Source: http://www.slideshare.net/rebelsonico/resumen-capitulo-3-20007485
Timestamp: 2015-09-01 21:32:04+00:00

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CAPITULO 3Protocolos y funcionalidad de la capa de AplicaciónModelo OSI y modelo TCP/IPEl modelo de referencia de interconexión de sistemas abiertos es una representación abstracta en capas, creadacomo guía para el diseño del protocolo de red. El modelo OSI divide el proceso de networking en diferentes capaslógicas, cada una de las cuales tiene una única funcionalidad y a la cual se le asignan protocolos y serviciosespecíficos.En este modelo, la información se pasa de una capa a otra, comenzando en la capa de Aplicación en el host detransmisión, siguiendo por la jerarquía hacia la capa Física, pasando por el canal de comunicaciones al host dedestino, donde la información vuelve a la jerarquía y termina en la capa de Aplicación. La figura ilustra los pasos eneste proceso.La capa de aplicación.Capa siete, es Ia capa superior de los modelos OSI y TCP/IP. Es la capa que proporciona Ia interfaz entre lasaplicaciones que utilizamos para comunicarnos y Ia red subyacente en Ia cual se transmiten los mensajes Losprotocolos de capa de aplicaci6n se utilizan para intercambiar los datos entre los programas que se ejecutan enlos hosts de origen y destino. Existen muchos protocolos de capa de aplicaci6n y siempre se desarrollanprotocolos nuevos.Capa de PresentaciónLa capa de Presentación tiene tres funciones primarias:• Codificación y conversión de datos de la capa de aplicación para garantizar que los datos del dispositivo deorigen puedan ser interpretados por la aplicación adecuada en el dispositivo de destino.• Compresión de los datos de forma que puedan ser descomprimidos por el dispositivo de destino.• Encriptación de los datos para transmisión y descifre de los datos cuando se reciben en el destino.Las implementaciones de la capa de presentación generalmente no se vinculan con una stack de protocolosdeterminada. Los estándares para vídeos y gráficos son algunos ejemplos. Dentro de los estándares más conocidospara vídeo encontramos QuickTime y el Grupo de expertos en películas (MPEG). QuickTime es una especificación deApple Computer para audio y vídeo, y MPEG es un estándar para la codificación y compresión de vídeos.Capa de SesiónComo lo indica el nombre de la capa de Sesión, las funciones en esta capa crean y mantienen diálogos entre lasaplicaciones de origen y destino. La capa de sesión maneja el intercambio de información para iniciar los diálogos ymantenerlos activos, y para reiniciar sesiones que se interrumpieron o desactivaron durante un periodo de tiempoprolongado.La mayoría de las aplicaciones, como los exploradores Web o los clientes de correo electrónico, incorporan lafuncionalidad de las capas 5, 6 y 7 del modelo OSI. 2.
Los protocolos de capa de aplicación de TCP/IP más conocidos son aquellos que proporcionan intercambio de lainformación del usuario. Estos protocolos especifican la información de control y formato necesaria para muchas de lasfunciones de comunicación de Internet más comunes. Algunos de los protocolos TCP/IP son:• El protocolo Servicio de nombres de dominio (DNS, Domain Name Service) se utiliza para resolver nombres deInternet en direcciones IP.• El protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP, Hypertext Transfer Protocol) se utiliza para transferir archivosque forman las páginas Web de la World Wide Web.• El Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP) se utiliza para la transferencia de mensajes de correo yadjuntos.• Telnet, un protocolo de emulación de terminal, se utiliza para proporcionar acceso remoto a servidores y adispositivos de red.• El Protocolo de transferencia de archivos (FTP, File Transfer Protocol) se utiliza para la tansferencia interactivade archivos entre sistemas.Los protocolos de la suite TCP/IP generalmente son definidos por Solicitudes de comentarios (RFCS). El Grupo detrabajo de ingeniería de Internet mantiene las RFCS como los estándares para el conjunto TCP/IP. 3.
Software de la capa de aplicaciónLas funciones asociadas con los protocolos de capa de Aplicación permiten a la red humana comunicarse con la red dedatos subyacente. Cuando abrimos un explorador Web o una ventana de mensajería instantánea, se inicia unaaplicación, y el programa se coloca en la memoria del dispositivo donde se ejecuta. Cada programa ejecutable cargado aun dispositivo se denomina proceso.Dentro de la capa de Aplicación, existen dos formas de procesos o programas de software que proporcionan acceso a lared: aplicaciones y servicios.Aplicaciones reconocidas por la redAplicaciones son los programas de software que utiliza la gente para comunicarse a través de la red. Algunasaplicaciones de usuario final son compatibles con la red, lo cual significa que implementan los protocolos de la capa deaplicación y pueden comunicarse directamente con las capas inferiores del stack de protocolos. Los clientes de correoelectrónico y los exploradores Web son ejemplos de este tipo de aplicaciones.Servicios de la capa de AplicaciónOtros programas pueden necesitar la ayuda de los servicios de la capa de Aplicación para utilizar los recursos de la red,como transferencia de archivos o cola de impresión en red. Aunque son transparentes para el usuario, estos serviciosson los programas que se comunican con la red y preparan los datos para la transferencia. Diferentes tipos de datos, yasea texto, gráfico o vídeo, requieren de diversos servicios de red para asegurarse de que estén bien preparados paraprocesar las funciones de las capas inferiores del modelo OSI.Cada servicio de red o aplicación utiliza protocolos que definen los estándares y formatos de datos a utilizarse. Sinprotocolos, la red de datos no tendría una manera común de formatear y direccionar los datos. Para comprender lafunción de los distintos servicios de red, es necesario familiarizarse con los protocolos subyacentes que rigen suoperación.Aplicaciones del usuario, servicios y protocolos de la capa de aplicaciónComo se mencionó anteriormente, la capa de Aplicación utiliza los protocolos implementados dentro de las aplicacionesy servicios. Mientras que las aplicaciones proporcionan a las personas una forma de crear mensajes y los servicios de lacapa de aplicación establecen una interfaz con la red, los protocolos proporcionan las reglas y los formatos que regulanel tratamiento de los datos. Un único programa ejecutable debe utilizar los tres componentes e inclusive el mismonombre. Por ejemplo: cuando analizamos "Telnet" nos podemos referir a la aplicación, el servicio o el protocolo.En el modelo OSI, se considera que las aplicaciones que interactúan directamente con las personas se encuentran en la 4.
parte superior del stack, al igual que las personas. Al igual que todas las personas dentro del modelo OSI, la capa deAplicación se basa en la funciones de las capas inferiores para completar el proceso de comunicación. Dentro de la capade aplicación, los protocolos especifican qué mensajes se intercambian entre los host de origen y de destino, la sintaxisde los comandos de control, el tipo y formato de los datos que se transmiten y los métodos adecuados para notificación yrecuperación de errores.Funciones del protocolo de la capa de aplicaciónLos protocolos de la capa de aplicación son utilizados tanto por los dispositivos de origen como de destino durante unasesión de comunicación. Para que las comunicaciones sean exitosas, deben coincidir los protocolos de capa deaplicación implementados en el host de origen y destino.Los protocolos establecen reglas consistentes para intercambiar datos entre las aplicaciones y los servicios cargados enlos dispositivos participantes. Los protocolos especifican cómo se estructuran los datos dentro de los mensajes y los tiposde mensajes que se envían entre origen y destino. Estos mensajes pueden ser solicitudes de servicios, acuses de recibo,mensajes de datos, mensajes de estado o mensajes de error. Los protocolos también definen los diálogos de mensajes,asegurando que un mensaje enviado encuentre la respuesta esperada y se invoquen los servicios correspondientescuando se realiza la transferencia de datos.Muchos y diversos tipos de aplicaciones se comunican a través de las redes de datos. Por lo tanto, los servicios de lacapa de Aplicación deben implementar protocolos múltiples para proporcionar la variedad deseada de experiencias decomunicación. Cada protocolo tiene un fin específico y contiene las características requeridas para cumplir con dichopropósito. Deben seguirse los detalles del protocolo correspondiente a cada capa, así las funciones en una capa secomunican correctamente con los servicios en la capa inferior.Las aplicaciones y los servicios también pueden utilizar protocolos múltiples durante el curso de una comunicaciónsimple. Un protocolo puede especificar cómo se establece la conexión de redes y otro describir el proceso para latransferencia de datos cuando el mensaje se pasa a la siguiente capa inferior.El modelo cliente – servidorEn el modelo cliente-servidor, el dispositivo que solicita información se denomina cliente y el dispositivo que responde ala solicitud se denomina servidor. Los procesos de cliente y servidor se consideran una parte de la capa de Aplicación. Elcliente comienza el intercambio solicitando los datos al servidor, que responde enviando uno o más streams de datos alcliente. Los protocolos de capa de Aplicación describen el formato de las solicitudes y respuestas entre clientes yservidores. Además de la transferencia real de datos, este intercambio puede requerir de información adicional, como laautenticación del usuario y la identificación de un archivo de datos a transferir. 5.
ServidoresEn un contexto general de redes, cualquier dispositivo que responde a una solicitud de aplicaciones de clientefunciona como un servidor. Un servidor generalmente es una computadora que contiene información para sercompartida con muchos sistemas de cliente. Por ejemplo, páginas Web, documentos, bases de datos, imágenes,archivos de audio y vídeo pueden almacenarse en un servidor y enviarse a los clientes que lo solicitan. En otros casos,como una impresora de red, el servidor de impresión envía las solicitudes de impresión del cliente a la impresoraespecífica.Diferentes tipos de aplicaciones del servidor tienen diferentes requerimientos para el acceso de clientes. Algunosservidores pueden requerir de autenticación de la información de cuenta del usuario para verificar si el usuario tienepermiso para acceder a los datos solicitados o para utilizar una operación en particular. Dichos servidores deben contarcon una lista central de cuentas de usuarios y autorizaciones, o permisos (para operaciones y acceso a datos) otorgadosa cada usuario. Cuando se utiliza un cliente FTP, por ejemplo, si usted solicita subir datos al servidor FTP, se le puededar permiso para escribir su carpeta personal pero no para leer otros archivos del sitio.En una red cliente-servidor, el servidor ejecuta un servicio o proceso, a veces denominado daemon de servidor. Al igualque la mayoría de los servicios, los daemons generalmente se ejecutan en segundo plano y no se encuentran bajocontrol directo del usuario. Los daemons se describen como servidores que "escuchan" una solicitud del cliente, porqueestán programados para responder cada vez que el servidor recibe una solicitud para el servicio proporcionado por eldaemon. Cuando un daemon "escucha" una solicitud de un cliente, intercambia los mensajes adecuados con el cliente,según lo requerido por su protocolo, y procede a enviar los datos solicitados al cliente en el formato correspondiente. 6.
Protocolos y servicios de la capa de AplicaciónUna única aplicación puede emplear diferentes servicios de la capa de Aplicación, así lo que aparece para el usuariocomo una solicitud para una página Web puede, de hecho, ascender a docenas de solicitudes individuales. Y, para cadasolicitud, pueden ejecutarse múltiples procesos. Por ejemplo, un cliente puede necesitar de diversos procesosindividuales para formular sólo una solicitud al servidor.Además, los servidores generalmente tienen múltiples clientes que solicitan información al mismo tiempo. Por ejemplo,un servidor Telnet puede tener varios clientes que requieren conectarse a él. Estas solicitudes individuales del clientepueden manejarse en forma simultánea y separada para que la red sea exitosa. Los servicios y procesos de capa deAplicación dependen del soporte de las funciones de la capa inferior para administrar en forma exitosa las múltiplesconversaciones.Redes y aplicaciones entre pares (P2P, Peer-to-Peer)Modelo Punto a PuntoAdemás del modelo cliente/servidor para redes, existe también un modelo punto a punto. Las redes punto a punto tienendos formas distintivas: diseño de redes punto a punto y aplicaciones punto a punto (P2P). Ambas formas tienencaracterísticas similares pero en la práctica funcionan en forma muy distinta.Redes entre paresEn una red entre pares, dos o más computadoras están conectadas a través de una red y pueden compartir recursos(por ejemplo, impresora y archivos) sin tener un servidor dedicado. Cada dispositivo final conectado (conocido comopunto) puede funcionar como un servidor o como un cliente. Una computadora puede asumir el rol de servidor para unatransacción mientras funciona en forma simultánea como cliente para otra transacción. Los roles del cliente y el servidorse configuran según las solicitudes.Un ejemplo de una red entre pares es una simple red doméstica con dos computadoras conectadas que comparten unaimpresora. Cada persona puede configurar su computadora para compartir archivos, habilitar juegos en red o compartiruna conexión de Internet. Otro ejemplo sobre la funcionalidad de la red punto a punto son dos computadoras conectadasa una gran red que utilizan aplicaciones de software para compartir recursos entre ellas a través de la red. 7.
A diferencia del modelo cliente/servidor, que utiliza servidores dedicados, las redes punto a punto descentralizan losrecursos en una red. En lugar de ubicar información para compartir en los servidores dedicados, la información puedecolocarse en cualquier parte de un dispositivo conectado. La mayoría de los sistemas operativos actuales admitencompartir archivos e impresoras sin requerir software del servidor adicional. Debido a que las redes punto a puntogeneralmente no utilizan cuentas de usuarios centralizadas, permisos ni monitores, es difícil implementar las políticas deacceso y seguridad en las redes que contienen mayor cantidad de computadoras. Se deben establecer cuentas deusuario y derechos de acceso en forma individual para cada dispositivo.Aplicaciones punto a puntoUna aplicación punto a punto (P2P), a diferencia de una red punto a punto, permite a un dispositivo actuar como cliente ocomo servidor dentro de la misma comunicación. En este modelo, cada cliente es un servidor y cada servidor es uncliente. Ambos pueden iniciar una comunicación y se consideran iguales en el proceso de comunicación. Sin embargo,las aplicaciones punto a punto requieren que cada dispositivo final proporcione una interfaz de usuario y ejecute unservicio en segundo plano. Cuando inicia una aplicación punto a punto específica, ésta invoca la interfaz de usuariorequerida y los servicios en segundo plano. Luego, los dispositivos pueden comunicarse directamente.Algunas aplicaciones P2P utilizan un sistema híbrido donde se descentraliza el acceso a los recursos pero los índicesque apuntan a las ubicaciones de los recursos están almacenados en un directorio centralizado. En un sistema híbrido,cada punto accede a un servidor de índice para alcanzar la ubicación de un recurso almacenado en otro punto. Elservidor de índice también puede ayudar a conectar dos puntos, pero una vez conectados, la comunicación se lleva acabo entre los dos puntos, sin comunicación adicional al servidor de índice.Las aplicaciones punto a punto pueden utilizarse en las redes punto a punto, en redes cliente/servidor y en Internet. 8.
Ejemplos de servicios y protocolos de la capa de AplicaciónDNSEn redes de datos, los dispositivos son rotulados con direcciones IP numéricas para que puedan participar en el envío yrecepción de mensajes a través de la red. Sin embargo, la mayoría de las personas pasan mucho tiempo tratando derecordar estas direcciones numéricas. Por lo tanto, los nombres de dominio fueron creados para convertir las direccionesnuméricas en nombres simples y reconocibles.En Internet, esos nombres de dominio, como www.cisco.com, son mucho más sencillos de recordar que 198.133.219.25,que es la dirección numérica real para este servidor. Además, si Cisco decide cambiar la dirección numérica, para elusuario es transparente ya que el nombre de dominio seguirá siendo www.cisco.com. La nueva dirección simplementeestará enlazada con el nombre de dominio existente y la conectividad se mantendrá. Cuando las redes eran pequeñas,resultaba fácil mantener la asignación entre los nombres de dominios y las direcciones que representaban. Sin embargo,a medida que las redes y el número de dispositivos comenzó a crecer, el sistema manual dejó de ser práctico.El Sistema de nombres de dominio (DNS) se creó para que el nombre del dominio busque soluciones para estas redes.DNS utiliza un conjunto distribuido de servidores para resolver los nombres asociados con estas direcciones numéricas.El protocolo DNS define un servicio automatizado que coincide con nombres de recursos que tienen la dirección de rednumérica solicitada. Incluye las consultas sobre formato, las respuestas y los formatos de datos. Las comunicaciones delprotocolo DNS utilizan un formato simple llamado mensaje. Este formato de mensaje se utiliza para todos los tipos desolicitudes de clientes y respuestas del servidor, mensajes de error y para la transferencia de información de registro derecursos entre servidores. 9.
DNS es un servicio cliente/servidor; sin embargo, difiere de los otros servicios cliente/servidor que estamos examinando.Mientras otros servicios utilizan un cliente que es una aplicación (como un explorador Web o un cliente de correoelectrnico), el cliente DNS ejecuta un servicio por sí mismo. El cliente DNS, a veces denominado resolución DNS, admiteresolución de nombre para otras aplicaciones de red y servicios que lo necesiten.Al configurar un dispositivo de red, generalmente proporcionamos una o más direcciones del servidor DNS que el clienteDNS puede utilizar para la resolución de nombres. En general, el proveedor de servicios de Internet provee lasdirecciones para utilizar con los servidores DNS. Cuando una aplicación de usuario solicita conectarse con un dispositivoremoto por nombre, el cliente DNS solicitante envía una petición a uno de esos servidores de nombre para resolver elnombre en una dirección numérica.Los sistemas operativos informáticos también tienen una utilidad denominada nslookup que permite al usuario consultarmanualmente los servidores de nombre para resolver un determinado nombre de host. Esta utilidad también puedeutilizarse para resolver los problemas de resolución de nombres y verificar el estado actual de los servidores de nombres.En la figura, cuando se ejecuta nslookup, se muestra el servidor DNS por defecto configurado para su host. En esteejemplo, el servidor DNS es dns-sjk.cisco.com que tiene una dirección de 171.68.226.120.Luego podemos escribir el nombre de un host o dominio para el cual deseamos obtener la dirección. En la primerconsulta de la figura, se hace una consulta para www.cisco.com. El servidor de nombre que responde proporciona ladirección 198.133.219.25.Las consultas mostradas en la figura son sólo pruebas simples. La utilidad nslookup tiene muchas opciones disponiblespara lograr una extensa verificación y prueba del proceso DNS.Un servidor DNS proporciona la resolución de nombres utilizando el daemon de nombre que generalmente se llamanamed (se pronuncia name-dee).El servidor DNS almacena diferentes tipos de registros de recursos utilizados para resolver nombres. Estos registroscontienen el nombre, la dirección y el tipo de registro.Algunos de estos tipos de registro son:• A: una dirección de un dispositivo final.• NS: un servidor de nombre autoritativo.• CNAME: el nombre ideal (o Nombre de dominio completamente calificado) para un alias, que se utiliza cuandovarios servicios tienen una única dirección de red pero cada servicio tiene su propia entrada en DNS.• MX: registro de intercambio de correos, asigna un nombre de dominio a una lista de servidores de intercambiode correos para ese dominio.Cuando un cliente realiza una consulta, el proceso "nombrado" del servidor primero observa en sus propios registrospara ver si puede resolver el nombre. Si no puede resolver el nombre utilizando los registros almacenados, contacta a 10.
otros servidores para hacerlo.La solicitud puede pasar por un número de servidores, lo cual lleva tiempo adicional y consume ancho de banda. Unavez que se encuentra una coincidencia y se devuelve al servidor solicitante original, el servidor almacena temporalmenteen la caché la dirección numerada que coincide con el nombre.Si vuelve a solicitarse ese mismo nombre, el primer servidor puede regresar la dirección utilizando el valor almacenado enel caché de nombres. El almacenamiento en caché reduce el tráfico de la red de datos de consultas DNS y las cargas detrabajo de los servidores más altos de la jerarquía. El servicio del cliente DNS en las PC de Windows optimiza elrendimiento de la resolución de nombres DNS almacenando previamente los nombres resueltos en la memoria. Elcomando ipconfig /displaydns muestra todas las entradas DNS en caché en un sistema informático con Windows XP o2000.El sistema de nombres de dominio utiliza un sistema jerárquico para crear una base de datos para proporcionar unaresolución de nombres. La jerarquía es similar a un árbol invertido con la raíz en la parte superior y las ramas por debajo.En la parte superior de la jerarquía, los servidores raíz mantienen registros sobre cómo alcanzar los servidores dedominio de nivel superior, los cuales a su vez tienen registros que apuntan a los servidores de dominio de nivelsecundario y así sucesivamente.Los diferentes dominios de primer nivel representan el tipo de organización o el país de origen. Algunos ejemplos dedominios de primer nivel son:• .au: Australia• .co: Colombia• .com: una empresa o industria• .jp: Japón• .org: una organización sin fines de lucroDespués de los dominios de primer nivel se encuentran los dominios de segundo nivel y, debajo de estos, hay otrosdominios de nivel inferior.Cada nombre de dominio es una ruta a través de este árbol invertido que comienza desde la raíz.Por ejemplo: como se muestra en la figura, el servidor DNS raíz puede no saber exactamente dónde se encuentra elservidor de correo electrónico mail.cisco, pero lleva un registro de los dominios "com" dentro de los dominios de primernivel. Asimismo, los servidores dentro del dominio "com" pueden no tener un registro de mail.cisco.com, pero sí tienen unregistro para el dominio "cisco.com". Los servidores dentro del dominio cisco.com tienen un registro (un registro MX paraser exactos) para mail.cisco.com.El sistema de nombres de dominio depende de esta jerarquía de servidores descentralizados y mantiene estos registrosde recursos. Los registros de recursos enumeran nombres de dominios que el servidor puede resolver y servidoresalternativos que también pueden procesar solicitudes. Si un determinado servidor tiene registros de recursos quecorresponden a su nivel en la jerarquía de dominios, se dice que es autoritativo para esos registros. 11.
Servicio WWW y HTTPCuando se escribe una dirección Web (o URL) en un explorador de Internet, el explorador establece una conexión con elservicio Web del servidor que utiliza el proocolo HTTP. URL (o Localizador uniforme de recursos) y URI (Identificadoruniforme de recursos) son los nombres que la mayoría de las personas asocian con las direcciones Web.El URL http://www.cisco.com/index.html es un ejemplo de un URL que se refiere a un recurso específico: una páginaWeb denominada index.html en un servidor identificado como cisco.com (haga clic en las fichas de la figura para ver lospasos utilizados por HTTP).. 12.
El protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP), uno de los protocolos del grupo TCP/IP, se desarrolló en suscomienzos para publicar y recuperar las páginas HTML, y en la actualidad se utiliza para sistemas de informacióndistribuidos y de colaboración. HTTP se utiliza a través de la World Wide Web para transferencia de datos y es uno delos protocolos de aplicación más utilizados.HTTP especifica un protocolo de solicitud/respuesta. Cuando un cliente, generalmente un explorador Web, envía unmensaje de solicitud a un servidor, el protocolo HTTP define los tipos de mensajes que el cliente utiliza para solicitar lapágina Web y envía los tipos de mensajes que el servidor utiliza para responder. Los tres tipos de mensajes máscomunes son GET, POST y PUT.GET es una solicitud de datos del cliente. Un explorador Web envía el mensaje GET para solicitar las páginas desde unservidor Web. Como se muestra en la figura, una vez que el servidor recibe la solicitud GET , responde con una línea deestado, como HTTP/1.1 200 OK, y un mensaje solo, cuyo cuerpo puede ser el archivo solicitado, un mensaje de error oalguna otra información.POST y PUT se utilizan para enviar mensajes que cargan los datos al servidor Web. Por ejemplo, cuando el usuarioingresa datos en un formulario incorporado en una página Web, POST incluye los datos en el mensaje enviado alservidor.PUT carga los recursos o el contenido al servidor Web. 13.
Aunque es muy flexible, HTTP no es un protocolo seguro. Los mensajes POST cargan información al servidor en untexto sin formato que puede ser interceptado y leído. De forma similar, las respuestas del servidor, generalmente páginasHTML, también son descifradas.Para una comunicación segura a través de Internet, se utiliza el protocolo HTTP seguro (HTTPS) para acceder o subirinformación al servidor Web. HTTPS puede utilizar autenticación y encriptación para asegurar los datos cuando viajanentre el cliente y el servidor. HTTPS especifica reglas adicionales para pasar los datos entre la capa de Aplicación y lacapa de Transporte.Servicios de e-mail y protocolos SMTP/POPE-mail, el servidor de red más conocido, ha revolucionado la manera en que nos comunicamos, por su simpleza yvelocidad. Inclusive para ejecutarse en una computadora o en otro dispositivo, los e-mails requieren de diversosservicios y aplicaciones. Dos ejemplos de protocolos de capa de aplicación son Protocolo de oficina de correos (POP) yProtocolo simple de transferencia de correo (SMTP), que aparecen en la figura. Como con HTTP, estos protocolosdefinen procesos cliente-servidor.Cuando una persona escribe mensajes de correo electrónico, generalmente utiliza una aplicación denominada Agente deusuario de correo (MUA) o cliente de correo electrónico. MUA permite enviar los mensajes y colocar los mensajesrecibidos en el buzón del cliente; ambos procesos son diferentes.Para recibir e-mails desde un servidor de e-mail, el cliente de correo electrnico puede utilizar un POP. Al enviar un e-maildesde un cliente o un servidor, se utilizan formatos de mensajes y cadenas de comando definidas por el protocoloSMTP. En general, un cliente de correo electrnico proporciona la funcionalidad de ambos protocolos dentro de unaaplicación. 14.
Procesos del servidor de e-mail: MTA y MDAEl servidor de e-mail ejecuta dos procesos individuales:• Agente de transferencia de correo (MTA, Mail Transfer Agent).• Agente de entrega de correo (MDA, Mail Delivery Agent).El proceso Agente de transferencia de correo (MTA) se utiliza para enviar correos electrónicos. Como se muestra en lafigura, el MTA recibe mensajes desde el MUA u otro MTA en otro servidor de e-mail. Según el encabezado del mensaje,determina cómo debe reenviarse un mensaje para llegar a destino. Si el correo está dirigido a un usuario cuyo buzónestá en el servidor local, el correo se pasa al MDA. Si el correo es para un usuario que no está en el servidor local, elMTA enruta el e-mail al MTA en el servidor correspondiente. 15.
En la figura, vemos que el Agente de envío de correo (MDA) acepta una parte del e-mail desde un Agente detransferencia de correo (MTA) y realiza el envío real. El MDA recibe todo el correo entrante desde el MTA y lo coloca enlos buzones de los usuarios correspondientes. El MDA también puede resolver temas de entrega final, como análisis devirus, correo no deseado filtrado y manejo de acuses de recibo. La mayoría de las comunicaciones de e-mail utilizan lasaplicaciones MUA, MTA y MDA. Sin embargo, existen otras alternativas para enviar e-mails.El cliente puede estar conectado a un sistema de e-mails corporativo, como Lotus Notes de IBM, Groupwise de Novell oMicrosoft Exchange. Estos sistemas a veces tienen su propio formato interno de correo electrónico y sus clientesgeneralmente se comunican con el servidor de correo electrónico a través de un protocolo propietario.El servidor envía o recibe correos electrónicos por Internet a través de la gateway de correo de internet del producto, querealiza el reformateo que sea necesario. Si, por ejemplo, dos personas que trabajan para la misma empresaintercambian e-mails entre ellos utilizando un protocolo propietario, los mensajes pueden permanecer completamentedentro del sistema de e-mails corporativo de la empresa.Como segunda alternativa, las computadoras que no tienen un MUA pueden conectarse a un servicio de correo en unexplorador Web para así recuperar y enviar mensajes. Algunas computadoras pueden ejecutar su propio MTA yadministrar e-mails de dominio interno.Como se mencionó anteriormente, los e-mails pueden utilizar los protocolos POP y SMTP (vea la figura para saber cómofuncionan). POP y POP3 (Protocolo de oficina de correos v.3) son protocolos de envío de correo entrante y protocoloscliente/servidor típicos. Envían e-mails desde el servidor de e-mail al cliente (MUA). El MDA escucha cuando un clientese conecta a un servidor. Una vez establecida la conexión, el servidor puede enviar el e-mail al cliente.El protocolo simple de transferencia de correo (SMTP), por el contrario, rige la transferencia de e-mails salientes desde elcliente emisor al servidor de e-mail (MDA), como así también el transporte de e-mails entre servidores de e-mail (MTA).SMTP permite transportar e-mails por las redes de datos entre diferentes tipos de software de cliente y servidor, y haceposible el intercambio de e-mails en Internet.El formato de mensajes del protocolo SMTP utiliza un conjunto rígido de comandos y respuestas. Estos comandosadmiten los procedimientos utilizados en el SMTP, como inicio de sesión, transacción de correo, reenvío de correo,verificación de nombres de buzones, expansión de listas de correo y apertura y cierre de intercambios.Algunos de los comandos especificados en el protocolo SMTP son:• HELO: identifica el proceso de cliente SMTP para el proceso de servidor SMTP.• EHLO: es la versión más nueva de HELO, que incluye extensiones de servicios, y 16.
• MAIL FROM: identifica al emisor.• RCPT TO: identifica al receptor, y• DATA: identifica el cuerpo del mensaje.FTPEl protocolo de transferencia de archivos (FTP) es otro protocolo de la capa de aplicación comúnmente utilizado. El FTPse desarrolló para permitir las transferencias de archivos entre un cliente y un servidor. Un cliente FTP es una aplicaciónque se ejecuta en una computadora y se utiliza para cargar y descargar archivos desde un servidor que ejecuta eldaemon FTP (FTPd).Para transferir los archivos en forma exitosa, el FTP requiere de dos conexiones entre cliente y servidor: una paracomandos y respuestas, otra para la transferencia real de archivos.El cliente establece la primera conexión con el servidor en TCP puerto 21. Esta conexión se utiliza para controlar eltráfico, que consiste en comandos del cliente y respuestas del servidor.El cliente establece la segunda conexión con el servidor en TCP puerto 20. Esta conexión es para la transferencia realde archivos y se crea cada vez que se transfiere un archivo.La transferencia de archivos puede producirse en ambas direcciones. El cliente puede descargar (bajar) un archivodesde el servidor o el cliente puede cargar (subir) un archivo en el servidor. 17.
DHCPEl servicio Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP) permite a los dispositivos de una red obtener direccionesIP y demás información de un servidor DHCP. Este servicio automatiza la asignación de direcciones IP, máscaras desubred, gateways y otros parámetros de redes IP.DHCP permite a un host obtener una dirección IP en forma dinámica cuando se conecta a la red. Se realiza el contactocon el servidor de DHCP y se solicita una dirección. El servidor DHCP elije una dirección de un rango configurado dedirecciones denominado "pool" y se la asigna ("alquila") al host por un período establecido.En redes locales más grandes o donde cambia frecuentemente la población usuaria, es preferible el DHCP. Los nuevosusuarios llegan con computadoras portátiles y necesitan una conexión. Otros tienen nuevas estaciones de trabajo quenecesitan conexión. En lugar de tener direcciones IP asignadas por el administrador de red en cada estación de trabajo,resulta más eficiente tener direcciones IP asignadas en forma automática utilizando un DHCP.Las direcciones de DHCP distribuidas no se asignan a los hosts en forma permanente, sólo se alquilan durante unperíodo de tiempo. Si el host se apaga o se desconecta de la red, la dirección regresa al pool para volver a utilizarse.Esto es muy útil para los usuarios móviles que entran y salen de la red. Los usuarios pueden moverse libremente desdeuna ubicación a otra y volver a establecer las conexiones de red. El host puede obtener una dirección IP una vez que serealice la conexión del hardware, ya sea mediante una LAN inalámbrica o conectada por cable.DHCP hace posible el acceso a Internet utilizando zonas activas inalámbricas en aeropuertos o cafés. Una vez queingresa al área, el cliente de DHCP de la computadora portátil contacta al servidor de DHCP mediante una conexióninalámbrica. El servidor de DHCP asigna una dirección IP a la computadora portátil.Como muestra la figura, diferentes tipos de dispositivos pueden ser servidores de DHCP al ejecutar el software deservicio de DHCP. El servidor de DHCP en la mayoría de las redes medianas y grandes está generalmente ubicado enun servidor dedicado local basado en PC.Con las redes domésticas, el servidor de DHCP se ubica en el ISP y un host de la red doméstica recibe la configuraciónIP directamente desde el ISP. 18.
DHCP puede representar un riesgo a la seguridad porque cualquier dispositivo conectado a la red puede recibir unadirección. Este riesgo hace de la seguridad física un factor importante a la hora de determinar si se utilizadireccionamiento manual o dinámico.Los direccionamientos dinámico y estático tienen su lugar en los diseños de red. Muchas redes utilizan tanto eldireccionamiento estático como el DHCP. DHCP se utiliza para hosts de propósitos generales, como los dispositivos deusuario final, y las direcciones fijas se utilizan para dispositivos de red como gateways, switches, servidores eimpresoras.Sin DHCP los usuarios tiene que ingresar manualmente la dirección IP, la máscara de subred y otras configuracionespara poder unirse a la red. El servidor de DHCP mantiene un pool de las direcciones IP y alquila una dirección acualquier cliente habilitado por DHCP cuando el cliente está activado. Debido a que las direcciones IP son dinámicas(alquiladas) en lugar de estáticas (asignadas en forma permanente), las direcciones en desuso regresanautomáticamente al pool para volver a asignarse. Cuando un dispositivo configurado por DHCP se inicia o conecta a lared, el cliente envía un paquete DESCUBRIMIENTO de DHCP para identificar cualquier servidor de DHCP disponible enla red. Un servidor DHCP contesta con una oferta de DHCP, que es un mensaje de oferta de alquiler con informaciónasignada de dirección IP, máscara de subred, servidor DNS y gateway por defecto, como también la duración delalquiler.El cliente puede recibir varios paquetes de oferta de DHCP si hay más de un servidor DHCP en la red local, por lo tantodebe escojer entre ellos y enviar un broadcast de paquete con una solicitud de DHCP que identifique el servidor y laoferta de alquiler específicos que el cliente está aceptando. Un cliente puede elegir solicitar una dirección previamenteasignada por el servidor.Teniendo en cuenta que la dirección IP solicitada por el cliente u ofrecida por el servidor, aún es válida, el servidordevolverá un mensaje ACK DHCP que le informa al cliente que finalizó el alquiler. Si la oferta ya no es válida, quizásdebido al tiempo o o que a otro cliente se le asign el alquiler, el servidor seleccionado responderá con un mensaje NAKDHCP (acuse de recibo negativo). Si se envía un mensaje NAK DHCP, el proceso de selección debe comenzarnuevamente con la transmisión de un nuevo mensaje DHCP DISCOVER.Una vez que el cliente tenga el alquiler, debe renovarse antes de la expiración del alquiler por medio de otro mensajeDHCP REQUEST.El servidor de DHCP asegura que todas las direcciones son únicas (una dirección IP no puede asignarse a dosdispositivos de red diferentes en forma simultánea). Usar DHCP permite a los administradores de red volver a configurar 19.
fácilmente las direcciones IP del cliente sin tener que realizar cambios a los clientes en forma manual. La mayoría de losproveedores de Internet utilizan DHCP para asignar las direcciones a sus clientes que no solicitan direcciones estáticas.El cuarto curso de Exploración de CCNA cubrirá el funcionamiento de DHCP con más detalle.Protocolo SMB y servicios para compartir archivosEl Bloque de mensajes del servidor (SMB) es un protocolo cliente-servidor para compartir archivos. IBM desarrolló elBloque de mensajes del servidor (SMB) a fines de la década del 80 para describir la estructura de recursos de redcompartidos, como directorios, archivos, impresoras y puertos seriales. Es un protocolo de solicitud-respuesta. Adiferencia del protocolo para compartir archivos respaldado por FTP, los clientes establecen una conexión a largo plazocon los servidores. Una vez establecida la conexión, el usuario del cliente puede acceder a los recursos en el servidorcomo si el recurso fuera local para el host del cliente.Los servicios de impresión y el SMB para compartir archivos se han transformado en el pilar de las redes de Microsoft.Con la presentación de la serie Windows 2000 del software, Microsoft cambió la estructura subyacente para el uso delSMB. En versiones anteriores de los productos de Microsoft, los servicios de SMB utilizaron un protocolo que no esTCP/IP para implementar la resolución de nombres. Comenzando con Windows 2000, todos los productos subsiguientesde Microsoft utilizan denominación DNS. Esto permite a los protocolos TCP/IP admitir directamente el compartir recursosSMB, como se muestra en la figura.Los sistemas operativos LINUX y UNIX también proporcionan un método para compartir recursos con las redes Microsofta través de una versión de SMB denominada SAMBA. Los sistemas operativos Macintosh de Apple también admitenrecursos compartidos utilizando el protocolo SMB. 20.
El protocolo SMB describe el acceso al sistema de archivos y la manera en que los clientes hacen solicitudes dearchivos. Además describe la comunicación entre procesos del protocolo SMB. Todos los mensajes SMB comparten unmismo formato. Este formato utiliza un encabezado de tamaño fijo seguido por un parámetro de tamaño variable y uncomponente de datos.Los mensajes SMB pueden:• Iniciar, autenticar y terminar sesiones• Controlar el acceso a archivos e impresoras• Permitir a una aplicación enviar o recibir mensajes hacia o desde otro dispositivoEl proceso de intercambio de archivos SMB se muestra en la figura.Protocolo Gnutella y servicios P2PAprendimos acerca de FTP y SMB como formas de obtener archivos; aquí presentamos otro protocolo de aplicación.Compartir archivos en Internet se ha transformado en algo muy popular. Con las aplicaciones P2P basadas en elprotocolo Gnutella, las personas pueden colocar archivos en sus discos rígidos para que otros los descarguen. Elsoftware del cliente compatible con Gnutella permite a los usuarios conectarse con los servicios Gnutella en Internet,ubicarlos y acceder a los recursos compartidos por otros pares Gnutella.Muchas aplicaciones del cliente están disponibles para acceder en la red Gnutella, entre ellas: BearShare, Gnucleus,LimeWire, Morpheus, WinMX y XoloX (consulte una captura de pantalla de LimeWire en la figura). Mientras que el Forode desarrolladores de Gnutella mantiene el protocolo básico, los proveedores de las aplicaciones generalmentedesarrollan extensiones para lograr que el protocolo funcione mejor en las aplicaciones. 21.
Muchas de las aplicaciones P2P no utilizan una base de datos central para registrar todos los archivos disponibles en lospuntos. Por el contrario, los dispositivos en la red se indican entre ellos qué archivos están disponibles cuando hay unaconsulta, y utilizan el protocolo Gnutella y los servicios para respaldar los recursos ubicados. Consulte la figura.Cuando un usuario se conecta a un servicio Gnutella, las aplicaciones del cliente buscarán otros nodos Gnutella paraconectarse. Estos nodos manejan las consultas para las ubicaciones de los recursos y responden a dichas solicitudes.Además, gobiernan los mensajes de control que ayudan al servicio a descubrir otros nodos. Las verdaderastransferencias de archivos generalmente dependen de los servicios HTTP.El protocolo Gnutella define cinco tipos de paquetes diferentes:• ping: para descubrir un dispositivo,• pong: como respuesta a un ping,• consulta: para ubicar un archivo,• query hit: como respuesta a una consulta, y• push: como una solicitud de descarga. 22.
Protocolo y servicios TelnetUna conexión que utiliza Telnet se llama Sesión o conexión de terminal virtual (VTY). En lugar de utilizar undispositivo físico para conectar al servidor, Telnet utiliza software para crear un dispositivo virtual que proporcionalas mismas funciones que una sesión terminal con acceso a la Interfaz de línea de comandos (CLI) del servidor.Para admitir conexiones al cliente Telnet, el servidor ejecuta un servicio llamado daemon de Telnet. Se estableceuna conexión de terminal virtual desde un dispositivo final utilizando una aplicación del cliente Telnet. La mayoría delos sistemas operativos incluye un cliente de Telnet de la capa de aplicación. En una PC de Microsoft Windows,Telnet puede ejecutarse desde la entrada del comando. Otras aplicaciones de terminal comunes que ejecutanclientes de Telnet son HyperTerminal, Minicom y TeraTerm.Una vez establecida una conexión Telnet, los usuarios pueden realizar cualquier función autorizada en el servidor,como si utilizaran una sesión de línea de comandos en el servidor mismo. Si están autorizados, pueden iniciar ydetener procesos, configurar el dispositivo e inclusive cerrar el sistema.Telnet es un protocolo cliente-servidor y especifica cómo se establece y se termina una sesión VTY. Ademásproporciona la sintaxis y el orden de los comandos utilizados para iniciar la sesión Telnet, como así también loscomandos de control que pueden ejecutarse durante una sesión. Cada comando Telnet consiste en por lo menosdos bytes. El primer byte es un carácter especial denominado Interpretar como comando (IAC). Como su nombrelo indica, el IAC define el byte siguiente como un comando en lugar de un texto.Algunos de los comandos del protocolo Telnet de muestra son:Are You There (AYT): Permite al usuario solicitar que aparezca algo en la pantalla del terminal para indiciarque la sesión VTY está activa.Erase Line (EL): Elimina todo el texto de la línea actual.Interrupt Process (IP): Suspende, interrumpe, aborta o termina el proceso al cual se conectó la terminalvirtual. Por ejemplo, si un usuario inició un programa en el servidor Telnet por medio de VTY, puede envfiarcomando IP para detener el programa.Aunque el protocolo Telnet admite autenticación de usuario, no admite el transporte de datos encriptados. Todoslos datos intercambiados durante una sesión Telnet se transportan como texto sin formato por la red. Estosignifica que los datos pueden ser interceptados y entendidos fácilmente. 23.
Si la seguridad es un problema, el protocolo Shell seguro (SSH) ofrece un método seguro y alternativo paraacceder al servidor. SSH proporciona la estructura para un inicio de sesión remoto seguro y otros servicios de redseguros. Además proporciona mayor autenticación que Telnet y admite el transporte de datos de sesión utilizandocifrado. Como una mejor práctica, los profesionales de red deberían siempre utilizar SSH en lugar de Telnet,cada vez que sea posible. Recommended

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