Capítulo 2 Arquitectura de Internet
Introducción • Internet es una red de redes de ordenadores, esto es, es la unión de múltiples redes interconectadas entre sí.
Características de una red • Ordenador que genera los datos (Servidor). • Ordenador que consume los datos generados por el Servidor (Cliente). • Medio físico.
Arquitectura de Internet • Se puede ver desde dos puntos de vista: • Arquitectura física • Arquitectura lógica
Arquitectura física de Internet • Internet es la unión de múltiples redes. • Tipos de redes: • Ordenadores personales (PCs) • Redes de área local (LANs) • Redes de área global (WANs)
Ordenadores personales • Conexión esporádica a Internet. • Necesaria la colaboración de otro ordenador que esté conectado de forma continua a un Internet Service Provider (ISP) . • Debe establecerse un diálogo con el ISP a través de algún canal de comunicación.
Formas de conexión • Línea telefónica estándar. • RDSI. • ADSL. • Cable. • Satélite.
Línea telefónica • Necesario el uso de un hardware que actúe de interfaz entre el ordenador y la línea telefónica (módem). • Modems internos o externos. • Velocidad baja. Máximo del orden de 56 Kbaudios, esto es, 7 Kbytes/seg.
RDSI (Red Digital de Servicios Integrados) • Línea digital. • Sigue siendo necesario un hardware específico que actúe de interfaz entre la línea y el ordenador. • Hardware distinto del usado para la línea telefónica estándar (módem RDSI).
RDSI • Posibilidad de conexión a Internet y al mismo tiempo disponibilidad de línea telefónica. • Velocidad equivalente a 2 canales de 64 Kb, esto es, 8 Kbytes/seg. • Posibilidad de videoconferencia punto a punto.
ADSL • Línea de comunicación de alta velocidad. • Utiliza como soporte el par de cables de cobre de la línea telefónica estándar. • Velocidad de comunicación asimétrica: 128 Kbaudios de salida y 256 Kbaudios de entrada en su tarifa más básica. • Puede llegar a velocidades de 300 Kbaudios de salida y 2Mbaudios de entrada.
Cable • Utiliza uno de los canales de vídeo de un suministrador de acceso a cable. • Velocidades típicas del orden de 40 Mbaudios. • Suele suministrarse en unión de otros servicios (televisión, teléfono, etc.).
Satélite • Al igual que ADSL, se trata de un canal de comunicación asimétrico. • Los datos de salida viajan generalmente a través de teléfono. • La recepción se realiza a través de uno o más canales de vídeo emitidos por un satélite.
Redes de Área Local (LANs) • Sirve para unir ordenadores situados en general en un mismo edificio o grupo de edificios. • En la red pueden cohexistir sistemas actuando como servidores y como clientes. • Los ordenadores se unen formando topologias (lineales, anillo, estrella, ...).
Redes de Área Local (LANs) • Sigue siendo necesario un hardware dedicado que actúe como interfaz entre el ordenador y la red (tarjeta de red). • Velocidades típicas • Ethernet: 10 Mbaudios. • Token Ring: 4 y 16 Mbaudios. • Fast Ethernet: 100 Mbaudios. • Giga Ethernet: 1 Gbaudio. • Nuevas tendencias: redes inalámbricas
Ejemplo de LAN • Red del departamento de electrónica y computación. • Más de 50 máquinas. • Red en estrella. • Configuración de la red desde armario de comunicaciones. • Ethernet/Fast Ethernet.
Redes de Área Global (WAN) • Unión de múltiples LANs. • La unión de múltiples WANs a nivel mundial es lo que se conoce como Internet. • Ejemplo de WAN: red de la Universidad de Santiago de Compostela (Campus de Santiago/Campus de Lugo).
Arquitectura lógica de Internet • La arquitectura de Internet a nivel lógico esta estructurado por lo que se conoce como capas de servicio. • Objetivo: reutilización de código y mayor fiabilidad.
Modelo OSI de 7 capas Aplicaciones de red APIs Protocolos básicos de red Hardware
Redes de conmutación de paquetes. • Ejemplo de red de conmutación de circuitos: red telefónica. • Ejemplo de red de conmutación de paquetes: correos.
Protocolo Internet (IP) • Al igual que en la oficina postal, el envío de paquetes de datos implica escribir la dirección del destinatario. • IP se encarga de establecer el formato de los domicilios y de asegurar la recepción de los paquetes. • Formato de una dirección IP: • 4 números entre 0 y 255 separados por puntos. Ejemplo: 193.144.75.1
Protocolo de Control de Transporte (TCP) • Garantiza la correcta recepción de la información y de forma ordenada. • Ejemplo de aplicaciones: • transmisión de ficheros • Evita el que un usuario acapare la red (tamaño máximo de un paquete). • Se encarga de dividir la información original en paquetes pequeños y asignarles un número de orden.
Protocolo de Datagramas de Usuario (UDP) • Protocolo usado cuando no es necesario garantizar la recepción de información. • Ejemplos de aplicaciones: • transmisión de audio y vídeo en tiempo real.
Dominios • Al principio se aceptó el uso de direcciones IP para identificar máquinas. • Pronto fue evidente la necesidad de usar nombres.
Primera solución • Máquina en Internet (NIC) conteniendo una tabla con la relación entre el nombre y la dirección IP de cada una de las máquinas. • El crecimiento de Internet lo hizo poco práctico.
Solución actual • Sistema distribuido de nombres (DNS). • La administración de nombres se realiza en grupos denominados dominios. • Existe una jerarquía entre dominios. • El nombre de una máquina es su nombre en la red, seguida de un conjunto de dominios separados por puntos: • Ejemplo: ux.cso.uiuc.edu
Dominios típicos • com - organizaciones comerciales. • edu - organizaciones educativas. • gov - organizaciones gubernamentales (sin incluir ejercito). • mil - ejercito. • org - otras organizaciones. • net - recursos de la red.
Dominio es • Gestionado por nic.es (http://www.nic.es) • Crecimiento exponencial
Funcionamiento del DNS • Cuando se pregunta por un ordenador como ux.cso.uiuc.edu pueden ocurrir tres cosas: • El servidor local conoce el nombre al estar en la propia red. • El servidor local conoce el nombre pues alguien lo ha buscado previamente. • El servidor local no conoce el nombre y debe proceder a buscarlo.
Funcionamiento del DNS • En el último caso los pasos son: • Búsqueda del servidor raíz. • Búsqueda del servidor del dominio edu. • Búsqueda del servidor del dominio uiuc. • Búsqueda del servidor del dominio cso. • Identificación de la máquina. • Propagación del resultado en sentido inverso.
