Arquitectura de xarxes. Introducció

83
EX ISP Nivell 1 AS65123 ISP Nivell 1 AS65124 ISP Nivell 1 AS64617 ISP Nivell 1 AS64701 ISP Nivell 2 AS65109 ISP Nivell 2 AS65111 ISP Nivell 2 AS65107 ISP Nivell 2 AS65108 ISP Nivell 2 AS64710 ISP Nivell 2 AS64699 ISP CDS AS65110 ISP CDS AS64516 ISP Nivell 3 AS64777 ISP Nivell 3 AS64561 ISP Nivell 3 AS64559 ISP Nivell 3 AS64600 ISP Nivell 4 AS64822 ISP Nivell 4 AS64552 ISP Nivell 4 AS64560 ISP Nivell 4 AS64520 P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 Origen Node 1 Node 2 Destí temps de transmissió temps de processament i cua temps de propagació AX.1 - Introducció Arquitectura de xarxes Ignasi Furió EPS-UIB Curs 2010/2011

description

Aquestes són les transparències del primer tema de l'assignatura Arquitectura de Xarxes dels estudis de telemàtica

Transcript of Arquitectura de xarxes. Introducció

Page 1: Arquitectura de xarxes. Introducció

EX

ISP Nivell 1

AS65123

ISP Nivell 1

AS65124

ISP Nivell 1

AS64617

ISP Nivell 1AS64701

ISP Nivell 2

AS65109

ISP Nivell 2

AS65111

ISP Nivell 2

AS65107

ISP Nivell 2

AS65108

ISP Nivell 2

AS64710

ISP Nivell 2

AS64699

ISP CDS

AS65110

ISP CDS

AS64516

ISP Nivell 3

AS64777

ISP Nivell 3

AS64561

ISP Nivell 3

AS64559ISP Nivell 3

AS64600

ISP Nivell 4AS64822

ISP Nivell 4 AS64552 ISP Nivell 4 AS64560

ISP Nivell 4

AS64520

P1 P2 P3

P1 P2 P3

P1 P2 P3

Origen

Node 1

Node 2

Destí

temps detransmissió

temps deprocessamenti cua

temps de propagació

AX.1 - IntroduccióArquitectura de xarxes

Ignasi FurióEPS-UIB

Curs 2010/2011

Page 2: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | Continguts | Curs 2010/2011 | 2/83

Page 3: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | Objectius | Curs 2010/2011 | 3/83

Page 4: Arquitectura de xarxes. Introducció

Objectius del tema

I Presentar els principals conceptes i terminologia referents a xarxes decomunicacions.

I Presentar els conceptes que es treballaran al llarg del curs.I Utilitzar Internet com exemple de xarxa de comunicacions.

,AX.1 - Introducció | Objectius | Curs 2010/2011 | 4/83

Page 5: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?

InfraestructuraServeisQuè és un protocol?

3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | Què és Internet? | Curs 2010/2011 | 5/83

Page 6: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?

InfraestructuraServeisQuè és un protocol?

3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | Què és Internet? | Infraestructura Curs 2010/2011 | 6/83

Page 7: Arquitectura de xarxes. Introducció

Internet: components físics

Internet és una xarxa de computadors que connecta mil.lions de dispositius pertot el món.I mil.lions de dispositius connectats

I sistemes finals o hostsI executen aplicacions de xarxa

I enllaços de comunicacióI fibres òptiques, cables, ràdio, satèl.litI taxa de transmissió, amplada de

bandaI encaminadors/commutadors

I reenvien paquets (conjunts de dades)

Home network

Institutional network

Mobile networkGlobal ISP

Regional ISPHome network

Institutional network

Mobile networkGlobal ISP

Regional ISP

,AX.1 - Introducció | Què és Internet? | Infraestructura Curs 2010/2011 | 7/83

Page 8: Arquitectura de xarxes. Introducció

Internet: components virtuals

I Protocols:I exemples: TCP, IP, HTTP,

. . .I Estàndards d’Internet

I RFC:Request for commentsI IETF:Internet Engineering

Task ForceI IEEE 802 LAN/MAN

Standards Committee

I Internet: una xarxa de xarxesI Estructura poc jeràrquicaI Pública en front de les intranets

privades

EX

ISP Nivell 1

AS65123

ISP Nivell 1

AS65124

ISP Nivell 1

AS64617

ISP Nivell 1AS64701

ISP Nivell 2

AS65109

ISP Nivell 2

AS65111

ISP Nivell 2

AS65107

ISP Nivell 2

AS65108

ISP Nivell 2

AS64710

ISP Nivell 2

AS64699

ISP CDS

AS65110

ISP CDS

AS64516

ISP Nivell 3

AS64777

ISP Nivell 3

AS64561

ISP Nivell 3

AS64559ISP Nivell 3

AS64600

ISP Nivell 4AS64822

ISP Nivell 4 AS64552 ISP Nivell 4 AS64560

ISP Nivell 4

AS64520

,AX.1 - Introducció | Què és Internet? | Infraestructura Curs 2010/2011 | 8/83

Page 9: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?

InfraestructuraServeisQuè és un protocol?

3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | Què és Internet? | Serveis Curs 2010/2011 | 9/83

Page 10: Arquitectura de xarxes. Introducció

Internet: serveis

I Internet és una estructura de comunicació que permet l’existènciad’aplicacions distribuïdes

I Web, VoIP, e-mail, e-comerce, . . .I Totes les aplicacions s’executen sobre els sistemes finals, els encaminadors

o commutadors no tenen cap relació amb les aplicacions que proporcioneno sol.liciten les dades.

I Internet proporciona serveis de comunicació a les aplicacions a través d’unaAPI (Application Programming Interface)

I Entrega fiable de dades des de font a destíI Entrega de dades de millor esforç (no fiable)

ProblemaDescriu el servei de correus: Quins serveis proporciona? Quina interfíciepresenta als usuaris?

,AX.1 - Introducció | Què és Internet? | Serveis Curs 2010/2011 | 10/83

Page 11: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?

InfraestructuraServeisQuè és un protocol?

3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | Què és Internet? | Què és un protocol? Curs 2010/2011 | 11/83

Page 12: Arquitectura de xarxes. Introducció

Què és un protocol?

Protocols humans:I Quina hora és?I Teniu algun dubte?I PresentacionsI . . .

1. S’envia un missatge específic2. S’emprenen accions en rebre

un missatge o en produir-sealtres esdeveniments

Protocols de xarxa:I Establerts entre màquinesI Tota comunicació a Internet està

governada per protocols.

Un protocol . . .. . . defineix el format i l’ordre dels missatgesenviats i rebuts entre dues o més entitatscomunicants, així com les accions empresesa la recepció o transmissió de missatges ialtres esdeveniments.

,AX.1 - Introducció | Què és Internet? | Què és un protocol? Curs 2010/2011 | 12/83

Page 13: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa

Sistemes finals, clients i servidorsXarxes d’accés

4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | Els extrems de la xarxa | Curs 2010/2011 | 13/83

Page 14: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa

Sistemes finals, clients i servidorsXarxes d’accés

4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | Els extrems de la xarxa | Sistemes finals, clients i servidors Curs 2010/2011 | 14/83

Page 15: Arquitectura de xarxes. Introducció

Sistemes finals

I Els sistemes finals (o hosts) són tots aquells dispositius connectats aInternet (o a qualsevol altra xarxa de comunicacions)

I Ordinadors de sobretaula (PCs, MACs, Linux, . . . )I Servidors (correu electrònic, web, . . . )I Dispositius mòbils: telèfons, PDAs, portàtilsI Altres dispositius: torradores amb previsió meteorològica, geleres, . . .

,AX.1 - Introducció | Els extrems de la xarxa | Sistemes finals, clients i servidors Curs 2010/2011 | 15/83

Page 16: Arquitectura de xarxes. Introducció

Programes client i servidor

La majoria d’aplicacions distribuïdes que s’utilitzen sobre Internet adopten laforma de funcionament client-servidor

I Un programa client (sobre un determinat sistema final) sol.licita i rep elsserveis proporcionats per un programa servidor (que s’executa sobre unaltre sistema final).

I Els serveis es sol.liciten, reben i proporcionen a través de l’intercanvi demissatges entre els hosts

I En aquest cas, la xarxa (encaminadors, enllaços, . . . ) és una caixa negraque transfereix el missatges d’una màquina a l’altra.

Client

Internet

ServidorPeticions

Respostes

,AX.1 - Introducció | Els extrems de la xarxa | Sistemes finals, clients i servidors Curs 2010/2011 | 16/83

Page 17: Arquitectura de xarxes. Introducció

Programes P2P (Peer-to-peer)

Les aplicacions parell a parell (P2P, peer-to-peer) són aquelles on les duesmàquines actuen tant de client o servidor.

I BitTorrent o eMule:I Una màquina actua de client quan sol.licita un fitxerI i com a servidor quan l’envia a un altre parell.

I Telefonia sobre Internet:I Els dos comunicants actuen d’emissor i receptor

host

host

hosthost

host

host

,AX.1 - Introducció | Els extrems de la xarxa | Sistemes finals, clients i servidors Curs 2010/2011 | 17/83

Page 18: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa

Sistemes finals, clients i servidorsXarxes d’accés

4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | Els extrems de la xarxa | Xarxes d’accés Curs 2010/2011 | 18/83

Page 19: Arquitectura de xarxes. Introducció

Xarxes d’accés

La xarxa d’accés està formada per aquells enllaços que connecten el sistemafinal amb el primer encaminador en el camí a qualsevol sistema distant.

I La majoria de xarxes d’accés utilitzen part de la infraestructura de la xarxatelefònica local.

I Des de cada casa existeix un parell trenat de fils de coure fins a la oficinacentral (CO).

Algunes de les tecnologies d’accés típiques són:I Marcat via mòdem (Dial-Up)I DSL (Digital Subscriber Line)I Fibra òpticaI EthernetI WiFi

,AX.1 - Introducció | Els extrems de la xarxa | Xarxes d’accés Curs 2010/2011 | 19/83

Page 20: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa

Commutació de circuits i commutació de paquetsCom arriben els paquets al destí?Proveïdors de serveis i troncals d’Internet

5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Curs 2010/2011 | 20/83

Page 21: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa

Commutació de circuits i commutació de paquetsCom arriben els paquets al destí?Proveïdors de serveis i troncals d’Internet

5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Commutació de circuits i commutació de paquets Curs 2010/2011 | 21/83

Page 22: Arquitectura de xarxes. Introducció

Commutació de circuits i commutació de paquets

El nucli de la xarxa és com s’anomena al conjunt de commutadors i enllaços queinterconnecten els sistemes finals d’InternetCom es transfereix la informació?Commutació de circuits Els recursos necessaris per a tota la ruta (circuit:

buffers, drets de transmissió) es reserven per a cada sessió. Exemple:xarxa telefònica.

Commutació de paquets La informació flueix en paquets que es tractenindividualment i d’acord a les condicions del moment (millor esforç).Exemple: Internet.

No sempre és possible etiquetar a les xarxes de telecomunicacions com acommutació de circuits pura o commutació de paquets pura.

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Commutació de circuits i commutació de paquets Curs 2010/2011 | 22/83

Page 23: Arquitectura de xarxes. Introducció

Tipus de commutació

Xarxescommutades

Commutacióde circuits

Commutacióde paquets

Xarxes dedatagrames

Xarxes decircuits virtuals

Commutacióde missatges

Commutació de circuits Commutació de paquets/missatges

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Commutació de circuits i commutació de paquets Curs 2010/2011 | 23/83

Page 24: Arquitectura de xarxes. Introducció

Commutació de circuits

Fases de la commutació de circuits:1. Establir la connexió extrem a extrem (reservar recursos)2. Transferir la informació3. Tancar la connexió (alliberar els recursos)

La capacitat d’un enllaç es comparteix entre diferents connexions mitjançant lamultiplexació en temps (TDM) o freqüència (FDM)

f

FDM 4 usuaris t

f

TDM 4 usuaris t

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Commutació de circuits i commutació de paquets Curs 2010/2011 | 24/83

Page 25: Arquitectura de xarxes. Introducció

Commutació de paquets

I Les aplicacions distribuïdes, per funcionar, intercanvien missatges quecontenen comandes o dades.

I Les xarxes actuals divideixen aquests missatges en fragments anomenatspaquets.

I Els paquets viatgen de l’origen al destí a través d’enllaços i commutadorsde paquets (on predominen els encaminadors i els commutadors de nivelld’enllaç).

I Els paquets es transmeten sobre l’enllaç de sortida a la seva màximavelocitat de transmissió.

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Commutació de circuits i commutació de paquets Curs 2010/2011 | 25/83

Page 26: Arquitectura de xarxes. Introducció

Commutació de paquets

Xarxes de datagramesTipus de servei: No orientat a connexió.

Host Host

Fases:1 - Enviar paquets

Tots els paquetssón independents.

Poden seguirrutes diferents i

arribar desordenats

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Commutació de circuits i commutació de paquets Curs 2010/2011 | 26/83

Page 27: Arquitectura de xarxes. Introducció

Commutació de paquets

Xarxes de circuits virtualsTipus de servei: Orientat a connexió.

Host Host

Fases:1 - Establir connexió2 - Transferir paquets3 - Alliberar connexió

Tots els paquetssegueixen la mateixa

ruta i arriben ordenats

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Commutació de circuits i commutació de paquets Curs 2010/2011 | 27/83

Page 28: Arquitectura de xarxes. Introducció

Commutació de paquets

I La majoria de commutadors utilitzen la transmissió guarda i reenvia(store-and-fordward).

I El commutador ha de rebre tot el paquet abans de poder iniciar la sevaretransmissió.

I Cada paquet s’ha de retransmetre a cada commutador (retard detransmissió)

I Cada commutador disposa de més d’un enllaç, per tant els paquets esdisposaran en una cua de sortida.

I Retard de cua.

P1 P2 P3

P1 P2 P3

P1 P2 P3

Origen

Node 1

Node 2

Destí

temps detransmissió

temps deprocessamenti cua

temps de propagació

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Commutació de circuits i commutació de paquets Curs 2010/2011 | 28/83

Page 29: Arquitectura de xarxes. Introducció

Commutació de paquets versus commutació de circuits

Inconvenients de la commutació de paquetsI No és vàlida per a serveis en temps real (telèfon, vídeo conferència) ja que

presenta retards variables i impredibles (deguts bàsicament als retards decua) i fins i tot pèrdues de paquets.

I La demanda agregada pot superar els recursos disponibles.

Avantatges de la commutació de paquets

1. millor compartició de l’amplada de banda2. sistema més senzill, eficient i menys costós d’implementar

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Commutació de circuits i commutació de paquets Curs 2010/2011 | 29/83

Page 30: Arquitectura de xarxes. Introducció

Exemples pro commutació de paquets

Exemple ILínia d’1 Mbps compartida entre diferents usuaris (35) que transmeten a unataxa constant de 100 Kbps però sols estan actius el 10% del temps.

I Probabilitat d’11 usuaris actius simultanis: 0.04%I Probabilitat de 10 o menys usuaris simultanis: 99.96%

Quin sistema de commutació dóna servei a més usuaris?

Exemple IILínia d’1 Mbps compartida entre diferents usuaris (10) on un d’ells genera, decop, mil paquets de 1000 bits, mentre que els altres no generen dades.

I Quin temps cal per transmetre les dades amb commutació de circuits?I Quin temps cal per transmetre les dades amb commutació de paquets?

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Commutació de circuits i commutació de paquets Curs 2010/2011 | 30/83

Page 31: Arquitectura de xarxes. Introducció

Multiplexat estadístic

I En una xarxa de commutació de paquets els fluxos de paquets no sónconstants i els recursos (amplada de banda) s’assignen a mesura que sónnecessaris, és el que s’anomena multiplexat estadístic.

I Una xarxa de commutació de paquets permet donar servei a un majornombre d’usuaris que un de commutació de circuits.

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Commutació de circuits i commutació de paquets Curs 2010/2011 | 31/83

Page 32: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa

Commutació de circuits i commutació de paquetsCom arriben els paquets al destí?Proveïdors de serveis i troncals d’Internet

5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Com arriben els paquets al destí? Curs 2010/2011 | 32/83

Page 33: Arquitectura de xarxes. Introducció

Com arriben els paquets al destí?

I Com actua un encaminador en rebre un paquet?1. Extreu l’adreça de destí que conté cada paquet.2. Consulta la taula d’enviament per decidir la interfície de sortida del paquet.3. Reenvia el paquet per la interfície de sortida.

I Com es construeixen les taules d’enviament?I De forma manual o mitjançant els protocols d’encaminament

I Què fa un protocol d’encaminament?I Permet que els encaminadors intercanviïn informació entre ells a partir de la

qual . . .I . . . els encaminadors decidiran quines són les rutes òptimes per arribar a

qualsevol destí i . . .I . . . construiran la taula d’enviament que relaciona els destins i les interfícies

de sortida.

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Com arriben els paquets al destí? Curs 2010/2011 | 33/83

Page 34: Arquitectura de xarxes. Introducció

Com funciona un encaminador?

Encaminador

Enviamentde paquets

Taulad’enviament

Processamentde rutes

Taulad’encaminament

paquetsd’entrada

paquetsde sortida

cerca adreçadestí

actualitzacióde ruta

actualitzacióde ruta

Intercanvide rutesamb veïnats

Intercanvide rutes

amb veïnats

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Com arriben els paquets al destí? Curs 2010/2011 | 34/83

Page 35: Arquitectura de xarxes. Introducció

Exemple de xarxa IP

H1

150.100.12.154

H2

150.100.12.176

R1 H3

150.100.12.24

H4

150.100.12.76

H5

150.100.15.154

R2

150.100.12.128

150.100.12.0

150.100.15.0

150.100.15.54

150.100.12.1

150.100.12.4

150.100.12.129150.100.0.1

Cap a Internet

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Com arriben els paquets al destí? Curs 2010/2011 | 35/83

Page 36: Arquitectura de xarxes. Introducció

Taules d’encaminament (enviament)

Taula d’encaminament d’R2Destí Màscara Següent bot Flags Interfície127.0.0.1 255.0.0.0 127.0.0.1 H lo0150.100.15.0 255.255.255.0 150.100.15.54 emd1150.100.12.0 255.255.255.0 150.100.12.1 emd0per defecte 150.100.12.4 G emd0

ProblemaCalcula les taules d’enviament dels altres dispositius de la xarxa.

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Com arriben els paquets al destí? Curs 2010/2011 | 36/83

Page 37: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa

Commutació de circuits i commutació de paquetsCom arriben els paquets al destí?Proveïdors de serveis i troncals d’Internet

5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Proveïdors de serveis i troncals d’Internet Curs 2010/2011 | 37/83

Page 38: Arquitectura de xarxes. Introducció

Estructura d’Internet

Internet és una xarxa de xarxes

EX

ISP Nivell 1

AS65123

ISP Nivell 1

AS65124

ISP Nivell 1

AS64617

ISP Nivell 1AS64701

ISP Nivell 2

AS65109

ISP Nivell 2

AS65111

ISP Nivell 2

AS65107

ISP Nivell 2

AS65108

ISP Nivell 2

AS64710

ISP Nivell 2

AS64699

ISP CDS

AS65110

ISP CDS

AS64516

ISP Nivell 3

AS64777

ISP Nivell 3

AS64561

ISP Nivell 3

AS64559ISP Nivell 3

AS64600

ISP Nivell 4AS64822

ISP Nivell 4 AS64552 ISP Nivell 4 AS64560

ISP Nivell 4

AS64520

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Proveïdors de serveis i troncals d’Internet Curs 2010/2011 | 38/83

Page 39: Arquitectura de xarxes. Introducció

Estructura d’Internet

I Els sistemes finals es connecten a Internet a través d’un proveïdor deserveis d’Internet (ISP).

I Existeixen diferents nivells d’ISP que es proporcionen serveis entre sí através dels Punts de Presència (POP).

I Els ISP de nivell 1 formen la troncal d’Internet.I Estan directament connectats a tots els altres ISP de nivell 1.I Estan connectats a molts ISP de nivell 2 i altres xarxes de client.I Proporcionen cobertura internacional.

I Els proveïdors de nivells inferiors poden establir enllaços parells ambproveïdors del mateix nivell.

I Els punts d’intercanvi d’Internet (EX a la figura) són punts neutrals ques’utilitzen per l’intercanvi de tràfic entre ISPs.

I Els servidors de continguts (CDS - content delivery service) són un tipusespecial d’ISP com Google o Yahoo!.

,AX.1 - Introducció | El nucli de la xarxa | Proveïdors de serveis i troncals d’Internet Curs 2010/2011 | 39/83

Page 40: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades

Tipus de retards6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades | Curs 2010/2011 | 40/83

Page 41: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades

Tipus de retards6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades | Tipus de retards Curs 2010/2011 | 41/83

Page 42: Arquitectura de xarxes. Introducció

Retards

Un paquet viatja des d’un node origen fins al seu destí passant per diversosencaminadors i patint diferents tipus de retards durant el camí. Els principalssón:Retard de processament Temps per avaluar la capçalera i decidir la interfície de

sortida.Retard de cua Temps que espera a la cua de sortida.Retard de transmissió Temps de posar tots els bits del paquet sobre la línia.

Depèn de la taxa de transmissió de l’enllaç (R bps) i la longitud delpaquet (L bits).

Retard de propagació Temps necessari perquè els bits arribin a l’altre extrem del’enllaç. Depèn de la distància entre nodes (d m) i la velocitat depropagació del senyal (Vp m/s).

rnodal = rproc + rcua + rtrans + rprop

,AX.1 - Introducció | Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades | Tipus de retards Curs 2010/2011 | 42/83

Page 43: Arquitectura de xarxes. Introducció

Retard de cua i pèrdues de paquets

El retard de cua és més difícil de mesurar, ja que pot variar molt d’un paquet al’altre. Depèn fonamentalment de dos factors:1. La taxa de transmissió de l’enllaç i2. si el tràfic d’arribada és periòdic o a ràfegues.

Intensitat de tràfic = Taxa d’entrada de bitsTaxa de transmissió =

LaR

Si la intensitat de tràfic és baixa no apareixretard de cua. A mesura que augmenta laintensitat de tràfic el retard de cuaaugmenta i pot arribar a provocar pèrduesde paquets.

La/RM

itjan

are

tard

decu

a1

,AX.1 - Introducció | Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades | Tipus de retards Curs 2010/2011 | 43/83

Page 44: Arquitectura de xarxes. Introducció

Retard extrem a extrem

El retard extrem a extrem es defineix com el temps que transcorre des de que elprimer bit d’un paquet surt del node origen fins que el darrer bit del paquetarriba al node destí.

P1 P2 P3

P1 P2 P3

P1 P2 P3

Origen

Node 1

Node 2

Destí

temps detransmissió

temps deprocessamenti cua

temps de propagació

rext−ext = N(rproc + rcua + rtrans + rprop)

tracerouteVisitau http://www.traceroute.org o descarregau PingPlotter

Problema:Retard per commutació de circuits, missatges i circuits virtuals.

,AX.1 - Introducció | Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades | Tipus de retards Curs 2010/2011 | 44/83

Page 45: Arquitectura de xarxes. Introducció

Throughput

El throughput mesura la taxa d’arribada d’informació (efectiva) a través d’unenllaç o xarxa. Pot mesurar-se de forma instantània o en mitjana, individual(per un enllaç) o agregada (per a tota la xarxa).

Servidor ClientR1 R2 R3 Rn

Servidor Client

Servidor Client

Servidor Client

......

,AX.1 - Introducció | Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades | Tipus de retards Curs 2010/2011 | 45/83

Page 46: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei

Arquitectura per capesMissatges, segments, datagrames i trames

7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Curs 2010/2011 | 46/83

Page 47: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei

Arquitectura per capesMissatges, segments, datagrames i trames

7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Arquitectura per capes Curs 2010/2011 | 47/83

Page 48: Arquitectura de xarxes. Introducció

Exemple funcionament per capes

Com viatjam en avió?

ComprarBitllet Reclamar

EntregarEquipatge Recollir

EmbarcarPortes Desembarcar

EnlairamentPista Aterratge

EncaminamentAire

Areoport sortida

Encaminament Encaminament Encaminament

Areoport arribadaCentres de control intermedis

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Arquitectura per capes Curs 2010/2011 | 48/83

Page 49: Arquitectura de xarxes. Introducció

Funcionament per capes

Cada nivell, combinat amb les capes inferiors, implementa alguna funcionalitat,algun servei.

Bitllet Transport de personesEquipatge Transport de persones i equipatges

. . .Cada capa proporciona el servei a través de:1. la realització d’algunes accions dins la pròpia capa i2. utilitzant els serveis de la capa immediatament inferior.

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Arquitectura per capes Curs 2010/2011 | 49/83

Page 50: Arquitectura de xarxes. Introducció

Avantatges d’una arquitectura per capes

L’estructuració modular per capes ofereix una sèrie d’avantatges com són:I Divideix un sistema gran i complex en parts ben definides i específiques.I Simplifica la implementació del funcionament (serveis proporcionats) de

cada part (capa).I Permet modificar la implementació del funcionament (servei) de cada part

(capa) sense que la resta del sistema es vegi afectada.I Si continua oferint el mateix servei a la capa superior, iI si continua usant el mateix servei de la capa inferior.

Alerta!Modificar la implementació d’un servei no és el mateix que modificar el servei!

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Arquitectura per capes Curs 2010/2011 | 50/83

Page 51: Arquitectura de xarxes. Introducció

Capes de protocols

Els protocols de xarxa s’organitzen en capes. Cada protocol pertany a una capade la pila de protocols.Cada capa ofereix serveis a la capa superior d’acord a un model de servei.

I servei fiable de transferència de datagramesI servei d’entrega de millor esforçI servei orientat a connexióI . . .

InconvenientsI Pot ser que algunes funcionalitats apareguin repetides en diferents capes.I En alguns models les capes no estan ben separades.

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Arquitectura per capes Curs 2010/2011 | 51/83

Page 52: Arquitectura de xarxes. Introducció

Piles de protocols

FísicaCapa 1

Enllaç de dadesCapa 2

XarxaCapa 3

TransportCapa 4

SessióCapa 5

PresentacióCapa 6

AplicacióCapa 7

Model de referència OSI

Interfície de xarxa

Xarxa (IP)

Transport

Aplicació

Pila de protocols TCP/IP

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Arquitectura per capes Curs 2010/2011 | 52/83

Page 53: Arquitectura de xarxes. Introducció

Piles de protocols

Aplicacions

Protocols decapa d’a-plicació

Protocols decapa de

transport

Protocols decapa de xarxa

Xarxa

ping WEB E-MAILMultimèdia

(VoIP, video) nslookupInterfície

línia comandesencaminador

HTTP SMTPRTP

DNS BGP RIP

TCP UDP

ICMPIP

OSPF

Interfíciede xarxa

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Arquitectura per capes Curs 2010/2011 | 53/83

Page 54: Arquitectura de xarxes. Introducció

Piles de protocols

Capa d’Aplicació Hi resideixen els protocols que definieixen la majoriad’aplicacions d’Internet, però també altres utilitats (DNS, RIP) no tantconegudes. Les dades que intercanvien les entitats de capa d’aplicació sónels missatges.

Capa de transport Transporten els missatges d’aplicació entre els processos deles entitats extremes.

TCP Servei orientat a connexió. Entrega garantida, control deflux entre extrems, control de congestió.

UDP Servei no orientat a connexió.Les unitats de dades s’anomenen segments. En xarxes TCP/IP, lainterfície per accedir a la capa de transport s’anomena socket i s’identificaa través d’un nombre de port de protocol.

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Arquitectura per capes Curs 2010/2011 | 54/83

Page 55: Arquitectura de xarxes. Introducció

Piles de protocols

Capa de xarxa És la responsable d’entregar els paquets d’una màquina a unaaltra a través de la xarxa. Ho fa a través d’un sistema d’adreçamentjeràrquic i el coneixement adquirit a través dels protocolsd’encaminament. També és la capa responsable de resoldre els problemesde congestió. En el cas del protocol IP els paquets s’anomenendatagrames.

IP Defineix els format dels datagrames i com han d’actuar elssistemes finals i encaminadors sobre ells. Tots elscomponents d’Internet amb capa de xarxa disposen delprotocol IP.

ICMP Defineix els missatges d’avís i error que s’intercanvien elselements de la xarxa.

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Arquitectura per capes Curs 2010/2011 | 55/83

Page 56: Arquitectura de xarxes. Introducció

Piles de protocols

Capa d’enllaç de dades És la responsable d’entregar un paquet de capa dexarxa d’un node al següent de la ruta. Els serveis que ofereix a la capa dexarxa depenen del tipus de protocol d’enllaç de dades que s’utilitzi a cadaenllaç (Ethernet, WiFi, HDLC, PPP). Les unitats de dades s’anomenentrames. Dins les trames s’introdueix informació per realitzar controld’errors i control de flux. Aquesta capa també el sistema de controld’accés al medi que s’usarà en xarxes d’àrea local.

Capa física S’encarrega de transportar, de forma individual, els bits que formenuna trama. La forma en que ho faci depèn del medi de transmissió del’enllaç (parell trenat, coaxial, fibra òptica). En aquesta capa es defineixenparàmetres del tipus nivells de tensió, durada dels senyals, tipus deconnectors, etc.

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Arquitectura per capes Curs 2010/2011 | 56/83

Page 57: Arquitectura de xarxes. Introducció

Model de referència OSI de la ISO

La Organització Internacional per a l’Estandardització (ISO) proposà a final dels1970 el model anomenat d’Interconnexió de sistemes oberts (OSI), estructuraten set capes. Afegeix les capes de presentació i sessió entre les d’aplicació itransport del model TCP/IP.Capa de presentació Proporciona serveis a les aplicacions que els permeten

interpretar el significat de les dades intercanviades (compressió,encriptació i descripció de dades).

Capa de sessió Proporciona mecanismes per delimitar i sincronitzar elsintercanvis de dades, inclosos elements per definir punts de control o derecuperació.

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Arquitectura per capes Curs 2010/2011 | 57/83

Page 58: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei

Arquitectura per capesMissatges, segments, datagrames i trames

7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Missatges, segments, datagrames i trames Curs 2010/2011 | 58/83

Page 59: Arquitectura de xarxes. Introducció

Funcionament per capes d’una xarxa

Aplicació

Transport

Xarxa

Enllaç

Física

Origen

Xarxa

Enllaç

Física

Encaminador

Enllaç

Física

Commutador

Aplicació

Transport

Xarxa

Enllaç

Física

Destí

M

Ht M

Hn Ht M

Hl Hn Ht M

Missatge

Segment

Datagrama

Trama

Bits

Host Host

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Missatges, segments, datagrames i trames Curs 2010/2011 | 59/83

Page 60: Arquitectura de xarxes. Introducció

Encapsulació

La capa d’aplicació genera un missatge que es transfereix a la capa detransport. Aquesta hi afegeix una capçalera i genera un segment que s’entregaa la capa de xarxa. I així successivament, cada capa afegix una capçalera pròpiaa les dades rebudes de la capa superior.Cada unitat de dades que s’intercanvien dues entitats del mateix nivell estàformada per una capçalera i un camp de payload (càrrega de pagament) formathabitualment per les dades rebudes de la capa superior.

Origen

M

Hs M

Hd Hs M

Ht Hd Hs M Ht Hd Hs Mbits

Hd Hs M

Hs M

M

Destí

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Missatges, segments, datagrames i trames Curs 2010/2011 | 60/83

Page 61: Arquitectura de xarxes. Introducció

Funcionament per capes d’una xarxa

SAP=Service Acces PointPDU=Protocol Data UnitSDU=Service Data Unit

Entitatcapan+1

Entitatcapan+1

Entitatcapa n

Entitatcapa n

n-SDU

n-SAP

Interfície parell

Interfície servei

n-SDU H

n-PDU

H n-SDU

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Missatges, segments, datagrames i trames Curs 2010/2011 | 61/83

Page 62: Arquitectura de xarxes. Introducció

Exemple PDU: Datagrama

Versió L. Cap. Tipus Servei Longitud Total

Identificació Flags Desp. Fragment

Temps de vida Protocol Checksum Capçalera

Adreça IP Origen

Adreça IP Destí

Opcions (si n’hi ha)

Dades

padding

0 4 8 16 19 31

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Missatges, segments, datagrames i trames Curs 2010/2011 | 62/83

Page 63: Arquitectura de xarxes. Introducció

Exemple PDU: Segment TCP

Port Origen Port Destí

Nombre seqüència

Nombre reconeixement

L. Cap ReservatURG

ACK

PSH

RST

SYN

FIN

Mida finestra

Checksum Punter Urgent

Opcions (si n’hi ha)

Dades

padding

0 4 10 16 24 31

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Missatges, segments, datagrames i trames Curs 2010/2011 | 63/83

Page 64: Arquitectura de xarxes. Introducció

Exemple PDU: Datagrama UDP

Port Origen Port Destí

Longitud Checksum

Dades

0 4 10 16 24 31

,AX.1 - Introducció | Capes de protocols i els models de servei | Missatges, segments, datagrames i trames Curs 2010/2011 | 64/83

Page 65: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet

Desenvolupament commutació de paquets: 1961-1972Xarxes propietàries i internetworking: 1972-1980Una proliferació de xarxes: 1980-1990L’explosió d’Internet: els 1990sDesenvolupaments recents

8 Resum

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | Curs 2010/2011 | 65/83

Page 66: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet

Desenvolupament commutació de paquets: 1961-1972Xarxes propietàries i internetworking: 1972-1980Una proliferació de xarxes: 1980-1990L’explosió d’Internet: els 1990sDesenvolupaments recents

8 Resum

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | Desenvolupament commutació de paquets: 1961-1972 Curs 2010/2011 | 66/83

Page 67: Arquitectura de xarxes. Introducció

1961-1972 I

A començaments dels anys 1960 les xarxes telefòniques commutades dominavenla xarxa de comunicacions mundial. Es basaven en la commutació de circuits jaque permet una taxa de transmissió constant del missatge de veu entre emissori receptor.En aquesta època, degut a que els ordinadors comencen a adquirir importànciaque poden treballar en temps compartit es planteja la possibilitat decompartir-los amb usuaris geogràficament distribuïts.En aquest cas, el tràfic d’informació seria a ràfegues: intervals d’activitat(enviar o rebre informació) seguits de períodes d’inactivitat (esperes de respostao anàlisi de resultats).

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | Desenvolupament commutació de paquets: 1961-1972 Curs 2010/2011 | 67/83

Page 68: Arquitectura de xarxes. Introducció

1961-1972 II

Es comença a investigar en la commutació de paquets com alternativa eficient irobusta a la commutació de circuits.Però també es comença a construir ARPAnet, una xarxa finançada perl’Advanced Research Project Agency (ARPA) interessada en poder connectar elsordinadors dels seus centres de recerca per compartir informació i, així, reduircosts i esforços.ARPAnet és una xarxa on cada ordinador estaria connectat a un computadorespecialitzat, l’Interface Message Processor (IMP). Els diferents IMP esconnectarien entre sí i farien les transferències entre ordinadors.El 1972 ARPANET ja té 15 nodes i el primer protocol host-to-host anomenatNetwork Control Protocol (NCP).

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | Desenvolupament commutació de paquets: 1961-1972 Curs 2010/2011 | 68/83

Page 69: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet

Desenvolupament commutació de paquets: 1961-1972Xarxes propietàries i internetworking: 1972-1980Una proliferació de xarxes: 1980-1990L’explosió d’Internet: els 1990sDesenvolupaments recents

8 Resum

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | Xarxes propietàries i internetworking: 1972-1980 Curs 2010/2011 | 69/83

Page 70: Arquitectura de xarxes. Introducció

1972-1980 I

A començaments i mitjans 1970, existeixen altres xarxes de commutació depaquets, a més d’ARPAnet:

I ALOHANet, una xarxa de microones per enllaçar les universitats de Hawai;DARPA, una xarxa de paquets per satèl.lit i xarxes de paquets via ràdio.

I Telenet, una xarxa comercial de commutació de paquets basada entecnologia ARPAnet.

I La xarxa francesa Cyclades.I Xarxes de temps compartit com Tymnet o GE Information Services.I SNA d’IBM.

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | Xarxes propietàries i internetworking: 1972-1980 Curs 2010/2011 | 70/83

Page 71: Arquitectura de xarxes. Introducció

1972-1980 II

El 1972 Vint Cerf i Bob Kahn desenvolupen un projecte d’interconnexió dexarxes (internetworking) amb un protocol de control de transmissió (TCP) queinclou conceptes com encapsulament, datagrama i les funcions d’una passarel.la(gateway).Poc després es divideix el protocol TCP en dos: TCP/IP i s’afegeix UDPTransmissión Control Protocol (TCP) responsable de funcions d’alt nivell com

la segmentació, re-agrupament i control d’errors.Internetworking Protocol (IP) responsable de l’encaminament dels datagrames.User Datagram Protocol (UDP) proporciona un servei de transport extrem a

extrem no fiable i sense control de flux.

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | Xarxes propietàries i internetworking: 1972-1980 Curs 2010/2011 | 71/83

Page 72: Arquitectura de xarxes. Introducció

1972-1980 III

Simultàniament al projecte DARPA relatiu a Internet es desenvoluparen altresprojectes de xarxes interessants:ALOHAnet la xarxa per comunicar entre sí els diferents campus de les illes

Hawai. El protocol ALOHA és el primer protocol d’accés múltiple, és a dirpermet que diferents usuaris comparteixin un mateix medi de transmissió(ràdiofreqüència).

Ethernet un altre protocol accés al medi, en aquest cas per xarxes de difusió viacable. La intenció era desenvolupar xarxes amb diferents PCs, impressoresi discs compartits. La proliferació d’aquestes xarxes individuals feu mésinteressant l’existència de sistemes d’interconnexió de xarxes.

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | Xarxes propietàries i internetworking: 1972-1980 Curs 2010/2011 | 72/83

Page 73: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet

Desenvolupament commutació de paquets: 1961-1972Xarxes propietàries i internetworking: 1972-1980Una proliferació de xarxes: 1980-1990L’explosió d’Internet: els 1990sDesenvolupaments recents

8 Resum

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | Una proliferació de xarxes: 1980-1990 Curs 2010/2011 | 73/83

Page 74: Arquitectura de xarxes. Introducció

1980-1990 I

A finals dels 1970 uns 200 hosts estaven connectats a ARPAnet i a finals dels1980 un centenar de milers estaven connectats a l’Internet. Un increment deguta:BITNET una xarxa que proporcionava correu electrònic i transferència de

fitxers entre universitats.CSNET una xarxa de recerca per universitats sense accés a ARPAnet.NSFNET una troncal per accedir als recursos de supercomputació de l’NFS.

S’inicià amb línies de 56 kbps i arribà a 1.5 Mbps a finals de la dècada.

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | Una proliferació de xarxes: 1980-1990 Curs 2010/2011 | 74/83

Page 75: Arquitectura de xarxes. Introducció

1980-1990 II

L’1 de gener de 1983 s’implantà oficialment el nou protocol TCP/IP aARPAnet, en substitució del protocol NCP.A finals dels 1980 s’afegiren altres aspectes a TCP com:

I implementar el control de congestió basat en host oI el protocol DNS (Domain Name System) que relaciona noms humanament

llegibles amb les corresponents adreces IP de 32 bits.

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | Una proliferació de xarxes: 1980-1990 Curs 2010/2011 | 75/83

Page 76: Arquitectura de xarxes. Introducció

1980-1990 III

A França i a començaments dels 80 es desenvolupà el projecte Minitel formatper

I una xarxa pública commutada basada en la família de protocols X-25,I servidors Minitel iI terminals barats amb mòdem incorporat.

A mitjans 1990 existien més de 20000 serveis entre públics (llistí telefònic) oprivats (banca domèstica, bases de dades de recerca). Un 20% de la poblaciófrancesa usava Minitel molt abans de l’esclat d’Internet.

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | Una proliferació de xarxes: 1980-1990 Curs 2010/2011 | 76/83

Page 77: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet

Desenvolupament commutació de paquets: 1961-1972Xarxes propietàries i internetworking: 1972-1980Una proliferació de xarxes: 1980-1990L’explosió d’Internet: els 1990sDesenvolupaments recents

8 Resum

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | L’explosió d’Internet: els 1990s Curs 2010/2011 | 77/83

Page 78: Arquitectura de xarxes. Introducció

Els 1990s I

En aquesta dècada desapareix ARPAnet, ja s’ha creat MILNET i NSFNETactua de troncal entre xarxes regionals a EEUU i xarxes nacionals estrangeres.L’any 1991 NSFNET elimina les restriccions al tràfic comercial i el 1995 latroncal d’Internet és gestionada per ISP comercials.Entre 1989 i 1991, Tim Berners-Lee inventa la Web (teranyina) al CERN. Esdesenvolupen els seus quatre elements: HTML, HTTP, un servidor web i unnavegador web. A finals de 1993 hi ha uns 200 servidors web en funcionament.El 1994 Marc Andreesen i Jim Clark formen Mosaic Communications(posteriorment Netscape Communications Corporation) i creen els navegadorsamb interfície gràfica Mosaic i Netscape.El 1996 Microsoft comença a desenvolupar navegadors.

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | L’explosió d’Internet: els 1990s Curs 2010/2011 | 78/83

Page 79: Arquitectura de xarxes. Introducció

Els 1990s II

La segona mitat dels 1990s és una època de gran creixement i desenvolupamentd’Internet. A finals dels 1990s les quatre principals aplicacions sobre Internetsón:

I Correu electrònic, amb fitxers adjunts i l’accés via web (IMAP).I La Web, be sigui per navegació o comerç electrònicI La missatgeria instantània (pioners ICQ)I La compartició peer-to-peer de fitxers MP3 (pioners Napster)

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | L’explosió d’Internet: els 1990s Curs 2010/2011 | 79/83

Page 80: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet

Desenvolupament commutació de paquets: 1961-1972Xarxes propietàries i internetworking: 1972-1980Una proliferació de xarxes: 1980-1990L’explosió d’Internet: els 1990sDesenvolupaments recents

8 Resum

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | Desenvolupaments recents Curs 2010/2011 | 80/83

Page 81: Arquitectura de xarxes. Introducció

Desenvolupaments recents

Internet continua evolucionant en molts de fronts, inclosos noves aplicacions,telefonia sobre Internet, LANs amb velocitat de transmissió molt elevades oencaminadors més ràpids. Poden destacar-se:

I Les xarxes d’accés d’alta velocitat via cable o DSL que han permès eldesenvolupament de noves aplicacions com veu o vídeo sobre IP, vídeoscompartits, televisió sobre IP.

I La proliferació de xarxes sense fil d’accés públic i alta velocitat quepermeten una connexió gairebé permanent.

I El desenvolupament de nous aspectes de seguretat com la detecciód’intrusions o l’ús de passarel.les.

I Les aplicacions P2P que permeten aprofitar els recursos dels ordinadorsdels usuaris.

,AX.1 - Introducció | Història de les xarxes de computadors i Internet | Desenvolupaments recents Curs 2010/2011 | 81/83

Page 82: Arquitectura de xarxes. Introducció

Continguts

1 Objectius2 Què és Internet?3 Els extrems de la xarxa4 El nucli de la xarxa5 Retard, pèrdues i throughput a xarxes commutades6 Capes de protocols i els models de servei7 Història de les xarxes de computadors i Internet8 Resum

,AX.1 - Introducció | Resum | Curs 2010/2011 | 82/83

Page 83: Arquitectura de xarxes. Introducció

Resum

S’ha presentat una visió general sobre un caramull de material.I Les peces que formen Internet i, en general, qualsevol xarxa de

computadors.I Sistemes finals, enllaços, aplicacionsI Serveis de transport extrem a extremI Commutació de paquets vs commutació de circuits

I Retards, arquitectures de capes, encapsulacióI Una mica d’història d’Internet

I a continuació?El mateix, però amb molt més detall.

,AX.1 - Introducció | Resum | Curs 2010/2011 | 83/83