PDF de programación - INTERNET (I)

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INTERNET (I)gráfica de visualizaciones

Publicado el 5 de Mayo del 2021
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INTERNET (I)
Dos ordenadores se comunican a través de Internet. La información puede
atravesar decenas de nodos antes de llegar a su destino.

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GET /~acastan/index.html HTTP/1.1
Host: www.xtec.net

= Router

Servidor

web



HTTP/1.1 200 OK
Date: Fri, 26 Sep 2003 12:38:06
Server: Apache/2.0.43 (Unix)
Accept-Ranges: bytes
Content-Length: 2227
Content-Type: text/html;
charset=ISO-8859-1

<html>
<head>
title>¡Hola!</title>
</head>
<body>
...

INTERNET (II)
Dos ordenadores se comunican a través de Internet. La información puede
atravesar decenas de nodos antes de llegar a su destino.
La capacidad de enviar información de un extremo puede sobrepasar con
creces la capacidad de recibir información del otro extremo, que puede ser
más lento o estar saturado.
 ¿Cómo encuentra la información el camino desde el origen hasta el

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destino?

 ¿Por qué llega la información sin errores?
 ¿Por qué llega la información en el mismo orden que se envió?
 ¿Por qué no se pierde parte de la información?
 ¿Por qué no se mezcla la información, cuando un ordenador tiene abiertas

al mismo tiempo dos aplicaciones que reciben datos de Internet?

INTERNET (III)
 Conecta ordenadores, independientemente del sistema operativo,

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formando redes.

 Conecta redes, independientemente de sus diferentes topologías y del

hardware de red, formando redes más amplias.

 TCP/IP es la familia de protocolos (IP, TCP, UDP, ICMP, ...) encargados de

la transmisión de los paquetes de información.

 Es una especificación abierta y no propietaria.
 IETF: desarrolla estándares y protocolos.

NIC: asigna nombres de dominio y direcciones únicas.
IANA: asigna nombres de servicios.

INTERNET (IV)
 El encaminamiento de paquetes fuera de la red local lo

realiza un router, buscando en la tabla de encaminamiento
y decidiendo por cual interfaz de red enviarlos.

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INTRANET (I)
 Es una Internet corporativa, aislada de Internet.
 Aprovecha la tecnología de Internet (aplicaciones, protocolos, ...) para una

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red corporativa.

 Utiliza direcciones IP privadas.
 Se puede conectar a Internet mediante algún dispositivo de red que

transforme las direcciones IP privadas en públicas:
- Un router con NAT (Network Adress Translation) o PAT (Port Adress

Translation).

- Un ordenador que realice IP masquerading, que además puede

incorporar un cortafuegos y un proxy-cache.

INTRANET (II)

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I
N
T
E
R
N
E
T

10.15.0.1

194.46.78.12

Router

I.S.P.

10.15.0.x

Bridge

10.15.1.x

I
N
T
R
A
N
E
T

HISTORIA DE INTERNET1 Y TCP/IP2
 1957 USSR Sputnik, USA funda

ARPA

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 1986 4.3BSD - mejoras de

rendimiento

 1969 ARPA funda ARPANET
 1971 Red con 15 nodos
 1974 Protocolo Cerf/Kahn
 1973 Ethernet
 1982/83 TCP/IP protocolo central
 1983 4.2BSD - primera

implementación TCP/IP
disponible

 1988 4.3BSD Tahoe - añade inicio

lento, control de congestión y
retransmisión rápida.

 1990 4.3BSD Reno - añade

predicción de cabecera TCP,
compresión SLIP y una nueva
tabla de encaminamiento.

 1993 4.4BSD - añade multicasting.

1 Historia de Internet: http://www.isoc.org/internet/history/
2 Historia de TCP/IP: http://www.cs.utexas.edu/users/chris/think/Early_Days_Of_TCP/index.shtml

NIVELES Y PROTOCOLOS (I)

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NIVELES Y PROTOCOLOS (II)
 IP: encargado de que los datos lleguen a su destino, escogiendo el

camino por el que enviar los paquetes de información.

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 TCP: encargado de que la información se reconstruya de forma correcta

cuando llegue a su destino, para pasarla a la aplicación.

 UDP: lo mismo que TCP pero en sencillo (más inseguro pero más rápido).
 ICMP: mensajes de error que ayudan al nivel IP.
 DNS: convierte nombre de Internet (nombre_máquina.nombre_dominio)

en dirección de Internet (IP).

 ARP: convierte dirección de Internet (IP) en dirección física (MAC).

NIVELES Y PROTOCOLOS (III)

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NIVELES Y PROTOCOLOS (IV)

11 de 45

NIVELES Y PROTOCOLOS (V)

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DIRECCIONES FÍSICAS
Normalmente, en redes locales se usa una dirección física de 48 bits (6
bytes), escrita como 12 dígitos hexadecimales separados dos a dos por un
guión. Es la dirección hardware (MAC) asignada a la tarjeta de red.

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La dirección MAC está “grabada” en hardware
dentro de la tarjeta de red3.
En UNIX se puede consultar la dirección de red
con los comandos ifconfig -a e ip a .

3 Se pueden consultar los datos del vendedor de la tarjeta de red, en http://standards.ieee.org/cgi-bin/ouisearch?xx-xx-xx (donde xx-xx-xx son 6 primeros dígitos hex MAC)

DIRECCIONES IP (I)
En IPv4, la dirección IP tiene una longitud de 32 bits, expresada como
cuatro números decimales de un byte separados por un punto.

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Por ejemplo: 132.24.75.9

Una máquina puede tener más de una dirección IP, cada una asociada a su
interfaz de red. En UNIX se puede consultar la dirección IP con los
comandos ifconfig -a e ip a .
 Públicas: Son asignadas por el N.I.C. (se paga por su utilización) y hacen

que el ordenador sea “visible” en Internet.

 Privadas: me las asigno yo mismo y el ordenador no es “visible” en

Internet.

10.0.0.0  10.255.255.255
172.16.0.0  172.31.255.255
192.168.0.0  192.168.255.255

 Loopback: usadas para comunicarse una aplicación cliente con una

aplicación servidor en la misma máquina: 127.x.x.x

DIRECCIONES IP (II)
 El identificador de equipo “todo ceros” está reservado para especificar el

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número de red. Por ejemplo: 192.150.30.0

 El identificador de equipo “todo unos” está reservado para especificar la

dirección de broadcast de la red. Por ejemplo: 192.150.30.255

id. red (7 bits)

id. red (14 bits)

0.0.0.0 a 127.255.255.255

Clase A:
0
Clase B: 128.0.0.0 a 191.255.255.255
1 0
Clase C: 192.0.0.0 a 223.255.255.255
1 1 0
Clase D: 224.0.0.0 a 239.255.255.255
1 1 1 0
Clase E: 240.0.0.0 a 255.255.255.255
1 1 1 1

id. red (21 bits)

224 - 2 = 16.777.214 direcciones usables
id. equipo (24 bits)

216 - 2 = 65.534 direcciones usables

id. equipo (16 bits)

28 - 2 = 254 direcciones usables
id. equipo (8 bits)

dirección multicast

no usados de momento

DIRECCIONES IP (III)
 Las subredes se asignan dividiendo el identificador de equipo en dos piezas de longitud apropiada: la dirección de subred más la dirección de equipo.
 id. equipo 

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id. red

dir. subred

dir. equipo

Por ejemplo, la dirección de clase B 158.108 puede utilizar su tercer byte
para identificar la subred: 158.108.1.X , 158.108.2.X , ... donde X es una
dirección de equipo que va de 1 a 254.

 La máscara de subred es un número de 32 bits que indica al router cómo reconocer el campo de subred. Este número se crea cubriendo con bits 1 la dirección de red y subred, y

con bits 0 la dirección de equipo.
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
En el ejemplo anterior, la máscara de subred seria 255.255.255.0

DIRECCIONES IP (IV)

17 de 45

DIRECCIONES DE PUERTOS (I)
Un usuario puede a la vez utilizar varias aplicaciones que trabajen a través
de Internet. Por ejemplo puede:
- Estar consultando una o más páginas Web (protocolo HTTP)
- Estar recuperando su correo electrónico (protocolo POP3)
- Estar bajando un fichero (protocolo FTP)
- Estar conectado a otro ordenador (protocolo TELNET)

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Recibirá una serie de paquetes con información de distinto tipo que es necesario distinguir a qué aplicación pertenecen. La dirección IP solo vale para saber que van dirigidos a
nuestro ordenador. Necesitamos información extra en el paquete para identificar el tipo de información que contiene.

IP

10.0.0.1

 1047
80
 1048
80
110  1049
 1050
21
 1051
23
1048  1052
1049  1053

IP

10.0.0.2

Origen

10.0.0.2:1047

Petición
Destino
10.0.0.1:80

mensaje

Origen
10.0.0.1:80

Respuesta 

Destino

10.0.0.2:1047

mensaje

DIRECCIONES DE PUERTOS (II)
La dirección de un puerto es un número de 16 bits, expresado como un
número decimal.
 Los números de puertos están divididos en tres rangos:

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- puertos bien conocidos (del 0 al 1023),
- puertos registrados (del 1024 al 49151) y
- puertos dinámicos y/o privados (del 49152 hasta el 65535).

 En UNIX se puede consultar el estado de los puertos abiertos con el

comando netstat –tuapen o ss –tuapen , y ver la lista de puertos
bien conocidos consultando el fichero /etc/services.

 Un mismo puerto de un

servidor puede ser
accedido
simultáneamente por
varios clientes.

20 de 45

DIRECCIONES DE PUERTOS (III)
Ejemplos de puertos bien conocidos con sus protocolos/aplicaciones asoc.:
Protocolo de transferencia de ficheros
FTP
SSH
Conexión de terminal segura
Conexión de terminal
TELNET
HTTP
World Wide Web
World Wide Web segura
HTTPS
Protocolo de transporte de correo
SMTP
POP3
Transferencia de correo
IMAP
Consulta de correo
DNS
DHCP server
DHCP client
PORTMAP/RPCBIND 111 tcp/udp Llamada a procedimiento remoto
LDAP
NFS
NetBIOS/SAMBA 137-139 tcp
6000-6255 tcp
X11

21 tcp
22 tcp
23 tcp
80 y 80xx tcp
443 tcp
25 tcp
110 tcp
143 tcp
53 udp/tcp Servidor de nombres de dominios
67 tcp/udp Servidor de configuración de IP
68 tcp/udp Cliente de configuración de IP

389 tcp/udp Protocolo de acceso
2049 tcp/udp Compartición de ficheros en Unix

Compartición de ficheros en Windows
Servidor X Windows

DIRECCIONES DE PUERTOS (IV)

21 de 45

TRANSFORMAR DIRECCIONES

22 de 45

nontri.ku.ac.th

 DNS

158.108.2.71

 ARP

00:00:0C:06:13:4A

 Transformar el nombre en dirección IP:

- En la red local: tabla ‘hosts’ o servidor DNS.
- En Internet: servidores DNS.

 Transformar la dirección IP en dirección de red

- En la red local: ARP
- En Internet: dirección de red del router.

DNS4
 El servidor DNS (puerto 53) guarda la relación de los nombres e IPs en un

23 de 45

dominio. Utiliza una cache para reducir el tráfico DNS.

 Utiliza protocolo UDP para la petición y respuesta, pero si la respuesta es

muy grande usa el protocolo TCP para devolverla.

4 http://ww
  • Links de descarga
http://lwp-l.com/pdf19161

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