PDF de programación - Conceptos básicos de redes TCP/IP

Conceptos básicos
de redes TCP/IP

Francisco José Naranjo

Area de Ingeniería Telemática
Departamento de Automática y Computación
Universidad Pública de Navarra
[email protected]

Laboratorio de Interfaces de Redes
http://www.tlm.unavarra.es/asignaturas/lir

LANs
 Inicialmente servidores y ordenadores personales en

Redes de Area Local (Local Area Network)
 Se podía dar comunicación dentro de la LAN

Ethernet:
Se envía
una trama

El destinatario
la recibe

Todos los ordenadores en el mismo cable la ven

28 Sept

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LANs
 Inicialmente servidores y ordenadores personales en

Redes de Area Local (Local Area Network)
 Se podía dar comunicación dentro de la LAN

Ethernet:
El destinatario
la recibe

Se envía
una trama

Todos los ordenadores en el mismo cable la ven

0110010001001010110110110.....

• Formato típico de la trama:
Cabecera: Indica quién
la envía y quién la debe
recibir

Datos

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Internetworking
 Se desea que máquinas en diferentes redes y con

diferentes sistemas operativos puedan intercomunicarse

 Los elementos que interconectan las diferentes redes se

llamaron “gateways” y posteriormente “routers”

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Internetworking
 Un “paquete” con información podrá ir de un ordenador
a otro cualquiera de la Interconexión de Redes o
“Internet”

 Lo hace a través de los routers que interconectan las redes
 Los routers conocen los caminos para ir de una red a otra

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Problemas
 Las redes pueden ser de diferentes tecnologías
 Diferentes sistemas operativos emplean diferentes protocolos para que sus

programas se comuniquen (AppleTalk, NetBios, Banyan...)

 Se necesitan unos protocolos que permitan interconectar diferentes

tecnologías y diferentes sitemas operativos (estándar abierto)

TCP/IP

Ethernet (thin-coaxial)

ATM

Token Ring

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(etc...)

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TCP/IP
 TCP/IP es una familia de protocolos que permiten la comunicación entre

máquinas en diferentes redes en una Internet TCP/IP

 IP es el protocolo que permite que esta comunicación sea posible

 IP = Internet Protocol

 La información se transmite dentro de “paquetes IP”

 Internet es una red de conmutación de paquetes

 El “paquete IP” tiene una cabecera con información para que se pueda

hacer llegar el paquete a su destino y una sección con datos

Cabecera IP

Datos

Paquete IP

 Cada interfaz de cada máquina tiene una “dirección IP”
 En la cabecera IP aparece la dirección IP del interfaz de la máquina origen

del paquete y la dirección del interfaz de la máquina destino

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Direcciones IP
 Las direcciones IP son números de 32 bits

10000010110011101010000011010111

130

206

160

215

= 2194579671

130.206.160.215

 Los “routers IP” deciden el camino que deben seguir los
paquetes en base a la dirección IP destino que aparece en
cada uno de ellos

 El router IP es básicamente un ordenador con varios
interfaces de red cada uno conectado a una red diferente,
tal vez de la misma o de diferente tecnología

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Ejemplo
 La máquina PC1 envía un paquete a la máquina PC2
 En la cabecera:

 dirección IP origen = dirección IP de PC1
 dirección IP destino = dirección IP de PC2

PC1

PC2

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Ejemplo
 La máquina PC1 envía un paquete a la máquina PC2
 En la cabecera:

 dirección IP origen = dirección IP de PC1
 dirección IP destino = dirección IP de PC2

PC1

PC2

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Ejemplo
 La máquina PC1 envía un paquete a la máquina PC2
 En la cabecera:

 dirección IP origen = dirección IP de PC1
 dirección IP destino = dirección IP de PC2

PC1

PC2

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Ejemplo
 La máquina PC1 envía un paquete a la máquina PC2
 En la cabecera:

 dirección IP origen = dirección IP de PC1
 dirección IP destino = dirección IP de PC2

PC1

PC2

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Ejemplo
 La máquina PC1 envía un paquete a la máquina PC2
 En la cabecera:

 dirección IP origen = dirección IP de PC1
 dirección IP destino = dirección IP de PC2

PC1

PC2

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Ejemplo
 La máquina PC1 envía un paquete a la máquina PC2
 En la cabecera:

 dirección IP origen = dirección IP de PC1
 dirección IP destino = dirección IP de PC2

PC1

PC2

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Cómo se transporta IP
 El paquete IP atraviesa diferentes redes hasta llegar al destino

RFC 791

El paquete IP
Trama Ethernet
transporta el paquete IP

El (mismo) paquete IP
Trama PPP (serie)
transporta el paquete IP

(etc...)

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TCP y UDP
 Otros dos protocolos muy importantes de la familia TCP/IP son

 TCP = Transmission Control Protocol
 UDP = User Datagram Protocol

 Añaden funcionalidades a IP
 “Emplean” IP :

Paquete IP

Datos IP

Paquete IP

Datos IP

Cabecera TCP

Segmento TCP

Datos que envía
la aplicación

Cabecera UDP

Datagrama UDP

Datos que envía
la aplicación

 Sencilla comunicación entre aplicaciones sobre TCP o UDP

empleando APIs (Application Programming Interfaces)

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Características de TCP
 Los datos que envíe una aplicación a otra en otra máquina llegarán

RFC 793

seguro (recuperación ante pérdidas)

 Si la aplicación envía varios bloques de información éstos llegarán
en el mismo orden en que se enviaron (mantiene el orden de
secuencia)

 Antes de poder enviar datos hay que “establecer una conexión”.
Especificar entre qué par de aplicaciones en qué máquinas será la
comunicación (orientado a conexión)

 Ambos extremos de la conexión pueden enviar información al otro

extremo (full-duplex)

 Intenta no congestionar la red

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Características de UDP
 Los datos enviados a otra aplicación en otra máquina

RFC 768

pueden perderse

 Si se envían varios bloques de información pueden llegar

desordenados

 No hay conexión. Para cada bloque de información que

se desea enviar hay que especificar el destino

 No intenta controlar la congestión en la red

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Próximo día

El paradigma cliente-servidor
Servicios clásicos de Internet

WWW: El servicio y el servidor de Web

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Encapsulación

Información que desea enviar la aplicación

TCP o UDP

Paquete IP

Bits que circulan por el cable

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IP Header

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TCP Header

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UDP Header

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