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Tema 4: Protocolo de Internet

Actualmente Internet es conocida y utilizada por todos.

Pero,..¿Cómo funciona Internet?

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Y,..¿cómo apareció y evolucionó Internet?

● 1961- Leonard Kleinock (MIT) publica el primer trabajo sobreredes de ordenadores: “Information Flow in Large Communication Nets”.

● 1962- Dr. Licklider. Se inicia el estudio de redes para su uso militar.

● 1964- Rand: “On Distributed Communications Networks”.

● 1968- Aparece ARPNet (Advanced Research Project Agency Network).

● 1969- ARPNet consta de 4 nodos: _UCLA, UCSE, U. Utah, StandfordResearch Institute. Conexiones a 50kbits/s.

● 1970- Redes de acceso múltiple. ALOHA precursor de Ethernet.

1970- Protocolo NCP precursor de TCP.

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● 1971- 15 nodos (23 computadores). Surge el primer programa de mail.

● 1972- Primera Conferencia Internacional sobre Comunicaciones de Computadoras (ICCC). Se hace una “demo” del ARPANet con 40nodos.Aparece el primer chat entre nodos.Se crea un grupo de trabajo internacional (International Network Working Group: INWG).

● 1973- Primeras conexiones internacionales. La Tesis de Bob Metcalfeantecedente de la aparición de Ethernet.Email ocupa el 75% del tráfico.

● 1974- Especificación del TCP.

● 1975- Comunicación vía satélite Hawaii e Inglaterra. Testeo del TCP.

● 1976- Isabel II de Reino Unido envia un email.

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● 1978- TCP se divide en TCP e IP.

● 1979- La red consta de 100 nodos. Se crean redes universitarias(Computer Sciences Research Network-CSNET).

● 1980- Berkeley Unix con TCP/IP. Proliferan las LANs (Ethernet yToken Ring).

● 1982- Discusión sobre la necesidad de acceso a supercomputadoras.

● 1983- APARNet se divide en una parte civil y otra militar (MILNET).

● 1984- DNS (Domain Name Service).

● 1985- Se crean centros con supercomputadoras.

● 1986- Conexión entre centros a 56kbps.

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● 1989- El número de máquinas (hosts) crece considerablemente.Berners Lee (CERN) propone el uso del HTML y nace WWW.

● Década de los 90.Desarrollo de la tecnología ATM (150Mb/s o más), más de 100países conectados y aparece el Mosaic (precursor del Netscape).

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Desde el punto de vista funcional, ¿qué significa una URL (Uniform Resource Locator)?

http://www.ctm.ulpgc.es/~marf/test.html

Hypertext transfer protocol

gopher://, ftp://, telnet://

servidor/máquina

ruta directorio/fichero

protocol://hostname.domain:port/directory

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Sistemas de Comunicaciones en Internet

● Múltiples redes de paquetes conectadas por gateways.

Host AAplicación

TCP/IP

Host BAplicación

TCP/IPGW

● Las direcciones IP identifican los nodos o máquinas de la red.

La comunicación se genera por la conversión de las direcciones IP a direcciones físicas de la red.

Idea Básica: Algoritmo(IP)=MAC.

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Descripción general del TCP/IP

● Protocolos de comunicación entre pares de ordenadores.

FTP http smtpTelnet

TCP UDP

IP

Protocolos de Subred

● Aplicación● Transporte: Orientado a conexión (TCP) y no orientado a conexión (UDP).

● Internet (entrega de paquetes)

● Red o nivel físico

ARP RARPICMP

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Protocolo IP (Internet Protocol)

● No garantiza el control de flujo, la recopilación de errores y quelos datos lleguen a su destino.

● Entregan datagramas (dependiente de la red física), identificadospor su dirección IP.

Protocolos del Nivel Internet:

ICMP (Protocolo de Mensajes de Control)

● Proporciona información de error o contro entre nodos.● Es ejecutado por el software TCP/IP, y no por el usuario.● Encapsulado en el paquete IP.● Diferentes tipos: Destino no alcanzable, control de congestión,redireccionamiento, tiempo excedido, petición/respuesta eco (ping).

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ARP (Address Resolution Protocol)

● Convierte las IPs en direcciones físicas.

● Utiliza la tabla de direcciones (correspondencia) para identificarmáquinas. Si no está en la tabla, se hace una llamada ARP.

RARP (Reverse Address Resolution Protocol)

● Se conoce la MAC, pero no la IP: Se arranca al conectar el host.

● Realiza un broadcast para que “alguién” le diga su IP a partirde su MAC.

● Base del DHCP o el BOOTP.

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Protocolos de Transporte:

TCP (Transfer Control Protocol)

● Orientado a conexión: Establece conexión, transfiere datos y libera conexión.

● Utiliza una unidad de datos. Segmento.

● Transmisión fiable (recuperación de datos, errores, etc):Confirmación de recepción, temporizador de esfera de confirmacióny retransmisión de segmentos.

● Conceptos previos:Puertos: Método de identificación de datos asociados a procesos.Sockets: Identifica aplicación: ip:port

Existen aplicaciones con puertos conocidos (1-255) ftp (21 control, 20 datos), http (80), telnet (23), etc.

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# /etc/services:# $Id: services,v 1.22 2001/07/19 20:13:27 notting Exp $## Network services, Internet style## Note that it is presently the policy of IANA to assign a single well-known# port number for both TCP and UDP; hence, most entries here have two entries# even if the protocol doesn't support UDP operations.# Updated from RFC 1700, ``Assigned Numbers'' (October 1994). Not all ports# are included, only the more common ones.## The latest IANA port assignments can be gotten from# http://www.iana.org/assignments/port-numbers# The Well Known Ports are those from 0 through 1023.# The Registered Ports are those from 1024 through 49151# The Dynamic and/or Private Ports are those from 49152 through 65535

ftp-data 20/tcpftp-data 20/udpftp 21/tcpftp 21/udpssh 22/tcp # SSH Remote Login Protocolssh 22/udp # SSH Remote Login Protocoltelnet 23/tcptelnet 23/udp# 24 - private mail systemsmtp 25/tcp mailsmtp 25/udp mailtime 37/tcp timservertime 37/udp timserverrlp 39/tcp resource # resource location

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● Protocolo de transporte elemental: “Parada y Espera” (Emisión y confirmación).

● Optimiza el ancho de banda del protocolo elemental, utilizando unaventana deslizante: El emisor puede transmitir tantos paquetes comoquiera sin recibir confirmación. Divide la información en segmentos,y se almacenan en el buffer en cuatro áreas. Controla cuantos datospuede recibir.

● Inicio y cierre de sesión TCP: Para iniciar se intercambian tressegmentos: se envia nº de secuencia, se devuelve nº y confirmación,se envia destino de conexión. Una vez arrancado, la información puede fluir entre ambas máquinas.Para el cierre se ejecuta un proceso similar al del inicio, aunque unpoco más complejo (comprobaciones).

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UDP (User Datagram Protocol)● Intercambio de datagramas sin que haya conexión previa: Simplifica el protocolo de transporte.

● No se confirma recepción.

● La aplicación debe encargarse de la confirmación de recepción.

Nivel de Aplicación:● Sigue un modelo cliente/servidor

Host A Host B

Proceso ClienteLlamada

Respuesta

Proceso ServidorEjecuta proc.

Retorno

red

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RPC (Remote Procedure Call)

● Ejecución remota de procedimientos (aplicaciones distribuidas).

● Esquema cliente/servidor: Cliente envía un mensaje al servidor y espera respuesta. El servidor está a la escucha (iterativo o concurrente).

TELNET (Conexión Remota)

● Terminal virtual de red.

● Cliente/servidor.

● El servidor maneja muchas conexiones concurrentes (genera procesoshijos).

● Hay una fase de negociación para las opciones.

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SMTP (Correo electrónico) Simple Mail Transfer Protocol● Consta de dos partes: Front-End que acepta el correo y lo poneen spool. Y extraer mensajes de spool.

● Funciones básicas: Creación, emisión, recepción y almacenamiento.

● Direcciones del tipo: marf@ctm.ulpgc.es

● SMTP es un estándar para el intercambio de correo de como envíael cliente al servidor (no como almecenarlo o la frecuencia de envío).

● Trabajo con un programa un usuario: Verifica conexión, identifica alremitente, acuerda parámetros de transmisión y transmite mensaje.

● Algunos protocolos funcionales: MIME/S-MIME (Multipurpose internet mail extensions), POP (Post Office Protocol), IMAP (InternetMessaging Acces Protocol).

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Accesos a ficheros

FTP (File Transfer Protocol)

● Acceso interactivo, diferentes formatos (bin/ascii) y autentificación.

● Emplean TCP para conectarse al servidor, y transfieren con procesosesclavos.

● El cliente se conecta a un puerto 21 del servidor, y éste entrega alcliente un puerto libre de su máquina para la transferencia, mientras por el 20 el servidor envia datos.

● Cliente ncftp.

● Conexión anónima (anonymous).

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TFTP

● Más simple que el FTP y no necesitan autentificación.

● Se puede cargar en memoria (bootstrap).

● Permite arranque remoto.

● Emplea puerto 69 y con UDP (“parada y espera”).

NFS (Network File System)

● Exporta unidades de disco (sistemas de ficheros).● Usa dos protocolos: mount (dónde y qué) y nfs (acceso), haciendollamadas RPCs y UDP.

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

BOOTP: Cliente conoce su MAC y envia por UDP su petición de IP.

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