tema 16: comunicaciones en red

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Fundamentosde Telemática

Tema 16: Comunicaciones en RedTema 16: Comunicaciones en Red


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ÍndiceÍndice

Introducción.Introducción. Socket. Socket. URL.URL. Datagramas.Datagramas.


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IntroducciónIntroducción

Se puede realizar con cualquier lenguajeSe puede realizar con cualquier lenguaje java.netjava.net Las clases encapsulan el paradigma de “socket” Las clases encapsulan el paradigma de “socket”

(conectores) creados por BSD (Berkeley Software (conectores) creados por BSD (Berkeley Software Distribution) en la Universidad de Berkeley.Distribution) en la Universidad de Berkeley.

UNIX 4.2BSD (Bill Joy, en Sun Microsystems).UNIX 4.2BSD (Bill Joy, en Sun Microsystems). Los programas Java están en la capa de aplicación.Los programas Java están en la capa de aplicación. Pasos: Abrir, leer/escribir, cerrar.Pasos: Abrir, leer/escribir, cerrar.


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TCP (Transport Control Protocol)TCP (Transport Control Protocol)

Comunicaciones fiables, establecen una conexión y Comunicaciones fiables, establecen una conexión y comunicaciones en ambos sentidos.comunicaciones en ambos sentidos.

El orden en que se envían y reciben los datos es crítico.El orden en que se envían y reciben los datos es crítico. Servicio telefónico.Servicio telefónico. Ejemplos:Ejemplos:

HTTP (Hypertext Transfer Protocol)HTTP (Hypertext Transfer Protocol) FTP (File Transfer Protocol)FTP (File Transfer Protocol) TelnetTelnet

Clases: Clases: URLURL, , URLConnectionURLConnection, , SocketSocket y y ServerSocket.ServerSocket.


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UDP (User Datagram Protocol)UDP (User Datagram Protocol)

No está orientado a conexión. No se garantiza la No está orientado a conexión. No se garantiza la entrega.entrega.

Servicio postal.Servicio postal. Los paquetes de datos: Los paquetes de datos: datagramasdatagramas.. Clases: Clases: DatagramPacketDatagramPacket, , DatagramSocketDatagramSocket y y

MulticastSocketMulticastSocket..


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PuertosPuertos

Distingue la aplicación dentro de la máquina.Distingue la aplicación dentro de la máquina. Los datos van acompañados de Los datos van acompañados de

la dirección de la computadora (32 bits)la dirección de la computadora (32 bits) el puerto al que va destinado (16 bits)el puerto al que va destinado (16 bits)

Rango para los puertos: 0-65535Rango para los puertos: 0-65535


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ServidorServidorServidorServidor PuertoPuertoPuertoPuerto ClienteClienteClienteCliente


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TCP o UDPTCP o UDP

Aplic.Aplic.Aplic.Aplic. Aplic.Aplic.Aplic.Aplic. Aplic.Aplic.Aplic.Aplic. Aplic.Aplic.Aplic.Aplic.

puertopuerto puertopuerto puertopuerto puertopuerto

DatosDatos#puerto#puertoDatosDatos


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Conectores reservadosConectores reservados

13/udp13/udp daytime

PuertoPuerto ServicioServicio

23 /tcp23 /tcp telnet25 /tcp25 /tcp E-mail79 /tcp79 /tcp finger80 /tcp80 /tcp HTTP119 /tcp119 /tcp netnews

TCP/IP reserva los primeros 1024 para sus protocolos TCP/IP reserva los primeros 1024 para sus protocolos específicos.específicos.

21/tcp21/tcp ftp


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Servicio de nombres de Dominio (DNS)Servicio de nombres de Dominio (DNS)

Existe una jerarquía de nombres asociada a los Existe una jerarquía de nombres asociada a los números que representan las direcciones que se números que representan las direcciones que se conoce como DNS.conoce como DNS.

Permite teclear www.yahoo.com en vez de Permite teclear www.yahoo.com en vez de 205.216.146.71.205.216.146.71.


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AplicaciónAplicación(HTTP, ftp, telnet, ...)(HTTP, ftp, telnet, ...)

AplicaciónAplicación(HTTP, ftp, telnet, ...)(HTTP, ftp, telnet, ...)

TransporteTransporte(TCP, UDP, ...)(TCP, UDP, ...)

TransporteTransporte(TCP, UDP, ...)(TCP, UDP, ...)

RedRed(IP, ...)(IP, ...)

RedRed(IP, ...)(IP, ...)

EnlaceEnlace(dispositivo driver, ...)(dispositivo driver, ...)

EnlaceEnlace(dispositivo driver, ...)(dispositivo driver, ...)


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El paquete java.net (I)El paquete java.net (I)

SocketSocket Implementa un cliente Socket.Implementa un cliente Socket.

ServerSocketServerSocket Implementa un servidor Socket.Implementa un servidor Socket.

SocketImplSocketImpl Clase abstracta.Clase abstracta.

SocketPermissionSocketPermission Acceso a la red vía socketAcceso a la red vía socket


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El paquete java.net (II)El paquete java.net (II)

URLURL Puntero a un recurso en la world wide webPuntero a un recurso en la world wide webPuntero a un recurso en la world wide webPuntero a un recurso en la world wide web

URLConnectionURLConnection Clase abstracta. Superclase para comunic. entre aplic y URL.Clase abstracta. Superclase para comunic. entre aplic y URL.

URLClassLoaderURLClassLoader Carga clases y recursosCarga clases y recursosCarga clases y recursosCarga clases y recursos

URLDecoderURLDecoder Convierte el formato MIME en StringConvierte el formato MIME en String

URLEncoderURLEncoder Convierte el formato String en MIMEConvierte el formato String en MIMEConvierte el formato String en MIMEConvierte el formato String en MIME

URLStreamHandlerURLStreamHandler Clase abstracta.Clase abstracta.

HttpURLConnectionHttpURLConnection Un URLConnection con soporte para características http.Un URLConnection con soporte para características http.

JarURLConnectionJarURLConnection Uso de archivos JARUso de archivos JARUso de archivos JARUso de archivos JAR

ContentHandlerContentHandler Clase abstracta.Clase abstracta.Clase abstracta.Clase abstracta.


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El paquete java.net (III)El paquete java.net (III)

MulticastSocketMulticastSocket Tx/Rx de paquetes IP multicast.Tx/Rx de paquetes IP multicast.Tx/Rx de paquetes IP multicast.Tx/Rx de paquetes IP multicast.

DatagramPacketDatagramPacket Clase que representa un datagrama.Clase que representa un datagrama.

DatagramSocketDatagramSocket Tx/Rx de datagramas en un socket.Tx/Rx de datagramas en un socket.


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El paquete java.net (y IV)El paquete java.net (y IV)

InetAddressInetAddress Respresenta una dirección de IP.Respresenta una dirección de IP.

AuthenticatorAuthenticator Autentificación para una conexión a la red.Autentificación para una conexión a la red.Autentificación para una conexión a la red.Autentificación para una conexión a la red.

NetPermissionNetPermission Clase para permisos en la red.Clase para permisos en la red.Clase para permisos en la red.Clase para permisos en la red.

PasswordAuthenticationPasswordAuthentication Para autentificaciónPara autentificaciónPara autentificaciónPara autentificación


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InetAddressInetAddress

Encapsula direcciones IP y sus nombres.Encapsula direcciones IP y sus nombres. No tiene constructores visibles, pero se proporcionan métodos No tiene constructores visibles, pero se proporcionan métodos

estáticos.estáticos.

static InetAddress getLocalHost() Devuelve el objeto que representa al nodo local.

static InetAddress getByName(String nomNodo) Devuelve el nombre del nodo que se le pasa. Puede lanzar UnknownHostException (excepción de nodo

desconocido). static InetAddress[] getAllByName(String nomNod)

devuelve una matriz que representa todas las direcciones en las que se traduce un nombre dado.

Puede lanzar UnknownHostException.


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import java.net.InetAddress;

class dire{ public static void main(String args[]) {

InetAddress direccion;try{

direccion = InetAddress.getLocalHost();System.out.println(direccion);System.out.println();

direccion = InetAddress.getByName("trajano.us.es");System.out.println(direccion);System.out.println();InetAddress SW[] = InetAddress.getAllByName("trajano.us.es");for(int i = 0; i<SW.length; i++)

System.out.println(SW[i]);}catch (Exception e){

System.out.println("Error en ejecución: "+e);}

}}/*[16]-adriano:Mon> java direadriano/193.147.162.138

trajano.us.es/193.147.162.130

trajano.us.es/193.147.162.130 [17]-adriano:Mon> */


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Métodos no estáticosMétodos no estáticos

String getHostName() Devuelve como cadena el nombre del nodo.

byte[] getAddress() Devuelve una matriz de bytes de cuatro elementos que

representa la dirección en Internet del objeto en el "orden de bytes de la red".

String toString() Devuelve el nombre del nodo y la dirección IP. Ejemplo,

"starwave.com/192.147.170.6".

boolean equals(InetAddress otroNodo) Devuelve true si los objeto tiene la misma dirección.


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SocketSocket

SocketSocket: Comunic. de bajo nivel.: Comunic. de bajo nivel. URLURL y y URLConnectionURLConnection: Comunic. de alto nivel.: Comunic. de alto nivel. Sobre TCP, cada programa establece una conexión (cliente-Sobre TCP, cada programa establece una conexión (cliente-

servidor) y va ligado a un socket.servidor) y va ligado a un socket. Los socket son puntos finales del enlace.Los socket son puntos finales del enlace. Los procesos los trata como descriptores de ficheros.Los procesos los trata como descriptores de ficheros. El Cliente conoce:El Cliente conoce:

el nombre la máquina servidorael nombre la máquina servidora número de puerto al que está conectadonúmero de puerto al que está conectado

El Servidor:El Servidor: Acepta la conexiónAcepta la conexión


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Modelo de ComunicacionesModelo de Comunicaciones

ServidorServidor ClienteCliente

ServerSocket(#port)ServerSocket(#port)

accept()accept()Socket(host,#port)Socket(host,#port)

OutputStream OutputStream

InputStreamInputStream

OutputStream OutputStream

InputStreamInputStream

close()close() close()close()


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Constructores para el clienteConstructores para el cliente

Cuando se crea un objeto Socket, se establece una Cuando se crea un objeto Socket, se establece una conexión entre cliente y servidor.conexión entre cliente y servidor.

Socket(String nodo, int puerto) Crea un conector que conecta el nodo local con el

nodo y puerto especificados.

Socket(InetAddress dirección, int puerto) Crea un conector utilizando un objeto InetAddress

ya existente y un puerto. En total son 8 constructores (versión 1.2).

Puede lanzar UnknownHostException o IOException.


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Información del Socket y flujosInformación del Socket y flujos

InetAddress getInetAddress() Devuelve la InetAddress asociada con el objeto Socket.

int getPort() Devuelve el puerto remoto al que está conectado este objeto Socket.

int getLocalPort() Devuelve el puerto local al que está conectado este objeto Socket.

InputStream getInputStream() Devuelve el InputStream (flujo de entrada) asociado con este conector.

OutputStream getOutputStream() Devuelve el OutputStream (flujo de salida) asociado con este conector.

void close() Cierra el InputStream y el OutputStream.


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Constructores para el ServidorConstructores para el Servidor

ServerSocket(int puerto) Crea un conector en el servidor en un puerto

específico.

ServerSocket(int puerto, int backlog) Se configura la longitud máx. de la cola de entrada.

ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress dir) Ligada a una dirección.


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Creación de flujos de EntradaCreación de flujos de Entrada

En el clienteEn el cliente se crea un flujo de entrada para recibir se crea un flujo de entrada para recibir las respuestas del servidor (las respuestas del servidor (DataInputStreamDataInputStream))

Socket sock = new Socket(“host”,puerto);Socket sock = new Socket(“host”,puerto);

DataInputStream in = new DataInputStream(DataInputStream in = new DataInputStream(sock.getInputStream()sock.getInputStream());); DataInputStreamDataInputStream tiene métodos como tiene métodos como read()read(), ,

readLine()readLine(), , readChar(), readInt()readChar(), readInt(), …, … En el servidorEn el servidor también, para recibir a los clientes también, para recibir a los clientesServerSocket sock = new ServerSocket(puerto);ServerSocket sock = new ServerSocket(puerto);


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Creación de flujos de SalidaCreación de flujos de Salida

En el clienteEn el cliente se crea un flujo de salida para enviar se crea un flujo de salida para enviar información al servidor (información al servidor (DataOutputStreamDataOutputStream o o PrintStreamPrintStream))

PrintStream out = new PrintStream(PrintStream out = new PrintStream(sock.getOutputStream()sock.getOutputStream()););

DataOutputStream out = new DataOutputStream out = new DataInputStream(DataInputStream(sock.getOutputStream()sock.getOutputStream()););

PrintStreamPrintStream tiene los métodos tiene los métodos writewrite y y printlnprintln.. DataOutputStreamDataOutputStream escribe los datos primarios y escribe los datos primarios y

writeByteswriteBytes.. En el servidorEn el servidor se envía información al cliente se envía información al clientePrintStream out = new PrintStream(PrintStream out = new PrintStream(sock.getOutputStream()sock.getOutputStream()););


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import java.net.*;import java.io.*;

class Whois{ public static void main(String args[]) throws Exception{

int c;Socket s = new Socket("intermic.net",43);InputStream in = s.getInputStream();OutputStream out = s.getOutputStream();String str = (args.length==0 ? ”starwave.com”: args[0]+"\n”);byte buf[] = new byte[str.length()];

str.getBytes(0,str.length(), buf, 0 );out.write(buf);while((c = in.read()) != -1) {

System.out.println((char)c);}s.close();in.close();out.close();

}}


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import java.io.*;import java.net.*;

public class EchoClient { public static void main(String[] args) throws IOException {

Socket echoSocket = null; PrintWriter out = null; BufferedReader in = null;

try {

echoSocket = new Socket("adriano", 7);//crea un socket// dos siguientes lineas son para leer/escribir en socket

out = new PrintWriter(echoSocket.getOutputStream(), true); in = new BufferedReader(new

InputStreamReader(echoSocket.getInputStream()));

} catch (UnknownHostException e) { System.err.println("No conoce el host: adriano."); } catch (IOException e) { System.err.println("Error E/S en la conexion: adriano."); }

Continúa ...Continúa ...


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if(echoSocket!=null&& in!=null && out!=null){BufferedReader stdIn = new BufferedReader(new

InputStreamReader(System.in));String userInput;

while ((userInput = stdIn.readLine()) != null) { out.println(userInput); System.out.println("echo: " + in.readLine());}

out.close();in.close();stdIn.close();echoSocket.close();

} }}

Continuación …Continuación …


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Referencia (dirección) de un recurso de Internet.Referencia (dirección) de un recurso de Internet.

Protocolos: HTTP, FTP, Gopher, File y News.Protocolos: HTTP, FTP, Gopher, File y News. Nombre del recurso:Nombre del recurso:

URL (Uniform Resource Locator)URL (Uniform Resource Locator)

httphttp://java.sun.com://java.sun.com

Identificador de protocoloIdentificador de protocolo

Nombre del recursoNombre del recurso

Nombre hostNombre host Nombre de la máquina en la que está el recurso.Nombre de la máquina en la que está el recurso.

Nombre ficheroNombre fichero Nombre del camino al fichero en la máquina.Nombre del camino al fichero en la máquina.

Número de PuertoNúmero de Puerto Puerto al que se conecta (opcional).Puerto al que se conecta (opcional).

ReferenciaReferencia Referencia al nombre (opcional).Referencia al nombre (opcional).


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Constructores (I)Constructores (I)

URL absolutoURL absoluto, contiene toda la información para , contiene toda la información para alcanzar el recursoalcanzar el recurso

URLURL((StringString cadcad), ejemplo), ejemploURL gamelan = new URL("http://www.gamelan.com/");

URL relativoURL relativo, los ficheros HTML dan de forma , los ficheros HTML dan de forma relacionada con el fichero en el que están.relacionada con el fichero en el que están.

URLURL((URL URL base base ,String,String relativorelativo), ejemplo), ejemploURL game = new URL("http://www.gamelan.com/pages/");

URL gamelan = new URL(game,”Gamelan.html");


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Constructores (y II)Constructores (y II)

URL(String proto, String host, int port, String file)

URL(String proto, String host, String file)

URL gam = new URL ("http", ”www.gamelan.com”, 80, "/pages/Gamelan. html");

Crea un objeto URL para el siguiente URL:Crea un objeto URL para el siguiente URL:

http://www.gamelan.com:80/pages/Gamelan.network.html MalformedURLExceptionMalformedURLException

Si el protocolo es desconocido o los argumentos del Si el protocolo es desconocido o los argumentos del constructor son incorrectos.constructor son incorrectos.

Los objetos URL se escriben una vez (no se pueden Los objetos URL se escriben una vez (no se pueden cambiar).cambiar).


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MétodosMétodos

String getProtocol()Devuelve el componente identificador de protocolo del URL

String getHost()Devuelve el nombre de host del URL

int getPort()Devuelve el número de puerto del componente URL. Devuelve

un entero que es el número de puerto. Si el puerto no es asignado explicitamente devuelve -1.

String getFile()Devuelve el nombre del fichero del componente del URL.

String toExternalForm()Devuelve una cadena que representa un URL.


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EjemploEjemplo

import java.net.*;

class Patric{ public static void main(String args[]) throws MalformedURLException{

URL hp = new URL ("http://www.starwave.com/people/naughton/");System.out.println("Protocolo: "+ hp.getProtocol());System.out.println("Puerto: "+ hp.getPort());System.out.println("Nodo: "+ hp.getHost());System.out.println("Archivo: "+ hp.getFile());System.out.println("Ext: "+ hp.toExternalForm());

}}/*Protocolo: httpPuerto: -1Nodo: www.starwave.comArchivo: /people/naughton/Ext: http://www.starwave.com/people/naughton/ */


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Conexión a un URLConexión a un URL

URLConnection openConnection()URLConnection openConnection()


class URL0{ public static void main(String args[]) {

try{URL yahoo = new URL ("http://www.yahoo.com/");yahoo.openConnection();System.out.println("OK ");

}catch(MalformedURLException e){System.out.println("Excep: " + e);

}catch(IOException e){System.out.println("Excep: " + e);

} }}


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Leyendo de un URLLeyendo de un URL

InputStream openStream()InputStream openStream()


class URL1{ public static void main(String args[]) throws Exception{

URL yahoo = new URL ("http://www.yahoo.com/");BufferedReader in = new BufferedReader(

new InputStreamReader(yahoo.openStream()));

String inputLine;

while((inputLine = in.readLine())!= null)System.out.println(inputLine);

in.close(); }}


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Leyendo de un URLConnectionLeyendo de un URLConnection

InputStream getInputStream()InputStream getInputStream()import java.net.*;import java.io.*;

class URL2{ public static void main(String args[]) throws Exception{

URL yahoo = new URL ("http://www.yahoo.com/");URLConnection yc = yahoo.openConnection();BufferedReader in = new BufferedReader(

new InputStreamReader(yc.getInputStream()));

String inputLine;

while((inputLine = in.readLine())!= null)System.out.println(inputLine);

in.close(); }}


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DatagramasDatagramas

Los Datagramas se implementan sobre el protocolo Los Datagramas se implementan sobre el protocolo UDP, con dos clases:UDP, con dos clases:

DatagramPacketDatagramPacket, contiene los datos, contiene los datos DatagramSocketDatagramSocket, es el mecanismo para enviar o , es el mecanismo para enviar o

recibir los recibir los DatagramPacketDatagramPacket..


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MétodosMétodos

InetAddress getAddress()InetAddress getAddress() Devuelve la dir. de destino (para envíos)Devuelve la dir. de destino (para envíos)

int getPort()int getPort() Devuelve el número de puerto.Devuelve el número de puerto.

byte[] getData()byte[] getData() Devuelve el contenido del datagramaDevuelve el contenido del datagrama

int getLength()int getLength() Devuelve la longitud de los datos válidosDevuelve la longitud de los datos válidos

tema 16: comunicaciones en red

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