Introducción

Las redes informáticas son sistemas de comunicaciones que conectan ordenadores y otros equipos para compartir información y recursos.

Beneficios de las redes

• Reducción de costos de software y hardware.
• Posibilidad de organizar grupos de trabajo.
• Mejoras en la administración de equipos y aplicaciones.
• Mayor integridad de los datos.
• Mayor seguridad de acceso a la información.
• Facilidad de comunicación.

Servicios en Red

Los servicios en red son programas basados en protocolos y estándares que facilitan diversas tareas:

Administración/Configuración

• Facilitan la gestión de las configuraciones de los equipos de la red (por ejemplo, los servicios DHCP y DNS).

Acceso y control remoto

• Permiten la conexión de usuarios a la red desde lugares remotos.

De Ficheros

• Ofrecen grandes capacidades de almacenamiento para descongestionar o eliminar archivos.

Impresión

• Permiten compartir impresoras.

Información

• Pueden servir archivos en función de sus contenidos.

Comunicación

• Permiten la comunicación entre los usuarios a través de mensajes escritos.

Comunicación entre Aplicaciones

TCP/IP opera sobre el concepto del modelo cliente/servidor. La capa de aplicación es el nivel que utilizan los programas para comunicarse a través de una red con otros programas.

Los dos extremos dialogan siguiendo un protocolo de aplicación:

• El cliente solicita el recurso web www.dominio.es mediante GET HTTP/1.0
• El servidor le contesta HTTP/1.0 200 OK (todo correcto) y le envía la página html solicitada.

Conexión, Transmisión y Desconexión

Pasos para establecer, mantener y cerrar una conexión TCP/IP:

• Se crean los sockets en el cliente y el servidor.
• El servidor establece el puerto por el que proporciona el servicio.
• El servidor permanece a la escucha de las peticiones de los clientes.
• Un cliente conecta con el servidor.
• El servidor acepta la conexión.
• Se realiza el intercambio de datos.
• El cliente o el servidor, o ambos, cierran la conexión.

DNS y Resolución de Nombres

El servicio DNS proporciona ventajas adicionales:

• Permite que una misma dirección IP sea compartida por varios dominios.
• Permite que un mismo dominio se corresponda con diferentes direcciones IP.
• Permite que cualquier servicio de red pueda cambiar de nodo, y por tanto de IP, sin cambiar de nombre de dominio.

El Protocolo FTP

El protocolo FTP permite el intercambio de archivos entre máquinas remotas a través de la red. Es poco seguro ya que envía la información en forma de texto plano, pero puede solucionarse mediante la encriptación de todo el tráfico de información.

Características principales

• Permite el intercambio de archivos entre máquinas remotas a través de la red.
• Consigue una conexión y una transferencia de datos muy rápidas.

Tipos de conexión

• Conexión de modo activo: Se establecen dos conexiones distintas: la petición de transferencia por parte del cliente y la atención a dicha petición, iniciada por el servidor.
• Conexión de modo pasivo: El cliente sigue iniciando la conexión, pero el problema del cortafuegos se traslada al servidor.

Los Protocolos SMTP y POP3

El servicio de correo basado en el protocolo SMTP (Protocolo Simple de Transferencia de Correo) sigue el modelo cliente/servidor:

• El servidor mantiene las cuentas de los usuarios y los buzones correspondientes.
• Los clientes de correo gestionan la descarga de mensajes y su elaboración.

El servicio SMTP utiliza el puerto 25. Este protocolo se encarga del transporte del correo saliente desde la máquina del usuario remitente hasta el servidor que almacena los mensajes de los destinatarios.

HTTP

HTTP es un protocolo sin estado, lo que significa que no recuerda nada relativo a conexiones anteriores a la actual (para recordar usa las cookies).

Consideraciones importantes sobre HTTP

• Sigue el esquema de petición-respuesta entre un cliente y un servidor.
• Por defecto utiliza el puerto 80.
• El cliente que realiza la petición, como un navegador web, se le conoce como agente del usuario.
• La información transmitida se llama recurso y se identifica mediante un Localizador Uniforme de Recursos (URL).

Funcionamiento

1. El usuario especifica en el cliente web la dirección del recurso a localizar.
2. El cliente web descompone la información de la URL.
3. El cliente web establece una conexión al servidor y solicita el recurso web, GET /Ejemplo.htm HTTP/1.1.
4. El servidor responde con un mensaje (junto a la página) encabezado con la línea HTTP/1.1 200 OK (si existe la página).
5. El cliente web interpreta el código HTML recibido y cierra la conexión.

Bibliotecas de Clases y Componentes Java

El paquete principal que proporciona la API de Java para programar aplicaciones con comunicaciones en red es java.net.

Otros paquetes

• java.rmi: Permite implementar una interfaz de control remoto (RMI).
• javax.mail: Permite implementar sistemas de correo electrónico.

Bajo Nivel

Direcciones

• Son los identificadores de red, esto es, las direcciones IP.
• Clase InetAddress: Implementa una dirección IP.

Sockets

• Son los mecanismos básicos de comunicación bidireccional de datos.
• Clase Socket: Implementa un extremo de una conexión bidireccional.
• Clase ServerSocket: Implementa un socket que los servidores pueden utilizar para escuchar y aceptar peticiones de clientes.
• Clase DatagramSocket: Implementa un socket para el envío y recepción de datagramas.
• Clase MulticastSocket: Representa un socket datagrama, útil para enviar paquetes multidifusión.

Interfaces

• Describen las interfaces de red.
• Clase NetworkInterface: Representa una interfaz de red compuesta por un nombre y una lista de direcciones IP asignadas a esta interfaz.

Una API de Alto Nivel

URI

• Representan los identificadores de recursos universales.
• Clase URI.

URL

• Representan localizadores de recursos universales.
• Clase URL: Representa una dirección URL.

Conexiones

• Representan las conexiones con el recurso apuntado por URL
• Clase URLConnection: Es la superclase de todas las clases que representan un enlace de comunicaciones entre la aplicación y una URL.
• Clase HttpURLConnection: Representa una URLConnection con soporte para HTTP y con ciertas características especiales.

Métodos y Ejemplos de Uso de InetAddress

Proporciona objetos que puedes utilizar para manipular tanto direcciones IP como nombres de dominio. También proporciona métodos para resolver los nombres de host a sus direcciones IP y viceversa.

• getLocalHost(): Devuelve un objeto de tipo InetAddress con los datos de direccionamiento de mi equipo en la red local (no del conocido localhost).
• getByName(String host): Devuelve un objeto de tipo InetAddress con los datos de direccionamiento del host que le pasamos como parámetro.
• getAllByName(String host): Devuelve un array de objetos de tipo InetAddress con los datos de direccionamiento del host pasado como parámetro.
• UnknownHostException si no pueden resolver el nombre pasado como parámetro.
• getHostAddress(): Devuelve en una cadena de texto la correspondiente IP.
• getAddress(): Devuelve un array formado por los grupos de bytes de la IP correspondiente.

Programación con URL

URL (Localizador Uniforme de Recursos) representa una dirección a un recurso de la World Wide Web.

La estructura de una URL se puede dividir en varias partes:

• Protocolo: El protocolo que se usa para comunicar.
• Nombre host: Nombre del host que proporciona el servicio o servidor.
• Puerto: El puerto de red en el servidor para conectarse.
• Ruta: Es la ruta o path al recurso en el servidor.
• Referencia: Es un fragmento que indica una parte específica dentro del recurso especificado.

Crear y Analizar Objetos URL

.

Se puede analizar y descomponer una URL 
● getProtocol(). Obtiene el protocolo de la URL.

● getHost(). Obtiene el host de la URL.

● getPort(). Obtiene el puerto de la URL, si falla -1.

● getDefaultPort(). Obtiene el puerto por defecto asociado a la URL, si falla -1.

● getFile(). Obtiene el fichero de la URL o una cadena vacía si no existe.

● getRef(). Obtiene la referencia de la URL o null si no la tiene

pasos a seguir para leer una URL son:
● Crear el objeto URL mediante URL url=new URL(…);
● Obtener una conexión con el recurso especificado mediante URL.
openConnection().
● Abrir conexión con esa URL mediante URL.openStream().
● Manejar los flujos necesarios para realizar la lectura

Programación de un cliente HTTP.

HTTP se basa en sencillas operaciones de solicitud/respuesta.
● Un cliente establece una conexión con un servidor y envía un mensaje con los datos de la solicitud.
● El servidor responde con un mensaj

 Programación de servidores

● El servidor debe poder atender a multitud de peticiones que pueden ser concurrentes en el tiempo(Hilos).

● Es importante optimizar el tiempo de respuesta del servidor

Implementar comunicaciones simultáneas.

servidor HTTP realista tendrá que atender varias peticiones simultáneamente.tenemos que ser capaces de modificar su código para que pueda utilizar varios hilos de ejecución

– hilo principal creará el socket servidor que permanecerá a la espera de que
llegue alguna petición.

-Cuando se reciba una, la aceptará y le asignará un socket cliente para enviarle la respuesta. 

-creará un nuevo hilo para que la despache por el socket cliente que le asignó. De esta forma, podrá seguir a la espera de nuevas peticiones. 

– Monitorización de tiempos de respuesta.

Tiempo de procesamiento. Es el tiempo que el servidor necesita para procesar la petición del cliente y enviar los datos.Para medir el tiempo con que transcurre en el servidor para procesar la solicitud del cliente .

Tiempo de transmisión. Es el tiempo que tardan los mensajes en llegar a su destino

El tiempo de transmisión será necesario que el servidor envíe un mensaje con el tiempo del sistema al cliente. El cliente al recibir el mensaje debe calcular su tiempo de sistema y compararlo con el tiempo recibido en el mensaje.