Conceptos básicos de redes de computadores

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curso Telemática para Comunicación Social

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Conceptos básicos de redes de computadores

  1. 1. Telemáticaprograma de Comunicación Social<br />
  2. 2. Conceptos básicos de redes<br />
  3. 3. Agenda<br />Breve Historia de las Telecomunicaciones<br />Red Telefónica Convencional<br />Concepto de Redes de Datos<br />Topologías<br />Protocolos<br />Modelo OSI<br />Introducción a TCP / IP<br />
  4. 4. Topologías de Redes<br />
  5. 5.
  6. 6. Interconectividad<br />red<br />nacional<br />red<br />nacional<br />enlaces<br />dedicados<br />enrutadores<br />red<br />regional<br />red<br />ATM<br />red<br />regional<br />tunel<br />Ethernet<br />Ethernet<br />Token Ring<br />
  7. 7. Protocolo<br /><ul><li>Un protocoloestablece un conjunto de reglasquepermiten a dos entidadesdiferentescomunicarse de maneraeficaz.
  8. 8. Para ello, define:
  9. 9. El formato de los mensajes a intercambiar.
  10. 10. Las reglas de intercambio de mensajes.
  11. 11. Un diálogoestructuradoincluyelasfases de:
  12. 12. Establecimiento de conexión.
  13. 13. Intercambio de información.
  14. 14. Desconexión (o liberación).</li></li></ul><li>Visión de un protocolo<br />
  15. 15. Ejemplos de Protocolo<br /><ul><li>Al principio cada fabricante especificaba sus propios protocolos propietarios:
  16. 16. IBM: SNA
  17. 17. Digital: DECNET
  18. 18. Apple: Appletalk
  19. 19. Novell: IPX
  20. 20. Gradualmente se tiende a utilizar protocolos estandarizados, independientes de fabricantes. Por ejemplo TCP/IP y Modelo OSI</li></li></ul><li>Ejemplos más puntuales<br />
  21. 21. Funciones generales de los protocolos<br />Las funciones de los protocolos se pueden agrupar en<br />Encapsulación<br />Segmentación y reesamblado<br />Control de la conexión<br />Entrega en orden<br />Control de flujo<br />Control de error<br />Direccionamiento<br />Multiplexación<br />Servicios de transmisión<br />
  22. 22. Funciones generales de los protocolos<br /><ul><li>Encapsulación
  23. 23. Sumarinformación de control
  24. 24. Segmentación y re-ensamblado
  25. 25. Segmentar, queconsiste en picar los bloque de datos en bloquesmáspequeños.
  26. 26. Re-ensamblar en la contraparte.
  27. 27. Control de conexión
  28. 28. Servicios no orientados a conexión.
  29. 29. Servicios orientados a conexión.
  30. 30. Establecimiento de la conexión.
  31. 31. Transferencia de los datos.
  32. 32. Terminación de la conexión.</li></li></ul><li>Funciones generales de los protocolos<br /><ul><li>Entrega en orden
  33. 33. Consiste en mantener el orden de los paquetes aun en el evento que los mismo sean desordenados en la red.
  34. 34. Control de flujo
  35. 35. Consiste en limitar la cantidad de datos transmitida por una entidad.
  36. 36. Control de errores
  37. 37. Necesarias porque los datos puede perderse o dañarse.
  38. 38. Incluye técnicas de corrección y/o detección de errores y/o retransmisiones.</li></li></ul><li>Funciones generales de los protocolos<br /><ul><li>Direccionamiento
  39. 39. Nivel de direccionamiento para el alcance de un nodo
  40. 40. Direcciones pueden ser globales o no
  41. 41. Identificadores de conexión
  42. 42. En sistemas no orientados a conexión existen direcciones globales.
  43. 43. En sistemas orientados a conexión se usa un identificador para la misma.
  44. 44. Modo de direccionamiento
  45. 45. Unicast
  46. 46. Multicast
  47. 47. Broadcast</li></li></ul><li>Funciones generales de los protocolos<br /><ul><li>Multiplexación
  48. 48. Múltiples conexiones terminado en un sistema final
  49. 49. Un circuito virtual por cada conexión establecida por la capa superior
  50. 50. Múltiples conexiones compartiendo una misma conexión al nivel inferior
  51. 51. Una conexión dividida en múltiples conexiones del nivel inferior
  52. 52. Servicios de transmisión
  53. 53. Prioridad
  54. 54. Calidad de Servicio
  55. 55. Seguridad</li></li></ul><li>Modelo OSI<br />Capa de Aplicación<br />Capa de Presentación<br />Capa de Sesión<br />Capa de Transporte<br />Capa de Red<br />Capa de Enlace<br />Capa Física<br />Fue definido entre 1977 y 1983 por la ISO (International Standards Organization) para promover la creación de estándares independientes de fabricante. Define 7 capas:<br />
  56. 56. Características del Modelo OSI<br /><ul><li>Cadanivelresuelve un problemadistinto de la comunicación.
  57. 57. Los datos van de nivelessuperiores a inferiores (transmisión), y viceversa (recepción). La comunicaciónes de tipo VERTICAL, en sentidofísico.
  58. 58. Los datos de un nivel superior son transparentes a los nivelesinferiores.
  59. 59. Entre dos niveleshomólogos (en máquinasdistintas) hay quedefinir un protocolo. La comunicaciónes de tipo HORIZONTAL, en sentidológico.</li></li></ul><li>Modelo OSI<br />PROTOCOLO DE APLICACIÓN<br />APLICACIÓN<br />APLICACIÓN<br />PROTOCOLO DE PRESENTACIÓN<br />PRESENTACIÓN<br />PRESENTACIÓN<br />PROTOCOLO DE SESIÓN<br />SESIÓN<br />SESIÓN<br />PROTOCOLO DE TRANSPORTE<br />TRANSPORTE<br />TRANSPORTE<br />SUBRED<br />PROT.<br />DE RED<br />RED<br />RED<br />RED<br />PROT.<br />ENLACE<br />ENLACE<br />ENLACE<br />ENLACE<br />ENLACE<br />PROT.<br />FÍSICO<br />FÍSICO<br />FÍSICO<br />FÍSICO<br />FÍSICO<br />HOST A<br />HOST B<br />ROUTER<br />BRIDGE<br />
  60. 60. Capa Física<br />Especificación de medios de transmisión mecánicos, eléctricos, funcionales y procedimentales<br />Transmite<br />los datos<br />N=1<br />Medio físico<br />
  61. 61. Capa de Enlace<br />Detecta y/o corrige<br />errores de <br />transmisión<br />Datos puros<br />Provee el control de la capa física<br />Driver (controlador) del dispositivo de comunicaciones<br />N=2<br />
  62. 62. Capa de Red<br />Suministra información sobre la ruta a seguir<br />¿Por donde debo<br />ir a w.x.y.z?<br />N=3<br />Routers<br />
  63. 63. Capa de Transporte<br />¿Son estos<br />datos buenos?<br />Error de comprobación de mensaje<br />Este paquete no es bueno. Reenviar<br />Conexión extremo a <br />extremo (host a host)<br />Verifica que los datos se transmitan correctamente<br />Paquetes<br />de datos<br />N=4<br />
  64. 64. Capa de Sesión<br />Sincroniza el intercambio de datos entre capas inferiores y superiores<br />Me gustaría<br />enviarte algo<br />Gracias<br />Buena<br />idea!<br />De nada!<br />Cerrar<br />Conexión<br />Establecer<br />Conexión<br />N=5<br />
  65. 65. Capa de Presentación<br />Datos de capas bajas (independientes de la máquina)<br />Datos de la aplicación<br />(dependientes de la máquina)<br />Convierte los datos de la red al formato requerido por la aplicación<br />N=6<br />
  66. 66. Capa de Aplicación<br />¿Que debo enviar?<br />WWW (HTTP)<br />Transf. Ficheros (FTP)<br />Es la interfaz que ve el usuario final<br />Muestra la información recibida<br />En ella residen las aplicaciones<br />Envía los datos de usuario a la aplicación de destino usando los servicios de las capas inferiores<br />e-mail (SMTP)<br />Videoconferencia (H.323)<br />N=7<br />
  67. 67. Transferencia de archivos, terminal virtual, correo electrónico, directorio ...<br />APLICACIÓN<br />Codificación de tipos y variables, cifrado, compresión, ...<br />PRESENTACIÓN<br />SESIÓN<br />Control del diálogo entre máquinas, sincronización, ...<br />TRANSPORTE<br />Flujos de información correctos, en orden y secuencia, sin<br />errores, multiplexación, tipo de conexión, ...<br />RED<br />Direccionamiento, encaminamiento, control de congestión, <br />contabilidad de recursos, ...<br />ENLACE<br />Corrección de errores en transmisión por ruidos, pérdidas de sincronismo, etc.<br />FÍSICO<br />Transporte bruto de bits sobre el soporte físico disponible<br />
  68. 68. Cadanivelexige:<br /><ul><li>Requisitos de proceso.
  69. 69. Incremento del volumen de datos.</li></ul>Disminución de la eficiencia<br />frente a soluciones de<br />propietario<br />DATOS<br />C7<br />DATOS<br />APLICACIÓN<br />APLICACIÓN<br />PRESENTACIÓN<br />PRESENTACIÓN<br />C6<br />DATOS<br />SESIÓN<br />SESIÓN<br />C5<br />DATOS<br />TRANSPORTE<br />TRANSPORTE<br />C4<br />DATOS<br />C3<br />DATOS<br />RED<br />RED<br />C2<br />DATOS<br />ENLACE<br />ENLACE<br />BITS<br />FÍSICO<br />FÍSICO<br />
  70. 70. Eficiencia de la comunicación <br />
  71. 71. Críticas al Modelo OSI<br /><ul><li>El modelobuscaquefabricantesdistintospuedanproporcionarniveles (capas) distintos.
  72. 72. Pero en la realidadesdifícilconseguirquenivelesdistintosfuncionen entre sí, salvo quehayansidoproporcionadospor el mismofabricante.
  73. 73. Muchosproductoscomerciales se apartan del modelo.
  74. 74. Fuertementedependiente de la arquitectura SNA (IBM).
  75. 75. Muypolitizado, tarde en el tiempo, dependencia de fabricantesmuyconcretos.</li></li></ul><li>Modelo TCP / IP<br />Aplicationes<br />(FTP, TELNET, HTTP, SMTP, X-Windows, OSPF, RIP, etc.)<br />Transporte (Nodo a Nodo)<br />TCP,UDP<br />Enlace<br />(IP,ICMP,ARP,RARP)<br />Interface Física<br />(OSI, IEEE,PPP,SLIP)<br />
  76. 76. Modelo TCP / IP<br />
  77. 77. Características del Modelo TCP / IP<br />Conmutación de paquetes (los datos que se envían son empaquetados y se etiquetan con la dirección del sistema de destino)<br />Protocolo normalizado (Eeiste una norma para la mayoría de los protocolos del conjunto de protocolos TCP/IP)<br />TCP/IP como norma abierta (los protocolos TCP/IP son disponibles públicamente, xcelerando los desarrollos en Unix y Linux por ejemplo)<br />TCP/IP como norma modular (la característica más significativa de TCP/IP es la modularidad del conjunto de protocolos)<br />Posee abundancia de protocolos específicos de aplicación.<br />
  78. 78. Razones del éxito del Modelo TCP / IP<br />TCP/IP Puede trabajar casi en cualquier medio de red, hardware y sistema operativo existente.<br />Puede utilizarse en la gran mayoría de redes, desde una pequeña LAN de grupo de trabajo, hasta la conexión de los más de dos millones de sistemas que constituyen la Internet.<br />
  79. 79. TCP / IP vs Modelo OSI<br />

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