Redes de computadoras

Resumen curso 2021

Parcial 2

Viernes 02/0719:00 horas

Capas Se utiliza el modelo de capas, donde cada

capa tiene sus responsabilidades definidas.

● Capa de Aplicación

● Capa de Transporte

● Capa de Red

● Capa de Enlace

● Capa Física

(modelo de 5 capas dado en clase)

Capa Física

El medio físico

El enlace físico es el medio entre el transmisor y el receptor.

En el, la unidad básica de transporte es el bit,

representado de diversas formas dependiendo del medio.

El medio se puede dividir en dos tipos:

- Medio guiado, donde las señales se propagan por medio sólidos.

- Medio no guiado, donde las señales se propagan mediante antenas.

Par de cobre trenzado

Medios guiados

Cable coaxial Fibra óptica

Medios no guiados

Radio - Señal transportada en el espectro electromagnético

Capa de Enlace

Capa de Enlace

Se implementa en todos los hosts en el adaptador de red

NIC Network Interface Card

Allí se implementan por lo menos las capas de enlace y física.

Tareas de la capa de enlace

● Entramado

● Acceso al enlace

- Acceso al canal (medios compartidos)

- Direccionamiento (Direcciones MAC)

● Entrega confiable (principalmente en enlaces inalámbricos)

● Control de flujo

● Corrección de errores

Trama Ethernet

Particionamiento del Canal

FDMA (Frequency Division Multiple Access) / TDMA (Time Division Multiple Access)

- Protocolos de arbitraje

- Divide el canal en pequeñas “piezas”

(ranuras de tiempo, frecuencia, código)

- Asigna una pieza a un nodo para su uso exclusivo

- Estrategia estática

- Equitativo

Toma de turnos

Encuesta

El nodo maestro invita a los nodos esclavos a transmitir por turnos. EJ: Bluetooth (IEEE 802.15)

Paso de testigo

No existe un nodo maestro, se intercambia una trama especial token. EJ: FDDI, IEEE 802.5

Protocolos de acceso aleatorio

Cuando un nodo tiene un paquete para enviar

- Transmite a la velocidad total del canal.

- No existe previa coordinación entre nodos

Dos o más nodos transmitiendo, posible colisión.

Protocolos MAC de acceso aleatorio especifican:

- Cómo detectar o evitar colisiones

- Cómo recuperarse de las colisiones

ALOHA, CSMA/CD, CSMA/CA

Capa de Red

Capa de Red

Implementa el servicio de comunicación host a host.

A diferencia de las capas superiores las cuales se encuentran únicamente en los sistemas terminales, la

capa de red se encuentra también en el núcleo de la red.

A su vez a diferencia de las capas inferiores, va a ser capaz de abarcar varias redes.

Routers

Los routers se encargan de unir redes, así mismo se les llama gateways.

Sus componentes principales son:

- puertos de entrada y de salida

- Fabrica de conmutación (switching fabric)

- procesador de ruteo

Routers

Los routers son los elementos que tienen un papel destacado en esta capa

Se encuentran conectados a más de una red, moviendo datos entre redes.

- Enrutamiento Routing (Estimar la mejor ruta)

- Reenvío Forwarding

- Restringir broadcast a la red LAN

Arquitecturas de capa de red

Circuitos Virtuales

Las redes de circuitos virtuales proveen un servicio de conexión de capa de red

Similar a los servicios orientados a la conexión de la capa de transporte

La complejidad reside en el centro de la red

Redes de datagramas

No es un servicio de conexión

- Sistemas terminales inteligentes

- Muchos tipos de enlaces con características variables haciendo difícil brindar un servicio uniforme

IPv4

Utiliza direcciones de 32 bits

- redes LAN

- broadcast

- autoreferencia

La dirección IP se divide

Subred y host.

IPv4 - Subredes

¿Qué es una subred?

Interfaces de dispositivos

con la misma sección de subred

en sus IPs pueden alcanzarse

físicamente sin la intervención

de un router

IPv6

Mejoras al protocolo en base a la experiencia de su uso

- Direcciones IP de 128bits

- Cabecera de largo fijo 40bytes

- Prioridad y etiquetado de flujo

- No se permite fragmentación

- Se eliminó el checksum

- No se incluyen opciones

(Posibles fuera del cabezal)

ICMP

Routing y Forwarding

Routing: Determinar la ruta tomada por los paquetes desde origen a destino

Forwarding: Mover paquetes desde un enlace de entrada de un router a la salida apropiada.

Algoritmos de enrutamiento

Algoritmos de enrutamiento global

Utiliza el conocimiento global y completo de la red.

- LS Por estado de enlaces (Link status)

- Algoritmo de enrutamiento descentralizado

El costo se calcula de forma iterativa y distribuida - DV Por vector de distancias (Distance Vector)

Sistemas Autónomos

Los enrutadores en el mismo AS

corren el mismo protocolo de enrutamiento

- Protocolo de enrutamiento “intra-AS”

- Routers en diferentes AS pueden correr

diferentes protocolos de enrutamiento

Capa de Transporte

Capa de Transporte

La capa de transporte proporciona una

comunicación lógica en lugar de física

entre los procesos de aplicación.

Capa de Transporte

UDP (User Datagram Protocol)

– No confiable, entrega no ordenada

- No aporta mucho más de lo que

ya hace el protocolo IP de la capa de red.

TCP (Transmission Control Protocol)

– Confiable, orientado a la conexión, entrega en

orden.

- control de congestión

- control de flujo

- establecimiento de la conexión

Puertos

Se agrupan en 3 rangos

- Bien conocidos (Well-known port numbers): 0 – 1023

Ejemplos: DNS 53, HTTP 80, FTP 20 y 21, SSH 22

- Registrados (Registered ports): 1024 – 49151

Radius 1812, 1813

- Dinámicos (Dynamic and-or private ports): 49152 – 65535

Para uso temporario, no se deben registrar

UDP (RFC 768)

Protocolo de transporte ligero, simple, no orientado a la conexión.

La cabecera UDP sólo contiene 4 campos

Cada campo tiene una longitud de 2 bytes

- Puerto de origen

- Puerto de destino

- Tamaño del segmento

- Checksum (suma de comprobación)

Multiplexación y demultiplexación sin conexión

TCP

Transmission Control Protocol

Protocolo de la capa de transporte fiable

y orientado a la conexión.

- Mecanismos de detección de errores

- Retransmisiones

- Reconocimientos acumulativos

- Temporizadores

- Números de secuencia y de reconocimiento

Capa de Aplicación

Arquitectura

Cliente Servidor

- Equipo de alta disponibilidad

- Dirección IP fija

- Granjas de servidores para escalar

- Clientes heterogéneos

- Uso del servicio intermitentemente

Distribuida o P2P

- Servidor de disponibilidad variable

- Se comunican directamente

sistemas finales diversos

- Los “peer” se conectan intermitentemente

y pueden tener IP dinámica.

- De muy alta escalabilidad pero difícil de

administrar

Protocolo de capa de aplicación

- Tipo de mensajes intercambiados

- request – response

- Sintáxis de los mensajes

- Qué campos, parámetros y cómo son enviados

- Semántica de los mensajes

- Qué significa la información en los campos

- Reglas para cómo y cuándo un proceso debe enviar

y otro responder a los mensajes

RFC (Request For Comments)

Los RFC son compuestos por ingenieros e informáticos en forma de memorandum describiendo métodos, comportamientos e investigaciones aplicables al campo de Internet y sistemas conectados a Internet.

Se comparten de modo en que se pueda llegar a un consenso, por lo general sobre nuevos conceptos, a veces contienen información o incluso humor.

Aplicaciones

HTTP

FTP

DNS

SMTP / POP - IMAP

TELNET

SSH

...

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