PDF de programación - Clase 25 DNS, P2P, mensajería

Clase 25

DNS, P2P, mensajería…
Tema 6.- Nivel de aplicación en Internet

Dr. Daniel Morató
Redes de Computadores
Ingeniero Técnico de Telecomunicación
Especialidad en Sonido e Imagen
3º curso

Temario

1.- Introducción
2.- Nivel de enlace en LANs
3.- Interconexión de redes IP
4.- Enrutamiento con IP
5.- Nivel de transporte en Internet
6.- Nivel de aplicación en Internet
7.- Ampliación de temas

Temario

1.- Introducción
2.- Nivel de enlace en LANs
3.- Interconexión de redes IP
4.- Enrutamiento con IP
5.- Nivel de transporte en Internet
6.- Nivel de aplicación en Internet
»
»
»
»
7.- Ampliación de temas

Nivel de aplicación: WWW
FTP. Telnet. Ejemplos
E-mail
DNS. P2P. Mensajería…

Contenido

» DNS
» P2P
» Mensajería
» Proxy

Contenido

» DNS
» P2P
» Mensajería
» Proxy

El problema de los nombres

»

»

Las direcciones IP, que identifican a los interfaces de los hosts,
son números de 32 bits
Sencillas de manejar para las máquinas, complicado para los
humanos

» Más sencillo memorizar nombres textuales
» Hace falta “traducir” el nombre textual en la dirección

numérica para que se pueda realizar la comunicación. Esto se
llama “resolver el nombre”
La traducción se realiza mediante el Sistema de Nombres de
Dominio o DNS (Domain Name System)

»

Domain Name System

»

»

Es una base de datos
distribuida
Servidores
organizados jerárquicamente
Es un protocolo de aplicación

nombres

de

»
» Permite a

los hosts traducir

entre nombres y direcciones
 Funcionalidad vital


Implementada
protocolo
a
aplicación

como
de

nivel

 Complejidad en los extremos

de la red

Punto de fallo

¿Por qué no centralizado?
»
» Volumen de tráfico
»

Base de datos centralizada
lejana

» Mantenimiento

¡ No escala !

Jerarquía de nombres

»

»

Los nombres están formados por segmentos alfanuméricos
separados por puntos (no distingue mayúsculas)
helios.tlm.unavarra.es
www.google.com
Estructura jerárquica (. . .)

.com

. . .

.edu

.net

. . .

.es

. . .

. . .

.google

.yahoo

.yahoo

.unavarra

.terra

www

.tlm

helios.tlm.unavarra.es

helios

kin

. . .

. . .

B.D. jerárquica distribuida

Root DNS Servers

Dominio

com DNS servers

org DNS servers

edu DNS servers

yahoo.com
DNS servers

amazon.com
DNS servers

pbs.org
DNS servers

poly.edu
DNS servers

Dominio

umass.edu
DNS servers

El cliente busca la IP de www.amazon.com:
»

El cliente pregunta a un servidor Root para encontrar el servidor de
DNS del dominio com
El cliente pregunta al servidor del dominio com para obtener el
servidor del dominio amazon.com
El cliente pregunta al servidor DNS del dominio amazon.com para
obtener la IP de www.amazon.com.

»

»

Implementación

»

»

»

»

El servidor es un programa específico pero el cliente es
generalmente solo unas funciones en una librería (resolver) (…)
La aplicación cliente de DNS es la propia aplicación del usuario
(…)
El software típico que lo implementa es BIND (Berkeley Internet
Name Domain) (el programa servidor se llama named) (…)
Emplea UDP (puerto servidor 53) o TCP si el mensaje de
respuesta es de más de 512 Bytes.

Host

proceso

cliente
de DNS

Servidor

named

Funcionamiento

Los hosts tienen configurado a su servidor local

» Cada ISP posee un servidor de nombres local (…)
»
» Cuando un host desea resolver un nombre hace la
la

petición a su servidor
respuesta (… …)

local el cual

le devuelve

Host

proceso

cliente
de DNS

Petición: Resuelve www.google.com

Respuesta: 66.102.9.99

named

Servidor de
DNS local

Funcionamiento

» ¿Cómo conoce la respuesta el servidor local?

 Si es el servidor autoritario (authoritative server) para el dominio
en el que está esa máquina él tiene la porción de la base de
datos distribuida en la que está el mapeo (zone file)

 Si no lo es preguntará a un Root Server

Host

proceso

cliente
de DNS

Petición: Resuelve www.google.com

Respuesta: 66.102.9.99

named

Servidor de
DNS local

Funcionamiento

»

»

»

El servidor local pregunta a un Root
Server (…)
Éste le devuelve la dirección de un
servidor
(petición
iterativa) (…)
El Servidor local hace una petición
recursiva a ese servidor (…)

intermedio

» Continuará

haciendo

la

petición
(recursiva) hasta que llegue un servidor
autoritario (. . .)
Todas
recursivas
menos la petición al Root Server para
reducir la carga sobre los Root

las peticiones

son

»

Root Server

www.google.com ?

www.google.com ?

Servidor para

google.com

S2

named

Servidor

local

Pregunta a S1

www.google.com ?

Respuesta: 66.102.9.99

Servidor para

.com
S1

66.102.9.99

DNS: Root name servers

» 13 en el mundo
» En el fichero de configuración de cada servidor de DNS

a Verisign, Dulles, VA
c Cogent, Herndon, VA (also Los
Angeles)
d U Maryland College Park, MD
g US DoD Vienna, VA
h ARL Aberdeen, MD
j Verisign, ( 11 locations)

e NASA Mt View, CA
f Internet Software C. Palo
Alto, CA (and 17 other locations)

b USC-ISI Marina del Rey, CA
l ICANN Los Angeles, CA

k RIPE London (also Amsterdam, Frankf urt)

i Autonomica, Stockholm
(plus 3 other locations)

m WIDE Tokyo

TLDs, Authoritative Servers, cache

Servidores de Top-level domains

»

»

(TLD):
Responsables de com, org, net,
edu, (etc) y de los dominios raiz
de países (es, uk, fr, ca, jp, etc)
ESNIC
(http://www.nic.es)

para

TLD

.es

el

Authoritative DNS servers:
»
Servidores DNS de organizaciones
» Mantienen el mapeo autorizado
los nombres dentro del

para
dominio de la organización

Fully Qualified Domain Name (FQDN)
»

realidad

raíz del árbol tiene

En
también “nombre” pero es nulo
Un FQDN incluye el nombre hasta la
raíz, o sea, termina en un “.”

la

»

www.tlm.unavarra.es.

Una vez que un servidor de DNS

»

»

aprende un mapeo lo cachea
Las entradas en la cache caducan tras
un tiempo
Normalmente los servidores de los TLD
van a estar cacheados en
los
servidores locales

 Así que los Root no se suelen visitar

Contenido

» DNS
» P2P
» Mensajería
» Proxy

P2P: directorio centralizado

Servidor de directorio
1

centralizado

1

1

2

1

Diseño original de “Napster”
1) Cuando un peer se conecta, informa

al servidor central:
 Dirección IP
 contenido

2) Usuario 1 hace una búsqueda de

“Requiem”

3) Usuario 1 pide el fichero a Usuario 2

Usuario 2

peers

3

Usuario 1

Ventajas e inconvenientes

Ventajas
Todos
»
servidores

los peers

» Altamente escalable

son

Inconvenientes
» Un punto de fallo central
»
límite

Impone
prestaciones
Infracción de copyrights!

»

un

de

Gnutella

» Completamente distribuido
» Dominio público
» Overlay network

»

 Grafo
 Cada conexión un enlace
búsqueda
Petición
enviada sobre las conexiones
TCP

de

» peers reenvían la petición
»

Respuesta enviada por el
camino inverso
Escalabilidad:
limitar
alcance de la inundación

»

el

Transferencia:
HTTP

Query
QueryHit
Query

Q uery
Q uery Hit

Query
QueryHit

Q

uery

Contenido

» DNS
» P2P
» Mensajería
» Proxy

Servicios de conversación

» Conversación a líneas en máquinas UNIX: write

[daniel@tlm13 daniel]$ write lir
Hola tu
[daniel@tlm13 daniel]$

[lir@tlm13 lir]$
Message from [email protected] on
pts/0 at 18:39 ...
Hola tu
EOF

» Conversación en terminal UNIX completo: talk

[daniel@tlm13 daniel]$ talk lir@tlm21
[Connection established]
Hola

Message from [email protected]
at 18:30 ...
talk: connection requested by daniel@tlm13.
talk: respond with: talk daniel@tlm13.
[lir@tlm13 lir]$ talk daniel@tlm13

[------------------------------------]
Pues hola

[Connection established]
Pues hola

[------------------------------------]
Hola

Evolución de los servicios
clásicos de conversación

»

Internet Relay Chat (IRC):



Los clientes se conectan a un servidor central
Existen “habitaciones”. Todos los usuarios que ejecuten el comando para “unirse”
a una habitación podrán leer lo que cualquier otro en esa habitación escriba (…
…)

otilio[9]% irc dmorato irc.arrakis.es

*** Connecting to port 6667 of server irc.arrakis.es
-atreides.irc-hispano.org- *** Looking up your hostname...
-atreides.irc-hispano.org- *** Found your hostname.
*** As2gcu.DMOyqd.virtual is now your hidden host (from
+atreides.irc-hispano.org)
*** Welcome to the IRC-Hispano Internet Relay Network dmorato (from
+atreides.irc-hispano.org)

% /join #pamplona
*** dmorato ([email protected]) has joined channel #pamplona
*** Topic for #pamplona: Pamplona.cjb.net
*** #pamplona CHaN 1065118105
*** #pamplona 1006939646
-CHaN- Bienvenido a #Pamplona,ciudad sin ley

Evolución de los servicios
clásicos de conversación

Messengers (…)

Contenido

» DNS
» P2P
» Mensajería
» Proxy

Proxy

»

»

las peticiones del

Satiface
cliente
El cliente no requiere contactar
con el servidor

» Normalmente es una máquina

con un software de Proxy

»
»
»

»

Proxy para numerosos servicios
El más común es la Web
El cliente, en vez de solicitar el
documento al servidor lo solicita
al Proxy
El proxy lo solicita al servidor

cliente

cliente

Proxy
server

r

H T T P
H T T P

HTTP request
HTTP response
P r e q u e s t
P r e s p o n s e

T

H

T

H

T

T

t
o

s

p

e

s

u
e

q
r

e


e

s

n

Servidor

Proxy-cache

»

El proxy puede guardar en cache los documentos que ha
obtenido por solicitudes anteriores

» Cuando le llega una nueva petición busca el documento en la

»

cache
Si no lo encuentra lo pediría al servidor pero si lo encuentra lo
entrega directamente de la cache

cliente

cliente

Proxy
server

r

H T T P
H T T P

HTTP request
HTTP response
P r e q u e s t
P r e s p o n s e

T

H

T

H

T

T

t
o

s

p

e

s

u
e

q
r

e


e

s

n

Servidor

Temario

1.- Introducción
2.- Nivel de enlace en LANs
3.- Interconexión de redes IP
4.- Enrutamiento con IP
5.- Nivel de transporte en Internet
6.- Nivel de aplicación en Internet
»
»
»
»
7.- Am