CAPA DE APLICACIÓN

Es el nivel mas alto, los usuarios llaman a una aplicación que acceda servicios disponibles a través de la red de redes TCP/IP. Una aplicación interactúa con uno de los protocolos de nivel de transporte para enviar o recibir datos. Cada programa de aplicación selecciona el tipo de transporte necesario, el cual puede ser una secuencia de mensajes individuales o un flujo continúo de octetos. El

programa de aplicación pasa los datos en la forma requerida hacia el nivel de transporte para su entrega.

La capa de aplicación le brinda aplicaciones a la interfaz. Por lo tanto, es el nivel más cercano a los usuarios, administrado directamente por el software.

La capa de aplicación se encuentra en la parte superior de las capas del protocolo TCP/IP. Contiene las aplicaciones de red que permiten la comunicación mediante las capas inferiores.

Por lo tanto, el software en esta capa se comunica mediante uno o dos protocolos de la capa inferior (la capa de transporte), es decir, TCP o UDP.

Existen diferentes tipos de aplicaciones para esta capa, pero la mayoría son servicios de red o aplicaciones brindadas al usuario para proporcionar la interfaz con el sistema operativo. Se pueden clasificar según los servicios que brindan:

servicios de administración de archivos e impresión (transferencia).

servicios de conexión a la red.

servicios de conexión remota.

diversas utilidades de Internet.

La última capa definida es denominada Aplicación (Application). En esta se

encuentran definidos los protocolos que permiten acceso a la estructura Grid.

Según la figura 2. Las aplicaciones son construidas en términos de servicios

definidos para alguna de las capas antes mencionadas, pudiendo, por ejemplo,

comunicarse directamente con una capa en particular. Cada una de estas capas

tiene protocolos bien definidos que proveen acceso al uso de servicios: manejo

de recursos, acceso a datos, y más.

Si se considera que una aplicación de usuario necesita analizar datos contenidos

en archivos independientes, tendrá que realizar entonces las siguientes tareas

básicas:

• Obtener la credencial necesaria de autenticación para abrir los archivos

(recursos y protocolos de conectividad)

• Consultar el sistema de información y réplica de catálogos para determinar

dónde pueden encontrarse las copias de los archivos en GRID así como también

dónde se hallan los recursos más convenientes para hacer el análisis de datos

(Collective Services)

• Pasar los pedidos a la capa de Infraestructura, la computadora apropiada,

sistema de almacenamiento y redes, para extraer los datos, iniciar los procesos,

y proveer los resultados (recursos y protocolos de conectividad)

•Monitorear el progreso de varios procesos y transferencia de datos, notificando

al usuario cuándo el análisis se completa y también detectando y respondiendo

ante situaciones de fallas (collective services).

SERVICIOS DE INTERNET A NIVEL DE APLICACIÓN:Desde el punto de vista de un usuario, una red de redes TCP/IP aparece

como un grupo de programas de aplicación que utilizan la red para llevar a cabo

tareas útiles de comunicación. Utilizamos el término interoperabilidad para

referirnos a la habilidad que tienen diversos sistemas de computación para

cooperar en la resolución de problemas computacionales. Los programas de

aplicación de Internet muestran un alto grado de interoperabilidad. La mayoría

de usuarios que accesan a Internet lo hacen al correr programas de aplicación

sin entender la tecnología TCP/IP, la estructura de la red de redes subyacente o

incluso sin entender el camino que siguen los datos hacia su destino. Sólo los

programadores que crean los programas de aplicación de red necesitan ver a la

red de redes como una red, así como entender parte de la tecnología. Los

servicios de aplicación de Internet más populares y difundidos incluyen:

Correo Electrónico. El correo electrónico permite que un usuario componga

memorandos y los envíe a individuos o grupos. Otra parte de la aplicación de

correo permite que un usuario lea los memorandos que ha recibido. El correo

electrónico ha sido tan exitoso que muchos usuarios de Internet dependen de él

para su correspondencia normal de negocios.

Transferencia de Archivos. Aunque los usuarios algunas veces transfieren

archivos por medio del correo electrónico, el correo está diseñado principalmente

para mensajes cortos de texto. Los protocolos TCP/IP incluyen un programa de

aplicación para transferencia de archivos, el cual permite que lo usuarios envíen

o reciban archivos arbitrariamente grandes de programas o de datos. Por

ejemplo, al utilizar el programa de transferencia de archivos, se puede copiar de

una máquina a otra una gran base de datos que contenga imágenes de satélite,

un programa escrito en Pascal o C++, o un diccionario del idioma inglés. El

sistema proporciona una manera de verificar que los usuarios cuenten con

autorización o, incluso, de impedir el acceso. Como el correo, la transferencia de

archivos a través de una red de redes TCP/IP es confiable debido a que las dos

máquinas comprendidas se comunican de manera directa, sin tener que confiar

en máquinas intermedias para hacer copias del archivo a lo largo del camino.

Acceso Remoto. El acceso remoto permite que un usuario que esté frente a una

computadora se conecte a una máquina remota y establezca una sesión

interactiva. El acceso remoto hace aparecer una ventana en la pantalla del

usuario, la cual se conecta directamente con la máquina remota al enviar cada

golpe de tecla desde el teclado del usuario a una máquina remota y muestra en

la ventana del usuario cada carácter que la computadora remota lo genere.

Cuando termina la sesión de acceso remoto, la aplicación regresa al usuario a su

sistema local.

NIVELES DEL TCP/IP

Para conseguir un

intercambio fiable de datos

entre dos computadoras, se

deben llevar a cabo muchos

procedimientos separados. El

resultado es que el software de comunicaciones es complejo. Con un modelo en

capas o niveles resulta más sencillo agrupar funciones relacionadas e

implementar el software de comunicaciones modular.

Las capas están jerarquizadas. Cada capa se construye sobre su

predecesora. El número de capas y, en cada una de ellas, sus servicios y

funciones son variables con cada tipo de red. Sin embargo, en cualquier red, la

misión de cada capa es proveer servicios a las capas superiores haciéndoles

transparentes el modo en que esos servicios se llevan a cabo. De esta manera,

cada capa debe ocuparse exclusivamente de su nivel inmediatamente inferior, a

quien solicita servicios, y del nivel inmediatamente superior, a quien devuelve

resultados.

EL NIVEL DE APLICACIÓN

El nivel de aplicación es el nivel que los programas más comunes utilizan

para comunicarse a través de una red con otros programas. Los procesos que

acontecen en este nivel son aplicaciones específicas que pasan los datos al nivel

de aplicación en el formato que internamente use el programa y es codificado de

acuerdo con un protocolo estándar.

Algunos programas específicos se considera que se ejecutan en este

nivel. Proporcionan servicios que directamente trabajan con las aplicaciones de

usuario. Estos programas y sus correspondientes protocolos incluyen a HTTP

(HyperText Transfer Protocol), FTP (Transferencia de archivos), SMTP (correo

electrónico), SSH (login remoto seguro), DNS (Resolución de nombres de

dominio) y a muchos otros.

Una vez que los datos de la aplicación han sido codificados en un

protocolo estándar del nivel de aplicación son pasados hacia abajo al siguiente

nivel de la pila de protocolos TCP/IP.

En el nivel de transporte, las aplicaciones normalmente hacen uso de

TCP y UDP, y son habitualmente asociados a un número de puerto bien

conocido (well-known port). Los puertos fueron asignados originalmente por la

IANA.

CAPA DE APLICACIÓN (CAPA 7)

Ofrece a las aplicaciones (de usuario o no) la posibilidad de acceder a los

servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones

para intercambiar datos, como correo electrónico (POP y SMTP), gestores de

bases de datos y servidor de ficheros (FTP). Hay tantos protocolos como

aplicaciones distintas y puesto que continuamente se desarrollan nuevas

aplicaciones el número de protocolos crece sin parar.

Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa directamente con el nivel

de aplicación. Suele interactuar con programas que a su vez interactúan con el

nivel de aplicación pero ocultando la complejidad subyacente. Así por ejemplo un

usuario no manda una petición "HTTP/1.0 GET index.html" para conseguir una

página en html, ni lee directamente el código html/xml.

Entre los protocolos (refiriéndose a protocolos genéricos, no a protocolos de la

capa de aplicación de OSI) más conocidos destacan:

• HTTP (HyperText Transfer Protocol) el protocolo bajo la www • FTP (File Transfer Protocol) ( FTAM, fuera de TCP/IP)

transferencia de ficheros • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) (X.400 fuera de tcp/ip)

envío y distribución de correo electrónico • POP (Post Office Protocol)/IMAP: reparto de correo al usuario final • SSH (Secure SHell) principalmente terminal remoto, aunque en

realidad cifra casi cualquier tipo de transmisión. • Telnet otro terminal remoto, ha caído en desuso por su

inseguridad intrínseca, ya que las claves viajan sin cifrar por la red.

Hay otros protocolos de nivel de aplicación que facilitan el uso y administración de la red:

• SNMP (Simple Network Management Protocol) • DNS (Domain Name System)

Hoy día hay diversos tipos de redes disponibles las cuales se

caracterizan por su tamaño (locales, nacionales e internacionales) y según su

rendimiento en términos de throughput (cantidad de datos transferidos desde un

lugar a otro en un tiempo determinado). Típicamente el throughput se mide en

Kbps, Mbps or Gbps. Grid está construida sobre redes de alto rendimiento tal es

el caso de la red Intra-Europe GEANT o la red de UK Super Janet la cual exhibe

10 Gbsp de rendimiento en el backbone de red (backbone: se utiliza para

nombrar a aquellos enlaces de alta velocidad en las redes que unen grandes

nodos). A medida que crece la velocidad de la red, el poder de GRID es

determinado por el rendimiento de los recursos de computación disponibles en

los nodos de la red. Los nodos mayores serán recursos de alto rendimiento

como un cluster largo de computadoras o cualquier supercomputadora dedicada.

Como ejemplo en la Figura 3 propone una lista parcial de componentes

correspondiente a cada una de las capas antes descriptas, que podrían ser

utilizados en un sistema grid relacionado a administración de réplicas.

Li

st

a

parcial de componentes que pueden encontrarse en cada capa.

La capa de aplicación define las aplicaciones de red y los servicios de

Internet estándar que puede utilizar un usuario. Estos servicios utilizan la capa

de transporte para enviar y recibir datos. Existen varios protocolos de capa de

aplicación. En la lista siguiente se incluyen ejemplos de protocolos de capa de

aplicación:

Servicios TCP/IP estándar como los comandos ftp, tftp y telnet.

Comandos UNIX "r", como rlogin o rsh.

Servicios de nombres, como NIS o el sistema de nombre de dominio (DNS).

Servicios de directorio (LDAP).

Servicios de archivos, como el servicio NFS.

Protocolo simple de administración de red (SNMP), que permite administrar la red.

Protocolo RDISC (Router Discovery Server) y protocolos RIP (Routing Information Protocol

Servicios TCP/IP estándar

FTP y FTP anónimo: El Protocolo de transferencia de archivos (FTP)

transfiere archivos a una red remota y desde ella. El protocolo incluye el

comando ftp y el daemon in.ftpd. FTP permite a un usuario especificar el nombre

del host remoto y las opciones de comandos de transferencia de archivos en la

línea de comandos del host local.

Telnet: El protocolo Telnet permite la comunicación entre los terminales y

los procesos orientados a los terminales de una red que ejecuta TCP/IP. Este

protocolo se implementa como programa telnet en los sistemas locales y como

daemon in.telnetd en los equipos remotos. Telnet proporciona una interfaz de

usuario a través de la cual se pueden comunicar dos hosts carácter por carácter

o línea por línea. Telnet incluye un conjunto de comandos que se documentan

de forma detallada en la página del comando man telnet(1).

TFTP: el protocolo de transferencia de archivos trivial (tftp) ofrece

funciones similares a ftp, pero no establece la conexión interactiva de ftp. Como

consecuencia, los usuarios no pueden ver el contenido de un directorio ni

cambiar directorios. Los usuarios deben conocer el nombre completo del archivo

que se va a copiar. La página del comando man tftp(1) describe el conjunto de

comandos tftp.

Comandos UNIX "r"

Los comandos UNIX "r" permiten a los usuarios ejecutar comandos en sus

equipos locales que se ejecutan en el host remoto. Estos comandos incluyen:

rcp

rlogin

rsh

Encontrará instrucciones sobre estos comandos en las páginas del comando

man rcp(1), rlogin(1) y rsh(1).

Servicios de nombres

El sistema operativo Solaris proporciona los siguientes servicios de nombres:

DNS: El sistema de nombre de dominio (DNS) es el servicio de nombres

que proporciona Internet para las redes TCP/IP. DNS proporciona nombres de

host al servicio de direcciones IP. También actúa como base de datos para la

administración del correo. Para ver una descripción completa de este servicio,

consulte la System Administration Guide: Naming and Directory Services (DNS,

NIS, and LDAP). Consulte también la página del comando man

resolver(3RESOLV).

Archivos /etc : El sistema de nombres UNIX basado en host se desarrolló

para equipos UNIX autónomos y posteriormente se adaptó para el uso en red.

Muchos de los antiguos sistemas operativos y equipos UNIX siguen utilizando

este sistema, pero no resulta adecuado para redes complejas de gran tamaño.

NIS: El Servicio de información de la red (NIS) se desarrolló

independientemente de DNS y tiene un enfoque ligeramente distinto. Mientras

que DNS trata de facilitar la comunicación con el uso de nombres de equipos en

lugar de direcciones IP numéricas, NIS se centra en facilitar la administración de

la red al proporcionar control centralizado sobre distintos tipos de información de

red. NIS almacena información sobre los nombres de equipo y las direcciones,

los usuarios, la red y los servicios de red. La información de espacio de nombres

NIS se almacena en asignaciones NIS.

El sistema operativo Solaris admite LDAP (Protocolo ligero de acceso a

directorios) junto con el servidor de directorios Sun ONE (Sun Open Net

Environment), así como otros servidores de directorios LDAP. La diferencia entre

un servicio de nombres y un servicio de directorios radica en la extensión de las

funciones. Un servicio de directorios proporciona las mismas funciones que un

servicio de nombres, pero además cuenta con funciones adicionales. Consulte la

System Administration Guide: Naming and Directory Services (DNS, NIS, and

LDAP).

Servicios de archivos

El protocolo de capa de aplicación NFS proporciona servicios de archivos

para el sistema operativo Solaris. Encontrará información completa sobre el

servicio NFS en la System Administration Guide: Network Services.

Administración de la red

El Protocolo simple de administración de red (SNMP) permite ver la

distribución de la red y el estado de los equipos clave. SNMP también permite

obtener estadísticas de red complejas del software basado en una interfaz

gráfica de usuario (GUI). Muchas compañías ofrecen paquetes de administración

de red que implementan SNMP.

Protocolos de encaminamiento

Los protocolos RIP y RDISC son dos protocolos de encaminamiento

disponibles para las redes TCP/IP.