Redes de computadoras

1. Redes de Computadores e Internet
 Cuando se conectan entre si 2 o más recursos de Hardware
(computadoras, impresoras, etc.) se forma una red de computadores.
 Cada recurso de Hardware presente en una red recibe el nombre de
“host”.
 A una red que conecta entre si a varias redes, se la llama “interred”
(internetwork). Las redes de una interred se conectan entre sí a través de
computadores especiales que se denominan routers (encaminadores) o
pasarelas (gateways).
 Internet es una interred formada por cientos de miles de redes.
 No todas las redes están conectadas directamente.
 Dos redes pueden estar conectadas a través de múltiples rutas.

2. Fundamentos de la Redes
Razones para utilizar redes de computadores:
 Compartir recursos de computación.
 Como medio de comunicación (barato, rápido y seguro)
 Eficiencia de costos de procesamiento. Por el mismo precio se
obtiene más potencia de cálculo con una red de estaciones de
trabajo que con un minicomputador o un mainframe.
 Mayor disponibilidad. Si se utiliza un único minicomputador o un
mainframe, todos los trabajos se detienen si algo falla en el
computador. En una red, si uno de los computadores sufre un
fallo, el resto de los equipos de la red sigue funcionando y permite
seguir trabajando.

3. Modelos de Red
Algunos aspectos para el diseño e implementación de redes:
 El tipo de medio físico de comunicación o canal de comunicación.
 La topología de la red, esto es, la disposición física de los elementos de la red
(Por ejemplo: bus, anillo, etc.)
 Los protocolos (conjuntos de reglas) que se utilizan para permitir que un
elemento de una red acceda al medio físico antes de iniciar la transmisión de
datos.
 Los protocolos que se utilizan para rutear los datos de las aplicaciones (por
ejemplo una página web) desde un elemento de una LAN a otro, o de un
elemento de una red a un elemento de otra red en una interred.
 Los protocolos utilizados para el transporte de datos entre un proceso de un
host y un proceso de otro host.
 Los protocolos utilizados por el software para proporcionar aplicaciones
específicas, tales como telnet o ftp.

4. Modelos de Red (cont.)
7 Aplicación
6 Presentación
5 Sesión
4 Transporte
3 Red
2 Enlace de Datos
1 Física
5 Aplicación
4 Transporte
3 Red
2 Enlace
1 Dispositivo / Física
Modelo OSI Modelo TCP/IP

5. Los protocolos TCP/IP
 La mayoría de estos protocolos quedan fuera del alcance de este
curso. Sólo trataremos brevemente los temas más relevantes.
5 Aplicación http, telnet, smtp, ftp, ping, time, etc.
4 Transporte TCP, UDP, Sockets puros
3 Red IPv4, IPv6, ICMP, IGMP
2 Enlace Ethernet, Token Ring, ATM, etc.
1 Física Dispositivo / Física

6. TCP y UDP
 La función de la capa de transporte es transmitir datos de aplicación desde
nuestro computador a otro computador remoto y viceversa.
 Este servicio de entrega puede ser sencillo, limitándose a “hacer lo posible”,
pero sin garantizar la entrega de los datos (servicio UDP), o puede ser del tipo
que garantiza una “entrega segura y ordenada” de los datos de aplicación
(servicio TCP)
 Como es posible que múltiples procesos de cliente y de servidor estén
utilizando TCP y/o UDP simultáneamente, estos protocolos identifican a cada
proceso que se ejecuta mediante un entero positivo de 16 bits (entre 0 y 65.535)
que se denomina número de puerto.
 Los números de puerto del 0 al 1.023 son los que se denominan puertos
conocidos y están controlados por la Internet Assigned Numbers Authority.
(IANA). Los servicios conocidos (como ftp y telnet) reciben puertos que se
encuentran dentro del rango de puertos conocidos.

7. Ruteado de Datos (El protocolo IP)
 La capa de red tiene la responsabilidad de rutear los datos hacia el elemento de
destino.
 El protocolo IP transporta paquetes de TCP o de UDP que contienen datos de
aplicación en sus propios paquetes llamados Datagramas IP.
 El algoritmo de ruteo es del tipo “hacer lo posible”.
 La versión actual de IP es IPv4. La nueva versión IPv6 aún no está disponible en la
mayoría de los sistema operativos.
 La descripción de los algoritmos de ruteo está fuera del alcance de esta materia,
pero describiremos un componente clave. El método de direccionamiento
(denominación) de IP. Esta es La clave del ruteo, y es la asignación exclusiva para
todos y cada uno de los hosts de Internet. Esto se hace identificando de forma
exclusiva la red en que se encuentra e identificando después de forma exclusiva al
host dentro de esa red.
 El ID (un entero positivo de 32 bits en IPv4 y un entero positivo de 128 bits en IPv6)
se denomina dirección IP del Host.

8. Direcciones IP
 Todo datagrama IP contiene en su interior la dirección IP del remitente y
la del destinatario.
 La dirección IP del remitente permite al receptor identificar al remitente y
responderle.
 Los hosts y los routers llevan a cabo el enrutamiento examinando la
dirección IP del destinatario presente en los datagramas IP.
 En IPv4 la dirección IP está dividida en tres campos:
 La clase de dirección,
 ID de red,
 ID de elemento.
 La clase de dirección identifica el número de bits que se utilizan en los
campos de ID de red e ID de elemento. Este método da lugar a cinco
clases de dirección: A, B, C, D y E.

9. Nombres simbólicos
 Las personas prefieren utilizan nombres simbólicos en lugar de direcciones
numéricas. Los nombres son más fáciles de recordar, especialmente con la
transición a direcciones de 128 bits en IPv6.
 Además, los nombres pueden permanecer igual aunque cambien las
direcciones numéricas.
 Al igual que la dirección IP, el nombre simbólico de un elemento de internet
tiene que ser único.
 Internet permite usar nombres simbólicos dentro de un esquema jerárquico de
nominación. Los nombres simbólicos tienen el formato siguiente:
nombre_host.nombre_donminio
 En donde “nombre_dominio” es el nombre simbólico que alude al lugar del host
y que es asignado por parte del Network Information Center (NIC). El
nombre_dominio consta de de dos (o más) cadenas separadas mediante un
punto (.)

10. Servidores de nombres (Cont.)
 Un método alternativo (ya antiguo), para utilizar los servicios de DNS consiste
en emplear un archivo estático de hosts. Normalmente /etc/hosts.
 Este archivo contiene los nombres de dominios y sus direcciones IP, uno por
línea.
 Este método presenta dos problemas:
 Su implementación (y actualización) depende de la forma en que el administrador
configure el sistema.
 El tamaño de Internet, y su velocidad de crecimiento harían que al archivo de
nombres fuera inmenso.
 El comando “ifconfig” permite visualizar la dirección IP y otras informaciones
relativas a la interfaz de nuestro computador con la red.
 El comando “nslookup” sirve para encontrar la dirección IP de un computador
cuyo nombre se le pasa como parámetro.

11. El Modelo Cliente - Servidor
 Los servicios de Internet están implementados empleando un
paradigma en el cuál el software de los servicios está fragmentado
en dos partes.
 La parte que se ejecuta en el computador al que está conectado el
usuario que invoca la aplicación, se denomina “Cliente”.
 La parte que normalmente empieza a ejecutarse cuando arranca el
computador se denomina “Servidor”.
 Por una parte, el servidor está en marcha indefinidamente,
esperando a que llegue la solicitud de un cliente. Al recibir una
solicitud, el servidor sirve la solicitud del cliente y espera la
llegada de una nueva solicitud. Por otra parte, el cliente sólo
empieza a funcionar cuando un usuario ejecuta el programa para
emplear uno de los servicios que ofrece el servidor.

12. Software de Aplicación
 Los comandos “hostname” y “uname” permiten ver el nombre del host al que
estamos conectados.
 Los comandos “rwho” y “rusers” permiten visualizar información relativa a los
usuarios que están utilizando actualmente hosts en nuestra red.
 El comando “ruptime” permite visualizar el estado de todos los hostos conectados a
nuestra LAN.
 El comando “ping” permite combrobar el estado de una red o de un host en
particular. Para esto envía un datagrama IP al Host para comprobar si se encuentra
en la red.
 El comando “finger” permite visualizar información relativa a los usuarios de un host
local o remoto.
 El comando “talk” permite comunicarnos interactivamente (chatear) con un usuario
de nuestro propio host o de algún host remoto.
 El comando “traceroute” sirve para mostrar la ruta (los nombres de los routers que
hay en la ruta) entre nuestro host y un host remoto. Además, nos da una idea de la
rapidez de la ruta.
 Para más información sobre estos comandos dirijase a las páginas de manual de los
mismos.