o directamente a los
backbones ISP regionales
Forman el segundo nivel de la jerarqua de Internet Se conectan a uno o varios backbones
Backbone ISP (nacionales e internacionales) Forman la columna vertebral (backbone) de Internet stos se interconectan mediante una infraestructura de conmutacin
compleja y de altas prestaciones denominados NAPs (Network Access Points) o IXPs (Internet eXchange Points) o puntos neutros.
InternetEjemplo simplificado de la organizacin jerrquica de Internet
Red UCM (proveedor local)
UAM
UPM
Proveedor regional
Proveedor nacionalRedi
Madrid
Zara-goza
Cata-lua
Valen-cia
Proveedor internacional
Puntos neutros(IXP o NAP)
RedIRIS(red acadmica y de invesitagin
Espaola)
Red Gant(red Europea de Investigacin y
Educacin)
CATNIX
ESpanix
Telef-nica ONO
JazzTel
Proveedores nacionales (comerciales)
Historia y evolucin de InternetBreve Historia de Internet
Antecedentes (~1960) Desarrollo de la conmutacin de paquetes MIT - 1961 ARPANET: Interconexin de supercomputadoras - 1969
Nacimiento de Internet (1970-1990) Internetting Project (ARPANET) Vint Cerf - 1972 Conexin de diferentes redes (inter-red) ARPANET + radio + satlite - 1977 Especificacin del protocolo TCP/IP - 1978 UNIX de Berkeley incorpora la pila TCP/IP - 1981 ARPANET: MILNET + CSNET + NSFNET...
Internet Hoy Protocolo HTTP - WWW, Tim Berners-Lee Correo electrnico: protocolo SMTP Multimedia: video/voz/televisin sobre IP Redes sociales: twitter, facebook... Aplicaciones y servicios Web
Historia y evolucin de Internet
Arquitectura de Red: Protocolos
Hablar Escuchar
Hablar Escuchar
Layer 1Aire
Definen las reglas que ambos extremos (y dispositivos intermedios) deben seguir para comunicarse
Normalmente estas reglas se dividen en tareas a diferentes niveles Cada nivel usa un protocolo especializado (protocolo en capas)
Ejemplo 1 Comunicacin directa entre dos personas Un nico nivel (conversacin cara a cara en el mismo idioma) Reglas:
[Comienzo de la comunicacin] Saludo [Codificacin informacin] Uso de un registro verbal adecuado [Control de acceso al medio] Hablar/escuchar [Cierre de la comunicacin] Despedida
Arquitectura de Red: ProtocolosEjemplo 2
Correspondencia segura El protocolo debe incluir capas adicionales
Cifrado Envo de correo
Ventaja del uso de capas Modularidad (otro alg. cifrado) Servicio vs implementacin Uso parcial de las capas
Objetos idnticos
Enviar Recibir
Enviar Recibir
Layer 1
Cifrar Descifrar
Cifrar Descifrar
Layer 2
Hablar Escuchar
Hablar Escuchar
Layer 3
Servicio Postal
Conexin Lgica
Arquitectura de Red: ProtocolosCaractersticas de una arquitectura en capas
Cada capa tiene una serie de funciones bien definidas Servicios
La capa K slo se comunica con su capa inferior K-1 a travs de los servicios que sta ofrece
Protocolos Las capas del mismo nivel manejan las mismas reglas y unidades de
informacin En la comunicacin se establece una conexin lgica en cada capa.
Arquitectura de una red El conjunto de capas que la forman El conjunto de servicios y protocolos
Capa N
Capa N-1
Servicios de la Capa N-1
Servicios de la Capa N-2
Capa N
Capa N-1
Servicios de la Capa N-1
Servicios de la Capa N-2
Protocolo Capa N
Protocolo Capa N-1
Computador A Computador B
Arquitectura de Red: Protocolo TCP/IPTransmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP)
Conjunto de protocolos usados en Internet Jerrquico, compuesto por mdulos que ofrecen una funcionalidad especfica
Arquitectura de Red: Protocolo TCP/IPTransmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP)
Capa Aplicacin Intercambio de mensajes entre dos programas (aplicaciones) Comunicacin extremo-a-extremo con la lgica de la aplicacin Protocolos de Aplicacin: HTTP, SMTP, FTP, TELNET, DNS...
Capa Transporte Comunicacin extremo-a-extremo Encapsula los mensajes de la aplicacin en un segmento o datagrama Enva un mensaje de una aplicacin y lo entrega a la aplicacin
correspondiente en el otro extremo TCP, protocolo de transporte orientado a conexin: control de flujo, errores
y congestin UDP, sin conexin (mensajes independientes). Simple, sin las ventajas
anteriores.
Arquitectura de Red: Protocolo TCP/IPTransmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP)
Capa Red Es la responsable de la comunicacin entre los hosts y de enviar los
paquetes por el mejor camino posible Internet Protocol:
Define el formato del paquete (datagrama) La forma en que se designan los hosts (direcciones) Encaminamiento (unicast and multicast) No ofrece control de errores, congestin o flujo Protocolos asociados: IGMP, ARP, ICMP,DHCP
Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP) La arquitectura TCP/IP se suele implementar mediante un modelo de 5 capas
Capa Enlace de Datos Transmisin de los datagramas por el enlace El datagrama se enca