Exploration network chapter3
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Exploration network chapter3 Exploration network chapter3 Presentation Transcript

  • Protocolos y funcionalidadde la capa de Aplicación Aspectos básicos de networking: Capítulo 3 © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 1
  • Objetivos Definir la capa de aplicación como el origen y el destino de los datos para la comunicación a través de redes. Explicar la función de los protocolos en relación con el soporte de la comunicación entre los procesos de cliente y servidor. Describir las funciones, el funcionamiento y la utilización de los conocidos servicios de la capa de aplicación TCP/IP (HTTP, DNS, SMTP). © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 2
  • Aplicaciones: La interfaz entre lasredes de personas y las redes de datos La capa de aplicación, la capa siete, es la capa superior de los modelos OSI y TCP/IP. Proporciona la interfaz entre las aplicaciones que usamos para comunicarnos por medios de las redes subyacentes. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 3
  • Aplicaciones: La interfaz entre las redes de personas y las redes de datos La capa de aplicaciones es la que utilizan los protocolos para el intercambio de datos entre los programas que se ejecutan entre los host origen y destino. Hay muchos protocolos de la capa de aplicaciones y nuevos protocolos siempre se están desarrollando.HTTP HTTP © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 4
  • Aplicaciones: La interfaz entre lasredes de personas y las redes de datos La funcionalidad los protocolos de aplicación del modelo TCP/IP se encuentran ubicados en las 3 capas superiores del Modelo OSI: –En el Modelo OSI son conocidas como: Aplicación, Presentación y Sesión. La mayoría de los principios de la capa de aplicación TCP/IP fueron diseñados antes de la aparición de: – Las computadoras personales, Interfaces graficas para los usuarios, los objetos multimedia, entre otros. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 5
  • La Capa de Presentación La capa de presentación tiene 3 funciones esenciales : – Codificación y conversión de los datos para permitir que los datos del dispositivo origen sean interpretados por el dispositivo final. – Compresión de los datos en una forma que puedan ser descomprimidos por el dispositivo final. – Encriptación de los datos para la transmisión y la desencriptcación de los mismos por el dispositivo final.Formatos de Compresión y Codificación: GIF: Graphics Interchange Format JPEG: Joint Photographic Experts Group TIFF: Tagged Image File Format. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 6
  • La Capa de Sesion Crea y mantiene el dialogo entre las aplicaciones origen y destino. Maneja el intercambio de informacion para: Iniciar diálogos Mantenerlos activos Reiniciar las sesiones que se interrumpen o se vuelven inactivas durante un largo período de tiempo. La mayoría de las aplicaciones, como navegadores o clientes de correo electrónico, incorporar la funcionalidad de las capas OSI 5, 6 y 7. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 7
  • Petición de Comentarios o RFCs Request For CommentsLos protocolos TCP/IP son generalmente definidos por los RFC´s Administrado por la IETF(Internet Engineering Task Force) © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 8
  • La función de los protocolos en relacióncon el soporte de la comunicación Los protocolos de la Capa de Aplicación son usados por ambos dispositivos, el origen y el destino durante una sesión de comunicación. Los protocolos de capa de Aplicación que son implementados por ambos dispositivos, deben tener coincidencia. Protocolos: Establecen normas coherentes para el intercambio de datos. Especifican la estructura y el tipo de mensajes que se intercambian. Tipos: Petición, respuesta, acknowledgement, mensajes de error, etc. Define el diálogo, velando por cumplir con las transmisiones y los tiempos de espera de las respuestas de forma correcta. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 9
  • Modelo Cliente ServidorCliente: es el dispositivo que solicita la informacion.Servidor: es el dispositivo que responde las solicitudes.El cliente inicia el intercambio solicitando datos desde el servidor.El servidor responde mediante el envío de uno o varios flujos de datos al cliente.Además de la transferencia de datos, este intercambio también podrá exigir lainformación de control, tales como: – autenticación de usuario – la identificación de un fichero de datos a transferir © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 10
  • La función de los protocolos en relacióncon el soporte de la comunicación Los servidores normalmente tienen varios clientes solicitando información al mismo tiempo. Por ejemplo, un servidor Telnet puede tener muchos hosts que solicitan conexiones a él. – Estos clientes de forma individual realizan de forma simultanea y separada que su trafico se envíe de manera exitosa por medio de la red. Los procesos de la capa deaplicación y el reenvío de losservicios permite la depuración deforma exitosa de cada una de lassolicitudes. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 11
  • Aplicaciones: La interfaz entre las redes de personas y las redes de datosProtocolos Comunes de la familia TCP/IP Domain Name Service Protocol (DNS) se utiliza para resolver nombres de Internet a direcciones IP. Hypertext Transfer Protocol (HTTP) se utiliza para transferir los archivos que componen las páginas web de la World Wide Web. Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) se utiliza para la transferencia de mensajes de correo y archivos adjuntos. Telnet, un protocolo de emulación de terminal, se utiliza para proporcionar acceso remoto a servidores y dispositivos de red. File Transfer Protocol (FTP) Se utiliza para transferencia de archivos interactivos entre sistemas. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 12
  • HTTP DHCP (WWW) (Asignación Dinámica de Direcciones IP) FTP(Transferencia de DNS Archivos) (Resolución de Nombres de dominios) SMTP SMB (email) (Compartir Archivos) entorno Local P2P Telnet (Compartir (login remoto) Archivos) © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 13
  • HTTP (Protocolo de Transferencia de HyperTexto) HTTP HTTP HTTP HTTP Client Server HTTP – El protocolo de Capa de Aplicación RFC 1945 y RFC 2616 Implementado en: – Programas de los Cliente – Programas de los Servidores Versión actual: HTTP/1.1 Encapsulado en TCP © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 14
  • Web Browser - ClienteCliente HTTP Browser – Es la aplicación usada para acceder a la Web. – Muestra las paginas Web solocitadas y proporcionan navegación por estas y características de configuración. HTTP no tiene nada que ver el como una pagina Web es interpretada por el usuario. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 15
  • Web Server HTTP ServerWeb Server – Almacena objetos web, cada uno es direccionado por unaURL. Uniform Resource LocatorImplementacion del lado del servidor HTTP.Ejemplos: –Apache –Microsoft Internet Information Server © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 16 16
  • Interaccion Usuario-Servidor: Cookies – Alto performance – permite al server manejar cientos conexiones TCP simultanea. Los Web servers usan cookies para monitorear a los usuarios. Cookies son definidas en el RFC 2109 © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 17
  • Software de la AplicacionesCapa de Aplicación Usuarios de los En la Capa de Aplicación, existen dos formas de Servicios programas: programas de software y programas de procesos que proporcionan acceso a la capa de red: Operaciones Servicios de del Sistema AplicacionesAplicaciones disponibles para la redLas Aplicaciones son los programas usados por las personas pparacomunicarse sobre la red. – Estas implementan los protocolos de la capa de aplicacion y son capaces de comunicarse directamente con los protocolos mas inferiores de la pila de Capas del OSI.. •Clientes de Emails •Web Browsers © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 18
  • HTTPSHTTPS (Hypertext Transfer Protocol sobre Secure Socket Layer) esun esquema que sirve para indicar una conexión HTTP segura.HTTPS no es un protocolo separado – Combinación de una interacción normal HTTP sobre una encriptada: • Secure Sockets Layer (SSL) o • Conexion Transport Layer Security (TLS) © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 19
  • FTP (File Transfer Protocol)Cliente Servidor FTP FTP FTP fue desarrollado para permitir la transferencia de archivos entre un cliente y un servidor. Usado para subir y bajar archivos desde un servidor corriendo el demonio FTP (FTPd). Usa los comandos get y put commands. RFC 959 © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 20
  • FTP (File Transfer Protocol) Puerto de Control de Conexion TCP Username and password Change directory on Server Puerto TCP de Conexion de Datos 20 Copy file from client to server – Connection Closed Puerto TCP de Conexion de Datos 20 Copy file from server to client – Connection Closed Puerto de Control de Conexion TCP Quit FTPapplication– Connection Closed © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 21
  • SMTP – Simple Mail Transfer Protocol © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 22
  • SMTP – Simple Mail Transfer Protocol Servidor ServidorAgente de de Correos de Correos Agente de Usuario Usuario SMTP SMTP POP3 IMAP El correo via Internet involucra: – Agentes de los Usuarios – Servidores de Correo – SMTP – Protocolos de Acceso a Mails: POP3, IMAP, HTTP © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 23
  • SMTP – Simple Mail Transfer Protocol Servidor ServidorAgente de de Correos de Correos Agente de Usuario Usuario SMTP SMTP POP3 IMAP SMTP – RFC 2821 – Transfiere mensajes desde la dirección de correo del emisor hasta la dirección de correo del destinatario. – Push protocol, not a pull protocol Recuperación de correo electrónico Históricamente, los usuarios inician sesión en un servidor de correo local para leer el correo. – Desde los años 990’s, los clientes usan los protocolos de acceso a correo tales como: •POP3 •IMAP •HTTP © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 24
  • Telnet Telnet Telnet ServerTelnet proporciona un método estándar de emular la terminal o consolabasada en texto para la administración de los dispositivos en la red. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 25
  • TelnetTelnet soporte autenticacionde los usuarios, pero noencripta los datos.Todos los datos intercambiadodurante una sesion de Telnetson transportados en textoplano.Secure Shell (SSH) es unprotocolo que ofrece unaalternativa y un metodo seuropara acceder a los servidores. – Fuerte Autenticacion Aplicaciones Comerciales: – Encripta los datos • Hyperterminal (no SSH) • Secure CRT • Tera Term • Putty © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 26
  • DHCP – Dynamic Host Configuration ProtocolLas direcciones IP´s y otros tipo de información pueden ser obtenidas delas siguientes maneras – Estáticamente – Dinámicamente (DHCP) © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 27
  • DHCPLa información DHCP puede incluir: – Dirección IP – Mascara de Subred – Default Gateway – Nombre de Dominio – Servidor de DNSLos servidores de DHCP pueden ser: – Servidores locales – Routers – Servidores en el ISP © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 28
  • DNS – Domain Name SystemDNS permite a los usuarios (software) utilizar los nombres de dominiosen vez de las direcciones IP´s © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 29
  • Resolución de Nombres Necesita la direccion IPResolver Los programas de cliente DNS utiliza para buscar información de nombres DNS.Resolución de Nombres La dos formas de consultar esa solicitud de DNS (ya sea un cliente DNS o de otro servidor DNS) son las siguientes:Consultas RecursivasConsultas realizadas por el host al servidor DNS localConsultas Iterativas (que se repiten) Consultas realizadas por el DNS local a otros servidores © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 30
  • nslookupnslookup Muestras el DNS server por defecto para tu host Puede ser usado para consultar un nombre de dominio y obtener su direccion IP. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 31
  • Resolución deNombresmediante el DNSipconfig /displaydns – Despues de un tiempo, especificado con la siglas TTL (Time to Live) que esta asociado con el registro de recursos de DNS. –ipconfig /flushdns – Borrado manual de las entradasEl valor por defecto del TTL para respuestas positivas es 86,400segundos (1 dia).El valor por defecto del TTL para respuestas negativas es de 300segundos. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 32
  • SMB – Server Message Block ProtocolEl Bloque de mensajes del servidor (SMB) es un protocolocliente/servidor para compartir archivos. IBM desarrollo el SMB en ladécada de los 1980s para describir la estructura de como se compartenrecursos en la red, tales como directorios, archivos, impresoras y puertosseriales. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 33
  • SMBProtocolo Solicitud/Respuesta .Al igual que el FTP, los clientes establecen el tiempo de la conexión hacialos servidores.El cliente puede acceder a los recursos en el servidor como si el recursoestuviese en su computador local.SMB es enviado sobre TCP – Luego de la salida al mercado de Windows 2000 se utiliza un protocolo propietario (NETBIOS) para enviar SMB.Linux/UNIX tiene un protocolo similar llamado: SAMBA © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 34
  • SMBLos mensajes SMB pueden: – Iniciar, autenticar y terminar sesiones. – Controlar el acceso a los archivos e impresoras – Permitir a una aplicación enviar o recibir mensajes desde otro dispositivo. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 35
  • Aplicaciones de Red Peer-to-Peer (P2P)En adición al modelo cliente/servidor, además existe un modelo llamadopeer-to-peer. (par-a-par)Dos o mas PC´s están conectadas por medio de la red y pueden compartirrecursos (tales como impresoras y archivos) sin necesidad de un servidordedicado.Los dispositivos finales (peers) pueden funcionar como ya sea como unservidor o un cliente. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 36
  • P2P File SharingCompartir archivos vía P2P (Peer-to-Peer) represento el mayor aumentodel tráfico en Internet que cualquier otra aplicación (2004).Los Peers (hosts) actúan como ambos, clientes and servidores.No se centraliza en servidores de archivos.HTTP GET y las respuestas son de uso común. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 37
  • P2P – Directorio Centralizado Peer Peer Servidor PeerCentralizadorde Directorios 1 – Informa y Actualiza 3 – Transferencia del Archivo Peer El desafío con P2P – la localización de contenidos a través de miles o millones de peers. Una solución – directorio centralizado Planteamiento hecho por Napster Napster Problemas (sin problemas legales) – Único punto de falla –Cuellos de botella de rendimiento© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 38
  • P2P – Directorio Centralizado: Operación1. El Peer inicia una aplicación P2P2. Informa al servidor del directorio centralizado lo siguiente : – Dirección IP – Nombres de objetos para compartir (MP3, videos, etc.)3. El servidor de directorios recolecta dicha información de cada uno de los peer que se encuentran activos. – Base de Datos Dinámica – Mapea la dirección IP con los nombres de los objetos4. El Peer A realiza una solicitud (pregunta) a servidor de directorios la direccion IP de los otros peers y su contenido especifico – El Servidor de Directorios responde la dirección IP de cada uno de los peers (B, C,…N) remotos donde hay contenido para compartir5. El Peer A establece una conexión TCP y descarga los archivos (por ejemplo HTTP GET) desde el otro peer, Peer B.6. El servidor de Directorios para mantener su base de Datos limpia, remueve los Peers de su base de datos cuando se cierra la aplicación o se desconecta de Internet (usando mensajes periódicos – pings – desde el servidor). © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 39
  • P2P – Inundación de Consultas Query Query hit Peer B Peer C Query Query Peer A Peer D Peer E Gnutella Peer F Gnutella – dominio público de uso compartido de archivos de aplicaciones Enfoque totalmente distribuido – No existe un servidor centralizado Gnutella peer mantienen una relación (conexión TCP) con una serie de compañeros (generalmente menos de 10). © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 40
  • P2P – Inundación de ConsultasEl Peer A en búsqueda de un archivo1. El Peer A envía una consulta a todos los peers vecinos.2. Si la vecindad del peer no tiene el archivo solicitado, se reenvía una consulta a todos los peers de la vecindad3. Si algún peer tiene el archivo, éste retorna un mensaje de query hit o consulta exitosa.4. El Peer A selecciona un peer, por ejemplo el Peer C, para recuperar el archivo (HTTP GET)5. Se establece una conexión TCP directa con el peer “seleccionado”, Peer C.6. Una respuesta HTTP se utiliza para enviar el archivo.Inundación de Consultas No es escalable y y provoca una importante cantidad de tráfico enInternet. Gnutella modifica los alcances de las inundaciones limitándolas, a unmaximo de 7 a 10 peers. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 41
  • P2P – Inundación de ConsultasComo un peer sale y se une a la red Gnutella1. Encontrando peers: – Un programa Bootstrap: Cliente mantiene una lista de las direcciones IP de los peers que son generalmente están activos – Contacta al site Gnutella el cual mantiene dicha lista2. El Cliente intenta hacer una conexión con los peers (conexión TCP)3. El Cliente envía un mensaje de ping Gnutella al peer. – Gnutella reenvía el ping a los otros peers, quienes continúan reenviando el ping hasta que el limite es alcanzado.4. Cada peer retorna a Gnutella un mensaje que incluye: – Su dirección IP – Numero de archivos que él esta compartiendo – El tamaña total de los archivosBootstrap: Es un programa que se carga en la memoria y origina que el sistema operativoentre en función. Es un protocolo de red UDP utilizado por los clientes de red paraobtener su dirección IP automáticamente. Normalmente se realiza en el proceso dearranque de los ordenadores o del sistema operativo. Originalmente está definido en elRFC 951. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 42
  • P2P - Combinación Kazaa Kazaa combina las ideas de Napster y Gnutella 2004 – Contribuyo al trafico en Internet mas que cualquier otra aplicación. 2007 – Bittorrent inicia como la aplicación P2P líder. Tecnología Propietaria © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 43
  • P2P - Combinación Lider del Grupo Lider del Grupo Lider del Grupo © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 44
  • P2P - Combinación Kazaa no usa un servidor centralizado – Peers (padres) Lideres de Grupo • Altos anchos de banda y conectividad a Internet • Posee más responsabilidades que Gnutella – Peers (hijos) – no son lideres de grupo Los peers hijos establecen una conexión TCP con el Líder del Grupo Líder del Grupo: – Mantiene un directorio de base de datos de los peers hijos incluyendo la dirección IP de cada uno. – Mantiene conexiones TCP con los otros Lideres de Grupo Los peers hijos realizan preguntas de solicitud a su Lider de Grupo quien se encarga de reenviar dicha solicitud a los otros Lideres de Grupo. El peer hijo selección una conexión TCP y se transfiere el archivo. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 45
  • Resumen © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 46
  • © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 47