Internet 1 : Protocoles et architecture

¡Hola a todos! ¡ Bienvenido a este módulo sobre Internet! En este video veremos el contenido global del módulo, el enfoque pedagógico y luego hablaremos sobre los protocolos y la arquitectura de Internet. En este módulo explicaré cómo funciona Internet, profundizando lo suficiente en los detalles para que sea concreto y al mismo tiempo accesible. no habrá ningún requisito previo en particular, excepto un poco de codificación de información. Si no tiene ningún conocimiento sobre ese tema, puede ver mi módulo sobre codificación de información aquí. En informática, a menudo tenemos 2 enfoques pedagógicos para explicar un sistema complejo. : uno llamado top-down y el otro bottom-up El enfoque top-down consiste en explicar primero el sistema global de manera superficial y luego cuáles son cada uno de sus componentes luego explicamos detalladamente cada componente y sus subcomponentes y así hasta explicamos el sistema en sus detalles más profundos, por otro lado, el enfoque ascendente consiste en explicar primero los sistemas más simples y cómo podemos combinarlos para crear sistemas más complejos y finalmente explicar el sistema global en su totalidad para este módulo sobre Internet.

Elegí utilizar un enfoque de arriba hacia abajo. El libro principal que utilizo se titula 'redes de computadoras: un enfoque de arriba hacia abajo'. Te aconsejo que lo leas si quieres saber más después de este módulo. En este módulo hay un aspecto que gané. No hablo de: seguridad. Prefiero explicar primero cómo funciona Internet cuando todos juegan limpio y luego haré otro módulo solo sobre seguridad y explicaré todas las fallas en Internet que podemos conocer. Comience el contenido real. Como todos saben, Internet es una red informática que une todo tipo de dispositivos: computadoras, teléfonos inteligentes, cámaras de vigilancia, automóviles, aviones, etc., todos están conectados entre sí a través de una red constituida por 3 entidades: primero tenemos los dispositivos conectados que llamamos hosts o sistemas finales porque están en los bordes de la red, luego tenemos todos los nodos internos de la red, por lo que puede ser su módem wifi, la antena 3g a la que se conecta con su teléfono o todos los demás sistemas internos que llamamos enrutadores o conmutadores, la tercera entidad es todo Los enlaces entre estos diferentes nodos pueden ser un cable, fibra óptica o simplemente el aire si es a través de ondas electromagnéticas.

Toda esta red se divide en subconjuntos que llamamos ISP. Proporcionan acceso a Internet, por ejemplo en Suiza. Tienen proveedores como Sunrise, Swisscom, Salt, Netplus que brindan acceso directamente a los sistemas finales. Esos ISP están conectados a otro ISP a nivel nacional que llamamos SWITCH. En Suiza también podemos mencionar los ISP académicos como EPFL que están conectados directamente. a SWITCH y así SWITCH también está conectado a otros ISP a nivel internacional. De esta manera todo Internet se divide en ISP que colaboran y se organizan jerárquicamente de esta manera los hosts intercambian información a través de la red pero no basta con comunicarse, para eso necesito un protocolo Un protocolo define los formatos y el orden de los mensajes intercambiados entre varios hosts así como las acciones que estos hosts deben realizar después de recibir o enviar estos mensajes. Puede parecer una definición un poco complicada pero veremos una analogía de cada día. muestra que usamos protocolos, así que considere, por ejemplo, el caso de un maestro que pregunta a sus alumnos si tienen alguna pregunta y el maestro envía un mensaje a sus alumnos que contiene la pregunta "¿tiene alguna pregunta?" cada alumno recibe estos mensajes, los analiza, y si no tiene una pregunta es convencional que no levante la mano, si tiene una pregunta levantará la mano y así le envía una señal al maestro el maestro ve esta señal y envía otra señal al estudiante, lo que significa que puede saber hacer su pregunta de manera similar, en una red informática, las entidades deben acordar de antemano un protocolo para comunicar un protocolo que probablemente todos ya conocen porque lo han visto en una URL.

en tu navegador es HTTP es el protocolo que se utiliza para la aplicación web, entonces para consultar sitios web así por ejemplo www.google.ch HTTP establece que para poder consultar un sitio web se debe enviar una solicitud al servidor con el siguiente formato : OBTÉN www.google.ch después de recibir esta solicitud, el servidor te responderá con un formato en html o css. Todas las comunicaciones dependen de estos protocolos predefinidos, hay muchos. Aquí te doy la lista de los que vamos a utilizar. Hablaremos en los próximos videos ¿ quién decide estos protocolos? Bueno, pueden ser empresas que crean protocolos para su aplicación o hay una entidad internacional para determinar los protocolos: IETF.

Pasemos ahora a la arquitectura de Internet. Como Internet es un sistema muy complejo, lo organizamos con capas, son abstracciones que Nos ayuda tener varios sistemas organizados en lugar de un gran sistema inmanejable. Para explicar cuáles son estas capas, usaré nuevamente una analogía. Imagina que quieres describir el sistema de tráfico aéreo, ¿qué sucede cuando tomas el avión? Primero compras un boleto, asumes que lo haces en el aeropuerto Luego dejas tu equipaje en el check-in, luego vas a la puerta para abordar Luego el lugar va a la pista para despegarlo luego realiza su viaje, llega a destino y aterriza en la pista el avión luego se dirige a la puerta de embarque para proceder al desembarque, luego reclamas tu equipaje y si no tuviste un buen viaje vas a reclamar para que te reembolsen el billete como puedes ver nuestro sistema está organizado en diferentes capas tenemos una capa de boletos, para vender y reembolsar boletos tenemos una capa de equipaje, para llevarlos y devolverlos tenemos una capa de puerta para embarque y desembarque tenemos una capa de pista para despegue y aterrizaje y tenemos una capa de viaje unir 2 aeropuertos para que cada capa brinde un servicio, solo si el servicio de la capa superior o subyacente ya se ha brindado permite gestionar mejor quién hace qué y el sistema global de manera similar, Internet también está organizado en capas, hay 5 de ellas: cada una de estas capas es responsable de un servicio, ahora presentaré cada una de ellas.

Comencemos con la capa de aplicación. Es la capa que concierne a todos los protocolos y aplicaciones que utiliza todos los días como usuario. Tenemos, por ejemplo, la aplicación web que utiliza. HTTP tiene correo electrónico que usa SMTP, POP, IMAP o incluso HTTP, tenemos transferencia de archivos que usa FTP, WhatsApp que usa XMPP o incluso el intercambio distribuido de archivos que usa el protocolo BitTorrent. Hay una gran cantidad de protocolos en la capa de aplicación. Hay casi tantas como aplicaciones, pueden ser públicas como las que mencioné, o privadas como el protocolo que usa Skype cuando 2 hosts se comunican con una aplicación como WhatsApp, intercambian información que está codificada con una secuencia de bits llamada 'mensaje' ese mensaje.

se enviará a través de Internet Si el concepto de codificación de información no le resulta claro, mire este módulo. Pasemos ahora a la capa de transporte, a diferencia de la capa de aplicación, la lista de protocolos es mucho más corta, solo hay 2: TCP y UDP cada uno. de estos protocolos se encarga de enviar un mensaje desde una aplicación en un host a otra aplicación en otro host lo hacen de una manera muy diferente: TCP garantiza que cada mensaje llegue a destino y en el orden correcto también establece una conexión entre los 2 hosts pero UDP no garantiza nada, solo intentará enviar los mensajes al destino pero lo hace más rápido que TCP por lo que es decisión de la aplicación elegir TCP o UDP, entraremos en más detalles cuáles son las ventajas.

y contras de estos 2 protocolos, por lo que en el nivel de la capa de aplicación tomamos el mensaje y lo pasamos a la capa de transporte, por lo que ya sea TCP o UDP, que es un programa en su computadora, este programa tomará el mensaje y le agregará cierta información (lo haremos). mira cuales) y creará lo que llamamos un segmento luego tenemos la capa de red, encargada de mover la información en la red utiliza para este fin varios protocolos, te enumero aquí los principales tenemos un protocolo más importante que el otro: IP. Es el protocolo para unir todo el sistema en esta capa, el objetivo es determinar las mejores rutas a través de la red, para ello también debe asignar direcciones a cada host y a cada nodo: las famosas direcciones IP, por lo que en su computadora tomamos el segmento creado por la capa de transporte y agregue alguna información como la dirección IP de su computadora y la dirección IP del destino al que desea enviar el segmento, todas estas informaciones juntas forman lo que llamamos un datagrama o un paquete, el datagrama se procesa por su computadora y por los nodos dentro de la red.

Pasemos ahora a la capa de enlace, si la capa de red es responsable de encontrar la ruta entre 2 hosts, la capa de enlace es responsable de encontrar la ruta entre 2 nodos, por ejemplo desde su computadora a tu módem wifi, desde tu teléfono a la antena 3g más cercana o de un enrutador a otro enrutador dependiendo del medio de comunicación, ya sea cable, fibra óptica u ondas electromagnéticas usaremos un protocolo de comunicación diferente, te lo doy aquí los principales también veremos que para comunicarnos entre 2 puntos, necesitamos otras direcciones: las direcciones MAC para eso, necesitamos otro protocolo: ARP Entonces, en su computadora, la capa de enlace toma el datagrama creado por la capa de red y lo agrega a él alguna información como las direcciones MAC para formar lo que llamamos una trama y finalmente tenemos la capa física, que es responsable de enviar todos los bits en la trama a través del enlace.

Realmente no lo discutiremos porque se trata más bien de electricidad y física. que informática ahora que les he presentado las diferentes capas de Internet hablaremos de encapsulación es el proceso de incluir una abstracción en otra en el caso de nuestras capas de Internet es un poco como muñecas rusas cuando busco un sitio web, Como hemos visto, creo una solicitud HTTP, esto forma un mensaje, coloco este mensaje en un segmento, que lo coloco en un datagrama, que lo coloco en un marco, este marco se enviará al módem wifi, por ejemplo, este módem wifi. recibe la trama, extrae el datagrama y mira las direcciones IP que ve, debe enviarlas más, por lo que las coloca en otra trama y las envía al siguiente enrutador el siguiente enrutador recibe la trama, extrae el datagrama y lo coloca en otra trama al siguiente enrutador y así sucesivamente, finalmente el servidor recibirá una trama, extrae el datagrama y ve que es para él, y luego extrae el segmento de allí, extrae el mensaje y ve la solicitud HTTP desde allí, podrá procesar esto.

solicitud, cree una respuesta HTTP y colóquela en un mensaje, en un segmento, en un datagrama, en un marco, y envíela de regreso. Espero que haya entendido este video de introducción sobre Internet. De acuerdo con nuestro enfoque de arriba hacia abajo, presenté la respuesta global. funcionamiento de Internet, sus diferentes capas en los próximos videos les presentaré cada una de estas capas ya les puedo adelantar que el próximo video será sobre la capa de aplicación, ¡hasta pronto!.

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