UNIDAD 4. comunicaciones
4.1 TCP IP
4.2 Modelo cliente-servidor
Con la proliferación de ordenadores personales de bajo coste en el mercado, los recursos de sistemas de información existentes en cualquier organización se pueden distribuir entre ordenadores de diferentes tipos: ordenadores personales de gama baja, media y alta, estaciones de trabajo, miniordenadores o incluso grandes ordenadores.El concepto de cliente/servidor proporciona una forma eficiente de utilizar todos estos recursos de máquina de tal forma que la seguridad y fiabilidad que proporcionan los entornos mainframe se traspasa a la red de área local. A esto hay que añadir la ventaja de la potencia y simplicidad de los ordenadores personales.La arquitectura cliente/servidor es un modelo para el desarrollo de sistemas de información en el que las transacciones se dividen en procesos independientes que cooperan entre sí para intercambiar información, servicios o recursos. Se denomina cliente al proceso que inicia el diálogo o solicita los recursos y servidor al proceso que responde a las solicitudes.En este modelo las aplicaciones se dividen de forma que el servidor contiene la parte que debe ser compartida por varios usuarios, y en el cliente permanece sólo lo particular de cada usuario.
Los clientes realizan generalmente funciones como:
- Manejo de la interfaz de usuario.
- Captura y validación de los datos de entrada.
- Generación de consultas e informes sobre las bases de datos.
- Por su parte los servidores realizan, entre otras, las siguientes funciones:
- Gestión de periféricos compartidos.
- Control de accesos concurrentes a bases de datos compartidas.
- Enlaces de comunicaciones con otras redes de área local o extensa.
Siempre que un cliente requiere un servicio lo solicita al servidor correspondiente y éste le responde proporcionándolo. Normalmente, pero no necesariamente, el cliente y el servidor están ubicados en distintos procesadores. Los clientes se suelen situar en ordenadores personales y/o estaciones de trabajo y los servidores en procesadores departamentales o de grupo.
Entre las principales características de la arquitectura cliente/servidor se pueden destacar las siguientes:
- El servidor presenta a todos sus clientes una interfaz única y bien definida.
- El cliente no necesita conocer la lógica del servidor, sólo su interfaz externa.
- El cliente no depende de la ubicación física del servidor, ni del tipo de equipo físico en el que se encuentra, ni de su sistema operativo.
- Los cambios en el servidor implican pocos o ningún cambio en el cliente.
4.3 Socket
Los sockets proporcionan una comunicación de dos vías, punto a punto entre dos procesos. Los sockets son muy versátiles y son un componente básico de comunicación entre interprocesos e intersistemas. Un socket es un punto final de comunicación al cual se puede asociar un nombre. Este tiene un tipo y uno o más procesos asociados.Los sockets existen en los dominios de comunicación. Un socket de dominio es una representación que da una estructura de direccionamiento y un conjunto de protocolos. Los sockets se conectan solamente con sockets en el mismo dominio. Veintitrés dominios de sockets son identificados (ver ), de los cuales solamente los dominios de UNIX e Internet son normalmente sockets de Linux usados para comunicarse entre procesos en un sólo sistema, como otras formas de comunicación entre procesos.El dominio de UNIX da un espacio de direcciones de socket en un sistema. Los sockets de dominio de UNIX son nombrados con las rutas de UNIX. Los sockets pueden también ser usados para comunicar procesos entre diferentes sistemas. El espacio de direcciones del socket entre los sistemas conectados es llamado el dominio de Internet.La comunicación del dominio de Internet usa la suite del protocolo de Internet TCP/IP.Los tipos de socket definen las propiedades de comunicación visibles para la aplicación. Los procesos se comunican solamente entre los sockets del mismo tipo.
Existen cinco tipos de sockets.
1. Socket de flujo, da un flujo de datos de dos vías, confiable, y sin duplicados sin límites de grabación. El flujo opera en forma parecida a una conversación telefónica. El tipo del socket es SOCK_STREAM, el cual en el dominio de Internet usa TCP (Transmission Control Protocol).
2. Socket de datagrama, soporta un flujo de mensajes de dos vías. En un socket de datagrama podría recibir mensajes en diferente orden de la secuencia de la cual los mensajes fueron envíados. Los límites de grabación en los datos son preservados. Los sockets de datagrama operan parecidos a pasar cartas hacia adelante y hacia atrás en el correo. El tipo de socket es SOCK_DGRAM, el cual en el dominio de internet usa UDP (User Datagram Protocol).
3. Socket de paquete secuencial, da una conexión de dos vías, secuencial y confiable para datagramas de una longitud fija máxima. El tipo de socket es SOCK_SEQPACKET. No hay protocolo implementado para este tipo de cualquier familia de protocolos.
4. raw socket, da acceso a los protocolos de comunicación subyacente.
Los sockets son usualmente datagramas orientados, pero sus características exactas dependen de la interfaz dada por el protocolo.
4.4Comunicación Orientada a conexión y sin conexión
En una operación de transporte confiable donde un dispositivo quiere enviar una comunicación orientada a conexión, se debe comunicar con el dispositivo remoto para establecer una sesión. Este proceso se llama establecimiento de llamada (call set up o three-way handshake). Se transmiten los datos y entonces se hace una terminación de llamada para desprenderse del circuito virtual.Las aplicaciones en ambas terminales le dicen a sus sistemas operativos que se va a iniciar una conexión. Los sistemas operativos se comunican enviando mensajes que dicen que la comunicación es aprobada y ambos lados están listos.Mientras se lleva a cabo la transferencia, ambos hosts se comunican entre ellos periódicamente con sus protocolos para asegurar que todo funciona bien y se reciben los datos correctamente.Los pasos del three-way handshake son:Se envía un segmento de acuerdo de conexión que es una petición de sincronización.Los segmentos segundo y tercero responden la petición (acknowledge o ACK) y establecen los parámetros de conexión o reglas entre los hosts. Entonces el receptor se sincroniza y se forma una conexión bidireccional.El último segmento es un acknowledge también que le dice al host de destino que se acepta el acuerdo de conexión, y que la conexión actual se ha establecido, se comienza a transferir datos.Se pueden presentar problemas en este proceso, por ejemplo cuando una computadora genera datos más rápido de lo que la red puede efectuar la transferencia, o porque varias computadoras envían sus segmentos al gateway para que sean enviados a un destino y se crean congestiones.En los casos donde una computadora recibe demasiados segmentos que no puede procesar, los almacena en una parte de su memoria llamada buffer. Esto ayuda sólo si los datagramas son parte de una ráfaga pequeña, en caso de que se trate de una serie de datos más grande que el buffer, este se verá rebasado y comenzará a descartar los datos que recibe.Pero una de las funciones de la los sistemas de control de la red ayuda aquí, en lugar de tirar el tráfico, los protocolos de transporte pueden decir no estoy listo, con lo que el transmisor se detiene en espera de una indicación para continuar, es un proceso similar a contar con un semáforo, con señales de alto y avance. Una vez que se procesa la información en el buffer, se envía un segmento al transmisor indicándole que puede enviar más información, y se comienza nuevamente con el envío.Es importante notar que en una transferencia de datos orientada a conexión, los datagramas se reciben en el orden en que se envían, y si no es así, la comunicación falla. También si se pierde, se duplica o se daña un datagrama. Debido a esta razón se usa un acuse de recibo (acknowledge o ACK) que el receptor envía cada que recibe un segmento como confirmación.Un servicio se considera orientado a conexión si cuenta con lo siguiente:- Se establece un circuito virtual- Se usa una secuencia- Usa acuses de recibo (acknowledge)- Usa control de flujo (Flow Control)Los tipos de control de flujo son:+ Buffering+ Windowwing+ Congestion Avoidance
4.5 Atencion de multiples conexiones
La invención se relaciona con el campo técnico de redes domésticas. Una red doméstica basada en el estándar actual UPnp permite que se establezcan conexiones AV entre dos estaciones de suscriptores a la red-conexiones de red tales como aquellas que se establecen y administran bajo el control de una estación de red la cual están en forma de un punto de control. En este caso, el estándar UPnP permite que la estación de red la cual está en forma de un punto de control para suspender interacción en línea de la red después del establecimiento de una conexión AV, y de esta manera para permanecer inactivo mientras la conexión AV que se ha establecido existe. Esto resulta en el problema de que una conexión AV la cual ha sido establecida innecesariamente permanece existiendo incluso después de que se ha transmitido la corriente de datos AV deseada, de manera que una solicitud de conexión adicional para tales estaciones debe contestarse con un rechazo. La invención resuelve este problema en la medida en que proporciona un medio de monitoreo adicional en las estaciones suscriptoras de la red las cuales determinan si una conexión ha permanecido sin uso por un tiempo específico. En caso afirmativo, se envía una solicitud de señalización a todas las estaciones suscriptoras de la red. Si la estación asociada de conexión no responde en ese momento, la conexión la cual ha sido establecido de igual manera puede ser agregada de manera autónoma a la estación solicitante.
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