Introduction to TCP IP

Maestría en Redes de Comunicaciones. PUCE gxchafla@puce.edu.ec
Tecnología de Internet y
TCP/IP
Gustavo Chafla A. Ph.D.
gxchafla@puce.edu.ec

Exposiciones
• Presentación en Power Point
• Grupos de 2 personas
• Duración: 90 minutos
• Estructura de la exposición
– Índice
– Contenido
– Conclusiones
• Importante incluir información gráfica,
animaciones y ejemplos de los conceptos.
• Exposiciones: Definir Fecha
• Examen Final: Definir Fecha

Temas
• Los temas pueden ser sugeridos
por los estudiantes y relacionados
con la asignatura.
• Entre otros se sugiere:
– Redes MultiPlay
– Domótica y Control
– Estado del arte de los Switches
– Estado del arte de los Routers
– Aplicaciones de control y
monitorización de red

Bibliografía
• RFC 793 Transmission Control Protocol DARPA
Internet Program Protocol Specification 1981
• RFC 791 Internet Protocol DARPA Internet Program
Protocol Specification 1981
• Internetworking with TCP/IP Vol.1: Principles,
Protocols, and Architecture (4ta Edición). Douglas E.
Comer Prentice Hall 2000
• Hands-On. TCP/IP. Paul Simoneau. McGraw-Hill
1997
• TCP/IP Dr. Sidnie Feit, Segunda Edición. McGraw-
Hill 1997
• Optimizing Bandwidth, Michele Petrovsky. McGraw-
Hill 1998

Introducción a TCP/IP
• Definición
• Nacimiento de TCP/IP
• Protocolo TCP/IP
• La Internet

Definición Formal TCP
“The Transmission Control Protocol (TCP) is
intended for use as a highly reliable host-to-host
protocol between hosts in packet-switched
computer communication networks, and in
interconnected systems of such networks”
RFC 793

Definición formal IP
“The Internet Protocol is designed for use in
interconnected systems of packet-switched computer
communication networks. The internet protocol provides
for transmitting blocks of data called datagrams from
sources to destinations, where sources and destinations
are hosts identified by fixed length addresses. The
internet protocol also provides for fragmentation and
reassembly of long datagrams, if necessary, for
transmission through "small packet" networks”
RFC 791

Donde aplicar TCP/IP
• Que hacer cuando las aplicaciones de la
red se desconectan?
• Que hacer si las aplicaciones de red son
lentas?
• Cómo calcular el ancho de banda
necesario en una conexión?
• Cómo calcular el ancho de banda real que
ofrece el proveedor?
• Cómo saber qué hacen los usuarios en la
red?
• Etc…..

Nacimiento de TCP/IP
• 1960 ARPA (Advance Research Project Asociation). Investigación de
nuevas tecnologías de comunicación.
• 1969 ARPANET.
– Primera red de conmutación de paquetes.
– Lenta susceptible a caídas constantes
• 1974 Cerf y Kahn
–Diseño de un nuevo conjunto de protocolos
–Diseño básico para el desarrollo de IP y de TCP
• 1975 DCA (Defense Communication Agency). Controla la red.
• 1978 Demostración del nuevo protocolo
–Envío de datos desde California a Londres
• 1980 Inicio del uso del nuevo conjunto de protocolos
–La red estaba compuesta de 100 nodos
• 1981 Se especifica los RFC 791, 793 para IP y TCP respectivamente
• 1982 El departamento de defensa de EEUU adopta TCP/IP como un
estándar
• 1983 ARPANET incluye 300 computadores

Otros datos de Interés
• 1986 NSF empieza a dar servicio a 56 Kbps para
interconectar 5 supercomputadores
• 1988 El primer gusano de Internet ataca 6000 de las
60000 computadoras conectadas a Internet.
• 1988 Se especifica la torre de protocolos ISO.
• 1990 La universidad de McGill lanza el primer
programa de búsqueda de Internet Archie.
• 1990 El primer ISP comercial ofrece servicio.
• 1992 Nace el World Wide Web.
• 1995 WWW se convierte en el principal uso de
Internet
• 1995 El Vaticano se une a la red.

Módulo de
acceso a la
red
Módulo de
acceso a la
red
Módulo del
servicio de
comunicaciones
Módulo del
servicio de
comunicaciones
Protocolo: Conjunto de
acuerdos y reglas que
regulan el intercambio
de datos entre dos entidades
Aplicación para
la transferencia
de archivos
Aplicación para
la transferencia
de archivos
Red de
Datos
transferencia
de archivo
Mensajes del servicio
de comunicaciones
Interfaz
de red
CopyrightDanielDíazA
Concepto de Protocolo

Características TCP/IP
•Robusto, Confiable.
– Resistir tasas de error elevadas
– Mecanismos de recuperación frente a errores
• Adaptable/Auto-Configurable
– Soporte de encaminamiento transparente en
caso de pérdida de líneas o nodos
– Adición de nuevas redes sin interrupción del
servicio
• Independiente del hardware subyacente
– Conectar equipos de diferentes proveedores

La Internet
Motivación:
• TCP/IP:
– Juntar con facilidad diferentes
tecnologías de redes
– Fácil implantación y utilización
– Crecimiento constante y sin interrupción
• TCP es una tecnología abierta
• ARPANET permitía conectar redes
académicas, militares y comerciales

Arquitectura TCP/IP
• Capas del Protocolo
• Revisión del Protocolo
• Encaminadores y Topología
• Arquitectura TCP
• Arquitectura UDP

Aplicación
TCP UDP
Transporte
IP
RED
Enlace de Datos
Capa Física
Aplicación
TCP UDP
Transporte
IP
RED
Interfaz de
red
Red Física
Mensaje idéntico
Paquete idéntico
Datagrama idéntico
Trama idénticos
Procesos
de usuario
Sistema Operativo
Capas del Protocolo
Interfaz de
Red

Maneja los mensajes de una aplicación en
particular p.e: Telnet, FTP, SMTP, SNMP, etc.
Suministra a la aplicación un flujo de datos entre
dos hosts p.e: TCP y UDP.
Se conoce también como internet, maneja el envío
y recepción de datagramas en la red p.e: IP,ICMP.
Maneja el enlace de datos y la interfaz física con la
red p.e: Ethernet, xDSL, Token ring, etc.
TCP/IP es una combinación
de varios protocolos
Internet
Protocol
Suite
Aplicación
Transporte
Red
Interfaz de
red
Funciones de las Capas

Físico
Enlace de
datos
Red
Transporte
Sesión
Presentación
Aplicación
OSI
1
2
3
4
5
6
7
Interfaz de
red
Internet
Transporte
Aplicación
TCP/IP
1
2
3
4
Física +
enlace de datos
Modelo ISO vs TCP/IP

Datos
Datos de Aplicación
Cabecera
TCP
Cabecera
IP
Cabecera
TCP
Cabecera
IP
Cabecera
TCP
Cabecera
Ethernet
Cola
Ethernet
Cabecera
Aplicación
Datos
Segmento TCP
Datagrama IP
Trama Ethernet
14 20 20 4
46 a 1500 bytes
CopyrightGustavoChaflaA
Controlador
Ethernet
IP
TCP
Ethernet
Aplicación
Empaquetamiento

Protocolo de acceso de red
Protocolo Internet IP
OSPFICMP
BGP HTTP SMTP SNMP
Suit de Protocolos
TCP
Conexiones Punto a Punto
TELNET
FTP
UDP
Mensajes Individuales
DNS

Conexión Punto a punto
Local
Area
Network
Wide Area
Packet Network
Router
Internet
Router
Router
Encaminadores y Topología

• Proceso donde los paquetes son transportados
desde un host en una red a otro host en otra
red, atravesando uno o varios routers.
•Enrutamiento consiste de dos operaciones
distintas:
- Gestión de la base de datos de enrutamiento. Cada
router mantiene una base de datos de las redes de
destino. Uso de protocolos RIP, OSPF, etc.
- Envío de los paquetes. La dirección IP de destino es
extraída y comparada como entrada en la tabla de
enrutamiento
• Proceso que se ejecuta tanto en los hosts
como en los routers
Encaminamiento - Routing

Tablas de Encaminamiento
•En redes pequeñas las tablas de encaminamiento
pueden mantenerse de forma estática y/o manual
• En redes extensas la configuración debe hacerse
de forma dinámica. Es trabajo de los routers:
– Determinar si una red ha sido añadida
– Determinar si un enlace se ha caído y que el destino no
se puede alcanzar
– Determinar que un nuevo router ha sido añadido a la
red.
• Mecanismo: Uso de protocolos de encaminamiento
p.e: RIP, OSPF

Tabla de ruteo (Hosts?)

Arquitectura TCP
• Los hosts implementan el protocolo
• Debe garantizar:
– Garantía de entrega
– Secuencia
– Integridad
– No duplicación
• Mecanismo
– Numerar cada segmento
– Inicializar temporizadores
– Asentimientos (Ack)

Arquitectura UDP
• El protocolo se implementa en los Hosts
• No garantiza la entrega
– La confirmación de la entrega depende de la
aplicación, no del protocolo
• Añade la cabecera a los datos y los
transmite
• La relación de los datagramas entregados
depende de la aplicación

Fin de la Introducción
de TCP/IP

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