Sistemas Distribuidos
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Sistemas Distribuidos2. Repaso de la arquitectura de una red
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Indice• Modelo OSI
– Arquitectura– Protocolos– Concepto de capa y servicios entre capas
• Tipos de servicios• Primitivas de servicios
– Primitivas para servicios con conexión– Primitivas para servicios sin conexión
– Arquitectura de Internet comparada con OSI• Capa de Aplicación OSI
– Concepto de ASE– Standards de protocolos de capa de aplicación
• Ejemplos de servicios de nombres o directorio– X.500– DNS
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Modelo de Referencia O.S.I.• En 1979, la ISO (International Organization for Standardization)
definió un esquema de funciones de comunicaciones para el intercambiode información entre sistemas de computadoras que se llama
MODELO DE REFERENCIA DE INTERCONEXIÓN DE SISTEMAS ABIERTOS
(O.S.I. OPEN SYSTEMS INTERCONECTION)
• El modelo OSI provee un conjunto detallado de standards quedescriben una red. Es una plataforma de desarrollo de standards paraprotocolos de redes.
• El principio de división en capas es:– Se crea una capa para cada nivel de abstracción diferente– Cada capa debe tener una función bien definida– Estas funciones corresponden a standards internacionales– Es mínimo el flujo de información entre interfaces– Se genera una arquitectura conceptualmente manejable
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Concepto de Capa del Modelo OSI• Usa capas operacionalmente bien definidas, que describen que
ocurre en cada paso del procesamiento de datos para latransmisión.
• Cada capa es responsable de realizar un conjunto específico defunciones y de proveer un conjunto específico de servicios. Unprotocolo define los servicios que provee y la forma que esosservicios son provistos.
• Capa capa consta de 2 partes:– definición de un servicio (definición abstracta de QUE provee
la capa)– especificación del protocolo (especificación exacta de COMO
la capa provee el servicio (describe las reglas queimplementan un servicio en particular))
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Host A Host B
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Red
Enlace
Física
Red
Enlace
Física
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Protocolo de Aplicación
Protocolo de Presentación
Protocolo de Sesión
Protocolo de Transporte
Protocolo de Red Protocolo de Red
Protocolo Enlace Protocolo EnlaceProtocolosIntra Red
Servicios
Arquitectura
IMP IMPSubred de Comunicaciones
IMP: Intermediate Message Processor
APLICACIÓN APLICACIÓN
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ProtocolosAplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Red
Enlace
Física
Red
Enlace
Física
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Host A Host B
IMP IMP
Subred de ComunicacionesIMP: Intermediate Message Processor
Fisica: Transmite un tren de bits sobre un canal de comunicaciones. Define caracteristicasfísicas del medio o canal de comunicaciones.
Enlace: Transforma un canal de comunicaciones en un canal libre de errores entre las dos puntasde un enlace físico. Provee inicialización del flujo, control de flujo, terminación delvínculo y control de errores
Red: Controla la operación sobre la subred de comunicaciones. Provee servicios de ruteo,transferencia sobre la red, administración de la red.
Transporte: Provee un canal para enviar mensajes entre dos procesos que se comunican. Proveecontrol end to end .
Sesión: Organiza y sincroniza el intercambio de mensajes, controla el proceso de la comunicación
Presentación: Estructura los mensajes, provee semántica y sintaxis. define los formatos de transmisiónde datos
Aplicación: Provee servicios y procedimientos para las aplicaciones del usuario
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Estructura de los elementos de datos de protocolo
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Host A Host B
Proceso Emisor Proceso Receptor
DH DTDatos (R-PDU)
Datos ( T-PDU)RH
TH Datos (S-PDU)
Datos (P-PDU)SH
Datos (A-PDU)PH
DatosAH
Datos
Bits (DL-PDU)
PDU: Protocol Data Unit
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El concepto de capa
CapaN+1
Protocolo
Interface
CapaN-1
N-1SAPConexión N-1
Interface
CapaN
N ServiceAccess Point
Sistema A Sistema B
EntidadN+1
EntidadN
EntidadN-1 Servicio a la capa N+ 1
Servicio de la capa N - 1
Entidad Capa NProtocolo concapa par N
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Servicios
ICI
ICI
PCI
SERVICIO
CAPA N+1
CAPA N
PDU
PDU
SDUPCI
PDU
PROTOCOLON+1
PROTOCOLO N
SAP
PDU: Protocol Data Unit
ICI: Interface Data Unit
SDU: Service Data Unit
PCI : Protocol Control Information
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Tipos de ServiciosCon Conexión• Servicio: Circuitos Virtuales• Analogía: Teléfono• Estados:
– Establecimiento– Transferencia– Liberación
• Características del Servicio:– Vida Finita y distinguible– Acuerdo Tripartito– Relación entre Unidades de Datos– Negociación de la calidad del
servicio (QoS Quality of Services)
Sin Conexión• Servicio: Datagramas• Analogía: Telegrama• Estados:
– Transferencia• Tipos:
– con ack– sin ack
• Características del Servicio:– Servicio de acceso único– Acuerdo Bipartito– Unidades de Datos Independientes– No hay Negociación
CAPAN+1
CAPAN+1
CAPA N
CAPA N+1
CAPA N
CAPA N+1
CAPA N
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Primitivas de Servicios
Usuario Capa N+ 1
Proveedor del Servicio Capa N
Host A (Emisor)
RequestUsuario Capa N+ 1
Proveedor del Servicio Capa N
Host B (Receptor)
Indication
Usuario Capa N+ 1
Proveedor del Servicio Capa N
Host A (Emisor)
ConfirmUsuario Capa N+ 1
Proveedor del Servicio Capa N
Host B (Receptor)
Response
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Capa N+1Capas N
Capa N+1
ConnectRequest
ConnectIndication
ConnectResponse
ConnectConfirm
Establecimiento exitoso
Capa N+1Capas N
Capa N+1
ConnectRequest
ConnectIndication
DisconnectRequest
DisconnectIndication
Establecimiento canceladoCapa N+1
Capas NCapa N+1
DataRequest
DataIndication
Transferencia de Datos
Capa N+1Capas N Capa N+1
DisconnectRequest
DisconnectIndication
DisconnectResponse
DisconnectConfirm
Iniciada por el emisor
Capa N+1Capas N Capa N+1
DisconnectIndication
DisconnectIndication
Iniciada por el proveedor del servicio
Primitivas en un Servicio CON Conexión
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Primitivas en un Servicio SIN Conexión
Capa N+1Capas N
Capa N+1
DataRequest
DataIndication
Transferencia de Datos
Capa N+1Capas N
Capa N+1DataRequest
DataIndication
Transferencia de Datos con confirmación
ack
Capa N+1bloqueada hastaque llegue el ack
Capa N+1 sinbloqueo
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Arquitectura Internet comparada con OSI
Subredes
Servicio CLNS de datagramasServicio Transporte confiable
Servicios de AplicaciónAplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Proceso
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Aplicacióndel usuario
Servicios OSI
Entidad de Aplicación
En función deun dispositivo
virtual
En función de unDispositivo real
usuario
usuario
usuario
PSAP
CAPA DE APLICACIÓN OSI
Aplicaciones independientes del sistema que soportan usuarios realeso programas de aplicación. (OSI)
dependientesdel vendedor(producto)
independientesdel vendedor
ISO 9545
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Standards de la Capa de Aplicación OSIEjemplos
• FTAM: File Transfer• X.400: Message Handling System• X.500: Directory Services• X.700: System Management
Entidad de Aplicación
ASE1 ASE2 ASEn
Entidad de Aplicación
ASE1 ASE2 ASEn
Entidad de AplicaciónProtocolo deAplicación
sobreAsociaciones
Servicios de la Capa de Presentación
ASE: Application Service Element
Objeto de información con un conjunto de primitivas que actúan sobre él.
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Ejemplos de ASEs
• ACSE (Association Control Service Element)• RTSE (Reliable Transfer Service Element)• ROSE (Remote Operations Service Element)• CCR (Commitment, Concurrency and Recovery)• MHS (Message Handling System)• EDS (Electronic Directory Services)• FTAM (File Transfer Access and Management)• VT (Virtual Terminal)• JTM (Job Transfer and Management)• DTP (Distributed Transaction Processing)• MMS (Manufacturing Message Specification)• CMIP (Common Management Inf. Protocol)• RDA (Remote Database Access)
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Servicios de Nombres (Directorio) OSIX.500
DUA DSA
DSA
DSA
DSA DSA
DSADSA
usuario
Directoriodistribuído
Directoriocentralizado
DUA: Directory User AgentDSA: Directory System Agent
• Dominio• Estructura jerárquica• Propiedad• Replicación
X.500 aX.521
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X.500: DIB (Directory Information Base)
Nodo Raíz
Country = AR Country = DE Country = AU
Organization= Pepe S.A.
Locality =Buenos Aires
Organization= AB Gmbh
Locality= Berlin
Organization= Joe Ltd.
Locality =Sydney
Org. Unit= Ventas
Common Name= Juan Perez
Common Name= Hans Lange
Common Name= Bill Smith
Org. Unit =Compras
Org. Unit= Verkauf
Common Name= Fax
Common Name= J. Becker
Common Name= Printer
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X.500: DIT (Directory Information Tree)
Raíz
Tipo Valor 1 Valor 2 Valor n
Entrada
Atributo
Objeto
Alias
Objetos
Entradas
Atributos
Alternativas
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X.500: Nombres
EjemploCountryOrganizationOrg. Unit
RDNC=ARO=Pepe S.A.OU=Ventas
Distinguished NameC=ARC=AR,O=Pepe S.A.C=AR,O=Pepe S.A.,OU=Ventas
RDN (Relative Distinguished Name) Distinguished Name
Nombres alternativos Alias
Operaciones Sobre el Directorio
– Leer– Comparar– Abandonar– Listar– Buscar– Agregar / Borrar (una entrada)
Control de acceso– Detectar– Comparar– Leer– Modificar– Agregar/ Borrar– Modificar Nombres
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X.500: Interacción DUA - DSA
DUA DSA DSA DSARequest
Reply
1
4
2
3
2
DUA DSAa
DSAc
DSAb
Request
Reply14
3
2
DUA DSAa
Request
Reply DSAb
13
1 DSAc
Refferal Multicast
Chaining
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Servicios de Nombres (Directorio) en TCP/IPDomain Name Server
• Consiste de 2 partes operacionales:– Name servers– Resolvers
• Servers– Dominio: Área lógica de subdivisión de la Internet.– Zona: Un dominio puede subdividirse en áreas
administrativas llamadas zonas.
Contiene información sobre hosts, nombres, direcciones, maquinasy sistemas operativos, direcciones de correo y servicios. Su usomás común es como traductor de nombres de hosts en direccionesde IP.
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DNS
• El espacio de nombres del DNS se dividen en una estructurajerárquica.
Dominiosde países
Secondlevel
domains
edudominios genéricos
cs
purduein-addr
com edu gov int mil net org ae zw
root
Top leveldomains
arpa ar
uba
fi
mara
... ...
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Resolución de nombres: Interacción Resolver - DNS
2
Resolver DNSa
DNSc
DNSb
Request
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