Capítulo 2

Arquitectura de Internet

Introducción

Internet es una red de redes de ordenadores, esto es, es la unión de múltiples redes interconectadas entre sí.

Características de una red

Ordenador que genera los datos (Servidor).Ordenador que consume los datos generados por el Servidor (Cliente).Medio físico.

Arquitectura de Internet

Se puede ver desde dos puntos de vista: Arquitectura física Arquitectura lógica

Arquitectura física de Internet

Internet es la unión de múltiples redes.Tipos de redes: Ordenadores personales (PCs) Redes de área local (LANs) Redes de área global (WANs)

Ordenadores personales

Conexión esporádica a Internet.Necesaria la colaboración de otro ordenador que esté conectado de forma continua a un Internet Service Provider (ISP) .Debe establecerse un diálogo con el ISP a través de algún canal de comunicación.

Formas de conexión

Línea telefónica estándar.RDSI.ADSL.Cable.Satélite.

Línea telefónica

Necesario el uso de un hardware que actúe de interfaz entre el ordenador y la línea telefónica (módem).Modems internos o externos.Velocidad baja. Máximo del orden de 56 Kbaudios, esto es, 7 Kbytes/seg.

RDSI (Red Digital de Servicios Integrados)

Línea digital.Sigue siendo necesario un hardware específico que actúe de interfaz entre la línea y el ordenador.Hardware distinto del usado para la línea telefónica estándar (módem RDSI).

RDSI

Posibilidad de conexión a Internet y al mismo tiempo disponibilidad de línea telefónica.Velocidad equivalente a 2 canales de 64 Kb, esto es, 8 Kbytes/seg.Posibilidad de videoconferencia punto a punto.

ADSLLínea de comunicación de alta velocidad.Utiliza como soporte el par de cables de cobre de la línea telefónica estándar.Velocidad de comunicación asimétrica: 128 Kbaudios de salida y 256 Kbaudios de entrada en su tarifa más básica.Puede llegar a velocidades de 300 Kbaudios de salida y 2Mbaudios de entrada.

Cable

Utiliza uno de los canales de vídeo de un suministrador de acceso a cable.Velocidades típicas del orden de 40 Mbaudios.Suele suministrarse en unión de otros servicios (televisión, teléfono, etc.).

Satélite

Al igual que ADSL, se trata de un canal de comunicación asimétrico.Los datos de salida viajan generalmente a través de teléfono.La recepción se realiza a través de uno o más canales de vídeo emitidos por un satélite.

Redes de Área Local (LANs)

Sirve para unir ordenadores situados en general en un mismo edificio o grupo de edificios.En la red pueden cohexistir sistemas actuando como servidores y como clientes.Los ordenadores se unen formando topologias (lineales, anillo, estrella, ...).

Redes de Área Local (LANs)

Sigue siendo necesario un hardware dedicado que actúe como interfaz entre el ordenador y la red (tarjeta de red).Velocidades típicas Ethernet: 10 Mbaudios. Token Ring: 4 y 16 Mbaudios. Fast Ethernet: 100 Mbaudios. Giga Ethernet: 1 Gbaudio.

Nuevas tendencias: redes inalámbricas

Ejemplo de LAN

Red del departamento de electrónica y computación. Más de 50 máquinas. Red en estrella. Configuración de la red desde armario

de comunicaciones. Ethernet/Fast Ethernet.

Redes de Área Global (WAN)

Unión de múltiples LANs.La unión de múltiples WANs a nivel mundial es lo que se conoce como Internet.Ejemplo de WAN: red de la Universidad de Santiago de Compostela (Campus de Santiago/Campus de Lugo).

Arquitectura lógica de Internet

La arquitectura de Internet a nivel lógico esta estructurado por lo que se conoce como capas de servicio.Objetivo: reutilización de código y mayor fiabilidad.

Modelo OSI de 7 capas

Hardware

Protocolos básicos de red

Aplicaciones de red

APIs

Redes de conmutación de paquetes.

Ejemplo de red de conmutación de circuitos: red telefónica.Ejemplo de red de conmutación de paquetes: correos.

Protocolo Internet (IP)Al igual que en la oficina postal, el envío de paquetes de datos implica escribir la dirección del destinatario.IP se encarga de establecer el formato de los domicilios y de asegurar la recepción de los paquetes.Formato de una dirección IP: 4 números entre 0 y 255 separados por

puntos. Ejemplo: 193.144.75.1

Protocolo de Control de Transporte (TCP)

Garantiza la correcta recepción de la información y de forma ordenada.Ejemplo de aplicaciones: transmisión de ficheros

Evita el que un usuario acapare la red (tamaño máximo de un paquete).Se encarga de dividir la información original en paquetes pequeños y asignarles un número de orden.

Protocolo de Datagramas de Usuario (UDP)

Protocolo usado cuando no es necesario garantizar la recepción de información.Ejemplos de aplicaciones: transmisión de audio y vídeo en

tiempo real.

Dominios

Al principio se aceptó el uso de direcciones IP para identificar máquinas.Pronto fue evidente la necesidad de usar nombres.

Primera solución

Máquina en Internet (NIC) conteniendo una tabla con la relación entre el nombre y la dirección IP de cada una de las máquinas.El crecimiento de Internet lo hizo poco práctico.

Solución actual

Sistema distribuido de nombres (DNS).La administración de nombres se realiza en grupos denominados dominios.Existe una jerarquía entre dominios.El nombre de una máquina es su nombre en la red, seguida de un conjunto de dominios separados por puntos: Ejemplo: ux.cso.uiuc.edu

Dominios típicoscom - organizaciones comerciales.edu - organizaciones educativas.gov - organizaciones gubernamentales (sin incluir ejercito).mil - ejercito.org - otras organizaciones.net - recursos de la red.

Dominio es

Gestionado por nic.es (http://www.nic.es)Crecimiento exponencial

Funcionamiento del DNS

Cuando se pregunta por un ordenador como ux.cso.uiuc.edu pueden ocurrir tres cosas: El servidor local conoce el nombre al

estar en la propia red. El servidor local conoce el nombre

pues alguien lo ha buscado previamente.

El servidor local no conoce el nombre y debe proceder a buscarlo.

Funcionamiento del DNS

En el último caso los pasos son: Búsqueda del servidor raíz. Búsqueda del servidor del dominio edu. Búsqueda del servidor del dominio uiuc. Búsqueda del servidor del dominio cso. Identificación de la máquina. Propagación del resultado en sentido

inverso.