8. internet
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El documento describe la historia e infraestructura básica de Internet. Comenzó en la década de 1960 para propósitos militares estadounidenses y se expandió a investigación académica. El protocolo fundamental TCP/IP se desarrolló en 1970 y permitió la interconexión de redes. En la actualidad, Internet es una red global descentralizada que utiliza direcciones IP, subredes, dominios y protocolos como TCP e IP para la comunicación entre sistemas.
8. internet
- 1. Carlos Segura González csegura@ull.es
- 2. Historia de Internet Direcciones IP Subredes Dominios de Internet Tipos de Conexiones a Internet Servicios y Aplicaciones
- 3. Internet es una red descentralizada a nivel mundial Se utiliza la familia de protocolos TCP/IP Protocolos más importantes: ◦ IP (Capa Internet) ◦ TCP (Capa Transporte) ◦ UDP (Capa Transporte)
- 4. Comienzos: 1960 Guerra Fría: diseñar redes robustas Paul Baran – Rand Corporation (fuerzas armadas) propuso dos ideas: ◦ Múltiples caminos: robustez frente a destrucción ◦ Conmutación de paquetes: división en fragmentos
- 5. Ventajas de la conmutación de paquetes: ◦ Mejor tolerancia a fallos: ¿Qué ocurre si falla tras enviar varios Mb? ◦ Mejor uso de la red: evitar caminos congestionados, aprovechar la utilización de varios enlaces, etc.
- 6. En el mismo periodo J.C.R. Licklider publicó un artículo en el que hipotetizaba sobre una red interncional: ◦ Analizó los posibles usos ◦ Analizó algunos requisitos técnicos ◦ La denominó Red Galáctica Licklider fue nombrado jefe de la oficina de procesado de la información de la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency)
- 7. En la DARPA Licklider esboza algunas ideas del diseño de la red Convence a investigadores del MIT de la importancia de investigar estos temas Lawrence G. Roberts del MIT realiza numerosas investigaciones sobre la conmutación de paquetes y se integra en la DARPA
- 8. Uniendo todas las investigaciones anteriores, en 1969 se crea ARPANET. ARPANET era una red que unía centros de investigación (4 de EEUU inicialmente). En 1973 se une el primer instituto de investigación que no es de EEUU (NORSAR) El protocolo utilizado en ARPANET se llamaba NCP (Network Control Protocol)
- 9. El protocolo NCP no había sido diseñado teniendo en mente el crecimiento de la red En 1972 se decide trabajar en un nuevo conjunto de protocolos: recibió el nombre de TCP/IP. Entre los protocolos diseñados cabe destacar: IP, TCP y UDP. En 1978 crean la versión 4, y se integra en ARPANET: es la versión usada hoy en día
- 10. En 1986 la National Science Foundation (NSF) crea la NSFNET que conectó a ARPANET. El objetivo era crear una red que no dependiese del Dpto. de Defensa de EEUU A esta red se podía unir cualquier institución. En unos años ARPANET desaparecería. El conjunto de todas las demás redes constituyen INTERNET.
- 11. Para que dos sistemas pueden comunicarse debe ser capaces de: ◦ Identificarse ◦ Localizarse En el protocolo IP se decidió que esto se debía conseguir con las direcciones IP. La dirección IP son 32 bits divididos en dos campos: ◦ Dirección de red ◦ Dirección de host
- 12. La dirección de red sirve para localizar equipos. Los routers intermedios conocen qué interfaz utilizar para llegar a una red. La dirección de host (junto a la dirección de red) sirve para identificar unívocamente a un host.
- 14. La versión más usada actualmente del protocolo IP es la 4. Las direcciones IP son una secuencia de 32 bits. Para facilitar el uso se escriben agrupados en 4 octetos: ◦ 11000001 10010001 01100101 00010010 ◦ 193. 145. 101. 18
- 15. La dirección IP se divide en dos: dirección de red (primeros bits), dirección de host (últimos bits) Dado que en Internet coexisten redes de distinto tamaño se decidió que el número de bits destinado a red o host no fuera constante. En unas direcciones IP hay más bits para identificar a la red que en otras.
- 16. Antes de comenzar: ◦ Recordatorio: con n bits, ¿Cuántos números podemos representar?
- 17. Para ello, se dividieron las direcciones IP en clases. Nombre de Intervalo del Bits destinados Bits destinados la clase primer octeto a la red al host A 1 – 127 8 24 B 128 – 191 16 16 C 192 - 223 24 8 Para saber la clase de una dirección IP nos fijamos en el valor del primer octeto ¿Por qué bits comienzan cada clase?
- 18. Determinar qué bits identifican a la red y cuáles al host IP 135 148 123 50 (decimal) IP (binario) 10000111 10010100 01111011 00110010
- 19. Determinar qué bits identifican a la red y cuáles al host Dirección de red Dirección de host IP 135 148 123 50 (decimal) IP (binario) 10000111 10010100 01111011 00110010
- 20. Para saber cuántas redes hay en una clase, o cuántas direcciones de host se pueden usar en una clase hay que tener en cuenta el número de bits Para identificar a los hosts hay dos direcciones reservadas (hay que restarlas): ◦ Dirección de broadcast: todos los bits a 1. ◦ Dirección de red: todos los bits a 0
- 21. ¿Cuántas hosts pueden haber en una red de clase A? ¿Y en una de clase B? ¿Y en una de clase C?
- 22. ¿Cuántas redes de clase A hay? ¿Cuántas redes de clase B hay?
- 23. Cantidad de Cantidad de Clase redes equipos A 127 16777214 B 16384 65534 C 2097152 254
- 24. La asignación de direcciones IP es llevada a cabo por la ICANN (Corporación de Internet para la Asignación de Nombres y Números) En función del tamaño de la red se asignan redes de clase A, B o C. Principales inconvenientes: ◦ Redes clase A (muy grandes) Desperdicio de ◦ Diferencias entre tamaños grandes Direcciones IP
- 25. Con el fin de evitar el desperdicio de direcciones IP surge el subnetting La idea clave es dividir una red en varias subredes que se pueden usar independientemente Esto se lleva a cabo con las máscaras de subred
- 26. La máscara de subred está formada por 32 bits. La máscara de subred sirve para indicar qué bits de una IP: ◦ Identifican a la subred (se ponen a 1) ◦ Identifican al host (se ponen a 0) Los bits que identifican a la red se determinan con la clase (en la máscara de subred se ponen a 1)
- 27. Supongamos la red 192.168.1.0 ◦ Es de clase C ◦ Si usamos la máscara: 255.255.255.192 ¿Cuántas subredes se forman? ¿Cuántos hosts se pueden usar en cada subred? Nota: en cada subred se reservan las direcciones de host con todos los bits a 0, o todos los bits a 1
- 28. Supongamos la red 192.168.1.0 ◦ Es de clase C ◦ Si usamos la máscara: 255.255.255.192 ¿Cuántas subredes se forman? 4 ¿Cuántos hosts se pueden usar en cada subred? 62
- 29. Supongamos la red 10.0.0.0 ◦ Si usamos la máscara: 255.255.255.0 ¿Cuántas subredes se forman? ¿Cuántos hosts se pueden usar en cada subred?
- 30. Supongamos la red 10.0.0.0 ◦ Si usamos la máscara: 255.255.255.0 ¿Cuántas subredes se forman? 65536 ¿Cuántos hosts se pueden usar en cada subred? 254
- 31. Una empresa está formada por 5 grupos de trabajo. La ICANN les ha concedido la red 200.145.101.0. A partir de esa red se quiere crear redes independientes para los 5 grupos: ◦ ¿Cuántos nodos pueden existir como máximo en cada una de las redes? ◦ ¿Qué mascara de subred tendría que utilizar? ◦ Si el número de grupos aumenta a 8, ¿habría que cambiar la máscara de subred? ◦ Si el número de grupos aumenta a 12, ¿habría que cambar la máscara de subred?
- 32. Una empresa está formada por 5 grupos de trabajo. La ICANN les ha concedido la red 200.145.101.0. A partir de esa red se quiere crear redes independientes para los 5 grupos: ◦ ¿Cuántos nodos pueden existir como máximo en cada una de las redes? 30 ◦ ¿Qué mascara de subred tendría que utilizar? 255.255.255.224 ◦ Si el número de grupos aumenta a 8, ¿habría que cambiar la máscara de subred? No ◦ Si el número de grupos aumento a 12, ¿habría que cambar la máscara de subred? Sí
- 33. Una empresa está formada por grupos de trabajo que quieren tener redes independientes. El grupo de trabajo que más ordenadores utiliza tiene 10 ordenadores. La ICANN les ha concedido la red 200.145.10.0. ◦ ¿Qué mascara de subred se tendría que utilizar con el objetivo de que se puedan constituir la mayor cantidad de grupos de trabajo posible? ◦ ¿Cuántas grupos de trabajo con redes independientes se podrían formar?
- 34. Una empresa está formada por grupos de trabajo que quieren tener redes independientes. El grupo de trabajo que más ordenadores utiliza tiene 10 ordenadores. La ICANN les ha concedido la red 200.145.10.0. ◦ ¿Qué mascara de subred se tendría que utilizar con el objetivo de que se puedan constituir la mayor cantidad de grupos de trabajo posible? 255.255.255.240 ◦ ¿Cuántas grupos de trabajo con redes independientes se podrían formar? 16
- 35. A pesar de que cada equipo está identificado por una dirección IP, no tendría sentido tener que usarla directamente para conectarnos al mismo. En su lugar, se usa el nombre de dominio (texto más fácil de recordar) para referirnos a los equipos. Los nombres de dominio están formados por dos o más cadenas de texto separados por puntos: ◦ www.google.es
- 36. El sistema de nombres de dominio (DNS – Domain Name System) es el encargado de traducir los nombres de dominio en direcciones IP Para ello se almacena una base de datos con las traducciones en un servidor DNS El servidor DNS se puede especificar: ◦ Manualmente ◦ Automáticamente: por DHCP
- 37. De forma “trasparente” al usuario, cada vez que usamos un nombre de dominio (navegador, por ejemplo): ◦ Se conecta al servidor DNS y le pregunta la IP asociada al dominio ◦ El servidor DNS le responde con la IP ◦ Se produce la conexión al servidor con la IP correspondiente
- 38. En Internet hay múltiples tipos de conexión: ATM, vía satélite, T3, etc. Una de las métricas que se utiliza para caracterizar a las conexiones es la velocidad. La velocidad comunicaciones se mide en bits/s. Se usa también: ◦ 1 Kbps = 1000 bits/s ◦ 1 Mbps = 1000 Kbps
- 39. En informática al calcular el espacio de un fichero hay dos diferencias: ◦ Se usa como base los bytes (no los bits) ◦ Se usan los prefijos: KB: 1024 bytes MB: 1024 KB Estimación de tiempo de descarga de un fichero.
- 40. Contrata una conexión de 1024 Kbps. Se quiere descargar un fichero de 12MB. Estime el tiempo que tardará en descargarlo.
- 41. Contrata una conexión de 1024 Kbps. Se quiere descargar un fichero de 12MB. Estime el tiempo que tardará en descargarlo.
- 42. Conexión analógica: ◦ Se utiliza la línea normal de teléfono RTC ◦ Se usa la misma frecuencia que usa la voz ◦ No se puede usar la línea para hablar a la vez que estamos usando la línea para conectar a Internet ◦ Se utiliza un modem (transformación de analógico a digital y viceversa) ◦ Velocidad máxima: 56 kbits/s
- 43. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line): ◦ Al igual que en la conexión analógica se usa la línea telefónica de par de cobre ◦ Usa frecuencia diferente a la de la voz ◦ Requiere el uso de splitter o microfiltros ◦ Se pude utilizar la línea para hablar a la vez que se usa para conectarse a Internet ◦ Velocidades mayores: hasta 24 Mbps
- 44. Conexión por cable de televisión: ◦ La señal de Internet va en el mismo cable que la señal de televisión ◦ Generalmente se usa el cable coaxial ◦ Ancho de banda mayores: 400 Mbps
- 45. Conexión móviles: ◦ No utilizan cable ◦ Usan las antenas de los móviles ◦ Diseñados para los teléfonos móviles pero también usada en portátiles ◦ Distinguimos varias tecnologías: 2G, GPRS, 3G ◦ Velocidades hasta 56 Mbps
- 46. Acceso a páginas Web ◦ Protocolo: HTTP ◦ Aplicación: navegadores web (firefox, Internet Explorer) Correo electrónico ◦ Protocolo: SMTP: enviar correos POP3: descargar correos ◦ Aplicación: Mozilla Thunderbird
- 47. Transferencia de archivos ◦ Protocolo: FTP ◦ Aplicación: Filezilla Chat ◦ Protocolo: IRC ◦ Aplicación: mIRC ◦ Canales de charla, moderadores
- 48. Mensajería instantánea ◦ Protocolos La mayoría son protocolos propietarios Uno abierto: XMPP ◦ Aplicación: Windows Live Messenge, Exodus Voz sobre IP ◦ Protocolo: conjunto de protocolo VoIP ◦ Aplicación: Skype
- 49. Videoconferencia ◦ Protocolo: definidos en la norma H.323 ◦ Aplicaciones: Windows Live Messenger Acceso a shell ◦ Protocolo: ssh ◦ Aplicaciones: Bitvise Tunnelier