internet/intranet

Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemashttp://www.usfx.edu.bo

CAP I: La Red deServicios

Internet/IntranetDocente: Ing. Marco A. Arenas P.

Carrera de TelecomunicacionesGestion: 1/2014


Contenido Mínimo

1. Introducción2. Arquitectura de Internet/Intranet3. Servicios de red de datos y su relación con el conjunto

de los protocolos TCP/IP4. Virtualización y Redundancia en la prestación de

servicios de red.5. Tecnologías Emergentes de Internet.


Introducción


Introducción

• Qué es Internet?– En la actualidad el término Internet ha pasado a

formar parte de nuestro lenguaje común.– Pero no es fácil definir Internet, ya que podemos

hacerlo desde varios puntos de vista:• Desde el punto de vista técnico, se trata de una “red

de redes”, es decir, un conjunto de redesinformáticas de ámbito mundial, interconectados quepermiten la comunicación simultánea y recíprocaentre millones de usuarios en todo el mundo.


Introducción

Red Global de múltiples servicios


Introducción

Internet Interplanetaria (NASA) Gran red de telecomunicaciones


Antecedentes e historia

1946

Se construye laprimera

computadoraENIAC

1950

El proyectoRAND lideradopor HerbertSimon utiliza laprimera forma dered

1958

Nace ARPA, lacreadora deARPANET


Historia de las redes informáticas

• La historia de networking informática es compleja. Participaron en ellamuchas personas de todo el mundo a lo largo de los últimos 35 años.

Fecha DescripciónDécada de1940

Los computadores eran enormes

1947 Se inventa el transmisor de estado solido – semiconductor, y permitió la creación decomputadoras más pequeñas.

Década de1950

Los computadores MainFrame (funcionaban con programas en tarjetas perforadas)fueron más habituales en las grandes intitutciones. A finales de esta década laInvención de los circuitos integrados (millones de transistores).

1957 El Departamento de los Estados Unidos crea ARPA

Década de1960

En la década de 1960, los mainframes con terminales eran comunes, y los circuitosintegrados comenzaron a ser utilizados de forma generalizada.

1962 Paul Baran de RAND trabaja en redes de “Conmutación de Paquetes”



Fecha Descripción1967 Larry Roberts publica el primer informe sobre ARPANET

1969 ARPANET se establece en UCLA, USB, U-Utah y Stanford

Década de1970

Uso generalizado de circuitos digitales integrados; advenimiento de las PC digitales -microcomputadores

1970 La Universidad de Hawaii desarrolla ALOHANET

1972 Ray Tomlinson crea un programa de correo electrónico para enviar mensajes

1973 Bob Kahn y Vint Cerf empiezan a trabajar en lo que posteriormente se transformaría enTCP/IP. La red ARPANET pasa a ser internacional con conexiones a la UnivesityCollege en Londres, Inglaterra y el Establecimiento Real de Radar en Noruega.

1974 BBN abre Telnet, la primera versión comercial de la red ARPANET

1977 Applet Computer Company, presento el microcomputador, conocido como computadorpersonal.



• El 29 de octubre de 1969 se produjo, por primera vez enla historia, el envío de un mensaje.

• La primera palabra enviada en un mensaje, a través deinternet, se resume a solo dos letras: "L" y "O".

La intención de Charley Kline,un estudiante de laUniversidad de California, queformaba parte del equipoliderado por el profesorLeonard Kleinrock en elLaboratorio de Cómputo de laUCLA, era enviar la palabra"LOGIN" al Instituto deInvestigación de Stanford.



Fecha DescripciónDécada de1980

Uso generalizado de las computadores personales y de las microcomputadorasbasadas en Unix.

1981 IBM presento su primer computador personal, el equipo MAC de uso sencillo, sedifundieron a hogares y empresas.Se asigna el termino de Internet a un conjunto de redes interconectadas.

1982 Los usuarios con computadores autónomos comenzaron a usar módems (punto-a-puntoo de acceso telefónico) para conectarse con otros computadores y compartir archivos.Usaron tablero de boletines (computadoras centrales)

1982 ISO lanza el modelo y protocolos OSI; los protocolos desaparecen pero el modelo tienegran influencia.

1983 El protocolo de control de transmisión/Protocolo Internet (TCP/IP) se transforma en ellenguaje universal de la Internet. ARPANET se divide en ARPANET y MILNET.

1984 Se introduce el servicio de Denominación de Dominio, la cantidad de hosts supera los1000. Comienza el desarrollo de gateway y routers (para usar varias rutas).

1986 Se creo NSFNET (con velocidad de backbone de 56 kbps)

1987 La cantidad de hosts de Internet supera los 10.000



Fecha Descripción1989 La cantidad de hosts de Internet supera los 100.000

1990 ARPANET se transforma en Internet

1991 Se crea la World Wide Web (WWW). Tim Berners-Lee desarrolla el código para laWWW.

1992 Se organiza la Internet Society (ISOC). La cantidad de hosts de Internet supera el millón

1993 Aparece Mosaic, el primer navegador de Web de base gráfica

1996 La cantidad de hosts de Internet supera los 10 millones. La Internet abarca todo elplaneta.

1997 Se crea el registro Americano de Números de Internet (American Registry for InternetNumbers - ARIN). Internet 2 se pone en línea.La cantidad de usuario de Internet se duplica cada 6 meses (crecimiento exponencial)

1999 La red de backbone Internet 2 implanta IPv6. Las empresas más importantes se lanzana la convergencia entre video, voz y datos.

2001 La cantidad de hosts de Internet supera los 110 millones.


Historia de Internet

1991

Puesta en marchade la World WideWeb

1993

La National ScienceFoundation creaINTERNIC (InternetNetworkInformation Center)

InterNIC y Mosaic

1994

Nace el primerdirectorio: Yahoo.

WWW crece demaneradesmezurada.



• Las primeras redes fueron de tiempo compartido queutilizaban mainframe y terminales conectadas (sobrearquitectura de redes de IBM y de red Digital).

• Las redes de área local – LAN surgieron a partir de larevolución de la PC, compartiendo recursos e información.

• Hubo la necesidad de interconectar a usuariosgeográficamente dispersos, aparecieron las redes de áreaamplia WAN que interconectaban las LAN por medio delíneas telefónicas normales (y otros medios detransmisión) y así se dio la interconectividad de redes.

• Hoy un estándar de interconectividad de redes entre redeses Internet.


Introducción A pesar de todos los datos en la actualidad

son los más valiosos


Introducción Cómo nos conectamos?


Tipos de redes


Internet / Intranet: ¿Cuál es ladiferencia? Básicamente, la localización de la Información y quién

accede a ella. Internet es público, global, abierto acualquiera que tenga una conexión.

Las Intranet están restringidas a aquellas personas queestán conectadas a la red privada de la empresa.

Además de eso, ambas funcionan esencialmente de lamisma manera, con la misma tecnología TCP/IP pararegular el tráfico de datos.

Del mismo modo, desde el punto de vista de lasaplicaciones (e-mail, newsgroups y transferencia dearchivos FTP, además del Web), no existe ningunadiferencia entre Internet e Intranet.


Internet / Intranet: ¿Cuál es ladiferencia?

Internet Intranet ExtranetAcceso Público Privado Semi-público

Usuarios Cualquiera Miembros deuna compañía

Grupo deempresas

estrechamenterelacionadas

Información Fragmentada Propietaria Compartidadentro de un

círculo deempresas


Intranet

Las intranets son redes privadas que se hancreado utilizando las normas y protocolos deInternet. Aportan la interfaz de exploración delWorld Wide Web (www) a la información yservicios almacenados en una red de área local(LAN) corporativa.

Las intranets son atractivas por que disminuyenel costo de mantenimiento de una red interna y,al mismo tiempo, aumenta la productividad, yaque ofrece a los usuarios acceso mas eficaz a lainformación y a los servicios que necesitan.


Intranet

Con el enorme crecimiento de Internet, un grannumero de personas en las empresas usanInternet para comunicarse con el mundoexterior, para reunir información, y para hacernegocios.

A la gente no le lleva mucho tiempo reconocerque los componentes que funcionan tan bien enInternet serían del mismo modo valioso en elinterior de sus empresas y esa es la razón por laque las Intranets se están haciendo tanpopulares.


Intranet

La Intranet esta basada en los estándares yprotocolos abiertos desarrollados en Internet.

Estos estándares abiertos soportan aplicacionesy servicios como correo electrónico (e-mail),trabajo en grupo (work group), servicio dedirectorio, seguridad, acceso a bases de datos,compartición de información y administración desistema.

La Intranet se beneficia del esfuerzo de laindustria entera y no de un solo fabricante.


Intranet

Las Intranets también se pueden utilizar parapermitir a las empresas llevar a cabotransacciones de negocio a negocio como:hacer pedidos, enviar facturas, y efectuarpagos.

Para mayor seguridad, estas transacciones deIntranet a Intranet (extranet) no necesitan nuncasalir a Internet, pero pueden viajar por líneasalquiladas privadas. Son un sistema poderosopara permitir a una compañía hacer negocios enlínea, por ejemplo, permitir que alguien enInternet pida productos.


Intranet


Extranet

Proporcionan un medio de incluir al mundo exterior, comoclientes y proveedores, así como un medio de obtener valiosainvestigación del mercado. Por ejemplo, una intranet de unacompañía puede estar vinculada a su sitio web externo (oextranet).

Las extranets son intranets llevadas al siguiente paso. Una intranet abarca la compañía, mientras que la extranet puede

abarcar el mundo. Las extranets pueden particionar y separar datos de la compañía

contenidos en la intranet de la compañía de los servicios webofrecidos al mundo mediante Internet.

Unas pocas ventajas de una extranet para una compañía podríaser el e-mail y los programas compartidos.


Arquitectura deInternet/Intranet


Introducción• El término arquitectura de red, en este contexto, se refiere

a las tecnologías que admiten la infraestructura y a losservicios y protocolos programados que pueden trasladarlos mensajes en toda esa infraestructura. Debido a queInternet evoluciona, al igual que las redes en general,descubrimos que existen cuatro características básicasque la arquitectura subyacente necesita para cumplir conlas expectativas de los usuarios: tolerancia a fallas,escalabilidad, calidad del servicio y seguridad.


Introducción


Escalable• El hecho de que Internet se expanda a esta velocidad,

sin afectar seriamente el rendimiento de usuariosindividuales, es una función del diseño de los protocolosy de las tecnologías subyacentes sobre la cual seconstruye. Internet, hecho de una colección de redespúblicas y privadas interconectadas, tiene una estructurajerárquica en capas para servicios de direccionamiento,designación y conectividad.


Escalable


Introducción• El procedimiento empleado para intercambiar

información en Internet sigue el modelocliente-servidor.– Los servidores son computadoras donde se

almacenan datos.– El cliente es la computadora que realiza la

petición al servidor para que éste le muestrealguno de los recursos almacenados.


Modelo Cliente/Servidor


Introducción• La arquitectura de internet se divide en:

– Hardware– Software


El Hardware• Hay muchos componentes que pueden formar

parte de una red, por ejemplo computadoraspersonales, servidores, dispositivos de networkingy cables. Estos componentes se pueden agruparen cuatro categorías principales:– Hosts– Periféricos compartidos– Dispositivos de networking– Medios de networking


El Hardware


El Hardware: Dispositivos de Red

• Los dispositivos de networking son todos aquellos que seconectan de forma directa a un segmente de red:– Los dispositivos de usuario final (Finales):

• Incluyen los computadores, impresoras, escáneres, y demásdispositivos que brindan servicios directamente al usuario.

– Los dispositivos de red (Intermedios):• Son todos aquellos que conectan entre sí a los dispositivos de usuario

final, posibilitando su intercomunicación.


Dispositivos del Usuario Final


Tipos de dispositivos decomputación


ServidoresEspecializados


Servidoresy Procesadores


Dispositivos del Usuario Final

• La tendencia es tener mayor movilidad


Dispositivos de Red


Dispositivos de Red de Intranet


Dispositivos de Red de Internet

Modem


Dispositivos de Red de Internet


El Sofware• Sistema Operativo (tipo especial de programa

informático)• Protocolos de Red (reglas para comunicarse)


Sistema Operativo


Sistema Operativo de Red• Linux• Unix• Windows NT• Etc.


Soporte de Sistemas operativos

• Toda la flia de Ms Windows superiores a XP• Windows Mobile 6.5• OS X 10.5 (Leopard)• Mac OS X 10.6 (Snow Leopard)• Android 2.2• Linux (Fedora, Ubuntu, SUSE)• iOS 4.1 (iphone)


Protocolos• Los protocolos son específicos de las características del origen, el

canal y el destino del mensaje. Las reglas utilizadas para comunicarsea través de un medio (por ejemplo, una llamada telefónica) no sonnecesariamente las mismas que las que se utilizan para comunicarsea través de otro medio (por ejemplo, una carta).

• Los protocolos definen los detalles de la transmisión y la entrega demensajes. Entre estos detalles se incluyen los siguientes aspectos:– Formato de mensaje– Tamaño del mensaje– Sincronización– Encapsulación– Codificación– Patrón estándar del mensaje


Protocolos


PROTOCOLOS

• Existen dos tipos de protocolos:– protocolos de bajo nivel

• controlan la forma en que las señales setransmiten por el cable o medio físico.

– y protocolos de red• organizan la información (controles y datos) para

su transmisión por el medio físico a través de losprotocolos de bajo nivel.


PROTOCOLOS

• En Internet, los protocolos utilizados pertenecena una sucesión de protocolos o a un conjunto deprotocolos relacionados entre sí. Este conjuntode protocolos se denomina TCP/IP.


PROTOCOLOS

• Entre otros, contiene los siguientesprotocolos:• HTTP - FTP – ARP – ICMP – IP – TCP – UDP

– SMTP – Telnet - NNTP


PROTOCOLOS

Protocolos Transporte Red puerto

http tcp IP 80

ftp tcp IP 20 DATA Port21 Control Port

Smtp tcp IP 25587 (Alternativopara clientes decorreo)

465 (SMTPS)

telnet Tcp IP 23

nntp tcp IP 19


Internet y sus Servicios• Internet tienen muchos servicios, entre los más

difundidos:– Correo Electrónico– WWW (Word Wide web)– Chat, Messenger– Transferencia de Archivos– Recursos– Comercio Electrónico– Buscadores– Redes Sociales


Internet y sus Servicios


Internet y sus Servicios

• Los servicios han ido evolucionando y se los presentacomo la web2:– El término Web 2.0 comprende aquellos sitios web que facilitan

el compartir información, la interoperabilidad, el diseño centradoen el usuario1 y la colaboración en la World Wide Web.

– Un sitio Web 2.0 permite a los usuarios interactuar y colaborarentre sí como creadores de contenido generado por usuarios enuna comunidad virtual.

– Ejemplos de la Web 2.0 son las comunidades web, los serviciosweb, las aplicaciones Web, los servicios de red social, losservicios de alojamiento de videos, las wikis, blogs, mashups yfolcsonomías.


Evolución de Internet


Internet 2

• Es una red de cómputo con capacidadesavanzadas separada de la Internet comercialactual.

• Servicios del Internet 2:– Telemedicina, bibliotecas digitales, laboratorios

virtuales, manipulación a distancia y visualización demodelos 3.

– En los Estados Unidos el proyecto que lidera estedesarrollo es Internet2, en Canadá el proyectoCA*net3, en Europa los proyectos TEN-155 yGEANT, y en Asia el proyecto APAN.


Internet 2

• Es una red de cómputo con capacidades avanzadasseparada de la Internet comercial actual.

• Internet2 es una reingeniería de la estructura de internety el protocolo de comunicaciones TCP/IP para hacerconexiones más rápidas, permitir mayor transmisión dedatos, hacerla más robusta, etc.

• Por el momento está limitada a una red deuniversidades y escuelas pero se pretende que de ahísalgan nuevas tecnologías para usarlas en todas partes.


Internet 2• En Latinoamérica, las redes académicas de México CUDI,

Brasil, Argentina RETINA y Chile REUNA ya se hanintegrado a Internet2.


Servicios de red dedatos y su relación

con el conjunto de losprotocolos TCP/IP


Introducción

• Los servicios de red:• Utilizan la capa de Aplicación y la capa de

Transporte• Requieren de puertos de conexión• Ejecutan servicios asociados al sistema operativo

– demonios• Independiente de la plataforma


Introducción


Modelo TCP/IP

• El modelo TCP/IP (modelo de Internet – 60s)• El modelo TCP/IP es un modelo de descripción de

protocolos de red creado en la década de 1965 porDARPA, una agencia del Departamento de Defensa delos Estados Unidos.

• Evolucionó de ARPANET, el cual fue la primera red deárea amplia y predecesora de Internet.

• EL modelo TCP/IP se denomina a veces como InternetModel, Modelo DoD o Modelo DARPA.

• El estándar histórico y técnico de la Internet es elmodelo TCP/IP.


Modelo TCP/IP

• El Departamento de Defensa de EE.UU. (DoD) creó elmodelo de referencia TCP/IP porque necesitaba diseñaruna red que pudiera sobrevivir ante cualquiercircunstancia, incluso una guerra nuclear.

• TCP/IP se desarrolló como un estándar abierto.• TCP/IP tiene cuatro capas de abstracción según se

define en el RFC 1122.• Esta arquitectura de capas a menudo es comparada

con el Modelo OSI de siete capas.• El modelo TCP/IP y los protocolos relacionados son

mantenidos por la Internet Engineering Task Force(IETF).


Capas con el modelo TCP/IP yOSI

• El modelo TCP/IP (modelo de Internet – 60s)

“Estándar Abierto”


Protocolos TCP/IP

• TCP/IP es una combinación de dos protocolos individuales TCPy IP– IP opera en la Capa 3 y es un servicio no orientado a conexión

que proporciona una entrega de máximo esfuerzo a través de unared.

– TCP opera en la Capa 4, y es un servicio orientado a conexiónque suministra control de flujo y confiabilidad.

• Al unir estos protocolos, se suministra una gama de serviciosmás amplia. Constituyen la base para un conjunto completo deprotocolos que se denomina conjunto de protocolos TCP/IP. LaInternet se basa en este conjunto de protocolos TCP/IP


Protocolos comunes TCP/IP

• El modelo TCP/IP es un modelo basado en protocolos


Capas con el modelo TCP/IP y OSI

• Comparación el modelo OSI y el TCP/IP


El modelo OSI y los protocolos delmodelo TCP/IP

• En algunos casos es conveniente relacionar losprotocolos con las capas del modelo OSI, para vermás detalles de funcionalidad


El proceso de encapsulamiento

• La información se va formateando en Unidades dedatos de protocolo (PDU), a este proceso se llamaencapsulamiento

varios protocolos le agreganinformación en cada nivel


La comunicación y las capas

• Proceso de envío y recepción de mensajes

Cuando se envían mensajes en una red,el stack del protocolo de un hostfunciona desde arriba hacia abajo.

HTTP


La comunicación: relación entreel cliente/servidor

• Proceso de envío y recepción de mensajes es modelocliente/servidor


Direcciones TCP/IP

• Los puertos de origen y de destino se colocan dentro del segmento.Los segmentos se encapsulan dentro de un paquete IP. El paqueteIP contiene la dirección IP de origen y de destino. La combinaciónde la dirección IP de origen y de destino y del número de puerto deorigen y de destino se conoce como socket.

• El socket se utiliza para identificar el servidor y el servicio quesolicita el cliente.

• Cada día, miles de hosts se comunican con miles de servidoresdiferentes. Los sockets identifican esas comunicaciones.


Número de Puertos TCP/IP• Los números de puertos son los más importantes para los servicios y los

servidores.


La Capa de Transporte y Capa deAplicación Las redes de datos e Internet brindan soporte a la red

humana al proporcionar la comunicación continua yconfiable entre las personas, tanto de manera local comoalrededor del mundo.

En un único dispositivo, las personas pueden utilizarvarios servicios como e-mails, la Web y la mensajeríainstantánea para enviar mensajes o recuperarinformación.

Las aplicaciones como clientes de correo electrónico,exploradores Web y clientes de mensajería instantáneapermiten que las personas utilicen las computadoras ylas redes para enviar mensajes y buscar información.

Los datos de cada una de estas aplicaciones seempaquetan, transportan y entregan al daemon deservidor o aplicación adecuados en el dispositivo dedestino.


La Capa de Transporte y Capa deAplicación Los procesos descritos en la capa de Transporte del modelo OSI aceptan los

datos de la capa de Aplicación y los preparan para el direccionamiento en lacapa de Red. La capa de Transporte es responsable de la transferencia deextremo a extremo general de los datos de aplicación.


La Capa de Transporte y Capa deAplicación

La capa de transporte de TCP/IP se encargade transportar datos entre aplicaciones endispositivos Origen y Destino.

El segmento TCP contiene recursos queaportan confiabilidad, mientras que elpaquete IP y la trama Ethernet no los tienen.

La capa de aplicación proporciona serviciode red a las aplicaciones de los usuarios, apartir de protocolos específicos: HTTP, FTP,SMTP, SNMP, DNS, etc.


Introducción a la capa de transporte

• La capa de Transporte permite la segmentaciónde datos y brinda el control necesario parareensamblar las partes dentro de los distintosstreams de comunicación.

•La capa de Transportees el enlace entre lacapa de Aplicación y lascapas inferiores, queson responsables de latransmisión en la red.

•La capa de Transportees responsable de latransferencia deextremo a extremogeneral de los datos deaplicación.


Introducción a la capa de transporte

• Las tareas principales de la capa de transporte:– Segmentar y reensamblar los datos provenientes de las capas

superiores, para permitir que múltiples aplicaciones comunicarse através de la red al mismo tiempo en un solo dispositivo.

– Establecer una conexión lógica y realiza un seguimiento de lacomunicación individual entre aplicaciones en los hosts origen y destino,identificando los streams de las diferentes aplicaciones.

– Transportar y regular el flujo de información desde el origen hasta eldestino, si se requiere, todos los datos sean recibidos de manera deforma confiable, precisa y en orden por la aplicación correcta.

– El control de extremo a extremo, empleando mecanismos de manejo deerror, como por ejemplo a través de las ventanas deslizantes (control deflujo), los números de secuencia y acuses de recibo (confibilidad).


Rol y servicios de la Capa deTransporte

• Comunicación continua y confiable


Multiplexación

• Múltiples aplicaciones pueden compartir la misma conexión detransporte.

• Las distintas aplicaciones pueden enviar segmentos de datoscon un sistema basado en el principio "el primero que llega esel primero que se sale". Estos segmentos se pueden encaminarhacia el mismo destino o hacia distintos destinos. Esto sedenomina multiplexión de conversaciones de capas superiores.

• Varias conversaciones simultáneas de las capas superiores sepueden multiplexar en una sola conexión.

• Multiplexión: método simple para la Capa 4 consiste en permitirque haya diferentes conversaciones en un canal decomunicaciones de forma simultánea.

• Para implementar la multiplexión, se puede etiquetar losdistintos tipos de conversaciones con números de puerto y“segmentar” datos con esos números.


Multiplexado de conversaciones delas capas superiores



• Múltiples comunicaciones

•Esta capa aceptadatos de distintasconversaciones ylos transfiere a lascapas inferiorescomo seccionesmanejables quepuedan sereventualmentemultiplexadas através del medio.

Los requerimientos de datos varían



• Separación de múltiples comunicaciones


Control de las conversaciones• Las funciones principales especificadas por todos los protocolos de la

capa de Transporte incluyen: Segmentación y reensamblaje yMultiplexación de conversaciones

Algunos protocolos dela capa de Transporteproveen:•conversaciones orientadas ala conexión,•entrega confiable,•reconstrucción ordenada dedatos, y•control del flujo.


Control de las conversaciones


Soporte de comunicación confiable

• Se han desarrollado diferentes protocolos de Transporte parasatisfacer diferentes requerimientos.

Administrar losdatos deaplicación paralasconversacionesentre hosts


Funcionamiento de los protocolosTCP - UDP

• Los dos protocolos más comunes de la capa deTransporte del conjunto de protocolos TCP/IP son elProtocolo de control de transmisión (TCP) y elProtocolos de datagramas de usuario (UDP). Ambosprotocolos gestionan la comunicación de múltiplesaplicaciones. Las diferencias entre ellos son lasfunciones específicas que cada uno implementa.


Establecimiento

• Una de las funciones de la capa de transporte esestablecer una sesión orientada a conexión entredispositivos similares en la capa de aplicación. Paraque se inicie la transferencia de datos, tanto lasaplicaciones emisoras como receptoras informan asus respectivos sistemas operativos que se iniciaráuna conexión.

• Después de que se haya establecido toda lasincronización, se establece la conexión y comienzala transferencia de datos. Durante la transferencia,los dos dispositivos siguen comunicándose con susoftware de protocolo para verificar que esténrecibiendo los datos correctamente


Conexión típica entre sistemasemisores y receptores.


Mantenimiento

• Un congestionamiento puede ocurrir durante latransferencia de datos por dos razones:

– Primero, una computadora de alta velocidad es capaz de generartráfico más rápido que lo que la red tarda en transmitirla.

– Segundo, si varias computadoras requieren mandar datagramassimultáneamente a un mismo destino, éste puede experimentar uncongestionamiento, aunque no se tenga un origen único.

• Cuando los datagramas llegan demasiado rápido como para queun host o gateway los procese, se almacenan temporalmente en lamemoria. Si el tráfico continúa, tarde o temprano el host o elgateway agota su memoria y debe descartar cualquier otrodatagrama que llegue.


Mantenimiento

En vez de permitir que sepierda la información, eldestino puede enviar unmensaje al origenindicando que no está listo("not ready").


Terminación de Sesión

•Al finalizar la transferencia de datos, el hostemisor envía una señal que indica que latransmisión ha finalizado. El host receptorubicado en el extremo de la secuencia de datosacusa recibo del fin de la transmisión y laconexión se termina.


Intercambio de señales de tres vías

• TCP (Orientado a la conexión), requiere que se establezca una conexión antes deque comience la transferencia de datos.

• Para que se establezca o inicialice una conexión, los dos hosts deben sincronizarsus Números de secuencia iniciales (ISN: Initial Sequence Numbers).

• La sincronización se lleva a cabo a través de un intercambio de segmentos queestablecen la conexión al transportar un bit de control denominado SYN (para lasincronización), y los ISN.



• La sincronización requiere que ambos lados envíen su propio ISN y recibir laconfirmación del cambio en un Acuse de Recibo (Acknowledgment; ACK) del otrolado.

• La secuencia es la siguiente:

ISN



• Establecimiento de la conexión TCP



• Finalización de la conexión TCP



• Terminación de sesiones TCP


Uso de Ventanas

• El número de paquetes de datos que se permite que un emisor tenga pendientessin haber recibido un acuse de recibo se denomina "ventana". (aprovecha eltiempo de espera en transmitir y recibir un ACK – nro del siguiente paqueteesperado)


Uso de Ventanas

• TCP que administran la interrelación entre tamaño de ventana,pérdida de datos y congestión durante una sesión


Acuse de Recibo• TCP suministra secuenciamiento de segmentos con un acuse de

recibo positivo de referencia de envió.


Reensamblaje de segmentos TCP

• Los números de secuencia TCP para reconstruir la corriente dedatos con los segmentos colocados en el orden correcto


Secuencia y Acuse de Recibo

Cada segmento se enumera antes de la transmisión.En la estación receptora,TCP reensambla lossegmentos hasta formarun mensaje completo. Sifalta un número desecuencia en la serie, elsegmento se vuelve atransmitir. Lossegmentos para loscuales no se acusarecibo dentro de unperíodo determinado detiempo darán comoresultado unaretransmisión.


Administración de sesiones TCP• Siga los pasos usados por el protocolo TCP en los que son

usados los números de secuencia y los números de confirmaciónpara administrar los intercambios en una conversación


Reensamblaje de segmentos UDP• El proceso especificado por el protocolo UDP para

rearmar los PDUs en el dispositivo destino


El Protocolo de Datagrama deUsuario (UDP)

• El Protocolo de datagrama de usuario (UDP: User DatagramProtocol) es el protocolo de transporte simple, no orientado aconexión de la pila de protocolo TCP/IP, descrito en la RFC 768.

• El UDP es un protocolo simple que intercambia datagramas como"mejor intento“, sin acuse de recibo ni garantía de entrega. Elprocesamiento de errores y la retransmisión deben ser manejadospor protocolos de capa superior.

• El UDP no usa: ventanas, ni acuses de recibo de modo que laconfiabilidad, de ser necesario, se suministra a través deprotocolos de la capa de aplicación. El UDP está diseñado paraaplicaciones que no necesitan ensamblar secuencias desegmentos.


Protocolo de Datagrama de Usuario(UDP)

• Los protocolos que usan UDP incluyen:– TFTP (Protocolo trivial de transferencia de archivos)

– SNMP (Protocolo simple de administración de red)

– DHCP (Protocolo de configuración dinámica del host)

– DNS (Sistema de denominación de dominios)

• Los siguientes son los campos:


Campos del Segmento UDP

• Las siguientes son las definiciones de los campos de unsegmento UDP:– Puerto origen: Número del puerto que realiza la llamada– Puerto destino: Número del puerto al que se realiza la llamada– Longitud: Número de bytes que se incluyen en el encabezado y

los datos– Checksum (suma de comprobación): Suma de comprobación

calculada a partir de los campos del encabezado y de los datos.– Datos: Datos de protocolo de capa superior.


Protocolo UDP• Las características del protocolo UDP y los tipos de

comunicaciones para las que es más apropiado


Protocolo para el Control de laTransmisión (TCP)

• El Protocolo para el control de la transmisión (TCP) es unprotocolo de orientado a conexión que suministra una transmisiónde datos full-duplex confiable. (se establece una conexión entreambos extremos antes de que se pueda iniciar la transferencia deinformación), descrito en la RFC 793.

• TCP es responsable por la división de los mensajes en segmentos,reensamblándolos en la estación destino, reenviando cualquiermensaje que no se haya recibido y reensamblando mensajes apartir de los segmentos.

• TCP suministra un circuito virtual entre las aplicaciones del usuariofinal.

• Las características principales de TCP son: confiabilidad y controlde flujo. Pero esto incurre en el uso adicional de recursos alagregar funciones adicionales.


Protocolo para el Control de laTransmisión (TCP)

• Los protocolos que usan TCP incluyen:– FTP (Protocolo de transferencia de archivos)

– HTTP (Protocolo de transferencia de hipertexto)

– SMTP (Protocolo simple de transferencia de correo)

– Telnet, ssh

• Los siguientes son campos de un segmento:


Campos del Segmento TCP• Las siguientes son las definiciones de los campos de un segmento

TCP:– Puerto origen: El número del puerto que realiza la llamada.– Puerto destino: El número del puerto al que se realiza la llamada.– Número de secuencia: El número que se usa para asegurar el secuenciamiento

correcto de los datos entrantes.– Número de acuse de recibo: Siguiente octeto TCP esperado.– HLEN: La cantidad de palabras de 32 bits del encabezado.– Reservado: Establecido en cero.– Bits de código: Funciones de control, como configuración y terminación de una

sesión.– Ventana: La cantidad de octetos que el emisor está dispuesto a aceptar.– Checksum (suma de comprobación): Suma de comprobación calculada a partir de

los campos del encabezado y de los datos.– Indicador de mensaje urgente: Indica el final de la transmisión de datos urgentes.– Opción: Una opción definida actualmente, tamaño máximo del segmento TCP.– Datos: Datos de protocolo de capa superior.


Protocolos TCP - UDP• Su Encapsulamiento:

Entre las aplicaciones queutilizan UDP se incluyen:

•sistema de nombres de dominios(DNS),

•streaming de vídeo, y

•Voz sobre IP (VoIP).

Las aplicaciones queutilizan TCP son:

•exploradores Web,

•e-mail, y

•transferencia de archivos


Números de puerto TCP y UDP

• Tanto TCP como UDP utilizan números de puerto(socket) para enviar información a las capas superiores.Los números de puerto se utilizan para mantener unregistro de las distintas conversaciones que atraviesanla red al mismo tiempo.

Ej: FTP 20 (para datos) y 21 (para control), son puertosestándares.

• A las conversaciones que no involucran ningunaaplicación que tenga un número de puerto bienconocido, se les asignan números de puerto que seseleccionan de forma aleatoria dentro de un rangoespecífico por encima de 1023.


Direccionamiento del Puerto• El rol que interpretan los números de puerto en los

protocolos TCP y UDP.



• Los números de puerto tienen los siguientes rangos asignados:

Los números inferiores a 1024 corresponden a números de puerto bienconocidos

0 - 1023

Los números de puerto registrados son aquellos números que estánregistrados para aplicaciones específicas de proveedores. La mayoríade estos números son superiores a 1023.

1.024 - 49.151

Los números superiores a 49.151 son números de puerto asignados deforma dinámica (privados)

49.152 - 65.535


Direccionamiento del Puerto• Rango de Puertos:

IANA es un organismo de estándares responsable de la asignación de varias normas dedireccionamiento. http://www.iana.org



• h

• Algunos puertos son reservados, tanto en TCP como en UDP,aunque es posible que algunas aplicaciones no esténdiseñadas para admitirlos.



• Los sistemas finales utilizan números de puerto para seleccionar la aplicaciónadecuada. El host origen asigna de forma dinámica los números del puerto deorigen. Estos números son siempre superiores a 1023.


Direccionamiento del Puerto• El direccionamiento de puertos en el Host :A veces es necesario conocer las conexiones TCP activas que están abiertas y enejecución en el host de red.


Capa de Transporte

• Segmentación y Reensamblaje: Divide yvencerás.

•Dividir los datos deaplicación ensecciones garantizaque los datos setransmitan dentro delos límites del medioy que los datos dedistintasaplicaciones puedanser multiplexados enel medio.•TCP y UDPgestionan lasegmentación deforma distinta.


Protocolo TCP: Comunicación conconfiabilidad• La diferencia clave entre TCP y UDP es la confiabilidad• Mecanismo de confiabilidad de TCP como parte de una sesión


Aplicación y funcionamiento de losmecanismos de TCP

• El rol de los números de puerto al establecer sesiones TCP y aldirigir segmentos hacia procesos del servidor

Un servidor individual no puede tener dosservicios asignados al mismo número de puertodentro de los mismos servicios de la capa deTransporte.Ya cuando un puerto se utiliza se consideraabierto


Aplicación y funcionamiento delos mecanismos de TCP• Describa la forma en que los servidores

usan los números de puerto para identificarun proceso de capa de aplicaciónespecífico y para dirigir los segmentos alservicio o aplicación apropiado


Aplicación y funcionamiento delos mecanismos de TCP• Siga los pasos mientras el protocolo UDP y los

números de puerto son usados en la comunicacióncliente-servidor.


Análisis de la comunicación

• Protocolo TCP de enlace de tres vías (Wireshark)

PASO 1



PASO 2



PASO 3



• Terminación de la sesión TCP


Introducción a la Capa deAplicación• La mayoría de nosotros experimentamos Internet a

través de World Wide Web, servicios de e-mail yprogramas para compartir archivos. Éstas y muchasotras aplicaciones proporcionan la interfaz humana ala red subyacente, lo que nos permite enviar y recibirinformación con relativa facilidad.

• Es importante conocer cómo una aplicación puedeformatear, transmitir e interpretar mensajes que seenvían y reciben a través de la red.


La interfaz entre las redeshumana y de datos• Las aplicaciones proporcionan los medios para generar y recibir

datos que pueden ser transportados sobre la red

Es la capa que proporciona la interfaz entre las aplicaciones queutilizamos para comunicarnos.


Introducción• Los aspectos de representación, codificación y control de diálogo

se administran en la capa de aplicación en lugar de hacerlo en lascapas inferiores individuales, como sucede en el modelo OSI.

• Este diseño garantiza que el modelo TCP/IP brinda la máximaflexibilidad, en la capa de aplicación, para los desarrolladores desoftware.

• Protocolos (Existen muchos protocolos de capa de aplicación y siemprese desarrollan protocolos nuevos:

• Sistema de denominación de dominios (DNS)

• Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP)

• Protocolo de transferencia de archivos (FTP)

• Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP)

• Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP)

• Protocolo simple de administración de red (SNMP)

• Telnet, ssh, rlogin


Protocolos de la capa de AplicaciónEstos protocolos especifican la información de control y formatonecesaria para muchas de las funciones de comunicación de Internetmás comunes.Los protocolos de capa deaplicación se utilizan paraintercambiar los datos entre losprogramas que se ejecutan enlos hosts de origen y destino.


Componentes de la Capa deAplicación• Los componentes: las aplicaciones, los servicios y los

protocolos, hacen posible la comunicación sólida a través dela red de información.

•Las aplicacionesproporcionan a laspersonas una forma decrear mensajes.•Los servicios de lacapa de aplicaciónestablecen una interfazcon la red.•Los protocolosproporcionan lasreglas y los formatosque regulan eltratamiento de losdatos.


Modelo OSI y TCP/IP

• La mayoría de los protocolos de capa de aplicación de TCP/IP sedesarrollaron antes de la aparición de computadoras personales,interfaces del usuario gráficas y objetos multimedia, por eso elmodelo OSI permite diferenciar los protocolos.

Codificación y conversión dedatos (MPEG).

La funcionalidad de los protocolos de capa de aplicación de TCP/IP se adaptan aproximadamentea la estructura de las tres capas superiores del modelo OSI.


Software de la Capa de Aplicación

• Cada programa ejecutable (explorador WEB) cargado a undispositivo se denomina proceso.

Dentro de la capa deAplicación, existen dosformas de procesos oprogramas de softwareque proporcionan accesoa la red: aplicaciones yservicios.

Servicios: son transparentespara el usuario, estos serviciosson los programas que secomunican con la red ypreparan los datos para latransferencia.


La Capa de Aplicación y suscomponentes

• Como se mencionó anteriormente, la capa de Aplicación utilizalos protocolos implementados dentro de las aplicaciones yservicios.

"Telnet" nos podemos referir a la aplicación, el servicio, o el protocolo.


Funciones del protocolo de capa deAplicación• Para que las comunicaciones sean exitosas, deben coincidir los

protocolos de capa de aplicación implementados en el host de origeny destino.

Los servicios de lacapa de Aplicacióndeben implementarprotocolos múltiples

Son utilizados tantopor los dispositivos deorigen como dedestino durante unasesión decomunicación.

Un protocolo puedeespecificar cómo se establecela conexión de redes y otrodescribir el proceso para latransferencia de datos cuandoel mensaje se pasa a lasiguiente capa inferior.


El modelo Cliente / Servicio• En el modelo cliente-servidor, el dispositivo que solicita información se

denomina cliente y el dispositivo que responde a la solicitud sedenomina servidor.

Los procesos de cliente y servidorse consideran una parte de la capade Aplicación.


Servidores• En un contexto general de redes, cualquier dispositivo que responde a

una solicitud de aplicaciones de cliente funciona como un servidor, Unservidor generalmente es una computadora que contiene informaciónpara ser compartida con muchos sistemas de cliente.

•Diferentes tipos deaplicaciones delservidor tienendiferentesrequerimientos para elacceso de clientes(cuentas,autenticación,permisos, etc).

•En una red cliente-servidor, el servidorejecuta un servicio oproceso, a vecesdenominado daemonde servidor.

Los daemons (ejecutados en segundo plano, fuera del controldirecto del usuario) se describen como servidores que "escuchan"una solicitud del cliente, porque están programados pararesponder cada vez que el servidor recibe una solicitud para elservicio proporcionado por el daemon.


Los procesos de Servidores• Una única aplicación puede emplear diferentes servicios de la capa de

Aplicación, así lo que aparece para el usuario como una solicitud parauna página Web puede, de hecho, ascender a docenas de solicitudesindividuales. Y, para cada solicitud, pueden ejecutarse múltiplesprocesos.

• Los servidores generalmente tienen múltiples clientes que solicitaninformación al mismo tiempo.

Solicitudes individuales del cliente pueden manejarse en forma simultánea y separada paraque la red sea exitosa (dependen del soporte de las funciones de la capa inferior).


Redes y Aplicaciones entrePares(P2P)• Las redes punto a punto tienen dos formas distintivas: diseño de redes

punto a punto y aplicaciones punto a punto (P2P).• A diferencia del modelo cliente/servidor, que utiliza servidores dedicados,

las redes punto a punto descentralizan los recursos en una red.

En una red entrepares, dos o máscomputadoras estánconectadas a travésde una red y puedencompartir recursos(por ejemplo,impresora yarchivos) sin tenerun servidordedicado.


Data Centers


Definición

• Se denomina centro de procesamiento de datos (CPD) aaquella ubicación donde se concentran todos losrecursos necesarios para el procesamiento de lainformación de una organización.

• Un Centro de Procesamiento de Datos (CPD) es elconjunto de recursos físico, lógicos, y humanosnecesarios para la organización, realización y control delas actividades informáticas de una empresa.

• También se conoce como centro de cómputo enLatinoamérica, centro de cálculo en España o centro dedatos por su equivalente en inglés data center.


Ubicación y Función

• Un CPD es un edificio o sala de gran tamaño usada paramantener en él una gran cantidad de equipamientoelectrónico.

• Suelen ser creados y mantenidos por grandesorganizaciones con objeto de tener acceso a lainformación necesaria para sus operaciones.

• Por ejemplo, un banco puede tener un data center con elpropósito de almacenar todos los datos de sus clientes ylas operaciones que estos realizan sobre sus cuentas.Prácticamente todas las compañías que son medianas ograndes tienen algún tipo de CPD, mientras que las másgrandes llegan a tener varios.


Ubicación


Ubicación y Función

• Entre los factores más importantes que motivan lacreación de un CPD se puede destacar el garantizar lacontinuidad del servicio a clientes, empleados,ciudadanos, proveedores y empresas colaboradoras,pues en estos ámbitos es muy importante la protecciónfísica de los equipos informáticos o de comunicacionesimplicados, así como servidores de bases de datos quepuedan contener información crítica.


Ubicación

• Local Físico.• Iluminación.• Tratamiento Acústico.• Seguridad Física del local.• Suministro Eléctrico.


Ubicación


Formas de Ubicación

• Dependiente de la dirección de la empresa.• Dependiente del departamento de administración o

financiero.• Ubicación independiente.• Ubicación descentralizada o distribuida.


Función• Servidores:


Funciones• Explotación de sistemas o aplicaciones.• Soporte técnico a usuarios.• Gestión y administración del propio Centro de

Procesamiento de Datos.


Diseño

El diseño de un centro de procesamiento de datoscomienza por la elección de su ubicación geográfica, yrequiere un equilibrio entre diversos factores: Coste económico: coste del terreno, impuestos municipales,

seguros, etc. Infraestructuras disponibles en las cercanías: energía eléctrica,

carreteras, acometidas de electricidad, centralitas detelecomunicaciones, bomberos, etc.

Riesgo: posibilidad de inundaciones, incendios, robos,terremotos, etc.


Diseño

Una vez seleccionada la ubicación geográfica esnecesario encontrar unas dependencias adecuadas parasu finalidad, ya se trate de un local de nuevaconstrucción u otro ya existente a comprar o alquilar.

Algunos requisitos de las dependencias son: Doble acometida eléctrica. Muelle de carga y descarga. Montacargas y puertas anchas. Altura suficiente de las plantas. Medidas de seguridad en caso de incendio o inundación:

drenajes, extintores, vías de evacuación, puertas ignífugas, etc. Aire acondicionado, teniendo en cuenta que se usará para la

refrigeración de equipamiento informático. Almacenes. Orientación respecto al sol (si da al exterior), Etc.


Diseño

Aún cuando se disponga del local adecuado, siempre esnecesario algún despliegue de infraestructuras en suinterior: Falsos suelos y falsos techos. Cableado de red y teléfono. Doble cableado eléctrico. Generadores y cuadros de distribución eléctrica. Acondicionamiento de salas. Instalación de alarmas, control de temperatura y humedad con

avisos SNMP o SMTP. Facilidad de acceso (pues hay que meter en él aires

acondicionados pesados, muebles de servidores grandes, etc).


Diseño

Una parte especialmente importante de estasinfraestructuras son aquellas destinadas a la seguridadfísica de la instalación, lo que incluye: Cerraduras electromagnéticas. Torniquetes. Cámaras de seguridad. Detectores de movimiento. Tarjetas de identificación. Etc.


Diseño

Una vez acondicionado el habitáculo se procede a lainstalación de las computadoras, las redes de área local,etc.

Esta tarea requiere un diseño lógico de redes yentornos, sobre todo en áreas a la seguridad.

Algunas actuaciones son: Creación de zonas desmilitarizadas (DMZ). Segmentación de redes locales y creación de redes virtuales

(VLAN). Despliegue y configuración de la electrónica de red: pasarelas,

encaminadores, conmutadores, etc. Creación de los entornos de explotación, pre-explotación,

desarrollo de aplicaciones y gestión en red. Creación de la red de almacenamiento. Instalación y configuración de los servidores y periféricos, etc.


Diseño

Luego de acuerdo al negocio, se define un nivel(Tier), que define el alcance del centro de datos.

Estos Tiers son definidos por Uptime Institute,Inc Crear y promover los conocimientos y lineamientos necesarios

que debe cumplir un Data Center para garantizar sudisponibilidad y continuidad.

Define el desempeño de un Data Center en 4 niveles


Clasificación Tier

Tier I: Infraestructura básica Tier II: Infraestructura con componentes

redundantes Tier III: Infraestructura con Mantenimiento

simultáneo Tier IV: Infraestructura Tolerante a Fallas


Rendimiento Tier


Estandar TIA-942

• Brinda los requerimientos y lineamientosnecesarios para el diseño e instalación de DataCenter o centros de cómputo.

• Aprobado por:– TIA (Telecomunications Industry Association)– ANSI (American National Standards Institute)


Norma TIA-942

• Requerimientos de los diferentes elementos deun Data Center:– Estructura– Ubicación– Acceso– Protección contra incendios– Equipos– Redundancia


Estructura de un Data Center


Aplicación de los TIER

• A nivel de Arquitectura• A nivel de Telecomunicaciones• A nivel de Eléctrico• A nivel de Mecánico


Telecomunicaciones

• Tier 1:– Un solo proveedor, una sola ruta de cableado.

• Tier 2:– Redundancia en equipos críticos, fuentes de poder, procesadores

• Tier 3:– Dos proveedores, dos cuartos de entrada de servicio– Rutas y áreas redundantes

• Tier 4:– Áreas aisladas


Site

• Generalmente, todos los grandes servidores se suelen concentrar enuna sala denominada "sala fría", "nevera", "pecera" (o site).

• Esta sala requiere un sistema específico de refrigeración paramantener una temperatura baja (entre 21 y 23 grados centígrados),necesaria para evitar averías en las computadoras a causa delsobrecalentamiento.

• Según las normas internacionales la temperatura exacta debe ser 22,3grados centígrados.

• La "pecera" suele contar con medidas estrictas de seguridad en elacceso físico, así como medidas de extinción de incendios adecuadasal material eléctrico, tales como extinción por agua nebulizada o bienpor gas INERGEN, dióxido de carbono o nitrógeno, aunque unasolución en auge actualmente es usar sistemas de extinción por mediode agentes gaseosos, como por ejemplo Novec 1230.


Data Center

• Los Centros de Datos contienen muchos protocolos detransmisión de red para la comunicación entre los equiposelectrónicos.

• Ethernet y Fibre Channel son las redes dominantes:– Ethernet proporciona una Red de Área Local(LAN) entre usuarios

e infraestructura de computación.– Mientras que Fibre Channel proporciona conexiones entre

servidores y almacenamiento para crear una Red de Área deAlmacenamiento (SAN)


DemoTopología


Demo TopologíaLa consolidación de recursos en data centers implica una mejordistribución de clusters de servidores, y la reubicación de servidores enlas ya existentes o en nuevas instalaciones.


Tolerancia aFallos


Introducción

En los sistemas que precisan de una alta disponibilidadsegún las tareas que realiza, debe de funcionar auncuando falle alguno de sus componentes. O sea queante una falla, otro componente o un procedimientoespecial, puede tomar el control para minimizar losefectos del fallo.

Un sistema falla cuando deja de proveer el servicio quedebe prestar. Por lo tanto, un sistema es tolerante afallas, si continua proveyendo los servicios especificadosaun en presencia de fallas de hardware o errores desoftware.

Internet es un sistema tolerante a fallos ya que cuentacon hadware y software específicos para este servicio.


Falla de Componentes

• Los componentes del hardware pueden y dehecho fallan:– Estaciones de trabajo.– Servidores.– Conmutadores.– Repetidores.– Puentes (bridges).– Enrutadores (routers).– Concentradores (hubs).– Conectores.


Que significa tolerancia afallas?

•Utilizar software y hardware para protegerse ante fallas delos equipos, interrupciones en el funcionamiento de lascomputadoras y pérdida de datos que proporcioneredundancia ante posibles eventos negativos.


Tolerancia a Fallas

• Características de tolerancia a fallas:– Unidades de disco redundantes.– Tolerancia a falla del servidor.– Redundancia en el medio de comunicación y en

los dispositivos de la red.– Seguimiento de las transacciones.– Copias de seguridad de los datos.– Opciones de reconstruir la situación ante

desastres.


Redes Redundantes


Acceso

Distribución

Núcleo

Capa 2

Capa 3

Capa 2/3

Diseño con “Building Block”


• Combinar tolerancia a fallos conredundancia de dispositivos

• Redes redundantes que cubrenfallos conmutandoautomáticamente de dispositivosprimarios a secundarios

• Prácticas de administración quereducen las fallas no debidas adispositivos.

• HSRP permite cubrir fallosautomáticamente.

Alta disponibilidad


Protocolo HSRP (Hot StandbyRouting Protocol)

• Administra la redundancia de dispositivosen capa 3.

• Ambos dispositivos son vistos como unoúnico, con una misma dirección.

• Mantiene uno solo de los dispositivoscomo activo y pasiva el otro.

• Si el dispositivo activo cae,inmediatamente activa el otro.

ACCESO

DISTRIBUCIÓN

CORE


Sistema de Almacenamientotolerante a fallas• Copia de discos

– Con la copia del disco, hay dos unidadesindependientes para cada disco de datos(imagen).

• Duplicación de discos– Este método de tolerancia a falla, consiste en

poner un adaptador o un controlador por cadauno de los discos duros.


Discos RAID

Por lo general, el término tolerancia a fallos estáasociado al almacenamiento en RAID (Redundant Arrayof Independent Disks).

Los RAID (a excepción de RAID 0) utilizan latécnica Mirroring (en espejo) que permite la escriturasimultánea de los datos en más de un disco del array.


Discos RAID

RAID es una forma de almacenar los mismos datos endistintos lugares (por tanto de modo redundante) enmúltiples discos duros. Al colocar los datos en discosmúltiples, las operaciones I/O (input/output, de entrada ysalida) pueden superponerse de un modo equilibrado,mejorando el rendimiento del sistema.


RAID 0• RAID 0: Este tipo de arreglo utiliza una técnica llamada "striping", la cual

distribuye la información en bloques entre los diferentes discos.• Es el único nivel de RAID que no duplica la información, por lo tanto no se

desperdicia capacidad de almacenamiento. Se requieren mínimo dosdiscos

• Ambientes donde implementarlo: Es una buena alternativa en sistemasdonde sea más importante el rendimiento que la seguridad de los datos. Esdecir ambientes que puedan soportar una pérdida detiempo de operación parapoder reemplazar el disco que falle y reponer toda la información.


RAID 1• Este nivel de RAID usa un tipo de configuración conocido como

"mirroring“.• Así mismo, también se puede duplicar el controlador de disco

(duplexing).• Se desperdicia el 50% de la capacidad y sólo maneja dos discos.• Ambientes donde implementarlo: RAID-1 está diseñado para

sistemas donde la disponibilidad de la información es esencial y sureemplazo resultaría difícil y costoso


RAID 3• RAID 3: Conocido también como "striping con paridad dedicada",

utiliza un disco de protección de información separado paraalmacenar información de control codificada.

• Se requieren mínimo tres discos y se utiliza la capacidad de undisco para la información de control.

• Está especialmente recomendado para aplicaciones que requieranarchivos de datos de un gran tamaño (vídeo, imágenes, DataWareHouse).


RAID 5

• Este nivel de RAID es conocido como "striping con paridaddistribuida", ya que la información se reparte en bloques comoRAID-0, pero un bloque de cada disco se dedica a la paridad.

• Se requieren mínimo tres discos.• Ambientes donde implementarlo: Es recomendable para

aplicaciones intensas de entrada/salida y delectura/escritura, tal como procesamiento de transacciones.


RAID 10• Es un nivel de arreglo de discos, donde la información se distribuye en

bloques como en RAID-0 adicionalmente, cada disco se duplica comoRAID-1 , creando un segundo nivel de arreglo. Se conoce como"striping de arreglos duplicados“

• Se requieren, dos canales, dos discos para cada canal y se utiliza el50% de la capacidad para información de control.

• Ambientes donde implementarlo: Ideal para sistemas de misión críticadonde se requiera mayor confiabilidad de la información, ya quepueden fallar dos discos inclusive (uno por cada canal) y los datostodavía se mantienen en línea. Es apropiado también en escriturasaleatorias pequeñas.


Clusters

El término clúster se aplica a los conjuntos oconglomerados de computadoras construidos mediantela utilización de hardware comunes y que se comportancomo si fuesen una única computadora.

Hoy en día desempeñan un papel importante en lasolución de problemas de las ciencias, las ingenierías ydel comercio moderno.

Simplemente, un clúster es un grupo de múltiplesordenadores unidos mediante una red de alta velocidad,de tal forma que el conjunto es visto como un únicoordenador, más potente que los comunes de escritorio.


Clusters

De un clúster se espera que presente combinaciones delos siguientes servicios:

1. Alto rendimiento2. Alta disponibilidad3. Balanceo de carga4. Escalabilidad


Continuidad de los Servicios


Virtualización


Introducción

La virtualización se ha convertido en nuestrosdías en una herramienta indispensable en casitodos los ámbitos. Tanto en el mundoempresarial como para los usuarios domésticosla virtualización lo está invadiendo todo porqueaporta numerosas ventajas como el ahorro decostes energéticos, de hardware, demantenimiento…


Qué es?

En Informática, virtualización es la creación -a través desoftware- de una versión virtual de algún recursotecnológico, como puede ser una plataforma dehardware, un sistema operativo, un dispositivo dealmacenamiento u otros recursos de red.

Dicho de otra manera, se refiere a la abstracción de losrecursos de una computadora, llamada Hypervisor oVMM (Virtual Machine Monitor) que crea una capa deabstracción entre el hardware de la máquina física (host)y el sistema operativo de la máquina virtual (virtualmachine, guest), dividiéndose el recurso en uno o másentornos de ejecución.


Función

Esta capa de software (VMM) maneja, gestiona y arbitra los cuatrorecursos principales de una computadora (CPU, Memoria,Almacenamiento y Conexiones de Red) y así podrá repartirdinámicamente dichos recursos entre todas las máquinas virtualesdefinidas en el computador central. Esto hace que se puedan tenervarios ordenadores virtuales ejecutándose en el mismo ordenadorfísico.

La máquina virtual en general simula una plataforma de hardwareautónoma incluyendo un sistema operativo completo que se ejecutacomo si estuviera instalado. Típicamente varias máquinas virtualesoperan en un computador central. Para que el sistema operativo“guest” funcione, la simulación debe ser lo suficientemente grande(siempre dependiendo del tipo de virtualización).

Existen diferentes formas de virtualización: es posible virtualizar elhardware de servidor, el software de servidor, virtualizar sesionesde usuario, virtualizar aplicaciones y también se pueden crearmáquinas virtuales en una computadora de escritorio.


Proveedores

Entre los principales proveedores de software que handesarrollado tecnologías de virtualización integrales(que abarcan todas las instancias: servidor,aplicaciones, escritorio) se encuentran, por ejemploVMware y Microsoft.

Estas compañías han diseñado soluciones específicaspara virtualización, como VMware Server y WindowsServer 2008 Hyper-V para la virtualización deservidores.

Si bien la virtualización no es un invento reciente, con laconsolidación del modelo de la Computación en lanube, la virtualización ha pasado a ser uno de loscomponentes fundamentales, especialmente en lo quese denomina infraestructura de nube privada.


Virtualizadores

VMware Workstation VMware Server VMware vSphere Windows Server 2008 R2 Hyper-V Oracle VM VirtualBox Parallels Desktop Virtual Iron Mac-on-Linux Win4BSD Win4Lin Pro openvz Oracle VM XenServer Microsoft Virtual PC


Tipos de Virtualización

En términos generales existen 2 tipos de virtualización, por el uso dellos hipervisores:

Virtualización tipo 1 (de primer nivel) Hipervisor tipo 1: También denominado nativo, un hosted o

bare metal (sobre el metal desnudo), es software que seejecuta directamente sobre el hardware, para ofrecer lafuncionalidad descrita (funciones tanto de sistema operativocomo las de virtualización).

Virtualización tipo 2 (de segundo nivel) Hipervisor tipo 2: También denominado hosted, es

software que se ejecuta sobre un sistema operativo paraofrecer la funcionalidad descrita.


Hipervisor Tipo 1

Algunos de los hipervisores tipo 1 más conocidos son los siguientes:VMware ESXi (gratis), VMware ESX (de pago), Xen (libre), CitrixXenServer (gratis), Microsoft Hyper-V Server (gratis).


Hipervisor Tipo 2

Algunos de los hipervisores tipo 2 más utilizados son los siguientes: Oracle:VirtualBox (gratis), VirtualBox OSE (libre), VMware: Workstation (de pago),Server (gratis), Player (gratis), QEMU (libre), Microsoft: Virtual PC, VirtualServer.


Computación en la Nube• La computación en la nube, concepto conocido también

bajo los términos servicios en la nube, informática en lanube, nube de cómputo o nube de conceptos, del ingléscloud computing, es un paradigma que permite ofrecerservicios de computación a través de Internet.


Computación en la Nube• En este tipo de computación todo lo que puede ofrecer un sistema

informático se ofrece como servicio,1 de modo que los usuariospuedan acceder a los servicios disponibles "en la nube de Internet" sinconocimientos (o, al menos sin ser expertos) en la gestión de losrecursos que usan. Según el IEEE Computer Society, es unparadigma en el que la información se almacena de manerapermanente en servidores de Internet y se envía a cachés temporalesde cliente, lo que incluye equipos de escritorio, centros de ocio,portátiles, etc.

• La computación en la nube son servidores desde internet encargadosde atender las peticiones en cualquier momento.


Computación en la Nube


Modelo de Capas de CloudComputing• Los proveedores de cloud computing ofrecen sus servicios de

acuerdo con varios modelos fundamentales: la infraestructura comoservicio (IaaS), plataforma como servicio (PaaS) y software comoservicio (SaaS) , donde la IaaS es la más básica y cada uno es unmodelo abstracto de los detalles de los modelos más bajos.

• Otros componentes claves se describen en un modelo detaxonomía completa publicada en 2009 (XaaS), como son:Strategy-as-a-Service, Collaboration-as-a-Service, BusinessProcess-as-a-Service, Database-as-a-Service, etc.

• En 2012, network as a service (NaaS) y communication as aservice (CaaS) fueron incluidos oficialmente por la UIT (InternationalTelecommunication Union), como parte de los modelos básicos decomputación en nube, reconocidos como categorías de los serviciode telecommunication-centric cloud ecosystem.


Modelo de Capas de CloudComputing


Cloud computing types


CloudComputingSampleArchitecture

El motor que se encuentra realmente tras el ya tan conocido “cloud computing”es la virtualización.


Cloud Computing…¿qué hay detrás?

• El motor que se encuentra realmente tras el ya tan conocido “cloudcomputing” es la virtualización.

• El hecho de que los hipervisores puedan crear máquinas virtualestan perfectas que simulan a un ordenador real hasta el últimodetalle, permite ejecutar cualquier software, bajo cualquier sistemaoperativo.

• Pero el hipervisor tiene el privilegio y el poder de eliminar y crearmáquinas virtuales según sea necesario. Esto significa que sepuede crear un servidor web, de ficheros o de correo tan prontocomo sea necesario, destruyéndolo de nuevo en cuanto ya no serequiera. Esto liberará los recursos de la máquina física para quepuedan ser utilizados en otro propósito o para otra máquina virtualdiferente.


Tendencias


Internet de las Cosas - IoT


Internet de toda las Cosas - IoE

• Visite:– http://telecomusfx.blogspot.com/2015/04/internet-de-todas-las-cosas-ioe.html– http://www.cisco.com/web/ES/campaigns/internet-de-las-cosas/index.html

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Email:[email protected]@gmail.com

Ing. Marco Antonio. Arenas Porcel

internet/intranet

Technology