Loading…

Flash Player 9 (or above) is needed to view presentations.
We have detected that you do not have it on your computer. To install it, go here.

Like this presentation? Why not share!

Uf1 nf2. arquitectures de xarxa mz

on

  • 788 views

 

Statistics

Views

Total Views
788
Views on SlideShare
788
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
2
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Uf1 nf2. arquitectures de xarxa mz Presentation Transcript

  • 1. Arquitectures de xarxa UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Arquitectures de comunicacions Mòdul 5: Xarxes locals
  • 2. Protocol de comunicacions És el conjunt de regles perfectament organitzades i convingudes per mutu acord que especifiquen l'intercanvi de dades o ordres durant la comunicació entre els nodes que formen part d'una xarxa Els protocols sovint són públics i són normatives o recomanacions de UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa les associacions d'estàndards Un protocol (en societat o política) també és un conjunt de regles que cal observar pel que fa a l’etiqueta, les presidències, etc., en les cerimònies i en les relacions oficials Exemples: Protocols IP, HTTP, TCP, FTP (la P és sempre de protocol) Atenció: En la vida real els protocols no són obligatoris però en les comunicacions són IMPRESCINDIBLES Mòdul 5: Xarxes locals
  • 3. Exemple de protocol. Telèfon Passos d'una trucada Despenjar el telèfon a l'emissor Esperar to. Si no hi ha to tornar a penjar/despenjar UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Marcar el número de telèfon del receptor Si el receptor esta ocupat sona el to de comunicant. Si el receptor no comunica, sonen els tons de trucada a l'emissor i el timbre al receptor. El receptor despenja el telèfon (accepta la comunicació) L'emissor i el receptor es comuniquen (comunicació full-duplex) L'emissor o el receptor finalitzen la comunicació penjant el telèfon Mòdul 5: Xarxes locals
  • 4. Punts clau del disseny d'arquitectures de xarxa Encaminament Quant hi ha més d'una ruta possible entre l'origen i el destí, s'ha d'escollir una. Normalment, serà la més curta o la que estigui menys saturada UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Adreçament Cal un mecanisme per saber quin procés (programa) dels molts que pot tenir en marxa una mateixa màquina és l'emissor o el receptor del missatge Accés al medi En les xarxes amb mitjà de transmissió compartit, cal establir un sistema per controlar l'ordre a fi d'evitar col·lisions (com quan dos usuaris de walkie-talkie parlen alhora). Mòdul 5: Xarxes locals
  • 5. Punts clau del disseny d'arquitectures de xarxa Saturació del receptor Si el receptor és més lent que l'emissor o ha de processar les dades , es pot saturar i que es perdin dades. Una possible solució és que el receptor avisi quan està disposat a rebre més dades Manteniment de l'ordre UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Algunes xarxes canvien la seqüència dels missatges, que després cal reconstruir. Es soluciona amb la numeració dels fragments. Control d'errors La taxa d'error mai és nul·la, de manera que cal posar-se d'acord sobre com es detectaran i corregiran els errors. Multiplexació Cal evitar les interferències en mitjans compartits per multiplexació. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 6. Model arquitectònic de xarxa Capa o nivell En el disseny de xarxes s'utilitza sovint el concepte de capa o nivell com una forma d'estructurar les funcions i serveis que les xarxes proveeixen. Màxima: “divideix i guanyaràs”. Per resoldre problemes grans sovint cal UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa dividir el problema en parts petites. Interfície Són les normes de comunicació entre dues capes consecutives La interfície és el conjunt de serveis i operacions que una capa inferior ofereix a una capa superior. Molts d'aquests conceptes també són aplicables en altres àrees de la informàtica (programació – programació modular-, GUI, programació orientada a objectes, encapsulament) Mòdul 5: Xarxes locals
  • 7. Models basats en nivells o capes Avantatges Permet que diferents tipus de maquinari i programari (de diferents empreses i desenvolupadors) es comuniquin entre si. Augmenta la interoperabilitat dels sistemes. UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Impedeix que els canvis en una capa afectin a la resta de capes (encapsulament, caixa negra) Facilita la normalització i estandardització dels components de xarxa Divideix la complexitat d'una comunicació a través d'una xarxa en parts més petites. És fàcil incorporar millores i nous serveis per què no afecten a totes les capes. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 8. Funcions d'un protocol Associacions que determinen els protocols IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineering) UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa ANSI (American National Standards Institute) TIA (Telecommunications Industry Association) EIA (Electronic Industries Alliance) ITU (International Communications Union) Mòdul 5: Xarxes locals
  • 9. Sistemes oberts Son aquells sistemes capaços d'interconnectar-se amb altres sistemes d'acord amb unes normes preestablertes El concepte de sistema obert va ser proposat inicialment per la ISO (International Organization for Standardization UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa La ISO ha proposat el model arquitectònic OSI (Open Systems Interconnection) que s'encarrega de definir un model genèric per a la interconnexió de Sistemes Oberts Països membres de la ISO El contrari a un sistema obert seria un sistema patentat i tancat. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 10. Model arquitectònic de xarxa UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Sentit Sentit de la de la comunicació comunicació Mòdul 5: Xarxes locals
  • 11. Comunicació entre capes (interfícies) La comunicació entre capes es fa a través de la interfície Als serveis d'una capa si accedeix a través dels SAPs (Service Acces Point). Són les portes d'accés que utilitzades per les entitats UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa per accedir al serveis. Les interfícies estan perfectament definides mitjançant un sistema un sistema de crides i respostes anomenades PRIMITIVES El nom de cada primitiva es compon es compon de dos parts Nom del servei o funció en majúscules Nom de la primitiva fonamental OSI Exemple: CONNECT.request Mòdul 5: Xarxes locals
  • 12. Comunicació entre capes (serveis) Primitives OSI d'un servei Sol·licitud (.request): Una entitat sol·licita un servei Indicació (.indication): Un entitat és informada que ha succeït un UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa esdeveniment Resposta (.response): Un entitat respon a un esdeveniment Confirmació (.confirm): Una entitat és informada sobre una sol·licitud efectuada anteriorment No tots els serveis necessiten de totes les primitives Serveis orientats a connexió o no orientats a connexió Serveis confirmats o no confirmats Mòdul 5: Xarxes locals
  • 13. Exemple de protocol. Telèfon Protocol de connexió telefònica CONNEXIÓ UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Entitat Persona Entitat Persona Entitat Telèfon Entitat Telèfon (Capa n+1) (Capa n+1) (Capa n) (Capa n) CONNECT.request Marcar número De la comunicació entre CONNECT.indication de telèfon telèfons s'encarreguen les capes inferiors (centrals Timbre del telèfon telefòniques, cables, etc.) Deixen de sonar els tons Despenjar CONNECT.response CONNECT.confirm Mòdul 5: Xarxes locals
  • 14. Exemple de protocol telèfon Comentaris El servei que hem vist és el servei de connexió (CONNECT) i utilitza totes les primitives fonamentals OSI per què és un servei orientat UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa a connexió i confirmat. Fixeu-vos que les entitats (persones i telèfons) és comuniquen amb entitats iguals utilitzant protocols. Les persones (capa n+1) només necessitem saber com funcionen els telèfons (capa n). No ens cal conèixer la resta de capes El telèfons realment no es comuniquen directament entre si, si no que ho fan a través de les centrals telefòniques, cables, etc. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 15. Exemple de protocol. Telèfon Intercanvi de missatges telefònics i desconnexió Comunicació de missatges Entitat Persona Entitat Persona Entitat Telèfon Entitat Telèfon UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa (Capa n+1) (Capa n+1) (Capa n) (Capa n) DATA.request Parla De la comunicació entre DATA.indication telèfons s'encarreguen les capes inferiors (centrals telefòniques, cables, etc.) Sent parlar Comunicació DATA.request DATA.indication FULL DUPLEX Parla Sent parlar Mòdul 5: Xarxes locals
  • 16. Exemple de protocol. Telèfon Desconnexió telefònica Servei no confirmat Desconnexió UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Entitat Persona Entitat Persona Entitat Telèfon Entitat Telèfon (Capa n+1) (Capa n+1) (Capa n) (Capa n) DISCONNECT.request Penja De la comunicació entre DISCONNECT.indication DATA.indication telèfons s'encarreguen les capes inferiors (centrals Escolta el to de desconnexió telefòniques, cables, etc.) Mòdul 5: Xarxes locals
  • 17. Exemple de protocol. DHCP Funcionament del protocol Assignació IP: ●Adreça MAC ●Dinàmic DHCP-DISCOVER Oferta de configuració. Si l'accepta ho ha de notificar! UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa DHCP-OFFER DHCP-REQUEST DHCP-ACKNOWLEDGE Client DHCP Ús de la comunicació Servidor .............. DHCP DHCP-RELEASE Mòdul 5: Xarxes locals
  • 18. Exemples Que representa el següent diagrama? UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Una connexió no acceptada per l'usuari remot (denegar trucada dels mòbils, comunicar...) Mòdul 5: Xarxes locals
  • 19. Exemples Que representa el següent diagrama? UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Un servei qualsevol NO CONFIRMAT Que representa el següent diagrama? Desconnexió iniciada per l'emissor Mòdul 5: Xarxes locals
  • 20. Exemples Que representa el següent diagrama? UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Desconnexió iniciada per emissor i receptor Que representa el següent diagrama? Desconnexió iniciada pel proveïdor Mòdul 5: Xarxes locals
  • 21. Exemples Que representa el següent diagrama? UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Transferència de dades no confirmades Mòdul 5: Xarxes locals
  • 22. Encapsulament Capes Cada capa té dades + informació de control Model de Caixa Negra. Cada capa és una caixa negra UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Per què és bo no saber com resol els problemes (dona serveis) una capa inferior? Per què així no podem fer suposicions al nivell superior que després no es compleixen si canviem la caixa negra. Vist d'un altre manera, si ens canvien la caixa negra per un altre que és diferent per dins però igual per fora, ens adonaríem? La resposta és NO i això es precisament el que volem. Si canvia la targeta de xarxa l'ordinador hauria de funcionar igualment no? O si canviem un Switch per un altre la xarxa ha de continuar funcionant. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 23. Definicions Entitats. Són els elements actius que hi ha a cadascuna de les capes. Hi ha entitats de programari (com els processos) UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa o entitats de maquinari (com els xips encarregats de fer la E/S de dades). Les entitats d'una mateixa capa però localitzades en màquines diferents són anomenades entitats parells. Punt d’accés al servei (SAP). Els SAP són els punts d'entrada (“portes”) en els que una capa pot trobar disponibles els serveis de la capa immediatament inferior. Cada SAP té una adreça que l’identifica. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 24. Serveis OSI Servei orientat a connexió Abans d'intercanviar dades es necessita establir una connexió (Exemples: telèfon, accés a una pàgina web, protocol TCP) Servei no orientat a connexió UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Les dades s'envien directament sense establir cap connexió prèvia (enviar una carta, enviar un email, protocol UDP) Servei confirmat o no confirmat Servei confirmat: Tots els serveis orientats a connexió són confirmats. Pot haver serveis no orientats a connexió però confirmats, com ara una carta certificada o un mail amb petició de confirmació. Servei no confirmat: Una carta, un streaming de vídeo o àudio, un SMS... són serveis no confirmats: s'envien i no s'espera cap confirmació per part del destinatari conforme s'han rebut correctament. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 25. Serveis orientats a connexió Propietats Requereixen el establiment inicial de una connexió i la ruptura o alliberament final de la mateixa. UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Entre la connexió i l’alliberament es produeix l’intercanvi de dades d’usuari. Els blocs de dades es reben en el destí en el mateix ordre en que s’emeten a l’origen. Tots els paquets segueixen la mateixa ruta, aconseguida en l’establiment de la connexió Com que la ruta es coneguda, els paquets de dades no precisen indicar l’adreça de destinació. Exemple: Trucada telefònica Mòdul 5: Xarxes locals
  • 26. Serveis orientats a connexió Tenen dues variants: Seqüència de missatges. S’estableixen fronteres que defineixen i determinen cada missatge (és equivalent a UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa la sincronització). Seqüència de bytes. En aquests serveis no hi ha contorns entre els missatges. Cada missatge és una seqüència de caràcters, deixant al receptor la responsabilitat de la seva interpretació. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 27. Protocols orientats a connexió. TCP Orientades a connexió (Connection-oriented) Els dispositius de cada banda de la connexió (emissor i receptor) utilitzen un protocol preliminar a l'enviament de dades per establir una connexió punta a punta. UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Sovint també s'anomenen serveis de xarxa fiables (reliable) perquè es garanteix que les dades arribaren en l'ordre adequat. La comunicació pot estar en diferents estats La comunicació es duu a terme en tres fases: Fase 1: Establiment de la connexió (handshake) Fase 2: Transmissió de dades Fase 3: Tancament de la connexió Mòdul 5: Xarxes locals
  • 28. Protocols orientats a connexió. TCP Encaixada de mans TCP (Handshake) UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Acabament de la connexió Mòdul 5: Xarxes locals
  • 29. Estats de la connexió Estats En els protocols orientats a connexió, la connexió passa per diferents estats. Pràctica: Comanda netstat. NETSTAT [-a] [-e] [-n] [-s] [-p protocol] [-r] [interval] UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa -b En els sistemes operatius més recents, visualitza el binari (executable) del programa que ha creat la connexió. -e Estadístiques Ethernet de les visualitzacions, com ara el nombre de paquets enviats i rebuts. Es pot combinar amb l'opció -s. -p Mostra les connexions pel protocol especificat (TCP o UDP). Interval: Torna a mostra la informació cada interval (expressat en segons). Si es pressiona CTRL+C es deté la visualització Mòdul 5: Xarxes locals
  • 30. Serveis sense connexió Propietats Ofereixen la capacitat de comunicació sense necessitat de realitzar una connexió amb el destinatari. UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa L’emissor envia paquets de dades al receptor confiant en que la xarxa tindrà prou intel·ligència com per a conduir les dades per rutes adequades. Els paquets poden seguir rutes diferents durant la comunicació. Els blocs de dades es poden rebre desordenats. Cada paquet ha de portar l’adreça de destinació i, en alguns casos, el receptor ha d’enviar un acusament de rebuda per confirmar l’èxit de la comunicació. Exemple: Correu postal Mòdul 5: Xarxes locals
  • 31. Serveis sense connexió Tipologies Servei de datagrama sense confirmació. L’emissor no necessita confirmació per part del receptor de que UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa els paquets de dades li arriben correctament (protocol IP) Servei de datagrama amb confirmació. El receptor envia confirmacions a l’emissor. (correu electrònic) Servei de petició i resposta. És un servei propi de gestió interactiva basat en que a cada petició li segueix una resposta. (peticions a bases de dades). Datagrama: El seu origen prové de la paraula telegrama Mòdul 5: Xarxes locals
  • 32. Nivells o capes orientats a xarxa UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Nivells o capes orientats a xarxa Mòdul 5: Xarxes locals
  • 33. Nivell 1. Nivell Físic És la capa de més baix nivell i s’ocupa de la transmissió dels bits. S'ocupa de definir: UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Característiques mecàniques (connectors, nombre de pins, tipus de cables...) Característiques elèctriques/electromàgnetiques (senyals elèctriques a utilitzar, duració i voltatge de les senyals...) Característiques funcionals (interfícies de connexió al medi i funcions) i de procediment (fases i estats) ...per a poder establir i destruir connexions entre dos equips de la xarxa. En parlarem amb més detall d'aquest nivell Estàndards i protocols: RS-232, xarxes Ethernet, etc. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 34. Nivell 2. Nivell d'enllaç Controla l'intercanvi de dades entre dues màquines connectades directament per un medi físic (enllaç) Encarregat d’establir una línia de comunicació lliure d’errors que pugui ser utilitzada per la capa immediatament superior (capa de xarxa). UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa No treballa amb bits directament. Treballa amb blocs de dades de nivell 2 (2-PDU) anomenats trames. Els missatges es formes per una o més trames. Les trames s'envien seqüèncialment per la línia de transmissió utilitzant els serveis de la capa capa física. La gestió de les trames (tractament d’errors, eliminar errors, retransmetre, descartar trames duplicades, etc.) és l'objectiu d'aquest nivell. En parlarem amb més detall Mòdul 5: Xarxes locals
  • 35. Nivell 2. Nivell d'enllaç Funcions Sincronització de les trames (identificar inici i final de trames) Control de flux: estableix el ritme de transmissió de dades per evitar UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa sobrecàrregues. Control d'errors: permet comprovar que les dades que arriben al receptor són idèntiques a les que ha enviat l'emissor. Adreçament: En medis de difusió (que no són punt a punt) és necessari identificar els components. Gestió de l'enllaç: per controlar la transmissió cal enviar dades “pures” i dades de control de l'enllaç. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 36. Nivell 3. Nivell de xarxa Control de la xarxa/subxarxa Treballa amb blocs de dades de xarxa (3-PDU) anomenats paquets. Funcions UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Encaminament: Determinar la ruta (nodes de xarxa pels quals circular) més adequada per als paquets Identificació: Els nodes han de tenir una identificació única que els permeti distingir dels altres nodes i localitzar-los a la xarxa. Control de la congestió: determina quins són els camins menys congestionats (similar al trànsit rodat) Interconnexió de xarxes Protocol: IP (Internet Protocol) Mòdul 5: Xarxes locals
  • 37. Nivell de transport UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Nivell de transport Mòdul 5: Xarxes locals
  • 38. Nivell 4. Nivell de transport Capa de transició que connecta les aplicacions i/o usuaris amb la xarxa És una capa de transició entre els nivells orientats a la xarxa i els orientats a les aplicacions UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Treballa amb unitats de dades 4-PDU també anomenades TPDU o segments. S'encarrega de preparar les dades de les aplicacions per a la xarxa i assegurar-se que arribaran correctament al nivell de transport del destinatari. Protocols: TCP (Transport Control Protocol) i UDP (User Datagram Protocol) Mòdul 5: Xarxes locals
  • 39. Nivell 4. Nivell de transport Funcions Ofereix els serveis que no ofereix el nivell de xarxa Establiment de connexió: en serveis orientats a connexió. UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Reoordenació de paquets: serveis no orientats a connexió. Control d'errors: recuperació de caigudes de xarxa, reenviament de paquets, etc. Control de flux: Implementació de buffers. QoS (Quality of Service): Garanteix la fiabilitat i la qualitat del servei. Multiplexació de connexions: Permet tenir més d'una connexió oberta a través d'un mateix medi físic. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 40. Nivells orientats a aplicació/usuari UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Nivells orientats a usuari/aplicació Mòdul 5: Xarxes locals
  • 41. Nivell 5. Nivell de sessió Permet el diàleg entre emissor i receptor establint una sessió. Millora els serveis de la capa de transport: UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Transmetre un fitxer gran per una línia telefònica que té caigudes cada 15 minuts. La capa de sessió es pot encarregar de la resincronització de la transferència, de manera que a la següent connexió es transmetin dades a partir de l’últim bloc tramés sense error. Restauració d'un estat anterior (sessió). Aquest nivell sovint es dilueix dins del nivell d'aplicació Mòdul 5: Xarxes locals
  • 42. Nivell 6. Nivell de presentació S’ocupa de la sintaxi i de la semàntica de la informació que es desitja transmetre. Coordina la representació de dades entre emissor i receptor Per exemple, un emissor que utilitza el codi ASCII i un receptor que utilitza UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa UNICODE. Necessitem un servei de conversió i interpretació de dades que normalment proveeix la cap de presentació. Sovint es tracta més de llenguatges (XML, HTML) o protocols d'interpretació de dades o formats (MIME) Altres serveis: Compressió de dades Xifratge de dades (Protocol SSL) També és una capa que normalment es dilueix dins la capa d'aplicació Mòdul 5: Xarxes locals
  • 43. Nivell 7. Nivell d'aplicació És la capa superior de la jerarquia OSI i on es defineixen els protocols que utilitzaran les aplicacions i processos dels usuaris. Quan dos processos es volen comunicar i resideixen en el mateix ordinador, utilitzen el Sistema Operatiu per comunicar-se (Linux utilitza dispositius especials UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa de xarxa – loopback – per comunicar processos) Si resideixen en ordinadors diferents, la capa d’aplicació dispararà els mecanismes adequats per produir la connexió entre els processos, servint-se dels serveis de les capes inferiors. Exemples: DNS, FTP, HTTP, IMAP, IRC, NFS, NNTP, NTP, POP3, SMB/CIFS, SMTP, SNMP, SSH, Telnet, SIP... Mòdul 5: Xarxes locals
  • 44. Protocols NIVELL D'APLICACIÓ DNS, TLS/SSL, TFTP, FTP, HTTP, IMAP, IRC, NNTP, POP3, SIP, SMTP, SNMP, SSH, TELNET, BitTorrent, RTP, rlogin, ... UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa NIVELL DE PRESENTACIÓ ASN.1, Videotex, Unicode, MIME, HTML, XML, ... NIVELL DE SESSIÓ RTSP, H.323, H.248, SIP, RPC,NetBT, SMB, SSL, TLS, ... NIVELL DE TRANSPORT TCP, UDP, SCTP, RTP, SPX, TCAP, DCCP, ... Mòdul 5: Xarxes locals
  • 45. Protocols NIVELL DE XARXA NetBEUI, OSPF, RIP, EIGRP, IP, IPX, ... UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa NIVELL D'ENLLAÇ Ethernet, Token Ring, LocalTalk, FDDI, X.21, X.25, Frame Relay, BitNet, CAN, ATM, Wi-Fi, HDLC, SDLC, CSMA/CD, CSMA/CA, ... NIVELL FÍSIC Codis NRZ, Codificació Manchester, Cable coaxial, Par trenat,10Base2, 10BASE5, 10BASE-T, 100BASE-TX, PDH, SDH, T-carrier, E-carrier, SONET, DSSS, FHSS, ... Mòdul 5: Xarxes locals
  • 46. La família de protocols TCP-IP El model de referència OSI és un MODEL TEÒRIC. No hi ha ninguna arquitectura de xarxa que sigui 100% OSI Quina arquitectura és doncs la més utilitzada? L'arquitectura més utilitzada és TCP/IP o la família de protocols d'Internet, que és el conjunt de UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa protocols de xarxa en que esta basat Internet. També anomenada la família de protocols d'Internet Anomenada així pels dos protocols més importants (i els que es van definir primer): Protocol de Control de Transmissió (TCP) y Protocol d'Internet (IP) Hi han més de 100 protocols diferents en aquesta família (HTTP, ARP, FTP, SMTP, POP, IMAP, TELNET, SSH, etc.) El seu origen és la xarxa militar ARPANET. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 47. TCP/IP vs OSI TCP/IP redueix la complexitat a 4 capes i canvia el nom a algunes capes. La unió de les capes superiors en una sola capa d'aplicació té sentit des de UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa la perspectiva de xarxa. La separació en subcapes de la capa d'aplicació que fa OSI té més sentit per a desenvolupadors de programari. Les capes de Transport i Internet amb els seus respectius protocols (TCP i IP) donen nom a la família. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 48. Capes TCP/IP i encapsulament Cada capa té un tipus de dades Unitats de dades Dades UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Segments Packets Frames Bits Mòdul 5: Xarxes locals
  • 49. Capes TCP/IP i encapsulament UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Mòdul 5: Xarxes locals
  • 50. Paràmetres més importants capes TCP/IP Nivell d'interfície de xarxa Adreça MAC (Medium Acces Control): Identifica una interfície de xarxa dins d'una xarxa de difusió (xarxa local Ethernet) Nivell d'Internet UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Adreça IP: Identifica una màquina a la xarxa Internet Nivell de transport Port: Una màquina pot tenir múltiples connexions establertes al mateix temps. Cada connexió esta controlada per un port Mòdul 5: Xarxes locals
  • 51. Altres famílies de protocols Família SNA IBM Antecessor i inspiració del model OSI UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Apareix al 1974 Família Novell Netware Protocol IPX Família AppleTalk Empresa Apple Família de protocols Windows Protocol NetBeui (Samba) Mòdul 5: Xarxes locals
  • 52. Arquitectures de xarxa Segons la relació entre els nodes components de la xarxa tenim les següents arquitectures: Arquitectura Client-Servidor Arquitectura Igual a Igual (P2P, Peer To Peer) o xarxa entre iguals UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Sistemes distribuïts Mòdul 5: Xarxes locals
  • 53. Arquitectura Client-Servidor (C/S) Relació establerta entre dues entitats, el servidor que ofereix un recurs de qualsevol tipus (físic, de programació, de dades, etc.) i el client, entitat que en treu un profit o avantatge. Casi sempre implementat en xarxa però també podem trobar UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa client i servidor a la mateixa màquina. A les entitats les anomenen també nodes. Normalment un servidor és utilitzat per múltiples clients En l'actualitat és el model de desenvolupament d'aplicacions més utilitzat: Clients: aplicacions gràfiques (GUI) Servidors: Processament i emmagatzemament de dades (base de dades) També anomenat paradigma Client-Servidor Mòdul 5: Xarxes locals
  • 54. Arquitectura Client-Servidor Exemples Navegació per Internet Client: Navegador o Browser (Mozilla Firefox) UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Server: Servidor Web (Apache Server) Aplicacions amb bases de dades remotes Client: Aplicació GUI (formularis d'introducció i consulta de dades) Servidor: Processament i emmagatzemament de les dades La majoria de serveis de xarxa Servidor de fitxers, servidor d'impressores, Servidor DNS Mòdul 5: Xarxes locals
  • 55. Arquitectura Peer to Peer Arquitectura que defineix un sistema de comunicació que no té clients ni servidors fixes. Els nodes es comporten alhora com clients i com servidors dels altres nodes de la xarxa. Tots els nodes són elements actius de la xarxa. UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa Diversitat en els nodes (configuració, velocitat, capacitat d'emmagatzematge...) En una xarxa P2P pura no existeix diferenciació entre clients i servidors. Comunicació horitzontal Aquests tipus de sistemes permeten la distribució de continguts d'una forma molt senzilla i econòmica, trencant el tradicional sistema vertical on sols les grans empreses amb suficient potencial econòmic podien permetre's el luxe de fer arribar continguts a tanta gent. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 56. Sistemes Mixtes Correu electrònic SMTP: xarxa Peer To Peer de enrutadors de correu. POP3 i IMAP: Protocols client-servidors per consultar el correu electrònic. UseNet News UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa La propagació de les notícies la fan els nodes per les notícies en si s'obtenen de servidors concrets. Emule, Kazaa o similars La transmissió de fitxers es fa entre iguals (Peers) Els servidors emmagatzemen un index dels fitxers existents als Peers o iguals, així com altres dades importants per establir la connexió. El sistema de Torrents també necessita de cercadors en pàgines web per indexar els fitxers que es comparteixen. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 57. Arquitectura C/S vs P2P Avantatges de l'arquitectura C/S La principal avantatge és la centralització Les dades s'emmagatzemen als servidors on generalment esta més UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa segures que als clients El control d'accés als recursos i a les dades és més fàcil al poder centralitzar-se en el servidor. L'actualització de dades és més sencilla al estar centralitzada. Només cal modificar el servidor i no pas tots els clients. Existeixen moltes solucions client-servidor madures. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 58. Arquitectura C/S vs P2P Inconvenients de l'arquitectura C/S Congestió del tràfic. A mesura que augmenten el nombre de clients que accedeixen a un servidor les possibilitats de tenir una UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa sobrecàrrega a la xarxa augmenten. En canvi, a les xarxes P2P, quan més nodes hi ha, millor és l'ample de banda. Pot ser una solució menys robusta. Les debilitats del servidor són debilitats de tota a xarxa. A les xarxes P2P els recursos estan distribuïts pels nodes. Mòdul 5: Xarxes locals
  • 59. Sistemes distribuïts Sistema de programari construït sobre una xarxa amb la finalitat que una sèrie de recursos heterogenis d'aquesta xarxa apareguin a l'usuari final com un sistema funcional únic i homogeni. La computació distribuïda és un nou model informàtic que permet fer grans càlculs utilitzant múltiples ordinadors. Els costos econòmics d'un sistema distribuït són menors que els de un UF 1_NF2: Arquitectures de xarxa superordinador. De fet la majoria de supercomputadors moderns són sistemes distribuïts (múltiples CPUs treballant en paral·lel). Mare Nostrum Exemples Utilitzat en grans sistemes. P.e. Buscador Google. SETI@home: Cerca signes de vida extraterrestre intel·ligent. Universitat de Califòrnia, Berkeley World Community Grid o Folding@home (Biomedecina, investigació de malalties), Einstein@home (Astronomia, cerca ones gravitacionals), etc. Mòdul 5: Xarxes locals