COTN 1220 - Comunicación de datos PDF

Machine Translated by Google COTN 1220 – Comunicación de datos La Internet Introducción Machine Translated by Google La Internet actual es una vasta colección de miles de redes y sus dispositivos conectados. Internet comenzó c...

Machine Translated by Google COTN 1220 – Comunicación de datos La Internet Introducción Machine Translated by Google La Internet actual es una vasta colección de miles de redes y sus dispositivos conectados. Internet comenzó como ARPANET durante la década de 1960. Una red troncal de alta velocidad conectaba varios sitios universitarios, gubernamentales y de investigación. Backbone era capaz de soportar velocidades de transmisión de 56 kbps y finalmente fue financiado por la National Science Foundation (NSF) Protocolos de Internet Machine Translated by Google Para soportar Internet y todos sus servicios, son necesarios muchos protocolos. Algunos de los protocolos que analizaremos: Protocolo de Internet (IP) Protocolo de control de transmisión (TCP) Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP) Traducción de direcciones de red (NAT) Protocolos de Internet Machine Translated by Google Recordemos que Internet con todos sus protocolos sigue el conjunto de protocolos TCP/IP (modelo de Internet) Una aplicación, como el correo electrónico, reside en la capa más alta Un protocolo de transporte, como TCP, reside en la capa de transporte. El Protocolo de Internet (IP) reside en la capa de Internet o red. Un medio particular y su encuadre residen en la capa de acceso a la red (o enlace de datos) El Protocolo de Internet (IP) Machine Translated by Google IP prepara un paquete para su transmisión a través de Internet El encabezado IP está encapsulado en un paquete de datos de transporte El paquete IP luego pasa a la siguiente capa. donde se encapsula más información de red El Protocolo de Internet (IP) Machine Translated by Google El Protocolo de Internet (IP) Machine Translated by Google Actualmente existen dos versiones de IP: Versión 4, que existe desde hace muchos años años Versión 6, que ha estado disponible durante varios años pero que recién ahora está comenzando a experimentar un avance sustancial hacia el reemplazo de la versión 4 Veamos ambas versiones. IPv4 Machine Translated by Google Usando IPv4, un enrutador: Toma decisiones de enrutamiento basadas en el destino de 32 bits. DIRECCIÓN Es posible que sea necesario fragmentar el datagrama en datagramas más pequeños utilizando Fragment Offset Puede determinar que el datagrama actual ha estado saltando por la red durante demasiado tiempo y eliminarlo (tiempo de vida) El encabezado/datagrama IPv4 Machine Translated by Google Direcciones IPv4 Machine Translated by Google Todos los dispositivos conectados a Internet tienen una IP de 32 bits DIRECCIÓN Piense en la dirección IP como una dirección lógica (posiblemente temporal), mientras que la dirección de 48 bits en cada NIC es la dirección física o permanente. Las computadoras, redes y enrutadores utilizan la dirección binaria de 32 bits, pero una forma más legible es la notación decimal con puntos. Direcciones IPv4 Machine Translated by Google Por ejemplo, la dirección binaria de 32 bits 10000000 10011100 00001110 00000111 se traduce como 128.156.14.7 en notación decimal con puntos Direcciones IPv4 Machine Translated by Google Cuando se crearon originalmente las direcciones IP, se las llamaba direcciones con clase. Es decir, cada dirección IP pertenecía a una clase particular. Una dirección de clase particular tiene un tamaño de dirección de red único y un tamaño de dirección de host único Básicamente existen cinco tipos de direcciones IP: Clases A, B, C, D y E Direcciones IPv4 Machine Translated by Google Direcciones IPv4 Machine Translated by Google Cuando examina el primer valor decimal en la notación decimal con puntos: Todas las direcciones de clase A están en el rango de 0 a 127* Todas las direcciones de clase B están en el rango de 128 a 191 Todas las direcciones de clase C están en el rango de 192 a 223 Todas las direcciones de clase D están en el rango de 224 a 239 Todas las direcciones de clase E están en el rango de 240 a 255 Direcciones IPv4 Machine Translated by Google Enmascaramiento de subred IP A veces, tiene una gran cantidad de direcciones IP para administrar Al utilizar el enmascaramiento de subred, puede dividir la parte de ID de host de la dirección en una ID de subred y una ID de host. Ejemplo: la máscara de subred 255.255.255.0 aplicada a una dirección de clase B dividirá la ID de host (normalmente 16 bits) en una ID de subred de 8 bits y una ID de host de 8 bits. El Protocolo de Control de Transmisión (TCP) Machine Translated by Google La capa TCP crea una conexión entre el remitente y el receptor utilizando números de puerto El número de puerto identifica una aplicación particular en un dispositivo particular (dirección IP) TCP puede multiplexar múltiples conexiones (usando números de puerto) a través de una sola línea IP  Machine Translated by Google Protocolo de control de tráfico La capa TCP puede garantizar que el receptor no se vea sobrepasado por los datos (control de flujo de extremo a extremo) utilizando el Campo de ventana TCP puede realizar corrección de errores de extremo a extremo Suma de comprobación TCP permite el envío de datos de alta prioridad Puntero urgente Machine Translated by Google Protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) ICMP Utilizado por enrutadores y nodos Realiza informes de errores para el Protocolo de Internet. ICMP informa errores como dirección IP no válida, dirección de puerto no válida y el paquete ha saltado demasiadas veces. El mensaje ICMP de destino inalcanzable es generado por un enrutador para Informar al host de origen que la dirección de unidifusión de destino no es accesible. El mensaje ICMP de host inalcanzable es generado por un enrutador si no hay disponible una ruta de reenvío al host de destino en una red conectada directamente. Machine Translated by Google Protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) Machine Translated by Google Protocolo de datagramas de usuario (UDP) Un protocolo de capa de transporte utilizado en lugar de TCP Mientras que TCP admite una aplicación orientada a conexión, UDP se utiliza con aplicaciones sin conexión. UDP también encapsula un encabezado en un paquete de aplicación, pero el encabezado es mucho más simple que el de TCP (puerto de origen de 16 bits, puerto de destino de 16 bits). puerto, longitud de 16 bits del paquete completo, suma de comprobación de 16 bits) Machine Translated by Google Protocolo de resolución de direcciones (ARP) Cuando un paquete IP ha atravesado Internet y Cuando el paquete encuentra la LAN de destino, ¿cómo encuentra la estación de trabajo de destino? Aunque la estación de trabajo de destino pueda tener una IP Dirección, una LAN no utiliza direcciones IP para entregar tramas Una LAN utiliza direcciones de capa MAC ARP traduce la dirección IP en una dirección de capa MAC para que la trama pueda enviarse a la estación de trabajo adecuada Machine Translated by Google Protocolo de resolución de direcciones (ARP) Machine Translated by Google Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP) Se puede asignar una dirección IP a una estación de trabajo de forma permanente (estática) asignación) o dinámicamente La asignación dinámica de direcciones IP es un uso más eficiente de las direcciones IP escasas. direcciones Cuando el cliente DHCP emite una solicitud de IP, el servidor DHCP busca en su red estática. mesa Si no existe ninguna entrada, el servidor selecciona una dirección IP del grupo disponible La dirección asignada por el servidor DHCP es temporal Parte del acuerdo incluye un período de tiempo específico Si no se especifica ningún período de tiempo, el valor predeterminado es una hora Los clientes de DHCP pueden negociar una renovación antes de que expire el período de tiempo. DHCP Machine Translated by Google Machine Translated by Google Traducción de direcciones de red (NAT) NAT permite que el enrutador represente toda la red de área local a Internet como dirección IP única Por lo tanto, todo el tráfico que sale de la LAN aparece como originado desde una dirección IP global. Todo el tráfico que ingresa a esta LAN utiliza esta dirección IP global Esta función de seguridad permite que una LAN oculte todas las direcciones IP de las estaciones de trabajo de Internet. Dirección IP pública : lo identifica ante Internet para que toda la información que está buscando pueda encontrarlo. Dirección IP privada : se utiliza dentro de una red privada para conectarse de forma segura a otros dispositivos dentro de esa misma red. NAT Machine Translated by Google Dado que el mundo exterior no puede ver la LAN, no es necesario utilizar direcciones IP registradas en el interior. Y Podemos utilizar los siguientes bloques de direcciones privadas para uso privado: 10.0.0.0 – 10.255.255.255 172.16.0.0 – 172.31.255.255 192.168.0.0 – 192.168.255.255 Machine Translated by Google NAT Cuando un usuario interno envía un paquete al exterior, el La interfaz NAT cambia la dirección interna del usuario a la dirección IP global Este cambio se almacena en un caché Cuando llega la respuesta, el NAT busca en la memoria caché y cambia las direcciones nuevamente. En caso contrario el paquete se descarta. A menos que NAT tenga una tabla de servicios de asignaciones de direcciones IP fijas Esta tabla de servicios permite que los paquetes se originen desde el exterior. Traducción de direcciones de red (NAT) Machine Translated by Google Machine Translated by Google NAT simple vs. NAT doble Machine Translated by Google Protocolos de tunelización y redes privadas virtuales (VPN) Internet normalmente no es un sistema seguro Si una persona desea utilizar Internet para acceder al sistema informático corporativo, ¿cómo puede crear una conexión segu Una técnica posible es crear una red privada virtual. (VPN) VPN crea una conexión segura a través de Internet mediante un protocolo de tunelización. La World Wide Web Machine Translated by Google La World Wide Web (WWW): inmensa colección de páginas web y otros recursos que pueden descargarse a través de Internet y visualizarse en una estación de trabajo mediante un navegador web y es el servicio más popular en Internet. Las páginas web básicas se crean con el marcado de hipertexto. Idioma (HTML) El Protocolo de transporte de hipertexto (HTTP) es un protocolo para transferir una página web Machine Translated by Google Cómo localizar un documento en Internet Cada documento en Internet tiene un código uniforme único Localizador de recursos (URL) Todas las URL constan de cuatro partes: Tipo de servicio Nombre de host o dominio Información de directorio o subdirectorio Nombre del archivo Machine Translated by Google Partes de una URL Machine Translated by Google Cómo localizar un documento en Internet Cuando un usuario, ejecutando un navegador web, ingresa una URL, ¿Cómo se traduce una URL a una dirección IP? Sistema de nombres de dominio (DNS) : base de datos grande y distribuida de URL y direcciones IP La primera operación que realiza el DNS es consultar una base de datos local para obtener información de la dirección URL/IP. Si el servidor local no reconoce la dirección, se consultará al servidor del siguiente nivel. Machine Translated by Google Cómo localizar un documento en Internet Finalmente se consultará el servidor raíz para obtener direcciones URL/IP. Si el servidor raíz tiene respuesta, se devuelven los resultados. Si el servidor raíz reconoce el nombre de dominio pero no la extensión delante del nombre de dominio, el servidor raíz consultará al servidor en la ubicación del nombre de dominio. Cuando el servidor del dominio devuelve resultados, estos se transmiten a través de la cadena de servidores (y sus cachés). Servicios de Internet Machine Translated by Google Internet ofrece muchos tipos de servicios, incluidos varios muy comunes: Correo electrónico (e­ mail) Protocolo de transferencia de archivos (FTP) Inicio de sesión remoto (Telnet) VoIP (Voz sobre IP) Machine Translated by Google Correo electrónico (e­mail) Los programas de correo electrónico pueden crear, enviar, recibir y almacenar correos electrónicos. correos electrónicos, así como responder, reenviar y adjuntar archivos que no sean de texto La extensión de correo de Internet multipropósito (MIME) se utiliza para enviar archivos adjuntos en correos electrónicos. El Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP) se utiliza para transmitir mensajes de correo electrónico. Protocolo de correo postal versión 3 (POP3) e Internet El Protocolo de acceso a mensajes (IMAP) se utiliza para almacenar y recuperar posteriormente mensajes de correo electrónico. Machine Translated by Google Protocolo de transferencia de archivos (FTP) Se utiliza para transferir archivos a través de Internet El usuario puede cargar o descargar un archivo La URL de un sitio FTP comienza con ftp://… Las tres formas más comunes de acceder a un sitio FTP son: A través de un navegador Utilizando un programa FTP predefinido Emitiendo comandos FTP en un símbolo del sistema basado en te Machine Translated by Google Inicio de sesión remoto (Telnet) Permite a un usuario iniciar sesión de forma remota en un sitio informático distante El usuario normalmente necesita un nombre de usuario y una contraseña para acceder a un sitio informático remoto El usuario ahorra dinero en llamadas de larga distancia Voz sobre IP (VoIP) Machine Translated by Google La transferencia de señales de voz utilizando una red de conmutación de paquetes y el protocolo IP La voz sobre IP (VoIP) puede ser interna a una empresa (VoIP privada) o puede ser externa a través de Internet. VoIP consume muchos recursos y puede que no siempre funcione bien, pero puede resultar rentable en determinadas situaciones. Machine Translated by Google Resumen Para soportar Internet, muchos protocolos, como IP, TCP, ICMP, UDP, ARP, DHCP y NAT son necesarios El Protocolo de Internet proporciona una transferencia de datos sin conexión a través de una amplia variedad de redes. Actualmente existen dos versiones de IP: IPv4 e IPv6 El Protocolo de control de transmisión (TCP) reside en la capa de transporte y proporciona una conexión de extremo a extremo sin errores. El Protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) realiza informes de errores para IP Resumen (continuación) Machine Translated by Google El Protocolo de datagramas de usuario (UDP) proporciona un protocolo de capa de transporte sin conexión en lugar de TCP El Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP) permite que una red asigne dinámicamente direcciones IP a las estaciones de trabajo según sea necesario. La traducción de direcciones de red (NAT) permite que una red reemplace la dirección IP local por una dirección IP de tipo global. Machine Translated by Google Resumen (continuación) Los protocolos de tunelización permiten a una empresa crear Conexiones de red privadas a un sistema informático corporativo La World Wide Web es una vasta colección de documentos electrónicos que contienen texto e imágenes a los que se puede acceder simplemente haciendo clic en un enlace dentro de la página web del navegador. Para localizar un documento en Internet, normalmente se hace referencia a su Localizador uniforme de recursos (URL) Implica el sistema de nombres de dominio (DNS)