PDF de programación - Conceptos básicos de redes TCP/IP

Conceptos básicos de redes

TCP/IP

Daniel Morató

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 (LAN = 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

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LANs

• Inicialmente servidores y ordenadores personales en
Redes de Area Local (LAN = 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

• 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 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 otra 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
• En la cabecera: dirección IP origen = dirección IP de PC1
dirección IP destino = dirección IP de PC2
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
• En la cabecera: dirección IP origen = dirección IP de PC1
dirección IP destino = dirección IP de PC2
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
• En la cabecera: dirección IP origen = dirección IP de PC1
dirección IP destino = dirección IP de PC2
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
• En la cabecera: dirección IP origen = dirección IP de PC1
dirección IP destino = dirección IP de PC2
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
• En la cabecera: dirección IP origen = dirección IP de PC1
dirección IP destino = dirección IP de PC2
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

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
• Añaden funcionalidades a IP
• “Emplean” IP :

y

UDP = User Datagram Protocol

Paquete IP

Datos IP

Paquete IP

Datos IP

Segmento TCP

Cabecera TCP

Datagrama UDP

Datos que envía
la aplicación
• Sencilla comunicación entre aplicaciones sobre TCP o UDP

Datos que envía
la aplicación

Cabecera UDP

empleando APIs (Application Programming Interfaces)

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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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Características de TCP
• Los datos que envíe una aplicación a otra en otra

máquina llegarán 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

• Si se envían varios bloques de información pueden llegar

pueden perderse

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

y

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