REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
1.
Introducción a las comunicaciones
2.
Arquitectura TCP/IP
3.
Tecnologías de redes de área local
4.
Nivel de transporte y aplicaciones
5.
Redes WAN e Internet
Redes de Computadores
REDES DE COMPUTADORES
Tema 2
Arquitectura TCP/IP
Redes de Computadores
Curso 2015/2016
Primer Semestre
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
“Data and Computer Networks”, 9th edition, W. Stallings. Prentice Hall, 2010. “Computer Networks”, 5th edition, Andrew S. Tanenbaum & David J. Wetherall.
Pearson Education, Inc. 2011.
“Computer Networks. A Top-Down Approach”, 1st edition. Behrouz A. Forouzan & Firouz Mosharraf. Mc Graw Hill, 2011.
“Computer Networking: A Top-Down Approach”, 6th edition. James F. Kurose & Keith W. Ross. Addison Wesley, 2012.
“TCP/IP Protocol Suite”, 4th edition, Behrouz A. Forouzan. Ed. McGraw-Hill. 2013. “ TCP/IP Tutorial and Technical Overview”, 8th edition, L Parziale, D.T. Britt, C.
Davis, J. Forrester, W. Liu, C. Matthews & N. Rosseloty. Redbooks IBM. 2006 (http://www.redbooks.ibm.com/redbooks/pdfs/gg243376.pdf).
Bibliografía
REDES DE COMPUTADORES
2.1
Redes y arquitecturas
2.2
Arquitecturas estructuradas de comunicaciones
2.3
Arquitectura TCP/IP
2.4 Nivel de enlace
2.5
Nivel de red
2.6
Ejercicios Tema 1
Tema 2
Arquitectura TCP/IP
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
2.1 Redes y Arquitecturas
REDES DE COMPUTADORES
Formación de una mínima red INTERNET
RED INTERNET = RED 1 + RED 2
SISTEMA INTERMEDIO = ROUTER(encamina por la dirección Internet del destino)
RED 2
de comunicaciones RED 1
de comunicaciones
TCP/IP
dirección Internet de “A”
A
B
dirección Internet de “B”
TCP/IP
SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Una hipotética red Internet
IP
IP
Encamina unidades de datos en función, de la dirección Internet ,del sistema final destinatario
INTERNET
ROUTER SISTEMA FINAL SISTEMA INTERMEDIO…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL 7REDES DE
COMPUTADORES
NÚMEROS EN INTERNET
273 países
Planeta: Un poco más de 7.200 millones de habitantesy en Internet cerca de 2.500 millones de usuarios(30,5%)
España: Más de 47 millones de habitantes y cerca de 32 millones de usuarios (67,2%)
(
http://www.exitoexportador.com/stats.htm
)
Estadísticas mundiales en Internet
Socialmente: Red democrática, descentralizada y sin dueño
Tecnológicamente: RED DE COMPUTADORAS TCP/IP
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Coordinación en Internet
ORGANIZACIÓN DE CENTROS para controlar:
EL ACCESO A INTERNET
ISPs
LA
EVOLUCIÓN
TECNOLÓGICA
DE
INTERNET
IAB y RFCs
9REDES DE
COMPUTADORES
El acceso a Internet
INTERNET
Proveedor de
Servicios en Internet
(ISP: Internet Service Provider)
Acceso a Internet, servicios de páginas Web, correo electónico, etc.
Generalmente, el ISP es un Operador Global de Telecomunicaciones (Movistar, Orange, ONO, Jazztel, etc.) que ofrecen la correspondiente infraestructura de acceso y que, además, en el caso de Movistar, Orange y Vodafone proporcionan también acceso a través de redes
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Ejemplo de un Típico Escenario de
Comunicaciones en Internet
Red Troncal (backbone) de Internet
Red del Operador (ISP local)
Organización (usuarios)
Organización (usuarios)
•Entre el origen y el destino en Internet pueden aparecer muchos routers
Router Externo de la organización Router Externo
de la organización
Red del Operador (ISP local)
REDES DE COMPUTADORES
Grupos de trabajo
ORGANIZACIÓN DE CENTROS PARA EL
CONTROL Y EVOLUCIÓN DE INTERNET
IETF
(Internet Engineering Task Force) IESG (Internet Engineering Steering Group) IRTF (Internet Research Task Force) IRSG (Internet Research Steering Group) IANA (Internet Assigned Numbers Authority) ICANN (Internet Corporation Assigned Names and Numbers) DNSO (Domain Name Supporting Organization) ASO (Address Supporting Organization) PSO (Protocol Supporting Organization) RIPE NCCIAB
(Internet Advisory Board)
ISOC
(Internet Society)
•Determina las necesidades a corto, medio y largo plazo •Aprueba los estándares de Internet vía los RFC
Aspectos técnicos
a corto y medio plazo Aspectos técnicos a largo plazo
Grupos de Dirección
Definición de políticas para la
asignación de recursos: Direcciones simbólicas,
Direcciones numéricasy números de protocolos
5 registros regionales Europa-Medio Oriente-Asia Central
Direcciones simbólicas Números de protocolos Direcciones numéricas Grupos de trabajo
…
…
Asignación de recursosREDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Solicitudes de Comentarios (
RFC
o Request For Comments): Documentos
numerados en secuencia de forma cronológica por su número RFC
RFC Editor es un miembro del IAB: http://www.rfc-editor.org/search/rfc_search.php
Estatus de un RFC:
Estándar (STD o STanDard): Reconocido y normalizado
Borrador Estándar (Draft Standard): En fase de estandarización
Propuesta Estándar (Proposed Standard): Fase inicial para su estandarización
Experimental (Experimental): Experimentos particulares
Informativo (Informational): Contenido desarrollado por otros fuera del IAB
Histórico (Historic): Obsoleto
Mejor Práctica Actual (
BCP
o
Best Current Practice
): Prácticas o
experiencias útiles para todos
Información útil (
FYI
o
For Your Information
)
Internet y documentación
Arquitectura TCP/IP
Evolución de un estándar 13REDES DE COMPUTADORES
http://www.rfc-editor.org/search/rfc_search.php
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
2.2 Arquitecturas Estructuradas
de Comunicaciones
15REDES DE
COMPUTADORES
Arquitecturas Estructuradas de comunicaciones
Estratificación en niveles:
Reduce la complejidad del sistema: Favorece la labor de diseño. Estructura más comprensible en diferentes niveles de comunicaciones
mutuamente independientes. Diferentes equipos en diferentes niveles
Facilita el cambio tecnológico: Los cambios
realizados en un nivel no afecten al resto de los niveles
APLICACIÓN
TRANSPORTE
INTERNET o RED RED DE ACCESOMEDIO FÍSICO DE TRANSMISIÓN
(Ethernet o WiFi)
Red de Acceso
…
FÍSICO o Hardware
ENLACE
o Interfaz de la Red de Acceso
Nivel más alto o Nivel de usuario
Nivel más bajo o Nivel Físico o de Hardware
Una arquitectura estructurada de comunicaciones es un conjunto de protocolos de comunicaciones que se ejecutan de forma independiente en diferentes
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Analogía entre un edificio de 5 pisos
y la Arquitectura de Comunicaciones TCP/IP
Piso 5
Medio Físico
…
Piso 4 Piso 3 Piso 2 Piso 1 • Arquitectura de edificio o sistema en 5 pisos o niveles como en TCP/IP• En cada piso o nivel, exceptuando el piso 1, se encuentran vecinos o procesos que ejecutan su propio protocolo de comunicaciones
• Los protocolos de comunicaciones de cada piso o nivel son diferentes y, por tanto,
son mutuamente
independientes
Nivel Físico = Hardware
Nivel de Aplicación
Nivel de Transporte
Nivel de Red
Nivel de Enlace o Nivel del
Interfaz de la Red de Acceso
REDES DE COMPUTADORES Piso 1 Piso 2 Piso 3 Piso 4 Piso 5 Piso 1 Piso 2 Piso 3 Piso 4 Piso 5
Medio Físico
PROTOCOLO PISO 5º PROTOCOLO PISO 4º PROTOCOLO PISO 3º PROTOCOLO PISO 2º Nivel de Aplicación Nivel de Transporte Nivel de Red Nivel de Enlace o Nivel del Interfaz dela Red de Acceso
Analogía de comunicación entre dos edificios
y dos sistemas TCP/IP
PROCESOS IGUALES PROCESOS IGUALES PROCESOS IGUALES PROCESOS IGUALES En cada piso o nivel, exceptuando el piso 1, se encuentran VECINOS o PROCESOS IGUALES que ejecutan su protocolo de comunicaciones, propio de su nivel
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Nivel 2 de comunicaciones Nivel 1 de comunicaciones Nivel 3 de comunicaciones Nivel 5 de comunicaciones Nivel 4 de comunicacionesProcesos del nivel 5
“hablando” cada uno su propio “idioma” o protocolo
de comunicaciones
Procesos del nivel 4
“hablando” cada uno su propio “idioma” o protocolo
de comunicaciones
Proceso del nivel 3
“hablando” cada uno su propio “idioma” o protocolo
de comunicaciones
Procesos del nivel 2
“hablando” cada uno su propio “idioma” o protocolo
de comunicaciones
Medio Físico de Interconexión con el exterior
ARQUITECTURA DE COMUNICACIONES TCP/IP
“En cada nivel, salvo el nivel físico, puede haber 1 o más vecinos
con su propio protocolo de nivel y diferente del resto de protocolos de dicho nivel”
Nivel de Aplicación
Nivel de Transporte
Nivel de Red
Nivel de Enlace o Nivel del
Interfaz de la Red de Acceso
REDES DE COMPUTADORES
Diferencias entre PROTOCOLO de comunicaciones
e Interfaz de Comunicaciones
PROTOCOLO
: Conjunto de reglas que controlan la
interacción entre PROCESOS IGUALES o entidades pares en
SISTEMAS DIFERENTES
INTERFAZ
: Conjunto de reglas que controlan la
interacción
entre PROCESOS NO IGUALES pero contiguos en el MISMO
SISTEMA
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Hola, ¿hablo con Madrid? Sí, digame...
Bla, bla, bla...
¡Repite! no te he entendido ¡Vale, recibido! Adios. Bla ... Bla ... Bla ... PROTOCOLO DE COMUNICACIONES
PROTOCOLO DE COMUNICACIONES
¡Espera! no vayas tan rápido.Conjunto de reglas que definen el FORMATO Y ORDEN DE LAS UNIDADES DE DATOS intercambiadas entre DOS PROCESOS IGUALES (ENTIDADES PARES) que se ejecutan en diferentes sistemas, así como las FUNCIONES o ACCIONES que tienen que llevar a cabo dichas
procesos iguales o entidades pares para proporcionar un determinado servicio
REDES DE
COMPUTADORES
DIFERENCIAS ENTRE PROTOCOLO E
INTERFAZ
PROTOCOLO
PROTOCOLO
Medio Físico
Interfaz
Interfaz
Dos sistemas con sólo 3 niveles o pisos: Aplicación, Enlace y Físico
Nivel de Aplicación
Nivel de Enlace o Nivel del Interfaz de
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
COMUNICACIÓN ENTRE LOS DISTINTOS
NIVELES DE UN MISMO SISTEMA
Nivel 1
...
Nivel 5
Emisor
RED
Nivel 1
...
Nivel 5
Receptor Nivel de Aplicación Nivel FísicoDATOS
DE ARRIBA
HACIA ABAJO
DATOS
DE ABAJO
HACIA ARRIBA
REDES DE COMPUTADORES
COMUNICACIÓN ENTRE LOS DISTINTOS
NIVELES EN SISTEMAS DIFERENTES
RED
Protocolo del nivel 5
Protocolo del nivel 4
Protocolo del nivel 3
Protocolo del nivel 2
Nivel 2
Nivel 4
Nivel 3
Nivel 5
Hardware
Nivel 2
Nivel 4
Nivel 3
Nivel 5
Hardware
Entre ambos extremos y para cada nivel (salvo el nivel físico o de
hardware) existe un protocolo de comunicaciones (formato de los
mensajes, su orden y acciones o funciones)
Nivel Físico
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
PCI
SDU
PDU
Cabecera de
Información de Control
Para un nivel intermedio, contiene las
PCI y SDU de los niveles superiores
PDU: Protocol Data Unit = Unidad de Datos del Protocolo
PCI: Protocol Control Information = Información de Control del Protocolo SDU: Service Data Unit = Unidad de Datos del Servicio
FORMATO de una PDU
Unidad de Datos del Protocolo
UNIDAD COMPLETA DE INFORMACIÓN
INTERCAMBIADA POR ENTIDADES PARES
CADA PROTOCOLO DE COMUNICACIONES DEFINE SU PROPIA PDU
Datos
CABECERA
REDES DE COMPUTADORES
El sistema emisor
añade cabeceras de información de
control en cada uno de los niveles
salvo en el nivel físico
o de hardware
El sistema receptor
lleva a cabo en cada uno de los
niveles
(salvo en el nivel físico)
las funciones indicadas
en dichas cabeceras
y, posteriormente, va
eliminando,
progresivamente
, dichas cabeceras
ENCAPSULACIÓN (ARRIBA-ABAJO)
DESENCAPSULACIÓN (ABAJO-ARRIBA)
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
ENCAPSULACIÓN (ARRIBA-ABAJO) Y
DESENCAPSULACIÓN (ABAJO-ARRIBA) DE LAS
CABECERAS DE INFORMACIÓN DE CONTROL
RED
Nivel 2
Nivel 4
Nivel 3
Nivel 5
Hardware
Nivel 2
Nivel 4
Nivel 3
Nivel 5
Hardware
SISTEMA EMISOR SISTEMA RECEPTOR DATOS DATOS DATOS DATOS DATOS PCI 5 PCI 4 PCI 3 PCI 2 DATOS DATOS DATOS DATOS DATOS PCI 5 PCI 4 PCI 3 PCI 2La comunicación de arriba hacia abajo en el sistema emisor = Añadir cabeceras PCI a los datos de usuario La comunicación de abajo hacia arriba en el sistema receptor = Eliminar cabeceras PCI a los datos de usuario
Se pasan al nivel inmediatamente inferior, la CABECERA (PCI) y DATOS (SDU) del nivel superior
REDES DE
COMPUTADORES
Arquitecturas de comunicaciones
Estándares en las arquitecturas estructuradas de comunicaciones:
Definir, proponer, aprobar y publicar los protocolos estratificados
Dos tipos:
De Iure
(por razón, justicia, …): Arquitectura de comunicaciones
OSI del ISO (
International Standards Organization
)
De Facto
(hecho): Arquitectura de comunicaciones TCP/IP del IAB
(
Internet Advisory Board
) de Internet
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Arquitecturas de comunicaciones
Modelo de Arquitectura de Comunicaciones (software) para Interconexión de Sistemas Abiertos
Antes de OSI y TCP/IP (Internet): Computadoras = Sistemas cerrados o sistemas propietarios (sistemas de un fabricante incapaces de comunicarse con el de otros)
Cada organización o empresa compraba los ordenadores y dispositivos de comunicaciones a un fabricante
Torre de Babel: Protocolos de comunicaciones de los distintos fabricantes incompatibles
Hoy se utiliza para la descripción conceptual de los niveles de comunicaciones de otras arquitecturas
Modelo de referencia OSI
REDES DE
COMPUTADORES
Arquitecturas de comunicaciones
Modelo de referencia OSI
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
UNA HIPOTÉTICA RED DE COMPUTADORAS OSI
IP
IP
Encamina unidades de datos en función, de la dirección OSI ,del sistema final destinatario
ROUTER SISTEMA FINAL SISTEMA INTERMEDIO
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINAL SISTEMA FINALREDES DE
COMPUTADORES
Arquitecturas de comunicaciones
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
COMPARATIVA ARQUITECTÓNICA
Aplicación
Transporte
Internet
Red
de Acceso
Transporte
Aplicación Presentación SesiónRed
Enlace de DatosFísico
TCP/IP
OSI
Modelo de Referencia OSI: Referencia estandarizada para la descripción
conceptual de los niveles de comunicaciones de otras arquitecturas
ISO ha definido para OSI un conjunto de términos y conceptos estandarizados que con los mismos o diferentes nombres se han trasladado a otras arquitecturas como TCP/IP
Formato Universal de Sintaxis de Red
Independiente de la arquitectura física de la máquina
ASN.1
IEEE 802.3 SNAP utilizado en redes de área local del tipo Ethernet
PPP (HDLC) utilizado en líneas serie o punto a punto telefónicas (accesos ADSL)
Directorio X.500 = LDAP (TCP/IP)
ASN.1 = SNMP (TCP/IP)
El formato de representación de los
datos por Internet Formato BINARIO BIG ENDIAN y codificación
ASCII (7 bits)
Fiable y no Fiable no Fiable
REDES DE COMPUTADORES
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
ARQUITECTURA TCP/IP
5 NIVELES DE COMUNICACIONES
APLICACIÓN
TRANSPORTE
INTERNET o RED RED DE ACCESOMEDIO FÍSICO DE TRANSMISIÓN
TCP
y UDP
IP
(Ethernet o WiFi) Red de Acceso Ethernet, WiFi o PPP Correo (SMTP), Web (HTTP), … ENLACE FÍSICO o HardwareTRAMAS Ethernet/WiFi
DATOSMTU (Maximum Transmission Unit) = 1500 OCTETOS
• El PROTOCOLO DE APLICACIÓN añade una cabecera de aplicación a cada mensaje
• El PROTOCOLO TCP SEGMENTA, si procede (en función de la MTU de salida), el mensaje de aplicación y añade una cabecera TCP a cada segmento TCP numerando cada octeto de datos. A su vez, el PROTOCOLO UDP añade una cabecera UDP, sin numeración, a cada datagrama o mensaje UDP
• El PROTOCOLO IP añade una cabecera IP a cada segmento TCP o datagrama UDP y encamina en función de la dirección IP del destinatario
• El PROTOCOLO DEl NIVEL DE ENLACE o de la red de acceso (Ethernet, WiFi o PPP) añade su propia cabecera del nivel de enlace a cada datagrama IP o paquete IP y transmite hacia la siguiente máquina contigua o vecina, conectada a la misma red de acceso, en función de la dirección (Ethernet o WiFi) de dicha máquina
REDES DE
COMPUTADORES
ARQUITECTURA TCP/IP
Niveles y Unidades de Datos
DATOS
DATOS
DATOS
DATOS
mensaje
segmento TCP y datagrama UDP
datagrama IP o paquete IP
trama
APLICACIÓN
TRANSPORTE
INTERNET o RED RED DE ACCESOMEDIO FÍSICO DE TRANSMISIÓN
TCP y UDP
IP
(Ethernet o WiFi)Red de Acceso
…
Ethernet o WiFi Correo (SMTP), Web (HTTP), … ENLACEo Interfaz de la Red de Acceso
DATOS FÍSICO o Hardware
=
CARGA ÚTILMTU
DATOSMTU
Maximum Transmission Unit o
Unidad Máxima de Transferencia
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
ORIGEN
DESTINO
Nivel Físico
REDES DE COMPUTADORES
TRAMA
El conjunto de entidades del N2, de los routers vecinos y enlaces asociados, desde un origen a un destino
WiFi
Ethernet
Ethernet
Ethernet
Ethernet
Ethernet
Nivel de Enlace
Entidad WiFi de origen Entidad WiFi de destino Entidades Ethernet intermediasREDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
¿Por dónde debo
ir al destino?
El conjunto de entidades IP, de los routers vecinos, que indican la ruta o enlace para llegar al siguiente router vecino y que un paquete IP (encapsulado en su trama) llegue
al destino final
TRAMA
Routers
REDES DE COMPUTADORES
TRAMA
Entidad TCP de destino Entidad TCP de origen¡Me faltan los octetos de datos de aquellos segmentos TCP que todavía
no han llegado o han llegado con errores!
¡RETRANSMITE los que
no han llegado!
Las dos entidades TCP (o UDP), extremo a extremo, responsables del transporte fiable (TCP) o rápido o sin fiabilidad (UDP) de la carga útil de usuario almacenada en segmentos TCP (o datagramas UDP)
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
¿Qué debo enviar?
• Es la aplicación que ejecuta el usuario y que maneja, generalmente, mediante un interfaz gráfico “amigable” • Muestra la información recibida
• Envía los datos de usuario al proceso de aplicación del destino usando los servicios de los niveles inferiores
Usuario
Nivel de Aplicación
El conjunto de entidades o procesos de aplicación que maneja directamente
REDES DE COMPUTADORES
COMUNICACIÓN ENTRE NIVELES DE
SISTEMAS VECINOS
SISTEMA
A
INTERFAZ DE
RED
APLICACIÓN
INTERNET
TRANSPORTE
INTERFAZ DE
RED
APLICACIÓN
INTERNET
TRANSPORTE
mensajes
Segmentos TCP
Datagramas IP
RED
SISTEMA
B
tramas
tramas
Datagramas UDP(EMISOR)
(RECEPTOR)
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
El sistema emisor añade cabeceras de información de
control en cada uno de los niveles salvo en el nivel físico
o de hardware
El sistema receptor lleva a cabo en cada uno de los
niveles (salvo en el nivel físico) las funciones indicadas
en dichas cabeceras y, posteriormente, va eliminando,
progresivamente, dichas cabeceras
ENCAPSULACIÓN (ARRIBA-ABAJO) Y
DESENCAPSULACIÓN (ABAJO-ARRIBA) DE LAS
CABECERAS DE INFORMACIÓN DE CONTROL
REDES DE
COMPUTADORES
COMUNICACIÓN ENTRE NIVELES DE
SISTEMAS NO VECINOS VÍA UN ROUTER
SISTEMA
A
SISTEMA
B
INTERFAZ DE RED APLICACIÓN INTERNET TRANSPORTE INTERFAZ DE RED APLICACIÓN INTERNET TRANSPORTE tramasINTERFAZ DE
RED
INTERNET
tramasROUTER
Datagramas IP Datagramas IP mensajes (extremo a extremo) REDSegmentos TCP/Datagramas UDP
(extremo a extremo)
RED
(EMISOR)
Un ROUTER, en el trayecto entre
un origen y un destino, sólo
(RECEPTOR)
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
SISTEMA
A
INTERFAZ DE RED APLICACIÓN INTERNET TRANSPORTESISTEMA
B
INTERFAZ DE RED APLICACIÓN INTERNET TRANSPORTE tramas REDROUTER
INTERFAZ DE REDINTERNET
INTERFAZ DE REDINTERNET
RED REDROUTER
Datagramas IP Datagramas IP tramas tramas mensajes (extremo a extremo)Segmentos TCP/Datagramas UDP
(extremo a extremo)
(EMISOR)
(RECEPTOR)
COMUNICACIÓN ENTRE NIVELES DE
REDES DE
COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Direcciones de nivel de red y enlace
Todo sistema , máquina o nodo TCP/IP tiene tantas direcciones del nivel
de red y del nivel de enlace como redes de comunicaciones (
Ethernet
o
WiFi) a las cuales esté conectado
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Arquitectura TCP/IP
Direcciones de nivel de red y enlace
“A” tiene una dirección del nivel 2 para RED1 y una dirección de nivel 3 para RED1
“B” tiene una dirección del nivel 2 para RED2 y una dirección de nivel 3 para RED2
El router “R” tiene una dirección de nivel 2 para RED1 y otra RED2. El router “R” tiene una dirección de nivel 3 para RED1 y otra para RED2
REDES DE COMPUTADORES
Dirección MAC
Nunca cambia independientemente de la red Ethernet a la que se conecte
Conocida también como dirección física al estar asignada físicamente a la tarjeta de red (OUI + NIC)
Se asemeja al nombre de una persona
Dirección IP
Se asemeja al domicilio de una persona
Depende de dónde se encuentra realmente un equipo
Conocida también como dirección lógica
Asignada a cada máquina por el administrador de red
Ambas direcciones son necesarias para llevar a cabo una
comunicación entre máquinas
Direcciones MAC (Nivel de Enlace)
y Direcciones IP
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
RED 1 RED 2 RED de AccesoIP
R21 R22 R31 R32A
RED de Acceso “P” cliente IP TCP A21 A31B
RED de Acceso “P” servidor IP TCP(RECEPTOR)
B22 B32 1 miguel hola 11 unsaludomiguel
(EMISOR)
javier
miguel
hola un saludo
DATOS DE USUARIO (carga útil)
miguel Protocolo de Aplicación “P” un Usuario de Destino (CABECERA)
hola miguel hola
Protocolo de Transporte TCP R21 B32 1 miguel hola B32 R21 Destino un DATOS DE USUARIO hola DATOS DE USUARIO hola
Segmenta y numera los octetos
11
11 unsaludo B22 B32 1 miguel hola
B32
B22
saludo
saludo
1 5 7
Numeración TCP de los octetos del mensaje
1 miguel hola B32 B32 Destino 11 unsaludo 11 unsaludo 1 miguel hola B32 B32 11 unsaludo unsaludo un saludo un saludo 2 3 4 6 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Usuario de Destino (CABECERA) CABECERA APLICACIÓN
ok!
En la cabecera TCP hay un nº de secuencia que indica el primer octeto del campo Datos
MTU = 50 octetos MTU = 50 octetos
UN EJEMPLO SENCILLO DEL FUNCIONAMIENTO TCP/IP para un protocolo de Aplicación “P” montado sobre TCP y para el transporte
fiable del mensaje “hola un saludo” y con MTU = 50 octetos
1 miguel hola
REDES DE COMPUTADORES RED 1 RED 2 RED de Acceso
IP
R R21 R22 R31 R32A
RED de AccesoP
IP
TCP
A21B
RED de AccesoP
IP
TCP
B22 B32 RECEPTOR EMISOR Destino Siguiente Salto Nº de cable B32 R31 1 Encaminamiento IP en “A” Tabla IP de “A” 1Mensaje de “A” a “B”: hola un saludo
DATOS DE USUARIO (CARGA ÚTIL)
El Encaminamiento IP en el Sistema “A”
A31
•El encaminamiento siempre se realiza en función de la dirección IP destino (B32) y del contenido de la Tabla IP de “A”
•Todo sistema TCP/IP tiene una Tabla IP para encaminar paquetes IP
1 miguel hola
B32 B32
Destino
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
RED 1 RED 2 RED de AccesoIP
R R21 R22 R31 R32A
RED de AccesoP
IP
TCP
A21 A31B
RED de AccesoP
IP
TCP
(RECEPTOR) B22 Miguel (EMISOR) Javier Destino Siguiente Salto Nº de cable B32 R32 (“Yo” por RED2) 1 Encaminamiento IP en el Router “R” Tabla IP B32 1El Encaminamiento IP en el Router “R”
Mensaje de “A” a “B”: hola un saludo
DATOS DE USUARIO (CARGA ÚTIL) 1 miguel hola B32 B32 Destino 11 unsaludo 51
REDES DE
COMPUTADORES LAS MÁQUINAS DE ORIGEN Y DESTINO DEL NIVEL DE RED (IP) NO TIENEN PORQUÉ COINCIDIR CON LAS
MÁQUINAS DE ORIGEN Y DESTINO DEL NIVEL DE ENLACE
ORIGEN A
INTERFAZ DE RED APLICACIÓN INTERNET TRANSPORTEDESTINO B
INTERFAZ DE RED APLICACIÓN INTERNET TRANSPORTE tramas RED1INTERNET INTERNET
RED2 RED3 Datagramas IP tramas mensajes (extremo a extremo)Segmentos TCP/Datagramas UDP (extremo a extremo) 220.10.5.2 205.20.8.3 00-0F-EA-3E-FD-DE 00-00-20-64-51-06 220.10.5.1/ 200.1.1.1 200.1.1.2/ 205.20.8.1 220.10.5.0 200.1.1.0 205.20.8.0 00-0F-EA-3E-FD-DE 220.10.5.2 205.20.8.3 SDU
cabecera trama datos trama
00-00-2A-59-44-F3
00-00-25-33-FF-D1 220.10.5.2 205.20.8.3 SDU
cabecera trama datos trama
00-00-20-64-51-06 00-00-2A-59-44-F3 (RED1) 00-00-25-33-FF-D1 (RED3)
INTERFAZ DE RED INTERFAZ DE RED
00-00-18-13-C3-D2 220.10.5.2 205.20.8.3 SDU
cabecera trama datos trama
00-00-14-17-32-25 Dirección origen trama Dirección destino trama Dirección IP origen Dirección IP destino 00-00-18-13-C3-D2 (RED2) 00-00-14-17-32-25 (RED2) ROUTER ROUTER R1 R2 Datagramas IP
Y NUNCA COINCIDEN CUANDO DICHAS MÁQUINAS NO SON VECINAS PORQUE AL MENOS HABRÁ UN ROUTER EN EL TRAYECTO
La dirección destino de una trama con origen “A” NUNCA es la de “B”
REDES DE COMPUTADORES
REDES DE
COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Interfaz de
sockets
En la línea divisoria entre los niveles de transporte y aplicación se
encuentra la
interfaz de sockets:
API basada en directorios con funciones de comunicaciones
Permite integrar aplicaciones sobre el nivel de transporte e identificar y conectar los procesos clientes y servidores del nivel de aplicación
La mayoría de las aplicaciones en Internet funcionan según el típico
modelo cliente y servidor
:
Servidor: Proceso que ofrece un servicio en la red
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
NIVELES SUPERIORES e INFERIORES
DE LA ARQUITECTURA TCP/IP
EXTREMO A EXTREMO EXTREMO A EXTREMO INTERFAZ DE RED APLICACIÓNIP
TCP/UDP
INTERFAZ DE REDIP
INTERFAZ DE RED ROUTER o SISTEMA INTERMEDIO INTERFAZ DE RED APLICACIÓNIP
TCP/UDP
INTERFAZ DE REDIP
INTERFAZ DE RED NIVELES SUPERIORES NIVELES INFERIORES NIVELES SUPERIORES NIVELES INFERIORESSISTEMA FINAL SISTEMA FINAL
ROUTER
o SISTEMA INTERMEDIO
Ethernet o WiFi Ethernet o WiFi
ENTRE DOS EQUIPOS VECINOS CONECTADOS A LA MISMA RED DE ACCESO EN EL TRAYECTO ENTRE EL ORIGEN Y EL DESTINO
REDES DE
COMPUTADORES NIVELES INFERIORES DE LA ARQUITECTURA TCP/IP
IPv4
ICMP
Hardware
RE D DE A CCE S O IN T E R N E T ARPMEDIO FÍSICO DE TRANSMISIÓN
Protocolo del Interfaz de la Red de Acceso:
Ethernet , WiFi
PPP
Permite obtener automáticamente la dirección del nivel de enlace o dirección MAC (media access control) asociada a la dirección IP de una máquina vecina en una RAL de difusión (del tipo Ethernet o WiFi)
El PROTOCOLO IP Y LOS PROTOCOLOS DEL NIVEL DE ENLACE SIEMPRE ACTÚAN ENTRE DOS MÁQUINAS VECINAS CONECTADAS A LA MISMA RED DE ACCESO EN EL
TRAYECTO ENTRE EL ORIGEN Y EL DESTINO
NIVEL DE RED o NIVEL IP
NIVEL DE ENLACE
TCP
UDP
•IP para el encaminamiento de paquetes IP entre máquinas vecinas
•ICMP para el envío de mensajes de control en Internet
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
APLICACIÓN
TRANSPORTE
INTERNET
INTERFAZ
DE
RED
HARDWARE
RED DE ACCESOInterfaz de sockets
UBICACIÓN del INTERFAZ DE SOCKETS
•Para integrar aplicaciones sobre el nivel de transporte
•Identificar y conectar los procesos clientes y servidores del nivel de aplicación
•Hacer uso directo de los servicios TCP y UDP e implícitamente del resto de servicios de la arquitectura
(API de sockets o API de red
basado en directorios con funciones de comunicaciones)
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Interfaz de
sockets
Cada proceso cliente y servidor está identificado por un nº de puerto
Puerto
: Entero positivo manejado por TCP y UDP para identificar tanto
al proceso servidor como al proceso cliente
Web: 80
DNS: 53
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Del
0 al 1.023
: Procesos servidores estándares en
Internet
Del
1.024 al 65.535
: Procesos servidores no
estándares en Internet y procesos clientes
Del
1.024 al 49.151
: Procesos servidores de aplicaciones
de empresas (o particulares) desarrolladoras de software
Del
49.152 al 65.535
se recomienda
que se asignen
dinámicamente por el sistema operativo a los procesos
clientes
NÚMEROS DE PUERTO DEFINIDOS
POR IANA-ICANN
RFC-1700, STD-0002
REDES DE
COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Interfaz de
sockets
Socket
:
punto de acceso o extremo de una comunicación entre un proceso
cliente y otro servidor
Dirección IP
Protocolo TCP o UDP
Nº puerto
Conexión
:
Definida por una pareja de sockets (socket cliente y socket
servidor) que se comunican
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Para TCP o UDP, la combinación de una dirección IP y
un número de puerto
identifica
un punto de conexión
del nivel de transporte o “socket”
Ejemplo de socket:
138.10.1.16 : 80
Dirección IP Número
de Puerto
Socket
(Para TCP o UDP)
Resumen del Concepto Socket
REDES DE COMPUTADORES
C:\>netstat –a -n
Conexiones activas
Proto Dirección local Dirección remota Estado TCP 0.0.0.0:25 0.0.0.0:0 LISTENING
TCP 0.0.0.0:80 138.100.9.10:12234 ESTABLISHED TCP 138.100.10.117:49152 138.100.8.1:143 ESTABLISHED UDP 0.0.0.0:2000 *:* LISTENING
C:\>
Ejemplo de Sockets Locales y Remotos
Servidor local SMTP montado sobre TCP a la escucha de cualquier conexión a la máquina local, vía TCP, por cualquier dirección IP local
o interfaz de entrada y desde cualquier dirección y puerto de cliente
Conexión establecida, con el servidor local HTTP , vía TCP, a través de cualquier dirección IP local o interfaz de entrada,
Servidor local con nº de puerto 2000 a la escucha de cualquier acceso a la máquina local, vía UDP, a través de cualquier dirección IP local o interfaz de entrada y desde
cualquier dirección y puerto de cliente
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
CABECERAS DE INFORMACIÓN DE CONTROL
Información más Relevante
Datos Cabecera Mensaje Cabecera TCP (UDP) Cabecera IP Cabecera EthernetDirección IP Origen (32 bits) Dirección IP Destino (32 bits)
Datos Cabecera Mensaje Datos Cabecera Mensaje Cabecera TCP (UDP) Datos Cabecera Mensaje Cabecera TCP (UDP) Cabecera IP Mensaje Segmento TCP (o Datagama UDP) Datagrama IP Trama Ethernet
N° Puerto Cliente (16 bits) N° Puerto Servidor (16 bits)
Información dependiente de la aplicación
Dirección Ethernet Origen (48 bits) Dirección Ethernet Destino (48 bits)
TIPO = Protocolo Superior (TCP = 6, UDP = 17)
TIPO = Protocolo Superior (IP = 2048)
REDES DE
COMPUTADORES
Un Ejemplo de Arquitectura TCP/IP
HARDWARE
ENLACE
Ethernet, WiFi, PPPProtocolos entre Routers Avanzados (OSPF)
ICMP
TCP
UDP
RED DE ACCESO SMTP....
ARP
HTTP .... DNS DHCP RTPIP
(CORREO) (WEB) Resolución de direcciones simbólicas en numéricas ConfiguraciónTCP/IP Audio y vídeo
NIVEL DE APLICACIÓN NIVEL DE TRANSPORTE NIVEL DE RED
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
2.4 Nivel de enlace
Generalidades
Funciones y servicios
Protocolos actuales del nivel de enlace en Internet
REDES DE COMPUTADORES
APLICACIÓN
TRANSPORTE
INTERNET o RED RED DE ACCESOMEDIO FÍSICO DE TRANSMISIÓN
(Ethernet o WiFi)
Red de Acceso
…
FÍSICO o Hardware ENLACENivel de Enlace
o
Nivel de Comunicaciones del Interfaz de la Red de
Acceso
Nivel más inferior de comunicaciones de la
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Nivel de enlace
Nivel Inferior de la arquitectura TCP/IP para el
intercambio de información entre equipos vecinos
Los dos equipos deben usar el mismo protocolo de nivel
de enlace
Cada trama de nivel de enlace encapsula un único paquete
IP
Generalidades
REDES DE COMPUTADORES
MEDIO FÍSICO DE INTERCONEXIÓN
MÁQUINAS VECINAS O CONTIGUAS
MEDIO FÍSICO NIVEL DE ENLACE NIVEL DE RED NIVEL FÍSICO NIVEL DE ENLACE NIVEL DE RED NIVEL FÍSICO RED DE ACCESO
(Ethernet, WiFi, línea serie o punto a punto)
PROTOCOLO
(Ethernet, WiFi o PPP)
tramas del nivel de enlace Las dos máquinas
deben usar el mismo protocolo del nivel de enlace
Nivel inferior de la arquitectura TCP/IP y, por tanto, entre Máquinas Vecinas, es decir, conectadas a la misma Red de Acceso para el intercambio de
paquetes IP encapsulados en tramas de dicha Red de Acceso
RED DE ACCESO RED DE ACCESO
(cobre, fibra óptica, aire)
Nivel de Enlace
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
. . .A
. . .B
ENLACE DE DATOS
PROCESO O ENTIDAD DEL NIVEL DE ENLACEProtocolo del Nivel de Enlace
(Tubo “lógico” punto a punto)
TRAMAS
MÁQUINAS VECINAS O CONTIGUAS
PROCESO O ENTIDAD DEL NIVEL DE ENLACE
Dos procesos o entidades pares o iguales y, por tanto,
“
hablando el mismo idioma
”
en función de un mismo
protocolo de comunicaciones del nivel de enlace
69
Nivel de Enlace
REDES DE COMPUTADORES
…
A
…
B
MEDIO FÍSICO
Nivel FísicoTRAMAS
…
TRAMAS
Encapsulan paquetes del nivel de red
MÁQUINAS VECINAS O CONTIGUAS
Intercambio de tramas encapsulando datagramas IP o paquetes IP
Nivel de Enlace Nivel de Enlace Nivel Físico
Nivel de Enlace
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
R
(ROUTER) Nivel de Enlace Protocolo del Nivel de Enlace Protocolo delNivel de Enlace Nivel
de Enlace
…
…
Nivel de Red Nivel de Red Nivel de Red Protocolo del Nivel de Red Protocolo del Nivel de RedEnvía tramas de datos
1
2
Envía tramas de datosA
(Origen) (Destino)B
MÁQUINAS VECINAS “A” y “R” MÁQUINAS VECINAS “R” y “B” Red de Acceso Ethernet Red de Acceso WiFiProtocolo Ethernet Protocolo WiFi
SI LOS SISTEMAS FINALES ORIGEN Y DESTINO NO SON VECINOS, las direcciones origen y destino de las tramas en un punto del trayecto no tienen porqué coincidir con las direcciones origen y destino del nivel de enlace de los
sistemas finales e, incluso éstos, pueden disponer de protocolos del nivel de enlace diferentes si sus redes de acceso son diferentes
71
Confirmaciones
PROTOCOLO NO FIABLE
(sin confirmaciones) PROTOCOLO FIABLE
(envío de confirmaciones)
REDES DE COMPUTADORES
1. Sincronización y Delimitación de trama
2. Control (detección y corrección o recuperación) de errores
3. Control de flujo
FUNCIONES PRINCIPALES DE UN PROTOCOLO
DEL NIVEL DE ENLACE
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
TRAMAS ETHERNET
(26 octetos de información de control)
En el nivel Físico
FUNCIÓN DE SINCRONIZACIÓN
Y DELIMITACIÓN DE TRAMA
TRAMA ETHERNET
10101010 10101010 10101011 PREÁMBULO DE SINCRONIZACIÓN 7 octetos (10101010) DELIMITADOR DE INICIO DE TRAMA 1 octeto (10101011)
TRAMAS WIFI
(49 octetos de información de control)–
En el nivel Físico
TRAMA WIFI
…
…
PREÁMBULO DE SINCRONIZACIÓN 7 octetos dependiendo de la norma IEEE 802.11 g/n DELIMITADOR DE INICIO DE TRAMA 2 octetos…
CABECERA FÍSICA PLCP 6 octetos…
15 octetos de nivel físico (34 octetos de Información de Control para tramas de datos)
(18 octetos de Información de Control para tramas de datos)
8 octetos de nivel físico
Velocidad de transmisión, modulación, …CRC
TOTAL DE INFORMACIÓN DE CONTROL = 8 + 18 = 26 OCTETOS
TOTAL DE INFORMACIÓN DE CONTROL = 15 + 34 = 49 OCTETOS
REDES DE COMPUTADORES
TRAMAS PPP
(accesos ADSL vía cable telefónico)
En el nivel de Enlace
(17 octetos de información de control)•
GUIÓN DELIMITADOR
(01111110) de Inicio y Fin de trama
FUNCIÓN DE DELIMITACIÓN DE TRAMA
TRAMA PPP
01111110
GUIÓN01111110
GUIÓN8/6 octetos de Información de control
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
FUNCIÓN DE CONTROL DE ERRORES
Detección y recuperación de errores lógicos
(anomalías que no
suelen ocurrir por
tramas perdidas, desordenadas y duplicadas
)
y errores físicos o de transmisión
(anomalías que no suelen
ocurrir por
bits cambiados
, típicamente en redes WiFi)
en las
tramas
Hola, ¿hablo con Madrid? Sí, digame...
Bla, bla, bla...
¡Repite! no te he entendido ¡Vale, recibido! Adios. Bla ... Bla ... Bla ... 75
REDES DE COMPUTADORES
Función por la que se asegura que una entidad o proceso emisor del nivel de enlace no inunde con datos a su entidad o proceso receptor vecino del nivel de enlaceFUNCIÓN DE CONTROL DE FLUJO
Hola, ¿hablo con Madrid? Sí, digame...
Bla, bla, bla...
¡Espera! no vayas tan rápido. ¡Vale, recibido! Adios. Bla ... Bla ... Bla ...
Mecanismo básico de control de flujo:
Parada y espera
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Mecanismo que
impide
a la entidad emisora enviar una nueva trama de datos sin haber recibido una confirmación de la anterior La entidad emisora, una vez transmitida una trama, SE PARA Y ESPERA a recibir su confirmación antes de enviar una nueva trama
MECANISMO DE PARADA-ESPERA
Emisor Receptor
FUNCIÓN DE CONTROL DE FLUJO
REDES DE COMPUTADORES
PROTOCOLOS
DEL NIVEL DE ENLACE
EN INTERNET
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Protocolo Ethernet del Interfaz de la Red
de Acceso Ethernet
APLICACIÓN
TRANSPORTE
INTERNET
HARDWARE
RED DE ACCESOFÍSICO
Control de Acceso al Medio (MAC)
Niveles Ethernet
IP
TCP
UDP
Aplicaciones
ARQUITECTURA
TCP/IP
en una Red Ethernet Arquitectura TCP/IPProtocolo Ethernet
ENLACE
MAC: Media Access Control
REDES DE COMPUTADORES
Servicio
No
Fiable
No
hay control de errores ni control de
flujo
Detecta
errores
físicos
o
de
transmisión (bits cambiados) y elimina
dichas tramas
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Formato de la Trama Ethernet
Dirección MAC Destino
Datos
Dirección de la tarjeta de red de la MÁQUINA DE DESTINO
a la que va dirigida el campo de Datos
Dirección de la tarjeta de red de la MÁQUINA DE ORIGEN
que transmite la trama
Identificador
del proceso del nivel superior
(ARP=2054, IPV4=2048, …)
Datagrama IP o paquete ARP
Dirección MAC Origen 6 octetos 6 octetos
Tipo
2 octetos Control de Verificación (CRC) 4 octetosCabecera de información de control
Cola de información de control
(hasta 1500 octetos)
IEEE 802 MAC 00:A0:10:20:30:00 IEEE 802 MAC 00:17:31:91:79:C4 Detección en recepción de potenciales errores físicos de transmisión mediante un CRC o código polinómicoMTU
81REDES DE COMPUTADORES
Protocolo WiFi
APLICACIÓN
TRANSPORTE
INTERNET
HARDWARE
RED DE ACCESOFÍSICO
Control de Acceso al Medio (MAC)
Niveles IEEE 802.11
IP
TCP
UDP
Aplicaciones
Protocolo WiFi
MAC: Media Access Control
ARQUITECTURA
TCP/IP
Arquitectura TCP/IP en una Red WiFiREDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Servicio Fiable
Hay control de errores y flujo
Detecta
errores
físicos
o
de
transmisión
(bits
cambiados), eliminando y recuperando dichas tramas
REDES DE COMPUTADORES
ARQUITECTURA TCP/IP
EL PROTOCOLO DEL INTERFAZ DE RED EN
LAS LÍNEAS PUNTO A PUNTO DE INTERNET
RFC-1661 STD 0051
APLICACIÓN
TRANSPORTE
INTERNET
HARDWARE
FÍSICO
IP
TCP
UDP
Aplicaciones
PPP
RED DE ACCESO: Línea serie o punto a punto(accesos ADSL) (Point-to-Point Protocol)
Arquitectura TCP/IP en una Red de Acceso Punto a Punto
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Con confirmaciones o FIABLE
Protocolo PPP con negociación previa de fiabilidad
Sin confirmaciones o NO FIABLE
Protocolo PPP (configuración por omisión)
Servicio Fiable y No Fiable
REDES DE COMPUTADORES
2.5 Nivel de red
Generalidades
Tipos de transmisiones
Direccionamiento IPv4
Protocolo IPv4
Protocolo ICMPv4
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
IPv4
Hardware RED DE ACCE SO IN T ER N ETProtocolo del Interfaz de la Red de Acceso:
Ethernet, WiFi o PPP
NIVEL IP o NIVEL DE RED o NIVEL DE
INTERNET
Protocolo de
encaminamiento
de la actual red
Internet
TCP
UDP
87REDES DE COMPUTADORES
Nivel de red
Protocolo IP: Nivel inferior TCP/IP responsable del encaminamiento, en
función de la dirección IP del destinatario y siempre entre dos máquinas vecinas conectadas a la misma red de acceso en el trayecto entre el origen y el destino
Un datagrama IP lleva encapsulado un segmento TCP o datagrama UDP
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Dos Versiones del Protocolo IP
IPv4
: Protocolo de encaminamiento
ACTUAL
en Internet
Versión que está alcanzando el final de su vida operativa
El mundo de las comunicaciones ha evolucionado mucho desde su aparición
Aunque se diseñó hace más de 40 años, sigue funcionando, incluso, con aplicaciones en tiempo real basadas en streaming de audio y vídeo
Deficiencias de diseño para la actual y futura red Internet
IPv6
: Protocolo de encaminamiento
FUTURO
en Internet
IPv6 es un IPv4 mejorado
Diferencias actuales con respecto a IPv4:
DIRECCIONAMIENTO: De 4 octetos a 16 octetos
Flexibilidad y rapidez en el ENCAMINAMIENTO (mayor rendimiento en los routers): Cabecera de información de control más simple con la mitad de campos
SEGURIDAD
REDES DE
COMPUTADORES
Nivel de red
IPv4 encamina paquetes por los diferentes routers de Internet desde un origen a un destino en función de la dirección IP del destino y entre máquinas vecinas
Entre el origen y el destino en Internet pueden aparecer muchos routers
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Comunicaciones en Internet
Los paquetes IP pueden pasar a través de una gran variedad de
routers y redes pertenecientes a ISPs de diferentes niveles
ISPn1
ISPn1
ISPn1
ISPn3 Local ISP Localn3ISPn2
ISPn3 local Terminal en Pozuelo de Alarcón Servidor en Las Vegas ISPn3 Local ISPn3 LocalISPn2
ISPn2
ISPn2
ISPn2
ISPn2
ISPn3 Local IXP IXP IXPREDES DE
COMPUTADORES
Nivel de red
Unidifusión
(
unicast
)
Tipos de transmisiones
Transmisión punto a
punto desde un
sistema final origen a
un sistema final destinatario Comunicación de “1 a 1” con entrega a un único interfaz En aplicaciones tales como programas de radio y televisión, etc. Muy poco eficientes. A nivel IP se transmiten los mismos datagramas a todos los destinos.
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura TCP/IP
Nivel de red
Multidifusión
(
multicast
):
Tipos de transmisiones
Transmisión, en un solo envío, desde un sistema final origen a todos los sistemas destinatarios que comparten una misma dirección IP de multidifusióncorrespondiente a un grupo Comunicación de 1 a “n” con entrega a “n” interfaces
Si hay “n” destinatarios en el grupo, sólo se transmite una vez la información desde el sistema origen
Routers de multidifusión por Internet manejan direcciones IP de multidifusión y hacen las copias necesarias
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REDES DE COMPUTADORES