PDF de programación - Servicios de Internet

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS
Área de Ingeniería Telemática

Servicios de Internet

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es

Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios

3º Ingeniería de Telecomunicación

,

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



e
d
a
e
r

Á

I

I



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I

I



Temario

Introducción

1.
2. Arquitecturas, protocolos y estándares
3. Conmutación de paquetes
4. Conmutación de circuitos
5. Tecnologías
6. Control de acceso al medio en redes de área local
7. Servicios de Internet

1

,

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



e
d
a
e
r

Á

I

I



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I

I



Temario

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Introducción
Arquitecturas, protocolos y estándares
Conmutación de paquetes
Conmutación de circuitos
Tecnologías
Control de acceso al medio en redes de área local
Servicios de Internet

•
•
•
•
•

La Web
E-Mail.
FTP. Telnet
Otros
Desarrollo de clientes y servidores

2

,



I

I

S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

I

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



e
d
a
e
r

Á

Material

Del Capitulo 2 de
Kurose & Ross,
“Computer Networking a top-down approach

featuring the Internet”

Addison Wesley

3

,

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



e
d
a
e
r

Á

I

I



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I

I



Las aplicaciones

• Son software
• Diferentes máquinas y

Sistemas Operativos

• Quienes se comunican

son procesos

AS 2

AS 1

AS 3

Aplicación

Transporte

UDP

Red
Enlace
Físico

TCP
IP

ICMP

ARP

Intercambian mensajes
•
• Emplean Protocolos de

nivel de aplicación

4

,

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



e
d
a
e
r

Á

I

I



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I

I



Sockets

• Los procesos envían y reciben

mensajes a través de un
socket

• Delega en el nivel de

transporte para que haga
llegar los mensajes al otro
socket

• Acceso a través de un API
• Puede escoger el protocolo de

transporte

• Puede configurar algunos

parámetros del mismo

• No controla cómo se comporta

host

proceso
socket
TCP

host

proceso
socket

TCP

controlado
por el
desarrollador

Internet

Controlado por el SO

5

,



I

I



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



I

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



e
d
a
e
r

Á

Programación con Sockets

API de Sockets
•

Introducida en el UNIX BSD4.2
en 1983

• Centrada en el paradigma

cliente/servidor

• Ofrece dos tipos de servicios de

transporte:
– STREAM: flujo de datos fiable

orientado a conexión
– DGRAM: datagramas

Socket
• Creado por la aplicación
• Controlado por el S.O.
• A través suya la aplicación

envía y recibe mensajes

Socket

App 1

Transporte

Red
Enlace
Físico

Controlado por el
programador de la
aplicación

Controlado por el
Sistema Operativo

6

,

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



e
d
a
e
r

Á

I



I



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I

I



Sockets y UDP

• UDP ofrece transferencia no

fiable de grupos de bytes
(“datagramas”) entre el
cliente y el servidor

UDP: no hay “conexión”

entre cliente y servidor

• No hay handshaking
• El emisor debe indicar

explícitamente la dirección IP y
el puerto del destino para cada
paquete

• El servidor debe extraer la
dirección IP y el puerto del
emisor del paquete

7

,

I

I



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



I



e
d
a
e
r

Á

c
i
t

a Ejemplo en pseudo-código
Servidor
Crear el socket UDP
(Dgram)

Cliente

á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

•

I



i

l

•

Crear el socket UDP
(Dgram)

• Solicitar al S.O. que se

envíen ciertos datos a un
destino (IP+puerto)
concreto (…)

• Asignarle el puerto en el

que esperar
Esperar un datagrama

•

Datos

• Datagrama recibido (o

no)

8

Ejemplo en C (I)
Servidor

Cliente

struct sockaddr_in dirsock, emisor;
int sockservidor, ret,

frlen=sizeof(emisor);

char

*buf[2000];

,



I

I

S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

I

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



e
d
a
e
r

Á

sockservidor=socket(PF_INET,SOCK_DGRA

M,0);

if (sockservidor==-1) ERROR();
dirsock.sin_family=AF_INET;

Cliente

Transporte

Red
Enlace
Físico

Servidor

Transporte

Red
Enlace
Físico

C
r
e
a
r

e
l

s
o
c
k
e
t

U
D
P

(
…
)

9

,

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



e
d
a
e
r

Á



I

I

S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



I



Cliente

Ejemplo en C (II)
Servidor
dirsock.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
dirsock.sin_port=htons(99);
ret= bind(sockservidor, (struct

sockaddr*)&dirsock, sizeof(dirsock));

if (ret==-1) ERROR();

ret=recvfrom(sockservidor, buf, 2000, 0,

(struct sockaddr*)&emisor, &frlen);

A
s
i
g
n
a
r

P
u
e
r
t
o

(
…
)

a

r
e
c
i
b
i
r

E
s
p
e
r
a
r

Cliente

Transporte

Red
Enlace
Físico

Servidor

Transporte

Red
Enlace
Físico

Recibe
datagramas
al puerto 99

10

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



e
d
a
e
r

Á

,

I



I

I



I

S
E
D
S
E
O
R
C
E
V
D
R
A
E
R
S
U
Y
T
C
S
)
E
A
…
T
M
(
U
E

T
Q
P
S
R
D
A
S
U

t
e
k
c
o
s

l
e

r
a
e
r
C

Ejemplo en C (III)
Cliente

Servidor
• Esperando a recibir

int sockcliente, ret;
struct sockaddr_in dirsock;
struct hostent *resolvhost;

sockcliente=socket(PF_INET,SOCK_DGRAM,0

);

if (sockcliente==-1) ERROR();

Cliente

Transporte

Red
Enlace
Físico

Servidor

Transporte

Red
Enlace
Físico

Recibe
datagramas
al puerto 99

11

,

I

I



S
E
D
S
E
O
R
C
E
V
D
R
A
E
R
S
U
Y
S
T
C
S
N
E
A
T
M
D
U
E
T
Q
S
R
A
S

I

I



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



e
d
a
e
r

Á

)
…
(

a
m
a
r
g
a
t
a
D
r
a
i
v
n
E

Ejemplo en C (y IV)
Cliente
dirsock.sin_family=AF_INET;
resolvhost=gethostbyname(“servidor.tlm.unavar

•

Servidor
Esperando a recibir

ra.es”);

if (resolvhost==NULL) ERROR();
dirsock.sin_addr.s_addr=*(u_long*)resolvhost-

>h_addr_list[0];

dirsock.sin_port=htons(99);

ret=sendto(sockcliente, buf, max, 0,

(struct sockaddr*)dirsock,
sizeof(dirsock));

if (ret==-1) ERROR();

Cliente

Transporte

Red
Enlace
Físico

Servidor

Transporte

Red
Enlace
Físico

Recibe
datagramas
al puerto 99

12

Cliente y Servidor TCP
Servidor al ser
contactado

El servidor
• Ejecutándose primero
• Debe haber creado un socket

,

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



e
d
a
e
r

Á



I

I

S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

I

por el que espera que el cliente
contacte con él
Indica el puerto asociado

•
El cliente
• Crea su propio socket
• Contacta con el servidor
• Especifica la dirección IP del

servidor y el puerto de la
aplicación

• Crea un nuevo socket TCP

para la comunicación con
el cliente

• Permite que el servidor se

comunique con varios
clientes simultáneamente

• Se establece la conexión TCP

con el servidor

13

,



I

I



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



I

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



e
d
a
e
r

Á

Ejemplo en pseudo-código
Servidor
Crear el socket TCP
(Stream)

Cliente

•

• Asignarle el puerto en el

que esperar

•
•

•
•

•

Crear el socket TCP (Stream)
Solicitar al S.O. que lo conecte
con un destino (IP+puerto)
concreto (…)

Conexión establecida
Escribir/Leer del socket (…)

Cerrar el socket/conexión (…)

• Solicitar al S.O. que

escuche y acepte esas
conexiones
Esperar una conexión

•

Three-way
handshake

s
o
t
a
D

Finalización

• Nueva conexión. Socket
nuevo. El original sigue
aceptando conexiones
Escribir/Leer del socket
Cierre de la conexión

•
•

14

Cliente en C (I)
Cliente

,



I

I

S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

I

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



e
d
a
e
r

Á

)
…
(

P
C
T

t
e
k
c
o
s

l
e

r
a
e
r
C

int sockcliente, ret;
struct sockaddr_in dirsock;
struct hostent *resolvhost;

sockcliente=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
if (sockcliente==-1) ERROR();

Cliente

Transporte

Red
Enlace
Físico

• Asignarle el puerto en el

que esperar

• Solicitar al S.O. que

•

•

Servidor
Crear el socket TCP
(Stream)

escuche y acepte esas
conexiones
Esperar una conexión

Acepta conexiones
al puerto 80

Servidor

Transporte

Red
Enlace
Físico

15

Cliente en C (II)
Cliente

Servidor
Esperar una conexión

•

,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

a
c
i
t

l



i



I



I

I


á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S
Á
)
…
(

S
N
D

e
d
a
e
r

I

dirsock.sin_family=AF_INET;
resolvhost=gethostbyname(“servidor.tlm.u



navarra.es”);

if (resolvhost==NULL) ERROR();
dirsock.sin_addr.s_addr=*(u_long*)resolv

host->h_addr_list[0];

dirsock.sin_port=htons(80);

Petición al

servidor de DNS

Cliente

192.168.17.14

Transporte

Red
Enlace
Físico

Acepta conexiones
al puerto 80

Servidor

Transporte

Red
Enlace
Físico

16

Cliente en C (III)
Cliente

Servidor
Esperar una conexión

•

ret=connect(sockcliente, (struct

sockaddr*)&dirsock, sizeof(dirsock));

if (ret==-1) ERROR();

• Nueva conexión

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



e
d
a
e
r

Á

,



I

I



I

S
E
D
S
E
O
R
C
E
V
D
R
A
E
R
S
U
Y
T
C
S
E
A
T
M
)
U
E
…
T
Q
S
R
(
I
A
S

r
a
t
c
e
n
o
C

Cliente

Conecta con la aplicación
en 192.168.17.14, puerto 80

Transporte

Red
Enlace
Físico

Acepta conexiones
al puerto 80

Servidor

Transporte

Red
Enlace
Físico

17

Cliente en C (y IV)
Cliente
write(sockcliente,...);
read(sockcliente,...);
.
.
.
.
close(sockcliente);

•

•

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



e
d
a
e
r

Á

,

I

I

I



S
E
D
S
E
O
R
C
E
V
D
R
A
E
R
S
U
Y
T
C
S
E
A
r
T
M
i
U
b
E
T
Q
i
S
R