Establecimiento de la conexion

 (Protocolo de control de transmisión)
Este garantiza la entrega de toda la
información en el mismo orden en que
ha sido transmitida por la aplicación de
origen, lo que significa que este
proporciona fiabilidad a a la aplicación.
 Este tiene un servicio de conexión en
cuanto al flujo de datos y los errores.

 Este entrega a otra aplicación la misma
información de la aplicación de origen
 Esta confirmara la transmisión de la
información de lo contrario avisara a la
aplicación
 Este garantiza la entrega del flujo de
información en el mismo orden en el que le
fue entregado por la aplicación de origen
 Este entregara una copia de la información a la
aplicación de destino, si no este las eliminara.

El segmento TCP es un encapsulado que consta de una
cabecera y un cuerpo de datos. La cabecera consta de los
siguientes campos:
 Puerto de origen.(16 bits)
 Puerto de destino.(16 bits)
 Numero de secuencia: el TCP no se numera en segmentos
si no en bytes.(32 bits)
 Numero ACK: este numero menos uno identifica el ultimo
byte reconocido.(32 bits)
 Longitud de cabecera: este identifica desde donde
empiezan los datos, típicamente es de 20 bytes pero
puede llega a ser de 60 bytes.(4 bits)
 Campo reservado: este como su nombre lo indica es un
campo reservado y este inicia en ceros.(6 bits)

•Protocolo
three-way handshake.(necesita tres
segmentos TCP para establecer la conexión.

 Petición de la conexión : El TCP cliente envía
un segmento de petición de conexión al
servidor.
El segmento SYN especifica más parámetros,
tales como el puerto del servidor al que se
quiere conectar el cliente, y también la
medida máxima del segmento (MSS) que el
cliente transmitirá.

 El servidor responde a la petición de
establecimiento de la conexión con un
segmento SYN que indica el número de
secuencia inicial que utilizará.
Asimismo, este segmento contiene un
reconocimiento (ACK) del segmento SYN del
cliente que indica el ISN del cliente más 1 (el
número de secuencia inicial del cliente más
1).

 El cliente reconoce el segmento SYN (K) del
servidor con un reconocimiento que contiene
el ISN servidor más 1.
Se dice que quien envía el primer segmento
SYN (en este caso, el cliente) efectúa una
apertura activa (active open), mientras que
quien recibe el primer segmento SYN y envía
el próximo segmento SYN (en este caso, el
servidor) lleva a cabo una apertura pasiva
(passive open).

 TCP full duplex, en la que los datos fluyen en
ambos sentidos, independientes el uno del
otro, cualquier conexión debe cerrarse
independientemente.
 Es preciso tener en cuenta que tanto el cliente
como el servidor pueden cerrar la conexión.
Sin embargo, la situación normal es que la
aplicación cliente inicie la petición de
conexión y tenga, posiblemente, un usuario
interactivo que le pida su cierre con una
instruccion

1) El cliente envía un segmento TCP del tipo FIN con
el número de secuencia correspondiente (J). Ello
significa que a partir de este momento no habrá
más datos que fluyan en este sentido (cliente ®
servidor).
2) El servidor envía una confirmación del cierre por
medio de un ACK con el número de secuencia
recibido más 1 (J + 1).
El TCP servidor indica a su aplicación que el
cliente cierra la conexión. a aplicación servidor
indica a su TCP que la cierre a continuación.
3) El servidor envía un segmento TCP del tipo FIN al
cliente con el número de secuencia
correspondiente (K).

4) El TCP cliente responde automáticamente
con un ACK (K + 1).

La conexión que efectúa el cierre activo entra
en un estado denominado TIME_WAIT, de
manera que deberá esperar un tiempo (por
norma general, una o dos veces el MSL) antes
de utilizar de nuevo el mismo puerto. Lo más
habitual es que sea el cliente quien efectúe el
cierre activo. Como los clientes suelen utilizar
puertos locales efímeros, este tiempo de
espera no les afecta.

En el diagrama de estados del TCP se describen
los diferentes estados por los que pasa una
conexión desde su establecimiento hasta su
terminación, incluyendo la etapa de
transferencia de la información. Los nombres
de los estados TCP son los mismos que se
pueden consultar con la llamada al sistema
netstat.

El estado ESTABLISHED se corresponde con la
transferencia de la información. El resto de los
estados se corresponden con el establecimiento
y la terminación de la conexión, teniendo en
cuenta todas las maneras posibles de establecer
y cerrar una conexión en el TCP.

símbolos SYN, RST, FIN y ACK se corresponden con
los bits de indicación de la cabecera TCP

Desde aquí puede pasar a uno de los tres
estados que describen cómo se puede realizar
un cierre activo dependiendo de cómo se cierre
la conexión:
• Con un cierre simultáneo (simultaneous close), pasa
a CLOSING.
• Con la recepción de un ACK, pasa a FIN_WAIT_2,
donde espera recibir un FIN.
• Con la recepción de un FIN y un ACK, pasa a
TIME_WAIT, donde espera dos veces el MSL antes de
liberar el puerto.

Ya hemos visto que el extremo TCP que recibe
un FIN lleva a cabo un cierre pasivo. Por tanto,
pasa del estado ESTABLISHED al estado
CLOSE_WAIT enviando los indicadores ACK y
FIN correspondientes para acabar la conexión.

Una vez establecida la conexión, el TCP puede
empezar la transferencia de segmentos TCP en
ambos sentidos. Para transmitir información de
manera fiable, el TCP implementa protocolos de
control de errores y de flujo.

Los pasos que sigue el TCP para lograr la
transmisión de información son los siguientes:
1) Cuando el TCP envía datos, mantiene un temporizador hasta
que recibe un reconocimiento (ACK) del receptor. Si el
temporizador salta, el TCP retransmite los datos
2) Cuando el TCP recibe un segmento de datos, envía un
reconocimiento. Este último se puede retornar retrasado (no
de inmediato) si el TCP lo considera necesario
3) Si un segmento recibido es incorrecto (el checksum lo
indica), el TCP descarta el segmento y no debería enviar
la información. De hecho, como el TCP utiliza la técnica
de piggybacking (aprovecha los segmentos de datos que
viajan en sentido contrario), lo que hace es retornar un
segmento con el mismo número de ACK que había
reconocido la última vez. El transmisor verá un ACK con
un número repetido e interpretará que no le reconocen la
información. Este número se denomina ACK duplicado

4) Si los segmentos llegan desordenados (por debajo hay el
IP, que está no orientado a la conexión), el TCP reordena los
segmentos y pasa los datos (bytes) correctamente ordenados
a la aplicación. Si recibe segmentos duplicados, el TCP
descarta las copias
5) Como el TCP posee una memoria limitada, debe efectuar
un control de flujo. Con esta finalidad, cada extremo avisa de
los datos que está dispuesto a recibir en cada momento
utilizando el campo Ventana (se trata de un mecanismo de
ventana deslizante basado en bytes que explicaremos más
adelante)
El tipo de información que es preciso enviar puede
dividirse en datos interactivos y datos de gran
volumen. La diferencia entre ellos radica en la
cantidad de información que se transmite. Los datos
interactivos transmiten pocos bytes de información
(alrededor de 10), mientras que los datos de gran
volumen transmiten gran cantidad de datos (ocupan
la totalidad del tamaño del segmento TCP)

En este tipo de comunicación, es normal
enviar pocos datos. En una aplicación del tipo
telnet, En esta transferencia de información
intervienen pocos bytes desde el origen
(cliente) hasta el destino (servidor) y se
utilizan conjuntamente dos técnicas para
obtener un mejor aprovechamiento de la red:
 Reconocimientos retrasados
 Algoritmo de Nagle

En este tipo de transferencia, es normal que el
TCP no envíe los reconocimientos ACK
inmediatamente después de recibir los datos,
sino que esté un tiempo esperando a que haya
datos para enviar en sentido contrario, De este
modo se puede enviar el reconocimiento
encapsulado en los datos que retornan al
cliente

En numerosas ocasiones un cliente tiene muy
pocos datos para enviar (por ejemplo, sólo 1
byte). En este caso el TCP enviaría un segmento
sólo con 1 byte de datos y con 20 bytes de
cabecera TCP. El IP añadiría 20 bytes más de
cabecera, lo que proporciona un total de 40
bytes de control y 1 de datos

Hacer las cosas de este modo vuelven el
sistema lento, la solución que presenta el
algoritmo de Nagle es que una conexión TCP
solo puede tener un segmento de tamaño
pequeño sin que haya sido reconocido, es decir,
sólo puede haber un único segmento de
tamaño pequeño viajando por la red (en vuelo).
El resto de los segmentos de tamaño pequeño
no se pueden transmitir hasta que el ACK del
segmento pequeño que esté viajando por la red
haya llegado.

1. El TCP envía bytes hasta la secuencia 1.003. El
TCP receptor reconoce hasta el 999.
2. El TCP puede transmitir los 3 bytes restantes.
3. TCP puede transmitir del Byte 1007en 3 casos
específicos:
• TCP receptor reconoce los Bytes desde 1000, corriendo
el limite de la ventana hacia la derecha.
• TCP advierte una ventana superior a 7, moviendo la
ventana hacia la derecha.
• Combinación de las soluciones anteriores.

TCP notificara la existencia de una nueva
ventana de transición cuando:
 Reconozca datos
 Aceptación de la ventana
 Actualizara los datos

 El limite izquierdo alcanza el derecho: la
ventana vale 0 (zero window).

 Se recomiendo que el TCP transmisor no
comprima la ventana de transmisión.

 Distinción entre ventana comprimida y
ventana disminuida.

1. Ventana cerrada: racionamiento de datos (de
izquierda a derecha).
2. Ventana abierta: TCP envía datos (de derecha
hacia el mismo sentido).
3. Ventana comprimida: limite derecho se
mueve hacia el izquierdo.

 TCP activa temporizadores para la
entrega fiable de información.
 Los segmentos y recorridos se
pueden perder durante la
transmisión.
 se reprograman cuando hay
racionamientos, saltos o no ha
llegado.
 TEMPORIZADOR DE
RETRANSMISIONES
RTO(RETRANSMISSION TIME OUT).

 Tiempo desde la transmisión del segmento
hasta su reconociendo.
 Medicion: resta del instante de
transmisión(TCP) del segmento y el instante
en que es recibido(ACK).

Los retardos de los segmentos son variables:
 No se asegura que el segmento no tenga un
retardo superior y que el temporizador no
salte antes de tiempo.
 Si el temporizador se programa a un valor
mucho mayor que RR se perderá el tiempo.

 PROGRAMACION DISTRIBUIDA:
aprovechar la potencia y los recursos de los
ordenadores interconectados para llevar a
cabo una tarea de forma cooperativa.
Una aplicación distribuida está formada por
Varios programas que se ejecutan en
ordenadores diferentes y que se comunican
por medio de la red que une a los
ordenadores.

 DIVISION ROLES:

-CLIENTE: realiza una petición al servidor y
espera un resultado de la misma.
-SERVIDOR: ofrece un servicio que puede ser el
acceso a un recurso, la ejecución de
operaciones matemáticas complejas,
procesamiento de datos, etc.

Por norma general, los usuarios acceden a la aplicación por
medio del cliente.

El usuario de las aplicaciones puede ser una persona, pero
también otra aplicación. En el primer caso, el cliente debe
disponer de una interfaz de usuario que permita el diálogo,
canalizando las peticiones y mostrándole los resultados. En el
segundo, el acceso se suele implementar con llamadas a
funciones

Varios servidores ofrecen servicios
complementarios: cooperación
entre servidores(Sistema Servidor).

 El cliente puede evaluar
que el servicio de
múltiple servidores sea
transparente.
 La mayoría de
aplicaciones web siguen
este modelo
 Tienen que tener claro
dos especificaciones:
1. Especiación de los
servicios.
2. Especificación de los
protocolos de acceso.

 A medida que el uso de Internet fue
madurado, los usuarios de la Red sintieron la
necesidad de desempeñar un papel más
activo, y convertir sus máquinas en servidores
que otros puedan aprovechar.
 Existian aplicaciones consideradas peer-to-
peer porque permiten la comunicación directa
entre iguales, pero que necesitan de un
servidor externo (o varios) donde se centraliza
el control de la red Napster era un claro
ejemplo de este modelo.

El sistema de nombres de dominio, en que se
basa el DNS, proporciona un espacio de
nombres para referenciar recursos, que por
norma general son ordenadores conectados a la
red, pero que también pueden ser, por ejemplo,
buzones de correo electrónico.

Nota: En el sistema de nombres de dominio, los
nombres están organizados jerárquicamente en
forma de árbol. Cada nodo de este último tiene
una etiqueta que lo distingue de sus nodos
“hermanos”.
El nombre de dominio correspondiente a un
nodo se define como la secuencia formada por
las etiquetas existentes en el camino entre este
nodo y la raíz

Cada etiqueta constituye una cadena de caracteres de
longitud comprendida entre 0 y 63 caracteres. La
etiqueta con longitud 0 está reservada para el nodo
raíz.
Este formato no impone restricciones en los
caracteres que puede haber en una etiqueta; sin
embargo, establece una “sintaxis preferida” para
facilitar las implementaciones de otros servicios. De
acuerdo con esta última, los únicos caracteres válidos
en una etiqueta son las letras, mayúsculas o
minúsculas, los dígitos decimales y el símbolo “-
”, con la excepción de que el primer carácter sólo
puede ser una letra, y el último no puede ser “-”

cuando se desea utilizar una notación textual
para expresar un nombre de dominio, se sigue
la convención de concatenar las etiquetas que
lo forman, separándolas con el carácter “.”

TLD (top level domain , „dominios de nivel
superior‟); es decir los subordinados
directamente de la raíz, se utilizan para agrupar
dos diferentes tipos de organizaciones.

Tipos de organización Nombre del dominio
Empresas y organizaciones
com
comerciales
Universidades y centros educativos edu
Organismos gubernamentales gov
Organizaciones militares mil
Otros tipos de organizaciones org

Vale la pena rescatar que a medida que esto
se implemento han ido creciendo el numero
de nombres de dominio.

Los agentes que intervienen en el DNS son los
siguientes:
a) Los servidores, que reciben las consultas y
envían las respuestas correspondientes. Además
del acceso directo a una base de datos local, en la
que se encuentra una parte de la base de datos
total del sistema de nombres, el servidor tiene
acceso indirecto al resto de la base de datos por
medio de otros servidores. El conjunto de
servidores DNS constituye, un sistema servidor

b) Los resolvedores, que actúan como clientes del
servicio. Por norma general, un resolvedor es un
programa o una librería que recibe peticiones de
las aplicaciones de usuario, las traduce a consultas
DNS y extrae de las respuestas la información
solicitada. El resolvedor debe tener acceso directo
al menos a un servidor DNS.
Para hacer manejable la administración del sistema
de nombres de dominio, sus nodos están agrupados
en zonas. Cada zona está formada por un nodo
llamado superior y todos los que se encuentren en
los niveles jerárquicamente inferiores hasta llegar a
los nodos terminales o a nodos de otras zonas que
sean superiores

Ejemplo de un árbol dividido en
cuatro zonas

El administrador designado para esta autoridad puede añadir o borrar
nodos dentro de su zona, modificar la información de sus nodos o crear
nuevas subsanas y delegar su gestión en otras autoridades.
La información referida a una zona debe estar almacenada en la base
de datos local de un servidor, del que se dice que es un servidor con
autoridad sobre esta zona. Este último puede contestar directamente
las consultas que reciba sobre los nodos de su zona, sin necesidad de
acceder a otros servidores. Es decir, en este caso, el servidor enviará
respuestas con autoridad.

Si una consulta se refiere a otra zona, existen dos maneras posibles de
respuesta:
• En el modo no recursivo, la respuesta únicamente incluye una
referencia a algún servidor que puede proporcionar más
información. El cliente debe preocuparse de continuar realizando
consultas hasta encontrar la respuesta definitiva.
• Si el cliente solicita el modo recursivo, es el servidor quien se
ocupa de buscar la información donde sea preciso, y sólo puede
retornar la respuesta final o un error, pero no referencias a otros
servidores

Esta especificación requiere que
para cada zona hayan dos
servidores con autoridad.
a. Servidor primario: actualiza
ficheros originales.
b. Servidor secundario: actualiza
automáticamente las bases de
datos a partir del primario.

El esquema anterior puede sufrir varias
modificaciones:
1. El servidor DNS se encuentre en el mismo
ordenador que el resolvedor.
2. El resolvedor tenga acceso a diferentes
servidores DNS.

 El objetivo del servicio DNS es permitir la
obtención de información a partir del nombre
de dominio.
 Los registros de recursos forman parte de las
bases de datos DNS.

 Nombre: nombre de registros del nodo
asociado al registro.
 Clase: familia de protocolos utilizada en el
nombre.
 Tipo de vida(TTL): tiempo máximo que un
servidor o resolvedor puede guardar el
registro en la caché.

 Tipo: tipo de información del registro:
A: dirección de un ordenador.
CNAME: nombre canónico de un alias.
HINFO: información sobre el tipo de ordenador.
MX (Mail eXchanger): nombre de un servidor de
correo electrónico para un dominio.
NS: nombre de un servidor DNS con autoridad para
una zona.
PTR: nombre de un dominio que contiene
información relacionada con un nodo.
SOA (Start Of Authority): información sobre el nodo
superior de una zona.

 MB: nombre de un buzón de correo.
 MG: miembro de un grupo de correo.
 MR: nombre nuevo de un buzón de correo.
 MINFO: información sobre un buzón o una
lista de distribución de correo.
 WKS (Well Known Services): lista de servicios
que proporciona un ordenador.
 TXT: texto descriptivo.
 NULL: registro vacío.

 Datos de registro (RDATA): este valor
depende del tipo de registro:
A: el valor es de 32 bits (IP).
CNAME: nombre canónico del alias.
HINFO: cadena de caracteres.
MX: tiene dos subcampos:
1. Preferencia (menor el números, mayor
preferencia).
2. Nombre del servidor.
NS: nombre del ordenador.
PTR: nombre del dominio.

 SOA: el valor es RDATA:
1. MNAME: nombre del servidor primario de la zona.
2. RNAME: nombre del dominio.
3. SERIAL: numero con aumento cuando hayan
modificaciones.
4. REFRESH: tiempo para refrescar datos(Servidores
secundarios).
5. RETRY: Tiempo para intentar un refresco si no hay
contacto con el servidor primario.
6. EXPIRE: tiempo sin autoridad para servidor
secundario si no hay refresco.
7. MINIMUM: valor minimo de TTL.

 Pedir permiso al servidor primario para los
registros SOA.
 Comprobar variaciones en el SERIAL.
 Si hay variaciones, se realiza una
transferencia de datos de la zona.

 Es habitual utilizar una representación textual.
 Ejemplo: actualización y edición de un registro de
base de datos por parte de un administrador:
[nombre] ( [clase] [TTL] | [TTL] [clase] ) tipo
RDATA
Condiciones:
1. Utilización de paréntesis ().
2. Utilización de punto y coma (;).
3. Utilización del campo NOMBRE, CLASE y TTL.
4. Utilización de punto (.)
5. Utilización de etiquetas (*).

 Se realiza por medio de PTR.
 DNS opera para retornar operaciones
inversas.
 Pero es costoso para el servidor.
 La traducción de las direcciones IP a nombres
es útil para actualizar:
a. Registro PTR: dominio de IN- ADDR.ARPA.
b. A: nombre del ordenador.

 Los nombres del dominio IN-ADDR.ARPA
pueden tener hasta 4 etiquetas.
 Un nombre del dominio IN-ADDR.ARPA que
posea las 4 etiquetas, se asociara a un PTR.
 Si tiene menos de 4 etiquetas será un registro
PTR.

 MECANISMOS DE TRANSPORTE:
Para acceder al DNS se pueden utilizar los
protocolos de transporte UDP o TCP. Por norma
general, se utiliza UDP en las consultas de los
clientes,por su simplicidad y por los pocos
recursos que requiere. Si no llega la respuesta a
un datagrama en un tiempo determinado,
simplemente se retransmite (hasta que haya
transcurrido un tiempo máximo). En cambio, se
utiliza TCP cuando conviene asegurar una
transmisión fiable; por ejemplo, en las
transferencias de datos de una zona de un
servidor a otro. Tanto en un caso como en el
otro, el número de puerto utilizado es el 53.

• ID es un número
de 16 bits que
asigna quién
realiza la consulta
y que se copia en
la respuesta para
que se sepa a qué
consulta
corresponde.

• QR (Query/Response) es un bit que indica si
el mensaje es una consulta (0) o una
respuesta (1).
• OPCODE es un código de operación de 4 bits.
En la actualidad, hay definidos los de
consulta directa (QUERY, código 0), consulta
inversa (IQUERY, código 1) y petición de
estatus (STATUS, código 2).
 • AA (Authoritative Answer) es un bit que
informa de que el mensaje es una respuesta
con autoridad.

TC (Truncation) es un bit que avisa que el
mensaje se ha truncado porque no cabe en
un datagrama. Para saber cuál es su
contenido completo, es preciso utilizar el
protocolo TCP.
• RD (Recursion Desired) es un bit que indica
que el cliente solicita respuesta en modo
recursivo.
• RA (Recursion Available) es un bit que
informa de que el servidor soporta el modo
recursivo. Si los bits RD y RA valen 1, el
mensaje es una respuesta recursiva.

• RCODE es un código de respuesta de 4 bits.
Los códigos posibles son: ningún error (0),
error de formato (1), error interno del servidor
(2), dominio inexistente (3), operación no
implementada (4) o consulta rechazada (5).
• QDCOUNT, ANCOUNT, NSCOUNT, ARCOUNT
son números de 16 bits que indican cuántas
entradas hay en cada sección del mensaje:
pregunta, respuesta, autoridad e información
adicional, respectivamente.

 QNAME: nombre de dominio del que el cliente
desea obtener información.
• QTYPE: número de 16 bits que indica el tipo de
registro de recurso que el cliente quiere obtener
como respuesta. El valor de dicho campo puede ser
cualquiera de los números que pueden
encontrarse en el campo TYPE de un registro, o
uno de los siguientes:
– XFR (código 252): se utiliza para solicitar la
transferencia de todos los registros de una zona
(cuando un servidor secundario quiere refrescar su
base de datos).

– MAILB (código 253): sirve para solicitar todos
los registros relacionados con buzones (MB,
MG y MR).
– * (código 255): sirve para pedir todos los
registros de cualquier tipo correspondientes a
un nombre.
• QCLASS: número de 16 bits que indica la
clase de registros deseados.
Su valor puede ser el del campo CLASS de
los registros o el valor especial “*” (código
255), que representa todas las clases.

 Los mensajes correspondientes a las
respuestas contienen en la sección de
respuesta el conjunto de registros de recurso
que satisfacen los criterios dados por los
campos de la consulta. Es decir, el servidor
envía en la respuesta los registros
correspondientes al nombre solicitado que
concuerdan con el tipo o con los tipos
requeridos y en la clase o clases requeridas.

Sección de autoridad
En una respuesta, la sección de autoridad
puede contener registros que referencien un
servidor con autoridad para responder la
consulta (para el caso de las respuestas en
modo no recursivo).

Sección de información adicional
La sección de información adicional puede
contener otros registros de recurso
relacionados con la consulta, pero que no
forman parte de la respuesta.

Cuando un mensaje debe contener una cadena de
caracteres, se representa por medio de 1 byte, que
indica su longitud y, a continuación, los caracteres
de la cadena. Un nombre de dominio se representa
como una concatenación de cadenas, una para cada
una de las etiquetas que lo forman. Como los
nombres de dominio acaban con la etiqueta del
nodo raíz, una cadena que tenga por longitud 0 (y,
por tanto, ningún carácter a continuación) indica el
final del nombre. Para simplificar la Implementación
del servicio, la especificación RFC 1035 requiere que
la longitud total de un nombre de dominio no sea
superior a 255 bytes.

 Prácticamente todos los ordenadores conectados a la
red Internet incorporan alguna implementación de un
cliente DNS (por norma general, una librería de
funciones llamadas por las aplicaciones) para poder
acceder a otros ordenadores conociendo los
nombres de los mismos.
 En muchos sistemas Unix o GNU/Linux también se
encuentra disponible una utilidad denominada
nslookup, que sirve para efectuar consultas
directamente a un servidor DNS. En el modo de
funcionamiento básico, acepta comandos como los
siguientes:
 nombre:envía una consulta utilizando el nombre
especificado (valor del campo QNAME ) .
 server #servidor: cambia el servidor por defecto al
que se envían las consultas.

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