1La Capa de AplicacinJose David Minchala

jminchala@est.up.edu.ecUniversidad Politcnica Salesiana

ResumenEn el presente trabajo se har el resumen de la capade aplicacin dando las principales puntos mas importantes dedicha capa

Index TermsRedes, Host , Procesos,

I. INTRODUCCIN

Se ha convertido en una herramienta esencial para poderenviar y recibir informacin a todas partes del mundo; sinembargo utilizamos estas aplicaciones sin saber realmentecomo es que funcionan internamente, o sea mas all de lofsico de lo que se puede percibir a simple vista. Existendiversas aplicaciones que permiten la comunicacin entre lasredes por medio de las capas que integran el Modelo OSI y elTCLP/IP por medio de los cuales se lleva a cabo el intercambiode datos entre las redes de informacin. Entre los aspectosmas importantes se describe el funcionamiento de la capa deAplicacin del modelo OSI, as como la descripcin de lasdems capas de los protocolos antes mencionados.

II. DESARROLLO

La capa de aplicacin se da el estudio de los protocolos, .Nos dar una idea adecuada de qu son los protocolos y enservir para introducir muchas de las cuestiones que tendremosque volver a ver cuando estudiemos los protocolos de las capasde transporte, de red y de enlace

II-A. Principios de las Aplicaciones de red

Bsicamente, el desarrollo de una aplicacin de red impli-ca escribir programas que se ejecuten en distintos sistemasterminales y que se comuniquen entre si a travs de la red.Por ejemplo, en la aplicacin Web se emplean dos programasdiferentes que se comunican entre s: el navegador que seejecuta en el host del usuario y el programa del servidor webque se ejecuta en el host servidor web.

Por tanto, al desarrollar su nueva aplicacin tendr queescribir software que se ejecutar en varios sistemas. Estesoftware podra escribirse en C, Java o Python.

II-A1. Arquitectura de las aplicaciones de red : La arqui-tectura que tiene cliente-servidor o la arquitectura P2P.

En la siguiente figura podemos ver como esta conformadaal capa de aplicacin

Figura 1. Arquitectura

En una arquitectura cliente servidor siempre existe un hostactivo denominado servidor que da servicio a las solicitudes demuchos otro host que son los clientes los host clientes puedenestar activos siempre o de forma intermitente

Normalmente en una aplicacin cliente servidor un nicohost servidor es incapaz de responder a todas las solicitudesde su clientes

En una arquitectura P2P existe una mnima dependencia deuna infraestructura de servidores activos

Sin embargo las futuras aplicaciones P2P se enfrenta a tresretos importantes

Orientadas al ISP La mayora de los ISP residenciales(incluyendo los ISP de lneas DSL y cable) estn dimen-sionados para hacer un uso asimtrico del ancho debanda, es decir, para dar soporte a mucho ms trficode descarga que de carga. Pero las aplicaciones P2P paradistribucin de archivos y de flujos de vdeo desplazan eltrfico de carga de los servidores a los ISP residenciales,ejerciendo en consecuencia una gran presin sabre losISP.Seguridad Debido a su naturaleza extremadamente distri-buida y abierta, las aplicaciones P2P pueden ser un retopara la seguridadIncentivos. EL xito de las aplicaciones P2P futuras

2tambin depende de convencer a los usuarios para ofrecervoluntariamente a las aplicaciones recursos de ancho debanda, de almacenamiento y de computacin, lo queconstituye todo un reto de diseo de Incentivos

II-A2. Procesos de comunicacin : Un proceso puedeinterpretarse como un programa que se ejecuta de un sistematerminal, los proceso de dos sistemas terminales diferentes secomunican entre ello intercambiando mensajes a travs de resde computadoraProcesos Clientes y servidor : Una aplicacin de red consta

de parejas de procesos que se envan mensajes entre si a travsde una red

II-B. La Web y HTTP

La Web fue la primera aplicacin de Internet que atrajo laatencin del publico general

El primer paso consiste en traducir la parte nombre delservidor de la URL en una direccin IP usando la basede datos distribuida de Internet conocida como DNS. Estadireccin IP es necesaria para contactar con el servidor weby poder enviarle paquetes de datos.

Un explorador web inicia una conexin con el servidor,empleando TCP para ello. Una vez establecida la conexin,el cliente web solicita el recursos al servidor. El servidor selos enva y una vez recibidos, el navegador los presenta alusuario.

Los navegadores son capaces de mostrar por s solos variostipos de datos, como texto sin formato, html o javascript. Otrotipo de datos requiere de otro programa para entenderlos,como los datos flash. Estos programas son llamados plug-inso complementos. La pagina Web costa bsicamente de objetoscomo una imagen o un vdeo

El protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP, HyperText Transfer Protocol ) es el protocolo de capa de aplicacinde la web y de encuentra en el corazn de la web teniendocada una URL por ejemplo

http://www.unaEscualea.edu.ec

HTTP define como los clientes web solicita paginasweb a los servidores web y como estos servidores transfierenesas paginas web a los clientesII-B1. Conexin persistentes y no persistente : . Cuando

esta Interaccin cliente-servidor tiene lugar sobre TCP, eldesarrollado de la aplicacin tiene que tomar una decisinimportante: debera cada par solicitud/respuesta enviarse atravs de una conexin TCP separada o deberan enviarsetodas las solicitudes y sus correspondientes respuestas atravs de la misma conexin TCP Aunque HTTP empleaconexiones persistentes en su modo por defecto, los clientesy servidores HTP se pueden configurar para emplear en sulugar conexiones no persistentes.

Figura 2. Solicitud respuesta de HTTP

II-C. Transferencia de archivos FTP

Para que el usuario pueda acceder a la cuenta remota, debeproporcionar una identificacin de usuario y una contrasea.Una vez proporcionada esta Informacin de autorizacin, elusuario puede transferir archivos desde el sis tema de archivoslocal al sistema de archivos remoto, y viceversa. Como semuestra en la Figura 3

Figura 3. Trasferencia de Archivos

Cuando los visualizadores Web todava no haban hecho suaparicin en Internet, FTP (File Transfer Protocol, o Protocolode Transferencia de Archivo) ya era una de las formas msusuales mediante la cual los usuarios de Internet podan trans-ferir archivos desde y hacia sus computadoras. Bsicamente, elservicio de FTP se realiza a travs de un programa FTP alojadoen un servidor -llamado FTP daemon- el cual se encarga degestionar las transacciones que solicita el cliente.

II-D. Correo electrnicos en Internet

Para usar el correo electrnico, se necesita contar conacceso a Internet y con una cuenta en un servidor de correoelectrnico (POP3 (Protocolo de oficina de correo)). Estacuenta tiene que poder vincularse con una casilla de correo, ala que est destinado el correo que usted enva. Para evitar quenadie, excepto usted, pueda ver su correo electrnico, ste est

3protegido por un nombre de usuario llamado inicio de sesiny una contrasea.

II-E. DNS : Servicio de directorio de Internet

El sistema de nombres de dominio (DNS) es un sistemapara asignar nombres a equipos y servicios de red que seorganiza en una jerarqua de dominios. Las redes TCP/IP,como Internet, usan DNS para buscar equipos y serviciosmediante nombres descriptivos.

Para que el uso de los recursos de red sea ms fcil, lossistemas de nombres como DNS proporcionan un mtodo paraasignar el nombre descriptivo de un equipo o servicio a otrosdatos asociados a dicho nombre, como una direccin IP. Unnombre descriptivo es ms fcil de aprender y recordar que lasdirecciones numricas que los equipos usan para comunicarsea travs de una red. La mayora de la gente prefiere usarun nombre descriptivo (por ejemplo, sales.fabrikam.com) parabuscar un servidor de correo electrnico o servidor web enuna red en lugar de una direccin IP, como 157.60.0.1.II-E1. Protocolos y servicios DNS: El servicio DNS se

encarga de traducir nombres de dominio a direcciones IPpara no tener que recordar la IP de cada servidor que nosinteresa. De este modo, el nombre www.mauriciomatamala.netse corresponde con una ip. Si decido cambiar esta IP, el usuariono percibir cambio alguno, ya que el nombre sigue siendo elmismo.

DNS utiliza una base de datos distribuida en muchosservidores, que almacena la informacin sobre los dominios aresolver.

El protocolo DNS define la consultas, respuestas y formatosde datos. Las comunicaciones utilizan un formato simplellamado mensaje, que es utilizado para solicitudes, respuestasdel servidor, mensajes de error y transferencia de informacin.

Al configurar una mquina cliente, se proporciona una oms direcciones de servidores DNS. Esta informacin puedeproporcionarla el mismo ISP o el usuario que configura elequipo. Cuando una aplicacin de usuario solicita conectarsecon un dispositivo remoto empleando su nombre, el clienteDNS realiza una consulta al servidor DNS.

Existe una utilidad llamada nslookup que permita al usuariohacer consultas manualmente a un servidor DNS. Esta aplica-cin suelen utilizarla los administradores de red para resolverproblemas con DNS.

II-F. Aplicaciones P2P

La historia de las aplicaciones P2P es la descripcin de lacreacin y desarrollo de los programas y redes informticasP2P; adems de los conceptos asociados.Distribucin de archivos P2P : Considerando una apli-

cacin muy corriente, la distribucin de un archivo de grantamao desde un nico servidor a muchos otros hosts. En ladistribucin de archivos cliente-servidor, el servidor debe en-viar una copia del archivo a cada uno de los pares, provocandouna enorme sobrecarga en el servidor y consumiendo una grancantidad de su ancho de banda.

Figura 4. Distribucin de archivos P2P

el protocolo de distribucin de archivos P2P ms populares BitTorrent IBitTorrent OrigInalmente, fue desarrollado porBram Cohen pero ahora existen muchas clientes BitTorrentindependientes distintos que cumplen con el protocolo BitTorrent, al igual que existen diversos navegadores web quecumplen el protocolo HTTP.

II-G. Programacin de sockets con TCP

Con el proceso servidor ejecutndose, el proceso clientepuede iniciar una conexin TCP con el servidor. Esto se haceen el programa cliente creando un socket. Cuando el clientecrea su socket, especifica la direccin del servidor, es decir,la direccin IP del host servidor y el nmero de puerto delproceso servidor.

Una vez creado el socket en el programa cliente, el pro-tocolo TOE del cliente inicia un proceso de acuerdo en tresfases y establece una conexin con el servidor. El proceso deacuerdo en tres fases, que tiene lugar en la capa de transporte,es completamente transparente para los programas cliente yservidor. Al final de la fase de negociacin, existir unaconexin TCP entre el socket del cliente y el nuevo socketdel servidor. En lo sucesivo, nos referiremos al nuevo socketdedicado del servidor con el nombre de socket conexin delservidor.

II-H. Programacin de sockets con UDP

UDP proporciona una sencilla interfaz entre la capa de redy la capa de aplicacin UDP no otorga garantas en su procesos, permite que dos o mas procesos que se estn ejecutndoseen hosts diferentes se comuniquen

El proceso emisor tiene que asociar la direccion del procesode destino a lote de bytes

La direccin se apunta de una forma ordenada a un mismodestino

UDP Proporciona un servicio de transporte no fiable a losprocesos de comunicacin

El cdigo para UDP es diferente del cdigo para TCP enmuchos puntos Importantes. En particular,

No existe una fase de acuerdo Inicial entre los dos procesosy, por tanto, no se necesita el socket de acogida, no hayflujos asociados a los sockets, El host emisor crea paquetes

4asociando la direccin IP de destino y el nmero de puerto acada lote de bytes que desea enviar. El proceso receptor tieneque desenmaraar cada paquete recibido para obtener los bytesde Informacin del paquete

REFERENCIAS[1] J. Kurosel K.W. Ross Computer Networking Quinta Edicin