Tema 8: Internetworking

(1)

-Fa c ult ad de Inf or mát i ca -Red e s d e Com p uta do res

Tema 8:

Internetworking

Introducci

ó

n.

Conceptos

Necesidad de interconectar redes

Dispositivos de interconexi

ó

n

Repetidores (

Hubs

,

repeaters

)

Puentes (

Bridges

)/Conmutadores (

Switches

)

Encaminadores

(

Routers

)/

Pasarelas(Gateways

)

Internet:

The

big

-

one

(

big

-

WAN)

Definici

ó

n

Evoluci

ó

n hist

ó

rica

Arquitectura TCP/IP

(2)

UPV -Fa c ult ad de Inf or mát i ca -Red e s d e Com p uta do res

1. Existe una gran variedad de redes:

SNA, DECNET, basadas en OSI,

LANs (Ethernet, TokenBus, Ring, DQDB, FDDI, FastNet, .... )

2. Seguirán existiendo

por ...

Razones económicas:

IBM --> SNA

Sistemas UNIX --> TCP/IP

LANs --> difícilmente asumirán OSI ($) Crecimiento de redes basadas en OSI

Razones Técnicas:

Ethernet --> Bajo coste, fácil mantenimiento,.. Token Ring --> Tiempo real

Evolución Tecnológica:

Introducci

(3)

-Fa c ult ad de Inf or mát i ca -Red e s d e Com p uta do

res

3.- Voluntad / Necesidad de comunicarse independientemente del

tipo de red utilizado.

Escenarios: LAN -- LAN LAN -- WAN WAN -- WAN

LAN -- WAN -- LAN

4.- Necesidad de que exista unas “cajas negras” o “RELÉS” que

muevan la información de una red a otra.

Repetidores Puentes

Introducci

(4)

Introducci

ó

n

(III)

Independientemente del nivel al que se trabaje, la complejidad dependerá de si existe o no mucha diferencia entre las redes a interconectar.

- diferencia de longitud entre los formatos. - distintos algoritmos de CheckSum.

- Inexistencia de soporte en red destino para algunas características de la red origen (p.e. Prioridad en Token Ring, no existe en Ethernet). - Servicio con conexión vs. Servicio sin conexión.

(5)

Repetidores

Trabajan a nivel 1

Amplifican y discriminan señal Transmiten en ambas

direcciones

Unen segmentos de red, no redes misma tecnología No buffering

No aislamiento lógico de segmentos

Si dos estaciones de diferentes segmentos Tx a la vez colisión NO CICLOS

Re

(6)

Repetidores

Ethernet (Hubs)

Pueden desplegarse en árbol (multi-tier), con un HUB en la raíz del árbol. Cada LAN conectada se denomina segmento

Ventajas:

Simple y bajo coste

La estructura arbórea aumenta la robustez de la red. Si un HUB deja de responder, el resto dispone de

comunicación limitada.

Extienden la distancia máxima entre dos nodos (100m por Hub)

Limitaciones

Un único dominio de colisión limita la productividad máxima de la red.

Para una tecnología LAN, existen restricciones en cuanto al número máximo de nodos por dominio de colisión y a la máxima extensión geográfica de la red.

No puede conectar diferentes tipos de Ethernet LANs (e.g., 10BaseT and 100baseT)

(7)

Bridges

P

Trabajan a Nivel-2 Almacenan y retransmiten Verifican el CRC.

Sólo pasan tramas OK. No se propagan colisiones

Direccionamiento compatible a Nivel-2 Puede unir LANs de distinta tecnología Bridged LANs o LANs Extendidas

(tamaño acotado, diámetro máx = 7) NO CICLOS !!

(8)

Puentes: filtrado de tramas, reenv

í

o

Reenvío (forwarding):

¿Cómo sabe a que segmento LAN debe reenviar una trama ?

Los puentes aprenden qué nodos pueden ser alcanzados a

través de sus puertos: Mantienen unas tablas de filtrado

Cuando una trama es recibida, el puente “aprende” cual es el puerto que debe usar para alcanzar al emisor de la trama.

Almacena esta información en la tabla de filtrado.

Entradas de la tabla de filtrado:

(Dirección de un nodo, puerto del puente, Fecha)

Las entradas de la tabla caducan (Un TTL típico: 60 minutos)

Los puentes encaminan las tramas de acuerdo con la

información aprendida. Si NO saben por donde esta la

máquina destino, retransmiten la tramas por todos sus

puertos menos por el que recibió la trama

(9)

Puentes

como

troncales

de

una

LAN

La interconexión de puentes SIN disposición de troncal no es aconsejable por dos razones:

- Si falla el HUB del dpto “Computer Science”, se rompe la comunicación - Todo el tráfico entre EE y SE debe atravesar el segemnto de CS

(10)

Conmutadores (

Switches

)

Funcionamiento similar a un

puente:

Cada puerto de entrada

corresponde a un dominio de colisión independiente.

Pueden operar en modo

full-duplex (Sin CSMA/CD)

En cada puerto podemos colocar

un host (dedicado) o un segmento

con varios hosts compartiendo el

dominio de colisión.

Disponen de una red de

interconexión interna que conecta

todos los puertos entre sí.

Se suelen utilizar como troncales

(backbones) de redes corporativas.

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-Fa c ult ad de Inf or mát i ca -Red e s d e Com p uta do res 100-Mbps Switches

Ejemplo 100Mbps Ethernet:

Estrategia de troncal

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UPV -Fa c ult ad de Inf or mát i ca -Red e s d e Com p uta do res R LAN/WAN R redes IP pasarelas hosts LAN/WAN LAN/WAN

Internet.

Definición de Internet:

Conjunto de redes heterogéneas conectadas entre sí.

Arquitectura de Internet:

Admite cualquier tecnología de red (independiente del hardware). Red virtual.

Concepto de pasarela (router).

(13)

Routers

(14)

The

Internet: Un poco de historia (I)

1962 – 1969:

A principios de los 60 se concibe por primera vez la idea de Internet. Bajo el liderazgo de un proyecto de investigación, Advanced Research Project Agency (ARPA), del

departamento de defensa de los EEUU. El objetivo final fue el de compartir los recursos de super-computación entre la comunidad científica de los EEUU.

1971:

ARPANET crece a un total de 23 nodos que conectan

Universidades y centros de investigación gubernamentales a lo largo de EEUU.

1973:

ARPANET establece enlaces internacionales con University College en Londres y con el asentamiento de radares de la corona Noruega.

1983:

(15)

1991:

Nace el World Wide Web !!

Principios de los 90:

“The Bangeman Report”: Al Gore y la Comunidad Europea unen esfuerzos e iniciativas para construir la “Autopista de la información”

1994:

Pizza Hut anuncia la posibilidad de hacer pedido a través de sus servidores Web ☺

1996:

Telecommunications Reform Act: El mercado de las telecomunicaciones se libera

Cerca de 55 millones de nodos están accesibles en Internet. Internet se expande a lo largo del globo.

Tim Berners-Lee

The

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Usuarios

Internet

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-Fa c ult ad de Inf or mát i ca -Red e s d e Com p uta do res http://research.lumeta.com/ches/map/

Mapas

(18)

UPV -Fa c ult ad de Inf or mát i ca -Red e s d e Com p uta do res Red Físico Enlace Sesión Transporte Red Aplicación Presentación Físico Enlace Sesión Transporte Red Aplicación Presentación Físico Físico Enlace Enlace Red Red

Máquina A Router Router Máquina B

2. ISO, Internet y TCP/IP.

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-Fa c ult ad de Inf or mát i ca -Red e s d e Com p uta do res TCP UDP Controlador Ethernet IP Acceso a la sub-red Red Transporte Aplicaciones Telnet WWW Time ICMP ARP Protocolos de encaminamiento

Descripci

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Standards

en Internet

Estándares de-facto

“Rough consensus and running code”, D. Clark

Se definen en documentos

llamados RFCs (Request For

Comments) disponibles en línea:

http://www.rfc-editor.org/

IAB

IRTF

IETF

_IETF

1983

1989

Internet

Society

Internet

Society

~1991

Para que un nuevo protocolo sea un estándar Internet ha

de pasar por varias fases después de haberse publicado

como RFC:

Proposed Standard (si se considera de interés)

Draft Standard (implementación operativa probada) Internet Standard (aprobación por el IAB)