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REDES DE COMPUTADORESInternet
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Resumen (Informal) del curso
Una mirada a Internet y los Protocolos de Comunicación
Aplicaciones de ComunicaciónTCP/IPEstructura de red de Internet
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Redes sociales – MSN messenger
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Redes sociales - Blogs
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Redes Sociales - Documentos
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Topología Internet
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Capítulo 1: Introducción
Visión general: Qué es Internet? Qué es un protocolo? Periferia de la red Núcleo de la red Red de acceso, medios físicos Estructura Internet/ISP Desempeño: peŕdida, retardo Capas de protocolos,
modelos de servicio Modelamiento de red
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1.1 ¿Qué es Internet?
1.2 Periferia de la red
1.3 Núcleo de la red
1.4 Red de acceso y medios físicos
1.5 Estructura Internet e ISP
1.6 Retardo & pérdida en redes de conmutación de paquetes
1.7 Capas de protocolos, modelos de servicio
1.8 Historia
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¿Qué es Internet?
millones de dispositivos computacionales conectados : hosts = sistemas terminales
Aplicaciones de red corriendo
Enlaces de comunicación fibras, cobre, radio,
satélite Tasa de transmisión (bps) routers: reenvían
paquetes (trozos de datos)
ISP local
Red de compañias
ISP regional
router workstation
servidormóvil
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protocolos control de envíos , recepción de msgs ej., TCP, IP, HTTP, FTP, PPP
Internet: “red de redes” Débilmente jerárquica Internet pública versus
privada
Estándares Internet RFC: Request for
comments IETF: Internet Engineering
Task Force
¿Qué es Internet?
ISP local
Red de compañias
ISP regional
router workstation
servidormóvil
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Qué es Internet: una visión de servicio
Infraestructura de comunicación posibilita aplicaciones distribuidas: Web, email, juegos, e-
commerce, compartir archivos
Servicios de comunicación proporcionados a apps: Sin conexión, no fiable Orientados a conexión,
fiable
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¿Qué es protocolo?
Protocolos humanos : “¿qué hora es?” “tengo una
pregunta” introducciones
… se envían msgs específicos
… se toma acciones específicas cuando los msgs se reciben, u otros eventos
Protocolos de red: Máquinas en vez de
humanos Actividad de
comunicaciones de Internet gobernada por protocolos
Los protocolos definen formatos, orden de msgs enviados y recibidos entre las entidades de la red, y acciones sobre la transmisión y recepción de msgs
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¿Qué es un protocolo?
protocolo humano protocolo de red de computadores
Pregunta: ¿Otros protocolos humanos?
Hola
Hola
¿Me dicela hora?
2:00
TCP connection req
TCP connectionresponseGet http://www.inf.udec.cl/
<archivo>tiempo
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1.1 Qué es Internet
1.2 Periferia de la red
1.3 Núcleo de la red
1.4 Red de acceso y medios físicos
1.5 Estructura Internet e ISP
1.6 Retardo & pérdida en redes de conmutación de paquetes
1.7 Capas de protocolos, modelos de servicio
1.8 Historia
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Estructura de la red:
Periféria de red: applicaciones y hosts
Núcleo de red: routers Red de redes
Redes de acceso, medios físicos: enlaces de comunicación
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Periféria de red: Sistemas terminales
(hosts): run application programs e.g. Web, email at “edge of network”
Modelo cliente/servidor El host cliente solicita y recive
servicio desde servidores siempre activos
ej. Web browser/servidor; email cliente/servidor
Modelo peer-to-peer: Uso mínimo (o no) servidores
dedicatos Ej. Gnutella, KaZaA
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Periféria de red: servicio con conexión
Meta: transferencia de datos entre sistemas terminales
handshaking: setup (preparar para) transferencia de datos más adelante en el tiempo
TCP - Transmission Control Protocol
Servicio orientado a conexión de Internet
Servicio TCP [RFC 793] Transferencia de datos en
secuencia ordenada y fiable de bytes
Control de flujo: El transmisor no debe
abrumar al receptor Control de congestión:
El transmisor “baja la tasa de transmisión” cuando la red está congestionada
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Periféria de red: servicio sin conexión
Meta: la misma que TCP
UDP - User Datagram Protocol [RFC 768]: Sin conexión Trasferencia de datos
no fiable no control de flujo no control de
congestión
App’s que usan TCP: HTTP (Web), FTP
( transferencia de archivos), Telnet ( login remoto), SMTP (email)
App’s que usan UDP: streaming media,
teleconferencia, DNS, telefonía Internet
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1.1 Qué es Internet
1.2 Periferia de la red
1.3 Núcleo de la red
1.4 Red de acceso y medios físicos
1.5 Estructura Internet e ISP
1.6 Retardo & pérdida en redes de conmutación de paquetes
1.7 Capas de protocolos, modelos de servicio
1.8 Historia
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Núcleo de red
Malla de routers interconectados
La pregunta fundamental: ¿cómo se transfieren datos a través de la red?
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Núcleo de red: conmutación de circuitos
Recursos reservados extremo-a-extremo para la “llamada”
Ancho del enlace, capacidad del conmutador
Recursos dedicados : no compartir
Desempeño como circuito (garantizado)
Llamada de montaje (setup) requerida
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Conmutación de paquetes: Multiplexación estadística
La Secuencia de los paquetes A & B no tiene un patrón fijo Multiplexación estadística.
A
B
C10 Mb/sEthernet
1.5 Mb/s
D E
Multiplexación estadística
Cola de paquetes esperando por
el enlace de salida
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Conmutación de paquetes: store-and-forward
toma L/R segundos transmitir (echar afuera) paquetes de L bits en enlaces de R bps
El paquete entero debe estar en el router antes que sea transmitido en el siguiente enlace store and forward
retardo = 3L/R
Ejemplo: L = 7.5 Mbits R = 1.5 Mbps retardo = 15 sec
R R RL
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1.1 Qué es Internet
1.2 Periferia de la red
1.3 Núcleo de la red
1.4 Red de acceso y medios físicos
1.5 Estructura Internet e ISP
1.6 Retardo & pérdida en redes de conmutación de paquetes
1.7 Capas de protocolos, modelos de servicio
1.8 Historia
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Acceso a redes y medios físicos
P: ¿Cómo conectar sistemas terminales a router de borde?
Redes de accesos residencial
Redes de acceso institucional ( empresas, colegios, etc.)
Redes de accesos móvil
Tener en mente: ¿BW (bits por segundo) de
accesos a la red? ¿Compartido o dedicado ?
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Acceso residencial: acceso punto a punto
Dial via modem a 56Kbps acceso direct al router
(a menudo menos) No se puede navegar y usar
teléfono al mismo tiempo: no puede ser “siempre activo”
ADSL: asymmetric digital subscriber lineHasta 1 Mbps descendente (típicamente < 256 kbps)Hasta to 8 Mbps descendente (típicamente < 1 Mbps)Chile Triplica ADSL a 300Kbps, 600 Kbps, 1.2 Mb y
2,4Mb....FDM: 50 kHz - 1 MHz para descendente 4 kHz - 50 kHz para ascendente 0 kHz - 4 kHz para teléfonos noremales
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Acceso residencial: cable y modems
HFC: hybrid fiber coax asimétrico: hasta 30Mbps descendente, 2
Mbps ascendente red de cable y fibra al router ISP
domicilios comparten acceso al router disponible por TV cable
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Arquitectura de red de cable
domicilio
Raíz de cable
Red de distribuciónpor cable (simplificada)
típicamente 500 a 5,000 domicilios
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domicilio
Raíz de cable
Red de distribuciónpor cable (simplificada)
Arquitectura de red de cable
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servidor(es)
domicilio
Raíz de cable
Red de distribuciónpor cable (simplificada)
Arquitectura de red de cable
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Canales
VIDEO
VIDEO
VIDEO
VIDEO
VIDEO
VIDEO
DATA
DATA
CONTROL
1 2 3 4 5 6 7 8 9
FDM:
Arquitectura de red de cable
domicilio
Raíz de cable
Red de distribuciónpor cable (simplificada)
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Acceso empresas: redes de área local
red de áraea empresa/univ local (LAN) conecta sistemas terminales a un router de borde
Ethernet: Sistema de enlaces
dedicados o compartidos que conecta sistemas terminales y router
10 Mbs, 100Mbps, Gigabit Ethernet
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Redes de acceso inalámbrico
Acceso inalámbrico compartido conecta sistemas terminales a router vía estación base “access
point”
LANs inalámbricas: 802.11b (WiFi): 11 Mbps 802.11g (WiFi): 108 Mbps
Acceso área más apmlia Otorgado por operadores del
telecomunicaciones 3G ~ 384 kbps WAP/GPRS en Europa
Estaciónbase
móviles
router
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Redes domésticas
Componentes típicos: ADSL o cable y módem router/cortafuego/NAT Ethernet/USB access point inalámbrico
access point
Laptopsinalámbricos
router/cortafuego
cablemodem
a/desderaízde
cable
Ethernet/USB
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Medios físicos
Bits: se propagan entre parestransmisor/receptor
Enlace físico: lo que se tiende entre ltransmisor y receptor
Medio guiado: Las señales se propagan
por médios sólidos: cobre, fibra, coax
Medios no guiados: Las señales se propagan
libremente, ej., radio
Pares trenzadostwisted pair (TP): Dos alambres de
cobre aislado Categoría 3: cables de
teléfonos tradicionales, 10 Mbps Ethernet
Categoría 5: 100Mbps Ethernet
Categoría 6: 1000Mbps Ethernet
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Medios físicos: coax, fibra
Cable coaxial: Dos conductores de cobre
concéntricos bidireccional Banda base:
un canal en el cable Herencia Ethernet
Banda ancha: Múltiples canales en el
cable
Cable de fibra óptica : Fibra de vidrio que transporte
pulsos de luz, cada pulso un bit Operación de alta velocidad:
Transmisión de alta velocidad punto-a-punto (Ej., 5 Gps)
Baja tasa de errores: repetidores alejados; inmune al ruido electromagnético
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Medios físicos: radio
Señal transportada en el espectro electromagnético
No hay “cable” físico bidireccional Efectos de
propagación del ambiente: reflexión obstrucción por objetos interferencia
Tipos de enlace deRadio:
Microondas terrestres Ej.. canales de hasta 45 Mbps
LAN (Ej., Wifi) 2Mbps, 11Mbps, .....
Área amplia (Ej., celular) Ej. 3G: cientos de kbps
Satélite Canales hasta 50Mbps (o
múltiples canales más pequeños)
Retardos extremo-a-extremo de 270 ms
Geosincrónicos versus baja altitud
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1.1 Qué es Internet
1.2 Periferia de la red
1.3 Núcleo de la red
1.4 Red de acceso y medios físicos
1.5 Estructura Internet e ISP
1.6 Retardo & pérdida en redes de conmutación de paquetes
1.7 Capas de protocolos, modelos de servicio
1.8 Historia
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Estructura Internet : red de redes
Casi jeráquica Al centro: ISPs “tier-1” (Ej., UUNet, BBN/Genuity,
Sprint, AT&T), covertura nacional/iternacional Trata con las otras de igual a igual
ISP Tier 1
ISP Tier 1
ISP Tier 1
Los proveedoresTier-1 se interconectan (pares) privadamente
NAP
Los proveedoresTier-1 tambien se interconectan en redes de access points (NAPs)
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ISPs“Tier-3” e ISPs locales Último salto (“acceso”) de red (más cercano a sistema
terminal)
ISP Tier 1
ISP Tier 1
ISP Tier 1
NAP
ISP Tier-2 ISP Tier-2
ISP Tier-2 Tier-2 ISP
ISP Tier-2
ISPlocalISP
localISP
local
ISPlocal
ISPlocal ISP
Tier 3
ISPlocal
ISPlocal
ISPlocal
ISPs locales y tier- 3 son abonados de ISP tier más altosque los conecta al resto de Internet
Estructura Internet : red de redes
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Un paquete a través de muchas redes!
ISP Tier 1
ISP Tier 1
ISP Tier 1
NAP
ISP Tier-2ISP Tier-2
ISP Tier-2 ISP Tier-2
ISP Tier-2
ISPlocalISP
localISP
local
ISPlocal
ISPlocal ISP
Tier 3
ISPlocal
ISPlocal
ISPlocal
Estructura Internet : red de redes
![Page 42: REDES DE COMPUTADORES Internet. Resumen (Informal) del curso Una mirada a Internet y los Protocolos de Comunicación Aplicaciones de Comunicación TCP/IP](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061217/54b4f27c49795948098b65a1/html5/thumbnails/42.jpg)
1.1 Qué es Internet
1.2 Periferia de la red
1.3 Núcleo de la red
1.4 Red de acceso y medios físicos
1.5 Estructura Internet e ISP
1.6 Retardo & pérdida en redes de conmutación de paquetes
1.7 Capas de protocolos, modelos de servicio
1.8 Historia
![Page 43: REDES DE COMPUTADORES Internet. Resumen (Informal) del curso Una mirada a Internet y los Protocolos de Comunicación Aplicaciones de Comunicación TCP/IP](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061217/54b4f27c49795948098b65a1/html5/thumbnails/43.jpg)
Cómo ocurren las perdidas y retardos?
Cola (queue) de paquetes en buffer de router La tasa de llegada de3 paquetes en enlace de
llegada exceden la capacidad de l enlace de salida Cola de paquetes, esperar por el turno
A
B
Paquetes siendo transmitidos (retardo)
Cola de paquetes (retardo)
Buffers disponibles: paquetes de llegada descartados (pérdida) si no hay buffers disponibles
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Cuatro fuentes de retardo de paquetes
1. procesamiento nodal: Chequear errores de bit Determinar enlace de salida
A
B
propagación
transmisión
Procesamientonodal cola
2. colasTiempo de espera en
el enlace de salidaDepende de la
congestión a nivel de router
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Analogía caravana
Autos se “propagan” a 100 km/hr
Un auto tarda 12 seg en salir de cabina (tiempo de transmisión)
auto~bit; caravana ~ paquete
P: ¿cuanto le toma a la caravana estar alineana delante de 2a. cabina?
Para “empujar” la caravana entera en la autopista = 12*10 = 120 seg
Tiempo que toma a último auto propagarse desde la 1a a la 2a cabina: 100km/(100km/hr)= 1 hr
R: 62 minutos
cabinaCabina
100 km
100 km
Caravana10 autos
cabinaCabina
100 km
100 km
Caravana10 autos
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Retardo e redes de conmutación de paquetes3. retado de
Transmisión: R=capacidad del enlace
(bps) L=largo paquete (bits) Tiempo para transmitir los
bits en el enlace = L/R
4. retardo de propagación:
d = largo del enlace físico s = velocidad de
propagación en el medio (~2x108 m/seg)
Retardo de propagación = d/s
Nota: s y R son cantidades muy diferentes !A
B
propagación
transmisión
Procesamientonodal cola
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Pérdida de paquete
cola ( buffer) de enlace de entrada tiene capacidad finita
Cuando un paquete llega a una cola llena, es descartado (pérdida)
Los paquetes perdidos pueden ser retransmitidos por el nodo anterior, el sistema fuente, o no retransmitido
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1.1 Qué es Internet
1.2 Periferia de la red
1.3 Núcleo de la red
1.4 Red de acceso y medios físicos
1.5 Estructura Internet e ISP
1.6 Retardo & pérdida en redes de conmutación de paquetes
1.7 Capas de protocolos, modelos de servicio
1.8 Historia
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despegue/aterrizaje
ticket (obtención)
equipaje (chequeo)
puerta (embarque)
viajar (despegue)
ruteo avión
Aeropuertode
embarque
Aeropuertodestino
Centros de control de tráfico intermedios
ruteo avión ruteo avión
ticket (quejas)
equipaje (reclamo)
puerta (desem)
viajar (aterrizaje)
ruteo avión
ticket
equipaje
puerta
Ruteo aeroplano
Funcionalidad de las capas
Capas: cada capa implementa un servicio Por medio de sus propias acciones inter
capa “subcontrata” los servicios proporcionados
por las capas inferiores
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¿Porqué capas?
Sistemas complejos: Estructuras explícitas permiten identificación,
relaciones de las partes de sistemas complejos Modelo referencia de capas para discusión
modularización facilita mantención, actualización de sistemas Cambio en la implementación del servicio de
la capa es transparente al resto del sistema Ej., cambios en los procedimientos de
“puertas” no afectan al resto del sistema ¿Son perjudiciales las capas?
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Pila de protocolos Internet aplicación: supporting network
applications FTP, SMTP, STTP
transporte: trnasferencia host-host TCP, UDP
red: enrutar datagramas de fuente a destino IP, protocolos de enrutamiento
enlace: transferencia de datos entre elementos “vecinos” en la red PPP, Ethernet
física: bits “en el cable”
aplicación
transporte
red
enlace
física
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Introduction
Medios de transmisión
1. Medios eléctricos: coaxiales, pares trenzados
2. Medios ópticos: Medios electromagnéticos: atmósfera,
fibras ópticas, guía ondas, “vacío”, sólidos, líquidos, etc.
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Introduction
EléctricosCable coaxial
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Introduction
Electromagnéticos: fibras ópticas
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Introduction
Electromagnéticos: atmósfericos
Satélite
Retardo: 270 ms
wifii
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Introduction
Sistemas de cableado
1. Equipo de comunicación
2. Patch panel
3. Cable de patch
4. Cable horizontal
5. Enchufe de salida de información
6. Cable de área de usuario
7. Tarjeta adaptadora
8. Bastidor de distribución
Subsistema horizontal: 3, 4, 5
Subsistema área de usuario: 5, 6
Subsistema de administración: 2, 3, 8
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Introduction
Sistemas de cableado (cont.)
Subsistema de campus
Subsistema vertical
Se espera que no se propaguen fallas eléctricas entre pisos y entre edificios