Download - Sistemas de Comunicaciones de Datos
Autor: Alejandro Furfaro 1
Definiciones preliminaresEntorno Distribuido2 Conjunto de recursos (datos, CPU, programas, impresoras,
unidades de disco, etc.), que se encuentran diseminados a lo largo de diversas direcciones físicas.
Sistema de Comunicaciones2 Vincula a los recursos de un Entorno Distribuído
proveyéndoles los mecanismos de distribución necesarios para que puedan intercambiar datos entre sí.
2 Es trasparente a los usuarios
Nodo2 Punto al que se encuentra conectado un recurso cualquiera
del Sistema: Una PC de escritorio, una impresora, un servidor de correo electrónico, un Router, un Switch, un Firewall, etc
Link2 Conexión directa entre uno a mas Nodos.
Autor: Alejandro Furfaro 2
Definiciones preliminaresRed2 Conjunto de Nodos interconectados a través de un vínculo
eléctrico, sin capacidad de enrutar información por medio de inteligencia propia.
internet2 Conjunto de redes interconectadas por medio de dispositivos
(Routers, Switches, y Gateways) que tienen la inteligencia para dirigir los datos desde la red que contiene al nodo origen de los datos, hacia la red en la que se encuentra el nodo destino de los mismos.
host o server2 Componente de hardware que realiza una función principal en el
sistema que controla al Sistema de Comunicaciones.
Name2 Es la denominación de un proceso, de un nodo, o de un recurso
cualquiera del sistema. Ej: www.yahoo.com
address2 Indica en donde está ubicado el objeto nombrado (named)
Autor: Alejandro Furfaro 3
Definiciones preliminaresroute (ruta) 2 Indica como llegar hasta esa dirección.
Protocolo: 2 Conjunto de convenios y formatos necesario para comunicar dos
nodos de un sistema de comunicaciones independientemente de la arquitectura particular de cada uno.
2 Establece reglas precisas de comportamiento.
Modelo Client-Server: 2 Es una forma de distribución de las tareas a realizar entre
diferentes sistemas de procesamiento de modo de realizar la tarea total en menos tiempo.
Client: 2 Programa que como parte de su ejecución resuelve determinadas
tareas enviándole un requerimiento de servicio a un server, ubicado en un Nodo remoto.
Autor: Alejandro Furfaro 4
Definiciones preliminaresServer2 Programa que ofrece un servicio que puede ser accedido a
través de la red de un sistema distribuido desde cualquier nodo.2 Acepta requerimientos que le llegan desde la red, realiza las
funciones necesarias para prestar el servicio para el que está diseñado y finalmente devuelve el resultado a través de la red al nodo que lo ha requerido.
2 No son otra cosa que programas de aplicación, por ello pueden residir en cualquier computadora conectada a un nodo del Sistema Distribuido independientemente de la arquitectura de la misma.
2 Ante un requerimiento con un determinado formato devuelven un resultado también con un determinado formato.
Backbone2 Enlace troncal de alta capacidad de transmisión (ancho de
banda) sobre el que están conectadas las diferentes redes que componen el sistema de comunicaciones.
2 Ejemplos: desde el anillo de fibra en el caso de una WAN, hastael cable troncal de un edificio que viaja por las montantes y alque están conectadas las diferentes LANs, instaladas.
Autor: Alejandro Furfaro 5
Ejemplo de Server: echo
Requerimiento enviado a un port conocido
Cliente Server
Respuesta devuelta a un port conocidoCliente Server
Autor: Alejandro Furfaro 6
Funciones de un Sistema de Comunicaciones.
Naming y Addressing
Segmentación
Control de Flujo
Sincronización
Priorización
Control de Errores
Autor: Alejandro Furfaro 7
Modelo de Layers.
Modelo de Comunicaciones OSIModelo únicamente referencial desarrollado por Open System Interconection para el estudio de los sistemas de comunicaciones. Permite dividir en forma horizontal las funciones de modo de asignarlas a cada layer del modelo, y establecer un orden.De este modo cada capa dialoga con su peer (par) en el extremo remoto, tal como si el resto no existiese.Dentro del nodo local, cada capa interactúa con sus adyacentes superior e inferior, pero solo actúa sobre la información que colocó su peer en el stack remoto.
Autor: Alejandro Furfaro 8
Modelo OSI - Encapsulado
Datos Aplicación
PayloadHeader layer Presentación Presentación
PayloadHeader layer
SesiónSesión
PayloadHeader layer
TransporteTransporte
PayloadHeader layer Red
Red
PayloadHeader layer
EnlaceEnlace
Físico
Autor: Alejandro Furfaro 9
Modelo OSI : Transmisión de la información
APLICACIÓN
PRESENTACIÓN
SESIÓN
TRANSPORTE
RED
ENLACE
FÍSICO
APLICACIÓN
PRESENTACIÓN
SESIÓN
TRANSPORTE
RED
ENLACE
FÍSICO
RED
ENLACE
FÍSICO
RED
ENLACE
FÍSICO
Protocolo de aplicación
Protocolo de presentación
Protocolo de sesión
Protocolo de transporte
Máquina A Máquina B
Red
Autor: Alejandro Furfaro 10
Modelo LANEl IEEE define a una LAN como un sistema de comunicaciones que permite intercomunicar entre sí un número de dispositivos independientes, dentro de un área geográfica de tamaño Moderado y sobre un canal de comunicaciones físico de velocidad Moderada.Normalmente se tiene una LAN dentro de un mismo predio (Edificio, Campus Universitario, etc.).
Autor: Alejandro Furfaro 11
Modelo WAN
En las grandes empresas se requiere interconectar equipos a lo largo de un área geográfica extensa.
La interconexión involucra a la red pública de Telecomunicaciones de los paises.
Se requiere arrendar vínculos exclusivos para la interconexión. Esto asegura la privacidad
WAN, por Wide Area Network (Redes de Area Extensa).
Autor: Alejandro Furfaro 12
Redes Privadas Virtuales VPNsUna Red Privada Virtual es una WAN que utiliza Internet (www) para montar redes privadas corporativas que cumplan con los mismos estándares de Seguridad que cualquier red privada física.
Red construida sin equipamiento ya que utiliza la red pública de los Carriers de Telecomunicaciones. Apunta a reducir los costos de Internetworking de las empresas.
Autor: Alejandro Furfaro 13
Topologías de RedesA mayor cantidad de estaciones en una LAN es más compleja su interconexión directa.Si se desea establecer conexiones punto a punto se necesita derivar los datos a través de la ruta que los dirija al nodo destino. Esa forma de derivación se denomina conmutación. Técnicas posibles:2Conmutación de circuitos
Establece un vínculo físico permanente entre los nodos origen y destinoMientras el circuito esté establecido, se garantiza la derivación del mensaje al destinatario
2Conmutación de paquetes Se divide el tráfico a enviar a la Red en segmentos de tamaño acotado denominados paquetesLos paquetes se multiplexan dentro del sistema de interconexión para su transmisión desde un nodo hasta otro, aprovechando el canal de comunicaciones en toda su capacidadcada vínculo está compartido por todos los nodos conectados a él
Autor: Alejandro Furfaro 14
Topologías de Redes
BUSTerminadorTerminador
Concentrador
Estrella Anillo
Autor: Alejandro Furfaro 15
Medios físicos de transmisión
LAN2Coaxil2Par Trenzado
WAN2Fibra2wireless
Autor: Alejandro Furfaro 16
OSI Capa 2Febrero de 1980: IEEE lanza el proyecto 802Objetivo: identificar y dar forma a estándares de LAN de data rates de hasta 20 MbpsEl conjunto de estándares 802 subdividió la capa 2 del Modelo OSI en dos sub-capas:Control de Acceso al Medio (MAC = Media Access Control)Limita con el nivel inferior en la jerarquía OSI (Nivel Físico), y determina la técnica con que se accede al medio físico compartido.Control de Enlace Lógico (LLC = Logic Link Control). Interactúa con el Nivel OSI superior (Nivel de Red) de modo tal de garantizarle independencia de la forma en que se accede al medio físico.
Autor: Alejandro Furfaro 17
Ethernet
Tecnología de conmutación de paquetes para LANs desarrollada por Xerox a principios de la década del 70.Sus definiciones están plasmadas en el estándar 802.3 de IEEE. Método de acceso al medio: CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access Colision Detection)Hay conectadas al mismo medio de transmisión muchas estaciones y todas utilizan el mismo criterio para acceder al medio.
Autor: Alejandro Furfaro 18
Ethernet: Acceso al MedioProtocolo “escuchar antes de hablar”. Portadora (carrier) = presencia de transmisión por otra estación en el medio de transmisión. Antes de iniciar la transmisión, una estación Ethernet chequea si existe Portadora en el medio, es decir si hay alguna otra estación transmitiendo. Si detecta portadora en el medio de transmisión se inhibe de transmitir. Una vez que haya pasado por el medio el último bit que estaba siendo transmitido, introduce un delay de 9,6 µseg. (espacio entre frames). Transcurrido este lapso, si existe en la estación un paquete de datos esperando para su transmisión, la estación inicia su transmisión. Si la estación no tiene datos para transmitir, reinicia la actividad de sensado de portadora.Si una estación intenta transmitir cuando el canal está ocupado, se produce lo que se denomina una colisión.
Autor: Alejandro Furfaro 19
Ethernet: ColisionesDurante la operación normal de las LANs Ethernet, ocurren colisiones Si hay Sensado antes de transmitir.....¿por qué las coliciones?Una estación que necesita transmitir, lo hará siempre que haya detectado ausencia de portadora. Sin embargo, no puede conocer el estado de encolamiento de frames para transmitir en las restantes estaciones. El tiempo de propagación del medio, es 0,77 veces la velocidad de la luz en cables coaxiles, o 0,65 veces en los cables twisted pair.
Inicia la transmisión
Sensa portadora
t0
t1 >t0
Progreso de la transmisión
t2 >t1
Inicia la transmisión
Este pequeño delay, es suficiente como para que las estaciones que en un instante t0 sensan presencia de portadora no lleguen a recibir, el dato que una estación pone en el medio para iniciar su transmisión en ese mismo instante t0En consecuencia asumen ausencia de
portadora, e inician también su transmisión.
Autor: Alejandro Furfaro 20
Ethernet: Corrección de colisionesComo resultado de una colisión, ambas estaciones abortan la transmisión. La primer estación que detecte la colisión envía hacia la red unpulso especial de congestión (jamming pulse) destinado a alertar a todas las estaciones acerca de la situación. Al recibir esta señal cada estación dispara una demora de duración aleatoria.Transcurrida la demora recobra la actividad de intento de transmisión. Introducir delays aleatorios antes de la transmisión disminuye la probabilidad de colisiones.Si éstas ocurriesen con demasiada frecuencia se duplica el rango de valores de delays. Esto reduce la probabilidad de colisiones si se tienen hasta 10 colisiones consecutivas. Mas allá de este valor ya no incide sobre la mejor performance de la red.
Autor: Alejandro Furfaro 21
Ethernet: Colisiones vs. tráficoCaso más desfavorable: una estación Ethernet encuentra siempre el medio ocupado, o cada vez que intenta el acceso colisiona con otra estación.De este modo puede estar esperando indefinidamente para acceder a la red sin conseguirloSin bién esta situación límite es improbable en implementacionesreales intenta representar el efecto de una situación de tráficointensivo en una red Ethernet.Esto hace que Ethernet no sea adecuada para aplicaciones de tiempo real (a menos que se asegure que el tráfico será sumamente moderado en esa red) Este es el principal factor de limitación frente a Token Ring que se suele señalar de las LANs Ethernet cuando se establecen comparaciones entre ambos estándares. Para niveles de tráfico Moderados Ethernet es muy eficiente, debido a que el acceso al medio en la mayoría de los casos es inmediato (solo tiene que haber ausencia de portadora). Esto hace que para condiciones de tráfico bajo a Moderado, la performance de una LAN Ethernet a 10 Mbps, sea comparable con la de una LAN Token Ring a 16 Mbps.
Autor: Alejandro Furfaro 22
Ethernet: Formato de un frame 802.3
64 a 1500 bytes 4 bytes2 bytes6bytes6 bytes8 bytes
Dirección Destino
Tipo de framePreámbulo
Dirección Origen
Datos CRC
64 bits alternados en 1s y 0s
MAC Address del Nodo Destino
MAC Address del Nodo Origen
Indica al S.O el Protocolo de capa 3 (Red) con que debe tratar el paquete recibido. Esto permite utilizar múltiples Protocolos de Red en una misma máquina a la vez.
Payload: Se envía /recibe de capa 3
Calculado a partir del contenido del frame para detección y corrección de
errores
Autor: Alejandro Furfaro 23
OSI Layer 3: TCP/IP (IETF RFC 0791)
Para identificar unívocamente a cada nodo en una red el sistema de comunicaciones le asigna a cada nodo una dirección.En el layer 3 del modelo OSI una dirección de red permite identificar a un nodo en una internet (en una red de redes). Cada red que conforma la internet tiene un rango de direcciones, de modo que estas no se repitan a lo largo de la internet (unívoca!!).La dirección es un número. En el caso del protocolo IP (InternetProtocol), una dirección de red se compone de cuatro números quepueden valer desde 0 hasta 255.Notación “punto”: Representa a la dirección IP mediante los cuatro números separados por el punto decimal. Ej 200.35.144.21.Esta dirección IP de cuatro números se subdividen en dos campos.
Autor: Alejandro Furfaro 24
Determinación de la dirección de hardware de destino: ARP
Mensaje ARP
Area de datos frame EthernetHeader frameEthernet
0 8 16 31HARDWARE TYPE PROTOCOLHLEN PLEN OPERATION
SENDER HA (bytes 0 a 3)SENDER HA (bytes 4 y 5) SENDER IA (bytes 0 y 1)SENDER IA (bytes 2 y 3) TARGET HA (bytes 0 y 1)
TARGET HA (bytes 2 a 5)TARGET IA (bytes 0 a 3)
Autor: Alejandro Furfaro 25
OSI Layer 3: Uso de ARP
Routers y nodos extremo en una Red
Router
08:00:20:00:00:03 08:00:20:00:00:02 IP 197.16.30.2 Datos128.12.17.3
Direc. Ethernet.Destino
Direc. Ethernet.Origen Tipo Direc. IP
DestinoDirec. IPOrigen
08:00:20:00:00:01 08:00:20:00:00:04 IP 197.16.30.2 Datos128.12.17.3
Direc. Ethernet.Destino
Direc. Ethernet.Origen Tipo Direc. IP
DestinoDirec. IPOrigen
197.16.30.2
128.12.17.1
128.12.17.3
197.16.30.108:00:20:00:00:02 08:00:20:00:00:04 08:00:20:00:00:0108:00:20:00:00:03
Autor: Alejandro Furfaro 26
OSI Layer 3: Clases de direcciones IP
El organismo internacional encargado de adiminstrar la asignación de direcciones IP públicas para Internet (Internic), dividió el espacio de direcciones en clases de acuerdo a los tamaños de los campos Network Number y Host NumberLos operadores compran estas direcciones (redes completas) para su propio uso o para asignarlas a sus clientes
Clase A (/8): –Pocas redes (126 ) de
muchos hosts (16.777.214). –Rango: 1.xxx.xxx.xxx a
126.xxx.xxx.xxx–Problema: 126 redes
consumen la mitad del espacio de direciones
Clase B (/16): –16.384 redes de 65.534
hosts.–Rango 128.0.xxx.xxx a
191.255.xxx.xxxClase C (/24):
–Muchas redes (2.097.152 ) de pocos hosts (254)
–Rango: 192.0.0.xxx a 223.255.255.xxx
Autor: Alejandro Furfaro 27
IP: Encabezado - Definición de nodo origen y destino
RedPayloadHeader layer Red
Desplazam. del fragmento (13 bits)Identificación (16 bits)
Versión IP(4bits)
longitud delencabezado
(4bits)Tipo de servicio
(8 bits) Longitud total del datagrama (en bytes) Flags
(3 bits)
Tiempo de vida(time to live) (8 bits) protocolo (8 bits) Secuencia de verificación:
Checksum del encabezado IP (16 bits)
dirección IP de origendirección IP de destino
opciones (si las hay)
datos
20 b
ytes
32 bits
PayloadHeader layer
EnlaceEnlace
Físico
Autor: Alejandro Furfaro 28
Fragmentación del Datagrama IP
DATAGRAMheader
Data1600 bytes
Data2600 bytes
Data3200 bytes
(a)
HEADERFRAGMENTO 1 Data 1 Fragmento 1 (offset 0)
HEADERFRAGMENTO 2 Data 2 Fragmento 2 (offset 600)
Data 3HEADERFRAGMENTO 3
Fragmento 3 (offset 1200)
(b)
Autor: Alejandro Furfaro 29
OSI Layer 4: TCP (IETF RFC 0793)La Capa 3 del modelo OSI nos posibilita llegar hasta el nodo destino. Por ejemplo: Una PC.Una vez arribados al nodo, para cumplir el requerimiento que nos trajo hasta aquí, necesitamos acceder a un servicio.Esta es la función básica de la capa 4TCP (Transmision Control Protocol, provee acceso a servicios en nodos remotos:2 De manera confiable: por cada paquete transmitido se recibe un
“acuse de recibo” denominado Acknowledge (ACK)Si no se recibe ACK luego de un tiempo se retransmite el paqueteSi se recibe ACK se procede a transmitir el siguiente paquete
2 Con control de flujo: transmite varios paquetes en paralelo y controla el acuse de recibo (ACK) de manera individual.
2 Estos dos mecanismos permiten implementar servicios orientados a conexión.
Una conexión es especificada por un par dirección IP: port en cada extremo.Cuando 2 procesos desean comunicarse, TCP establece una conexión. Cuando la comunicación se completa, la conexión se termina para liberar los recursos.
Autor: Alejandro Furfaro 30
Servicios vs. PortsPor lo general un Servicio está relacionado con un número de port¿Porque?Para identificar a un servicio en la red independientemente de cualquier detalle “hard”. 2 Ej: http funciona por el port 80. 2 Desde cualquier Navegador, en cualquier PC con Windows, Linux,
o en una MAC, abrir un Navegador de Internet y escribir “http://www.anywhere.net”, significa enviar un requerimiento al port remoto 80 de un servidor.
Ejemplos mas comunes:2 http: port 80 (web), para navegación por la web2 ftp: port 21 (File Transfer Protocol), para transferencia de
archivos.2 smtp: port 25 (Simple Mail Transfer Protocol), para transmisión de
páginas web.2 Pop3: port 110 (Post Office Protocol 3), para descarga de correo a
un equipo local
Autor: Alejandro Furfaro 31
Servicios vs. PortsPor lo general un Servicio está relacionado con un número de port, que puede valer desde 0 hasta 65535¿Para que?: Para identificar a un servicio en la red independientemente de cualquier detalle “hard”. 2 Ej: http funciona por el port 80, de modo que desde cualquier
Navegador, en cualquier PC con Windows, Linux, o en una MAC, abrir un Navegador de Internet y escribir “http://www.anywhere.net”, significa enviar un requerimiento al port remoto 80 de un servidor.
Ejemplos mas comunes:2 http: port 80 (web), para navegación por la web2 ftp: port 21 (File Transfer Protocol), para transferencia de
archivos.2 smtp: port 25 (Simple Mail Transfer Protocol), para transmisión de
páginas web.2 Pop3: port 110 (Post Office Protocol 3), para descarga de correo a
un equipo localLos servicios mas comunes tienen asignados números de ports fijos por Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) Se conocen como well known ports, y permiten estandarizar el acceso a los servicios mas comunes. Corresponden a los números 0 a 1023.
Autor: Alejandro Furfaro 32
Header TCP: Definición de port origen y port (SERVICIO) destino
número secuencial de confirmación (32 bits)
puntero urgente de 16 bits
Reservados(6 bits) tamaño de la ventana (16 bits)
Secuencia de verificación:checksum del paquete TCP (16 bits)
número secuencial (32 bits)
Longitud delencabezado
(4bits)
número del puerto de origen(16 bits)
número del puerto de destino(16 bits)
opciones (si es que las hay)
Payload (si lo hay)
URG
ACK
PSH
RST
SYN
FIN
20 b
ytes
32 bits
TransporteRed
EnlaceFísico
PayloadHeader layer
Transporte
PayloadHeader layer Red
PayloadHeader layer
Enlace
Bit Significado cuando está seteado (‘1’)
URG Campo URGENT POINTER es válidoACK El campo NUMERO DE ACKNOWLEDGE es válidoPSH Este segmento requiere un pushRST Reset de la conexiónSYN Sincroniza los números de secuenciaFIN El extremo origen ha alcanzado el final de
su stream de bytes
Autor: Alejandro Furfaro 33
OSI Layer 4: Conexión TCP (1)Eventos del lado
origenEventos del lado
destinoMensajes en la
RedEnvío paquete 1
Recepción ACK 1
Recepción ACK 2
Envío paquete 2
Recepciónpaquete 1Envío ACK1
Recepciónpaquete 2Envío ACK 2
Eventos del ladoorigen
Eventos del ladodestino
Mensajes en laRed
Envío paquete 1Arranca Timer
Momento teóricopara Recepción
de ACK 1
Recepción ACK 1Cancela Timer
Expiración deltimer
Arribo esperadopaquete 1Envío esperadode ACK1
Recepciónpaquete 1Envío ACK 1
Re-envíopaquete 1
Arranca Timer
Pérdida del paquete
Eventos del ladoorigen
Eventos del ladodestino
Mensajes en laRed
Envío paquete 1
Recepción ACK 1
Recepción ACK 2
Envío paquete 2
Recepciónpaquete 1Envío ACK1Recepciónpaquete 2Envío ACK 2
Recepción ACK 3
Envío paquete 3
Recepciónpaquete 3Envío ACK 3
Autor: Alejandro Furfaro 34
OSI Layer 4: Conexión TCP (2)Eventos del lado
origenEventos del lado
destinoMensajes en la
Red
Envío SYN seq=x
Recepción segmentoSYN + ACK
Envío ACK y+1
Recepciónsegmento SYN
Envío SYN seq=y,ACK x+1
Recepciónsegmento ACK
Eventos del ladoorigen
Eventos del ladodestino
Mensajes en laRed
La aplicación cierra laconexión
Envío FIN seq=x
RecepciónsegmentoACK
Recepción segmentoFIN + ACK
La aplicación local cierrala conexión)Envío FIN seq=y, ACKx+1
Recepción segmento FIN
Envío ACK x+1(Informa a la aplicación)
Recepciónsegmento ACK
Envío ACK y+1
Autor: Alejandro Furfaro 35
OSI Capa 4: UDP (IETF RFC 0768)UDP provee un simple, pero poco confiable servicio de transferencia de mensajes principalmente para servicios orientados a “transacción”.Cada UDP header lleva la identificación del port fuente y destino, permitiendo a los protocolos de alto nivel alcanzar aplicaciones y servicios específicos entre los hosts.En UDP la entrega de datagramas no está garantizada (no incluye “acuse de recibo”). Las aplicaciones que requieren entrega confiable y ordenada de datos deberían usar TCP.Las principales aplicaciones son:2 Trivial File Transfer Protocol2 SNMP (Sikple Network Manage Protocol), protocolo standard de
gestión para Redes de datos. 2 Radius, protocolo de autenticación
Autor: Alejandro Furfaro 36
Header UDPSource port: Es un campo opcional. Cuando se utiliza, indica el port del proceso fuente y puede asumírselo como el port al cual deben dirigirse la respuesta en ausencia de cualquier otra información. Si no se utiliza debe completarse con valor 0 (cero).Destination port: Tiene significado dentro del contexto de una dirección de internet en particular.
Port Origen Port DestinoLength Checksum
Payload
TransporteRed
EnlaceFísico
PayloadHeader layer
Transporte
PayloadHeader layer Red
PayloadHeader layer
Enlace
Autor: Alejandro Furfaro 37
Elementos de Red: Bridges
Actúan en la capa 2 del modelo OSIAplicaciones:
–interconectar redes de topología distinta (como Ethernet y Token Ring).
–Separar Tráfico entre des segmentos para evitar colisiones y mejorar la performance total
Flujos de tráfico entre estaciones
Bridge
Autor: Alejandro Furfaro 38
SwitchesSegmenta la LAN del mismo modo que un Bridge pero al poseer mayor capacidad de procesamiento de paquetes permite generar a cada usuario su propio segmento LAN (segmenta hasta el nivel de la workstation).Hay dos tipos de Switching:2 Switch de Segmento: A la Boca del swith se conecta un segmento de
relativamente pocos usuarios2 Switched LAN: Se conecta un solo usuarioa la boca LAN
Trabaja con una de las dos variantes tecnológicas para conmutar los frames de la capa 2:2 Cut-Trough: Cuando ariba un paquete a la boca del switch, se analiza su
dirección de destino, aunque no se haya terminado de recibir el frame completo, y se dirige hacia la boca de salida correspondiente a través de una matriz de conmutación, o al bus, a medida que van llegando los bits. La matriz de conmutación permite al switch tratar paquetes en paralelo.
2 Store and forward. Antes de enviar el paquete a la boca de destino o al Bus, el switch completa la recepciónde un paquete.
En comparación con los Bridges, los switches permiten crear LANsvirtuales o agrupaciones lógicas de estaciones de rabajo, permitiendo configurar LANs en forma independiente de la ubicación física de los usuarios.
Autor: Alejandro Furfaro 39
Ethernet Conmutada
servidor
cliente
100 Mbit/s
10 Mbit/s
10 Mbit/s
10 Mbit/s
switch Ethernetcliente
cliente
Para aumentar la eficiencia de una Ethernet, se puede sustituir el bus compartido por un switch.De este modo se evitan las colisiones y se tiene máximo rendimiento de la red. El switch debe estar dimensionado de forma tal de manejar simultáneamente un volumen de tráfico igual a la suma del tráfico máximo en cada boca.El switch tiene un puerto dedicado para cada estación o segmento de red.Permite mezclar puertos de velocidades distintas, por ejemplo, 100 Mbit/s para un servidor y 10 Mbit/s para los clientes
Autor: Alejandro Furfaro 40
Elementos de Red
B
A
Host A Host C
Router R
Red1 Red 2
IP
Ethernet
Aplicación
TCP
IP
Ethernet
Aplicación
TCP
EthernetEthernet
IP
EthernetEthernet
Bridge B
Capas del OSI transparentes a los detalles físicos
RRed 1
CRed 2
Autor: Alejandro Furfaro 41
Elementos de Red: Routers
Router
Bridge
RED 2RED 2
RED 1RED 1
RED 3RED 3
Router2 Determina la mejor ruta entre
dos redes en función de diversos parámetros, como por ejemplo, tráfico, menor cantidad de redes a atravesar, etc.
2 Ingresan hasta el nivel de red.2 Trabajan datos específicos del
Protocolo 2 Sumamente dependientes de los
Protocolos de red2 Si el router no soporta el
Protocolo, con el que se construyó el datagrama, lo desechará.
Autor: Alejandro Furfaro 42
Enrutamiento de paquetesLos routers “conocen” la topología e la red mediante una tabla que les indica como enviar cada paquete para que llegue a destino.Se denominan Tablas de Enrutamiento.Se actualizan en forma estática (manual) o dinámica (mediante Protocolos de Enrutamiento).En este caso el formato de la tabla depende del protocolo de Enrutamiento en uso
RED 6: 199.53.15.0.
RED 4: 221.18.88.0.
RED 5: 129.222.0.0.
221.18.88.1 221.18.88.2
199.
199.
53.1
5.2
129.
222.
0.1
193.10.0.1 175.13.50.1
RED 1: 193.10.0.0. RED 2: 175.13.50.0.
53.1
5.1
205.110.0.1
RED 3: 205.110.0.0.
Autor: Alejandro Furfaro 43
Sockets (1)Creaciónint socket (familia, tipo, Protocolo);int familia;int tipo;int Protocolo;
Enlace (Bind)int bind (sock, direccion, tam)int sock; struct sockaddr * direccion;int tam;
Proceso Servidor
socket ()
bind ()
listen ()
accept ()
socket ()
connect ()
Abre vía de comunicación
Proceso Cliente
Da a conocer la dirección
Queda esperando requerimientos de servicio
read ()
write ()
write ()
read ()
close ()
Requerimiento de servicio
Respuesta
struct sockaddr_in{short sin_family; /*AF_INET*/u_short sin_port; /* Número de port */struct in_addr sin_addr; /*Identificación dentro de la red y host */char sin_zero [8];};
Autor: Alejandro Furfaro 44
Sockets (2)
Listoint listen (sock, buffer);int sock;int buffer;
Aceptadaint accept (fd, direccion, tam);int fd;void* direccion;int tam;
Conectandoint connect (fd, direccion, tam );int fd;struct sockaddr *direccion;int tam;
Proceso Servidor
socket ()
bind ()
listen ()
accept ()
read ()
write ()
socket ()
connect ()
write ()
Abre vía de comunicación
Proceso Cliente
read ()
close ()
Requerimiento de servicio
Respuesta
Da a conocer la dirección
Queda esperando requerimientos de servicio
Autor: Alejandro Furfaro 45
Sockets (3)
LecturaInt read (fd , array, tam);Int fd; char *array;int tam;
Escrituraint write (fd, array, tam);int fd;void *array;int tam;
Cierreint close (fd);int fd;
Proceso Servidor
socket ()
bind ()
listen ()
accept ()
read ()
write ()
socket ()
connect ()
write ()
Abre vía de comunicación
Proceso Cliente
read ()
close ()
Requerimiento de servicio
Respuesta
Da a conocer la dirección
Queda esperando requerimientos de servicio
Autor: Alejandro Furfaro 46
Sockets (4)Otras Funciones de Lectura
ssize-t readv (fd, array, tam);int fd;const struct iovec *array; ssize_t tam;
int recv (fd, puntero, tam, control)int fd; void *puntero;int tam; int control;
int recvmsg (fd, msg, control)int fd;struct msghdr msg[];int control;
int recvfrom (fd, puntero, tam, control, origen, tam_origen) int fd;void * puntero;int tam;int control;void *origen;int tam_origen;
Struct iovec {caddr_t iov_base;/* Puntero al comienzo del espacio reservado */int iov_len;/* Tamaño de memoria reservada)*/};
struc msghdr {caddr_t msg_Name; int tam_msg_Name; /* Estructura con los datos.Ya fue vista */ struct iovec *msg_iov; /*Numero de elementos demsg_iov */int tam_msg_iov; /* Flags de acceso */caddr_t msg_accrights;/* Tamaño de msg_accrights*/int msg_accrightslen;};
Autor: Alejandro Furfaro 47
Sockets (5)Otras Funciones de Escritura
ssize-t writev (fd, array, tam);int fd;const struct iovec *array; ssize_t tam;
int sendto (fd, puntero, tam, control, destino, tam_destino); int fd; void *puntero; int tam; int control;void *destino; int tam_destino;
int sendmsg (fd, msg, control);int fd;struct msghdr msg[];int control;
int send (fd,puntero,tam,control);int fd;void * puntero;int tam;int control;
Struct iovec {caddr_t iov_base; /* Puntero al comienzo del espacio reservado*/int iov_len;/* Tamaño de memoria reservada)*/};
struc msghdr {caddr_t msg_Name; int tam_msg_Name; /* Estructura con los datos. Ya fue vista */ struct iovec *msg_iov; /*Numero de elementos de msg_iov */int tam_msg_iov; /* Flags de acceso */caddr_t msg_accrights;/* Tamaño de msg_accrights */int msg_accrightslen;};
Autor: Alejandro Furfaro 48
Sockets (6)Proceso Servidor
socket ()
bind ()
listen ()
accept ()
read ()
write ()
socket ()
connect ()
write ()
Abre vía de comunicación
Proceso Cliente
read ()
close ()
Requerimiento de servicio
Respuesta
Da a conocer la dirección
Queda esperando requerimientos de servicio
bind ()
Cuando el servidor requiere recibir pedidos enviados desde un port determinado debe intercalarse esta función.