Internet - [Download PDF]

Programa de Comunicación Social

curso de Telemática

http://web.unicauca.edu.co/dtm

Fundamentos de Internet

• Un protocolo establece un conjunto de reglas que permiten a dos entidades diferentes comunicarse de manera eficaz.

• Para ello, define:

– El formato de los mensajes a intercambiar.

– Las reglas de intercambio de mensajes.

• Un diálogo estructurado incluye las fases de:

– Establecimiento de conexión.

– Intercambio de información.

– Desconexión (o liberación).

Protocolo

Visión de un protocolo

• Al principio cada fabricante especificaba sus propios

protocolos propietarios:

– IBM: SNA

– Digital: DECNET

– Apple: Appletalk

– Novell: IPX

• Gradualmente se tiende a utilizar protocolos estandarizados,

independientes de fabricantes. Por ejemplo TCP/IP y

Modelo OSI

Ejemplos de protocolo

Ejemplos más puntuales

Funciones generales de los protocolos

• Las funciones de los protocolos se pueden agrupar en– Encapsulación

– Segmentación y reesamblado

– Control de la conexión

– Entrega en orden

– Control de flujo

– Control de error

– Direccionamiento

– Multiplexación

– Servicios de transmisión

Necesidad de estandarización

Modelo OSI

Fue definido entre 1977 y 1983 por la ISO (International

Standards Organization) para promover la creación de estándares

independientes de fabricante. Define 7 capas:

Capa de Aplicación

Capa Física

Capa de Enlace

Capa de Red

Capa de Transporte

Capa de Sesión

Capa de Presentación

• Cada nivel resuelve un problema distinto de la comunicación.

• Los datos van de niveles superiores a inferiores (transmisión), y

viceversa (recepción). La comunicación es de tipo VERTICAL,

en sentido físico.

• Los datos de un nivel superior son transparentes a los niveles

inferiores.

• Entre dos niveles homólogos (en máquinas distintas) hay que

definir un protocolo. La comunicación es de tipo

HORIZONTAL, en sentido lógico.

Características del Modelo OSI

APLICACIÓNAPLICACIÓN

PRESENTACIÓN

SESIÓN

TRANSPORTE

RED

ENLACE

FÍSICO

PRESENTACIÓN

SESIÓN

TRANSPORTE

RED

ENLACE

FÍSICO

ENLACE

FÍSICO

RED

ENLACE

FÍSICO

HOST A HOST BROUTERBRIDGE

PROTOCOLO DE TRANSPORTE

PROTOCOLO DE SESIÓN

PROTOCOLO DE PRESENTACIÓN

PROTOCOLO DE APLICACIÓN

PROT.

DE RED

PROT.

ENLACE

PROT.

FÍSICO

SUBRED

Modelo OSI

Especificación de medios de transmisión mecánicos, eléctricos, funcionales y

procedimentalesCapa Física

Transmite

los datos

N=1

Medio físico

Capa de Enlace

Provee el

control de la

capa física

Datos puros

Driver (controlador) del

dispositivo de

comunicaciones

Detecta y/o corrige

errores de

transmisión

N=2

Capa de Red

¿Por donde debo

ir a w.x.y.z?

Suministra

información sobre la

ruta a seguir

N=3Routers

Este paquete

no es bueno.

Reenviar

Capa de

Transporte

Conexión extremo a

extremo (host a host)

Error de

comprobación

de mensaje

Paquetes

de datos

¿Son estos

datos buenos?

Verifica que los datos

se transmitan

correctamenteN=4

Capa de

Sesión

Cerrar

Conexión

De nada!GraciasMe gustaría

enviarte algoBuena

idea!

Establecer

Conexión

Sincroniza el intercambio de datos

entre capas inferiores y superiores

N=5

Capa de

Presentación

Datos de la aplicación

(dependientes de la máquina)

Datos de capas bajas

(independientes de la

máquina)

Convierte los datos de la red

al formato requerido por la

aplicación

N=6

Capa de Aplicación

• Es la interfaz que ve el usuario final

• Muestra la información recibida

• En ella residen las aplicaciones

• Envía los datos de usuario a la

aplicación de destino usando los

servicios de las capas inferiores

¿Que debo enviar?

N=7

APLICACIÓN

PRESENTACIÓN

SESIÓN

TRANSPORTE

RED

ENLACE

FÍSICO

Transferencia de archivos, terminal virtual, correo electrónico,

directorio ...

Codificación de tipos y variables, cifrado, compresión, ...

Control del diálogo entre máquinas, sincronización, ...

Flujos de información correctos, en orden y secuencia, sin

errores, multiplexación, tipo de conexión, ...

Direccionamiento, encaminamiento, control de congestión,

contabilidad de recursos, ...

Corrección de errores en transmisión por ruidos,

pérdidas de sincronismo, etc.

Transporte bruto de bits sobre el soporte físico disponible

• Cada nivel exige:

– Requisitos de proceso.

– Incremento del volumen de datos.

Disminución de la eficiencia

frente a soluciones de

propietario

APLICACIÓNAPLICACIÓN

PRESENTACIÓN

SESIÓN

TRANSPORTE

RED

ENLACE

FÍSICO

PRESENTACIÓN

SESIÓN

TRANSPORTE

RED

ENLACE

FÍSICOBITS

DATOSC2

DATOSC3

C4 DATOS

C5 DATOS

C6 DATOS

C7 DATOS

DATOS

Eficiencia de la comunicación

• El modelo busca que fabricantes distintos puedan

proporcionar niveles (capas) distintos.

• Pero en la realidad es difícil conseguir que niveles distintos

funcionen entre sí, salvo que hayan sido proporcionados por

el mismo fabricante.

• Muchos productos comerciales se apartan del modelo.

• Fuertemente dependiente de la arquitectura SNA (IBM).

• Tarde en el tiempo, dependencia de fabricantes muy

concretos.

Críticas al Modelo OSI

Enlace

(IP,ICMP,ARP,RARP)

Transporte (Nodo a Nodo)

TCP,UDP

Aplicationes

(FTP, TELNET, HTTP, SMTP, X-

Windows, OSPF, RIP, etc.)

Interface Física

(OSI, IEEE,PPP,SLIP)

Modelo TCP / IP

Modelo TCP / IP

• TCP/IP Puede trabajar casi en cualquier medio de

red, hardware y sistema operativo existente.

• Puede utilizarse en la gran mayoría de redes,

desde una pequeña LAN de grupo de trabajo,

hasta la conexión de los más de dos millones de

sistemas que constituyen la Internet.

Razones del éxito del Modelo TCP / IP

TCP / IP vs Modelo OSI

¿Cuál es su imagen sobre Internet?

Internet

• Internet es un inmenso conjunto de redes decomputadores que se encuentran interconectadasentre sí, dando lugar a la mayor red de redes deámbito mundial.

• Unos 162 millones de servidores comparteninformación y recursos (más de cuatro mil millonesde páginas web), y más de 580 millones depersonas en el mundo (7,9 millones en España)utilizan Internet.

(Datos de mayo de 2002)

¿Cómo se generó?

Surgió durante la guerra fría, por la necesidad de poder mantener las comunicaciones y la capacidad bélica de respuesta aunque el 80% de EEUU estuviera destruido (red “descentralizada”):

– 1969: nodos en UCLA, Stanford, UCS Bárbara, Univ. Utah.

– 1972: email (Ray Tomlinson).

– 1973: protocolo IP (comunicación entre sistemas diferentes, Vin Cerf -Bob Kahn).

– 1985: 30.000 nodos.

Evolución de Internet

• Se utilizó desde 1971 como red de comunicacionesdel Pentágono y de la OTAN.

• Al finalizar la guerra fría, se liberó su utilización.

• 1990: lenguaje HTML (Tim Berners-Lee)

• 1993: primer navegador o browser (Mosaic,Universidad de Illinois)

El primer navegador

Historia de internet.mp4

Internet

• Algunas características de Internet desde el punto de vista tecnológico :– Constituye un sistema universal de comunicaciones

– Admite todo tipo de equipos (superordenadores, ordenadores personales, impresoras, microondas, ...) de todo tipo de fabricantes

– todo tipo de redes (locales, metropolitanas, extendidas)

– todo tipo de tecnologías (Ethernet, Token Ring, FDDI, red telefónica, RDSI, X.25, líneas dedicadas, ...)

– todo tipo de medios físicos de transmisión (cables de cobre, fibra óptica, ondas de radio, satélites, ...)

Internet

Las características de Internet desde el punto de vista de diseño de aplicaciones son:

– Es única

– Acceso público y generalmente anónimo

– Número ilimitado de usuarios

– Requerimientos de seguridad no muy altos

Intranets

Una Intranet es una red privada interna queutiliza los mismos métodos y tecnología queInternet, pero diferente medio

– Red privada sin acceso al público en general

– Usuarios generalmente identificados y en númerolimitado

– Seguridad controlada internamente

ExtranetsUna Extranet es una red privada virtual que utiliza unared pública como medio

– Interconexión de varias Intranets, bien dedelegaciones de la misma empresa, de susporveedores o de clientes. Estas interconexiones sesuelen hacer a través de Internet

– Usuarios generalmente identificados y en númerolimitado, pero distantes físicamente y accediendodesde puntos no controlados

– Seguridad y control de acceso para distinguir entremiembros de la red e intrusos.

Internet y la programación de aplicaciones

• Caracterizado por un entorno cliente-servidor dondeel servidor es único y los clientes son múltiples,relativamente anónimos y por lo general denaturaleza heterogénea.

• Dos campos básicos donde trabajar: el Cliente y el Servidor.

• Utiliza las tecnologías, servicios y aplicaciones disponibles en Internet: TCP/IP, FTP, e-mail, WWW

Arquitectura cliente/servidor

• Tanto el cliente como el servidor son programas informáticos que incluso pueden habitar en el mismo ordenador.

• El servidor es el que está siempre activo, esperando peticiones de servicio/conexión por parte de los clientes.

• El cliente es el que inicia la comunicación.

TCP/IP (I)

• IP: Internet Protocol. Define una red de conmutación depaquetes en la que la información a transmitir se fragmenta entrozos o paquetes y cada uno es enviado con la dirección delordenador destinatario viajando de forma independiente de losdemás.

• Todos los ordenadores conectados han de tener direccionesdistintas (direcciones IP). Son números de 32 bits con 4 camposdecimales separados por puntos: a.b.c.d (donde a,b,c,y d sonnúmeros entre 0 y 255

Ejemplo: Dirección IP del servidor de la Universidad:

172.16.255.137

TCP/IP (II)

• Los equipos que interconectan las distintas redes ytoman decisiones de por donde es mejor enviar cadapaquete IP en base a su dirección de destino, sedenominan encaminadores o “routers”

• Una parte de la dirección IP identifica la red entretodas las que hay conectadas en la Internet y es laque usan los routers para encaminar los paquetes. Laotra parte de la dirección identifica el computadorconcreto entre todos los que hay conectados en esamisma red.

TCP/IP (III)

• Para los humanos es más fácil utilizar nombres de dominio envez de direcciones IP.

Ejemplo: Nombre de dominio del servidor de la Universidad: www.unicauca.edu.co

• La relación entre los nombres de dominio y las direcciones IP sealmacena en el Servicio de nombres de Internet o DNS (DomainName System).

• La distribución jerárquica de esta base de datos permite creardistintos dominios de responsabilidad para garantizar launivocidad de los nombres.

Nombres de dominio

• Dominios de primer nivel o dominios superiores– Dominios genéricos

.com, .org, .net, : disponibles para personas físicas y empresas de todo el mundo

.edu, .gov, .mil: reservados exclusivamente para instituciones USA

.int: reservado para registrar organizaciones establecidas por tratados internacionales entre gobiernos.

.biz para fines comerciales, .info para puntos de información,

.name para nombres personales, .aero para el mundo de la aviación, .coop para cooperativas, .museum para los museos y .pro para las profesiones independientes.

Transferencia de ficheros (ftp)

• File Transfer Protocol (transferencia de ficheros)

• FTP anónimo

username: Anonymous

password: <nuestra dirección de e-mail>

• Modos de transmisión:

– ASCII. Ejemplos:.cpt, .doc, .hqx, .pit, .ps, .sea, .sh, .txt, .uu

– Binary. Ejemplos: .arc, .bin, .com, .exe, .gif, .tar, .wp, .Z, .zip

Ej: ftp://jano.unicauca.edu.co

Correo electrónico. Direcciones

• En caso de que tanto el identificador del usuariocomo el identificador del dominio tengan más deuna palabra éstas se separan por puntos.

Ejemplo:[email protected]

• Los dominios superiores territoriales ofreceninformación sobre su situación geográfica

• Los dominios superiores genéricos ofreceninformación acerca de su actividad

WWW (I)

• WWW (World Wide Web): acceso a recursos de Internetmediante un sistema hipertexto, distribuido y multimedia

• Se desarrolló en el CERN para facilitar la comunicación yadiestramiento de los colaboradores, científicos y estudiantesdispersos geográficamente por todo el mundo y queparticipaban en sus proyectos

• Objetivo: crear una interfaz uniforme para homogeneizar labúsqueda y el acceso a todos los servicios de informacióndisponibles, generando así al usuario la visión de un sistemade información universal.

La European Nuclear Reserch

Organisation (CERN) era uno de

los principales nodos de Internet

en Europa.

En 1990 Tim Berners-Lee,

trabajando en CERN, unió el

sistema de hipertextos con el

sistema TCP y DNS propio de

las redes de Internet,

inventando la World Wide Web.

Creó el primer sitio web de la historia:

http://info.cern.ch/

WWW (II)

navegador servidor

http httpInternet

Comunicación

cliente/servidor WWW

Los clientes WWW: los navegadores

• Los clientes WWW (navegadores) presentan la información en el formato hipertexto y pueden llevar implementados varios protocolos (ftp, nntp, gopher, etc)

• Para localizar un documento en el sistema de información universal se utiliza el URL (Uniform Resource Locator). Sintaxis:

esquema://servidor[:puerto]/ruta/fichero[#etiqueta]

donde esquema puede ser file, news, http, telnet, gopher, wais, etc. y el servidor puede venir especificado por una dirección IP o un DNS

Ejemplo: http://halley.unicauca.edu.co:2001/SCRIPT/EIN2325/scripts/se

rve_home

El servidor WWW (I). Alojamiento

• Servidor propio en nuestra empresa

– Ventajas: lo controlamos nosotros mismos y nodependemos de nadie externo.

– Inconvenientes: requiere de mayor inversión y de personalcualificado ("webmasters") para gestionar el servidor.

• Contratar los servicios de un Proveedor de Acceso a Internet(ISP).

– Housting: alojamiento de nuestras páginas web en elservidor del ISP

– Housing: alojamiento de una máquina propia servidora enlas instalaciones del ISP.

El servidor WWW (II)

• Los servidores WWW estructuran sus documentosjerárquicamente y ofrecen una página de presentación o inicio(home page) que contiene los enlaces de hipertexto paralocalizar las demás páginas.

• Nombres más comunes de la página de presentación:

– default.htm, default.html, default.asp

– index.htm, index.html

– home.htm, home.html

– contact.html