1. Repaso Modelo
OSI y TCP /IP
Tecnología de los sistemas 5to TIC
Ing. Marcelo Dal Molin

2. Networking
Estándares
El inicio del desarrollo de las LAN, MAN, y WAN fue
en cierto modo caótico.
A comienzos de la década de 1980 se produjo una
tremenda expansión en el área del desarrollo de A mediados de la década de 1980,
redes. comenzaron a sentirse las primeras
A medida que las empresas tomaban conciencia preocupaciones producto de esta
expansión. Cada vez era más difícil
del dinero que podían ahorrar y de la forma en que
que las redes que utilizaban
podían ganar en productividad utilizando la
diferentes especificaciones e
tecnología de red, comenzaron a agregar redes y a
implementaciones pudieran
expandir las ya existentes casi con la misma comunicarse entre sí.
rapidez con que surgían nuevas tecnologías y
productos de redes.
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3. Networking
Estándares
Para abordar el problema, la Organización
Internacional para la Normalización (ISO)
El Modelo de Referencia OSI , lanzado en
investigó esquemas de redes tales como
1984, fue el esquema descriptivo que
DECNET, SNA y TCP/IP. crearon.
Con la creación del modelo OSI, la ISO
Como resultado de esta investigación, la ISO ofreció a los fabricantes un conjunto de
reconoció la necesidad de crear un modelo de estándares que garantizó mayor
compatibilidad e interoperabilidad entre los
red que pudiera ayudar a los fabricantes a
diversos tipos de tecnología de redes que
crear redes que pudieran trabajar compatible
producían las diversas empresas mundiales.
e interoperativamente con otras redes.
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4. Networking
Modelo OSI
El modelo de referencia OSI se convirtió
El modelo de referencia OSI no es
rápidamente en el modelo principal para las
algo tangible.
comunicaciones de red.
A pesar de existir otros modelos, Especifica las funciones de red que
actualmente la mayoría de los fabricantes de se producen en cada capa.
redes relacionan sus productos para redes
En términos más simples, el modelo
con el modelo de referencia OSI cada vez
es una forma de imaginar la forma
que desean educar a los usuarios acerca de
en que la información viaja a través
sus productos. de las redes.
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5. Networking
Modelo OSI
El modelo de referencia OSI describe
la forma en que la información o los
datos recorren el camino que va
ORIGEN DESTINO
desde los programas de aplicación
(por ejemplo planillas de cálculo)
desde un ORIGEN pasando por un
medio de red (cables) hasta llegar a DATOS DATOS DATOS
un programa de aplicación ubicado en
otra computadora de la red o
DESTINO.
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6. Networking
Modelo OSI
El problema de mover información entre
APLICACION
computadoras se divide en siete problemas más
pequeños y de más fácil tratamiento en el modelo de
referencia OSI. Cada una de las siete áreas de PRESENTACION
problemas se resuelve por medio de una capa del
modelo. SESION
Las siete capas del modelo de referencia OSI son:
la capa física ,
TRANSPORTE
la capa de enlace ,
la capa de red ,
la capa de transporte, RED
la capa de sesión ,
ENLACE
la capa de presentación y
DE DATOS
la capa de aplicación.
FISICA
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7. Networking
Modelo OSI
Capa física -
Define las especificaciones eléctricas, mecánicas, de
procedimiento y funcionales para la activación,
mantenimiento y desactivación de la capa física
entre sistemas finales.
Capa de enlace de datos .
Esta capa brinda un tránsito confiable de datos a
través de un enlace físico. La capa de enlace de
datos tiene correspondencia con el direccionamiento
físico, topología de red, control de flujo, etc. El IEEE
ha dividido esta capa en dos subcapas: la subcapa
MAC y la subcapa LLC. Algunas veces se la ENLACE
denomina simplemente capa de enlace DE DATOS
FISICA
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8. Networking
Modelo OSI
Capa de red -
Esta capa provee conectividad y selección de rutas
entre dos sistemas terminales. La capa de red es la
capa donde tiene lugar un enrutamiento.
Capa de transporte -
Esta capa es responsable de una comunicación de red
confiable entre nodos extremos. TRANSPORTE
La capa de transporte provee mecanismos para el
establecimiento, mantenimiento, y terminación de
RED
circuitos virtuales, detección y recuperación de fallos
en el transporte, y control de flujo de información. ENLACE
DE DATOS
FISICA
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9. Networking
Modelo OSI
Capa de sesión -.
Esta capa establece, gestiona, y termina sesiones
entre aplicaciones y gestiona el intercambio de
PRESENTACION
datos entre entidades de la capa de presentación.
Capa de presentación -.
SESION
Esta capa garantiza que la información enviada por
la capa de aplicación de un sistema sea legíble por
TRANSPORTE
la capa de aplicación de otro.
También se encuentra involucrada con las RED
estructuras de datos utilizadas por los programas y,
ENLACE
por lo tanto, negocia la sintaxis de transferencia de DE DATOS
datos para la capa de aplicación
FISICA
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10. Networking
Modelo OSI
Capa de aplicación -
APLICACION
Esta capa provee servicios a procesos de
aplicaciones (como correo electrónico, transferencia PRESENTACION
de archivos y emulación de terminal) que no
SESION
pertenecen al modelo OSI.
Identifica y establece la disponibilidad de las partes
TRANSPORTE
que se tiene pensado comunicar (y de los recursos
necesarios para conectarse con ellos), sincroniza RED
aplicaciones cooperativas, y aprueba los
ENLACE
procedimientos para recuperación de errores y DE DATOS
control de la integridad de los datos.
FISICA
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11. Networking
Comunicación PEER to PEER
Cada capa, utiliza su protocolo de APLICACION APLICACION
capa para comunicarse con su capa
par del otro sistema.
PRESENTACION PRESENTACION
El protocolo de cada capa
intercambia información, llamada
SESION SESION
unidad de datos del protocolo (PDU)
entre las capas pares. SEGMENTO
TRANSPORTE TRANSPORTE
Los PDUs tiene, de acuerdo al
protocolo utilizado un nombre PAQUETE
específico. RED RED
En el caso de TCP/IP las primeras FRAME
ENLACE ENLACE
cuatro capas tienen los siguientes
DE DATOS DE DATOS
nombres de PDUs
BIT
FISICA FISICA
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12. Networking
Encapsulación de Datos
Cada capa depende de la función de servicio de
la capa del modelo ISO/OSI que está debajo de
ella.
Para brindar este servicio, la capa inferior utiliza
la encapsulación para poner el PDU de la capa
superior en su campo de datos; luego puede
agregar los encabezados y trailers finales que la
capa utilice para cumplir su función.
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13. Networking
Encapsulación de Datos
APLICACION APLICACION
Por ejemplo,
La capa de red da servicio
PRESENTACION PRESENTACION
a la capa de transporte
La capa de red tiene la
SESION SESION
tarea de trasladar los datos
a través de la red.
TRANSPORTE DATOS TRANSPORTE
Esta tarea se cumple
encapsulando los datos con ENCABEZADO
RED DE DATOS RED
un encabezado. RED
Este encabezado contiene
ENCABEZADO ENCABEZADO
ENLACE DEL DE DATOS ENLACE
información, tales como las DE DATOS FRAME RED DE DATOS
direcciones lógicas de
origen y de destino. FISICA FISICA
100010011100101101
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14. Networking
Encapsulación de Datos
A su vez, la capa de enlace de datos brinda
un servicio a la capa de red.
Encapsula la información de la capa de red
en un frame.
El encabezado del frame contiene la
información necesaria para completar las
funciones de enlace de datos.
Por ejemplo, el encabezado del frame
contiene las direcciones físicas.
La capa física también brinda un servicio a la
capa de enlace de datos.
Este servicio incluye la codificación del
frame de enlace de datos en un patrón de
unos y ceros para su transmisión a través del
medio (generalmente un cable).
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15. Modelo OSI
Capa Física
APLICACION
La función de la capa física es la transmisión de
datos. PRESENTACION
Típicamente, dicha transmisión se logra
mediante el uso de elementos tales como SESION
cables, conectores y tensiones.
TRANSPORTE
Trasmite la información bajo un código
denominado Manchester, que envía datos y
RED
clock
ENLACE
DE DATOS
FISICA
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16. Networking
Medios de Networking
Para que las computadoras transmitan entre
ellas esta información codificada, deben
estar conectadas físicamente entre sí.
Para ello se cuenta con cableado de distinto
tipo, entre los que se encuentra:
COAXIL ,
PAR TRENZADO , y de
FIBRA OPTICA .
A estos materiales se los denomina MEDIOS
DE NETWORKING
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17. Networking
Direccionamiento
La capa física define las especificaciones APLICACION
eléctricas, mecánicas, de procedimiento y
funcionales para activar, mantener y desactivar
PRESENTACION
el enlace físico entre los sistemas extremos
Todos los datos que se envían en una red
SESION
provienen de un origen y se dirigen a un destino.
El acceso a los medios de networking se produce
TRANSPORTE
en la CAPA DE ENLACE DE DATOS del modelo
OSI.
¿La pregunta es cómo logran los datos localizar
RED
su destino dentro de una red?
ENLACE
DE DATOS
FISICA
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18. Networking
Direccionamiento
Cada computadora, esté o no conectada a
una red, tiene una DIRECCION FISICA
UNICA
No hay dos direcciones físicas iguales.
También llamada DIRECCION DE ACCESO
AL MEDIO o DIRECCION MAC, la capa
física está ubicada en la TARJETA La dirección se programa en un chip
INTERFAZ DE RED
dentro de la placa de red.
Antes de salir de la fábrica, el fabricante Como la dirección MAC está ubicada en la
del hardware le asigna una dirección física tarjeta de red, si ésta se cambiara la
a cada tarjeta NIC. dirección física de la estación debería
cambiar por la de la nueva dirección MAC
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19. APLICACION
Networking PRESENTACION
SESION
TRANSPORTE
Direccionamiento RED
ENLACE
Las direcciones MAC se escriben utilizando FISICA
números hexadecimales (base 16).
Por ejemplo
00-00-0C-12-34-56
Si se refiere al modelo OSI, la capa de
enlace de datos, capa 2, donde está
ubicada la dirección MAC, es adyacente a la
capa física.
Por lo tanto, en una red la tarjeta de red
está en el lugar en que el dispositivo se
conecta con los medios y cada tarjeta de
red tiene una dirección MAC única.
Con WINIPCFG (WIN9X) vemos
la configuración IP de la PC
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20. Networking
Como establece el destino?
En una red Ethernet, cuando un dispositivo
desea enviar datos a otro dispositivo, lo hace
utilizando su dirección MAC.
Cuando concuerdan, la tarjeta de
Cuando un origen envía datos a través de red hace una copia del paquete de
una red, lleva la dirección MAC de destino. datos y la coloca en la capa de
enlace de datos de la computadora
A medida que estos datos viajan por los donde reside.
medios de la red, la tarjeta de red de cada Aunque esta copia ha sido realizada
dispositivo de la red verifica si su dirección por la tarjeta de red y alojada en la
MAC concuerda con la dirección de destino computadora, el paquete de datos
original continúa a través de la red
física que lleva el paquete de datos. donde otras tarjetas de red podrán
verlo para determinar si se puede
Si no concuerdan, la tarjeta de red ignora el establecer una coincidencia
paquete de datos y el paquete de datos
continúa por la red hasta la siguiente estación
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21. Networking
Dispositivos de internetworking
Son productos que se utilizan para conectar
redes
En primer lugar, permiten conectar un número
mayor de nodos a la red. Los dispositivos LAN incluyen :
En segundo lugar, alargan la distancia sobre la bridges
cual puede extenderse una red.
hubs
En tercer lugar, localizan el tráfico de la red.
switches
En cuarto lugar, pueden fusionar redes
routers
existentes.
Y en quinto lugar, pueden aislar problemas de
red de modo que sea más fácil su diagnóstico
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22. APLICACION
Networking PRESENTACION
SESION
TRANSPORTE
Dispositivos de internetworking RED
ENLACE
Dos de los problemas más comunes que existen FISICA
es que hay demasiados nodos o que no hay
cable suficiente.
Un REPETIDOR puede brindar una solución
simple si existe alguno de estos dos problemas
Cuando las señales salen por primera vez de
una estación transmisora, están limpias y son
claramente reconocibles.
Sin embargo, cuanto mayor es la extensión del
cable más se debilitan y deterioran las señales a
medida que atraviesan los medios de
networking
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23. Dispositivos de internetworking CAPA 1
RED A
Repetidores
Los REPETIDORES toman las señales
debilitadas, las limpian, las amplifican y las
envían para que continúen su camino por la red.
Utilizando repetidores, se extiende la distancia REPETIDOR
sobre la cual puede operar una red.
Al igual que los medios de networking, los
repetidores están en la capa física, capa 1, del
modelo OSI
REDB
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24. Dispositivos de internetworking CAPA 1
Hubs
Los repetidores multipuerto se denominan
comúnmente hubs.
Los hubs son dispositivos de internetworking muy
comunes.
En términos generales, el término hub se utiliza en
lugar de repetidor para referirse al dispositivo que
sirve como centro de una red de topología en
estrella.
Los hubs operan APLICACION
PRESENTACION
SESION
en la CAPA 1 del modelo OSI.
TRANSPORTE
RED
ENLACE
FISICA
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25. Dispositivos de internetworking CAPA 1
Desventajas
La desventaja de utilizar un repetidor es que
éste no puede filtrar el tráfico de la red.
Si los segmentos de una red sólo
Los datos, que llegan a un puerto de un están conectados por medio de
repetidores, esto puede dar origen a
repetidor salen a todos los demás puertos.
que más de un usuario intente enviar
datos a través de la red al mismo
En otras palabras, los datos son transferidos
tiempo.
por el repetidor a todos los otros segmentos
Con Ethernet, sólo puede haber un
de LAN de una red, independientemente de paquete de datos en el cable por vez.
que necesiten llegar allí o no. Si más de un nodo intenta transmitir
al mismo tiempo, se producirá una
COLISION
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26. Dispositivos de internetworking CAPA 1
Desventajas
Cuando se produce una colisión, los datos de
cada dispositivo se interfieren y se dañan.
Cuando un dispositivo de la red determina
Como conclusión, el uso de
que se ha producido una colisión, los datos se
repetidores para extender y aumentar
deben retransmitir. el tráfico de una red puede significar
Si el tráfico de una red es muy pesado, la que la red no llegue a tener un
desempeño óptimo.
reiteración de colisiones dará origen a una
considerable demora en el tráfico
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27. Dispositivos de internetworking CAPA 2
Bridges
Una forma de solucionar el problema del
exceso de tráfico en una red y del exceso
de colisiones es el uso de un dispositivo de
internetworking llamado BRIDGE.
Un bridge elimina el tráfico innecesario y CHANNEL B CHANNEL A CHANNEL B CHANNEL A
minimiza las posibilidades de que se
produzcan colisiones en la red dividiéndola
en segmentos y filtrando el tráfico en base
a la dirección MAC. APLICACION
PRESENTACION
Los BRIDGES trabajan en la CAPA 2 SESION
TRANSPORTE
del modelo OSI. RED
ENLACE
FISICA
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28. Dispositivos de internetworking CAPA 2
Bridges
Para filtrar o entregar selectivamente el
tráfico de una red, los bridges construyen
tablas con todas las direcciones MAC de una
red y de otras redes y hace un mapeo con De este modo, los bridges
pueden reducir
ellas.
significativamente el tráfico
Si el bridge determina que la dirección MAC entre los segmentos de la red
de destino de los datos no es del mismo eliminando el tráfico innecesario
segmento de red que el origen, envía los
datos a todos los otros segmentos de la red.
APLICACION
PRESENTACION
SESION
TRANSPORTE
RED
ENLACE
FISICA
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29. Dispositivos de internetworking CAPA 2
Bridges
5 6 7 8
1 5
1 2 3 4 2 6
3 7
4 8
En este ejemplo, un paquete de
datos se origina en la
1 E computadora A y su destino es la
2 F computadora 3
3 G E A
4 H F B
G C
E
H D D
H G F A B C
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30. Dispositivos de internetworking CAPA 2
Desventajas
Cuando el tráfico entre los segmentos de la
red es muy pesado, el bridge puede
convertirse en un cuello de botella.
Como todos los dispositivos de la red
Además los bridges siempre dejan fluir un deben prestar atención a dichos
tipo especial de paquete de datos que se broadcasts, los bridges siempre los
produce cuando un dispositivo de una red envían a todos y a cada uno de los
segmentos conectados.
quiere llegar a otro dispositivo de la red
pero no conoce la dirección de destino. En dichos casos, el tráfico de la red se
hace más lento y la red funciona con
Cuando esto sucede, con frecuencia el un desempeño que no llega a ser el
origen envía lo que se llama BROADCAST. óptimo.
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31. Dispositivos de internetworking CAPA 2
Switch
A medida que la infraestructura de una
compañía comienza a crecer, las demandas
de los usuarios exceden la capacidad de
muchas redes (videoconf., imágenes, etc.).
Se puede aumentar significativamente el
ancho de banda de la red utilizando un
SWITCH.
APLICACION
PRESENTACION
SESION
TRANSPORTE
RED
ENLACE
FISICA
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32. Dispositivos de internetworking CAPA 2
Switch
Un switch opera en el nivel de enlace del
modelo OSI . Divide la red en segmentos y
proporciona a cada segmento un ancho de
banda dedicado.
Internamente posee un circuito de alta
velocidad. Cuando un nodo transmite un
paquete, el switch direcciona parte de su
ancho de banda para crear una conexión
privada entre el puerto de tx y rx.
Como crea una conexión privada entre los
puertos, otro nodo no debe esperar a que
APLICACION
finalice la tx de otro para transmitir. PRESENTACION
SESION
TRANSPORTE
RED
ENLACE
FISICA
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33. Dispositivos de internetworking CAPA 2
Switch
Un switch utiliza algunos de estos dos
procesos para manejar los paquetes:
Conmutación Cut-through
Conmutación Store and forward
En cuanto lee la dirección MAC de destino
Recibe y almacena el paquete entero antes
del paquete, comienza a enviar el
de reenviarlo a la MAC de destino. Verifica
paquete antes de terminar de recibirlo;
el contenido antes de enviarlo.
(puede propagar errores).
Se utiliza si estoy transmitiendo paquetes
Baja latencia (tiempo en que un paquete
de un segmento de baja velocidad a otro
va de una máquina a otra)
de alta. ( Latencia proporcional al tamaño
del paquete)
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34. Dispositivos de internetworking CAPA 2
Si una máquina que está
Switch: Lans virtuales conectada a un port de la Virtual
LAN A transmite un broadcast, el
Los switches ofrecen una segmentación paquete sólo debería llegar a los
lógica, también llamada VIRTUAL LANS. puertos que están configurados
como miembros de esa Lan
Para crear una lan virtual (VLAN), se Virtual.
debe configurar cada port del switch
como miembro de una LAN virtual.
Por ej, se podría configurar 3 ports
como miembros de una Virtual Lan 1 y VLAN 1
otros dos ports como miembros de una
Virtual LAN 2.
VLAN 2
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35. LAN
Principales características
Los dispositivos de una LAN incluyen:
Bridges que conectan los segmentos de la
LAN y ayudan a filtrar el tráfico.
Hubs que concentran la conexión a la LAN y
permiten el uso de medios de cobre de par
trenzado.
Switches Ethernet que brindan ancho de
banda dedicado full duplex a los segmentos o
computadoras.
Routers que ofrecen muchos servicios entre
los cuales se incluyen internetworking y control
de broadcasts.
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36. LAN
Estudiaremos los
Principales características estándares
Las tres tecnologías LAN que se observan en el Ethernet / 802.3
gráfico representan virtualmente a todas las
LAN desplegadas:
Ethernet—La primera de las
principales tecnologías de LAN, opera
la mayor cantidad de LANs.
Token Ring—De IBM, siguió a
Ethernet y actualmente su uso está
difundido en un gran número de
redes IBM.
FDDI—También utiliza tokens,
actualmente es una LAN popular en
los campus.
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37. Ethernet / 802.3
Principales características
802.3 define estándares para redes
de bus, tales como Ethernet, que usa
IEEE empezó a definir estándares de red. un mecanismo llamado CSMA/CD
El proyecto fue llamado 802, por el año y (Carrier Sense Multiple Access with
el mes en que empezó: Febrero de 1980. Collision Detection).
Del proyecto 802 resultaron numerosos 802.4 define stándares para redes de
documentos, incluyendo los tres quot;tokenquot; en bus. (La arquitectura de
principales estándares para topologías de ArcNet es similar a este standard en
red. muchas maneras).
802.5 define stándares para redes de
quot;token-ringquot;.
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38. Ethernet / 802.3
Principales características
Los estándares Ethernet e IEEE 802.3 definen a
una LAN de topología de bus lógico que opera a
una tasa de señalización de banda base de 10
Mbps. Los tres estándares de cableado
definidos son:
10: 10 Mbps
10Base2—Conocido como Ethernet de cable
fino—acepta segmentos de red de hasta 185 Base: Banda base
metros con cable coaxial.
2: 200 m (coaxil fino)
10Base5—Conocida como Ethernet de cable
grueso—acepta segmentos de red de hasta 500 5: 500 m (coaxil grueso)
metros con cable coaxial.
T: Twisted (par trenzado)
10BaseT—Transporta frames de Ethernet a
través del cableado de par trenzado --acepta
segmentos de red de hasta 100 metros
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39. Ethernet / 802.3
Principales características
Las redes Ethernet / 802.3 son LANs
CSMA/CD.
Es una red de difusión, la transmisión de un
nodo atraviesa toda la red y es recibida y A B C D
examinada por cada nodo.
Sólo toma la información la máquina a quien APLICACION APLICACION APLICACION
PRESENTACION PRESENTACION PRESENTACION
fue dirigida la misma.
SESION SESION SESION
TRANSPORTE TRANSPORTE TRANSPORTE
RED RED RED
A envía un dato a D, B y C lo ENLACE ENLACE ENLACE
descartan ya que no coincide su FISICA FISICA FISICA
MAC
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40. Ethernet / 802.3
Broadcast
El broadcast envía un único frame a muchas
estaciones a la vez.
El broadcast utiliza una dirección de destino
de enlace de datos de todos 1s D
A B C
(FFFF.FFFF.FFFF en hexa).
Si la estación A transmite un frame con una
APLICACION APLICACION APLICACION
dirección de destino compuesta por todos PRESENTACION PRESENTACION PRESENTACION
SESION SESION SESION
1s, las estaciones B, C, y D recibirán y TRANSPORTE TRANSPORTE TRANSPORTE
RED RED RED
pasarán el frame a sus capas superiores
ENLACE ENLACE ENLACE
para su posterior procesamiento. FISICA FISICA FISICA
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41. Ethernet / 802.3
Frame Ethernet El preámbulo permite la sincronización del receptor
con el transmisor. Son 8 bytes 10101010. La
codificación Manchester de este patrón genera una
onda cuadrada de 10 Mhz durante 5.6 microseg.
Las direcciones están codificadas en 6 bytes. La
dirección de destino puede ser unicast (de un
host) o broadcast (difusión).
8 6 6 2 46-1500 4
MAC MAC type CRC
1010101010 DATA
destino origen
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42. Ethernet / 802.3
Frame Ethernet
En Tipo de Trama se especifica el 6 6 2 46-1500 4
protocolo superior al cual es enviado
MAC MAC type CRC
el frame (IP=0800) destino origen
DATA
El campo Datos puede tener una
longitud máxima de 1500 bytes y 2 46-1500
debe contener por lo menos 46 bytes.
0800 DATAGRAMA IP
El FCS Field Check Sequence contiene
código redundante para detección de
2 28 18
errores y se corresponde con el CRC
de la trama 0806 ARP REQ/ PAD
REPLY
2 28 18
8035 RARP REQ/ PAD
REPLY
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43. Ethernet / 802.3
Hardware Ethernet
Existen tarjetas controladoras que tienen
incorporados varios transceivers.
Entre la controladora y el transceiver existe una
interfase llamada AUI (Attachement Unit
Interface), que consta de un conector DB15.
Se utiliza para conectar a un medio que el
equipo no soporta directamente.
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44. Networking
Opciones para segmentar una red
Dominio de colision (Colission Domain):
Se dice que los nodos se encuentran en el mismo
dominio de colisión cuando tienen que negociar el
acceso al medio.
Broadcast domain (Dominio de mensajes) :
Se dice que los nodos se encuentran en el mismo
dominio de Broadcast (recepción de mensajes) si uno
de los nodos del dominio envía un mensaje y el resto
de los nodos de ese dominio lo recibe.
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45. Networking
Opciones para segmentar una red
DOMINIO DE COLISION
Interconectando con REPETIDORES DOMINIO DE BROADCAST
REPEATER
DOMINIOS DE COLISION : 1
DOMINIOS DE BROADCAST : 1
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46. Networking
Opciones para segmentar una red
DOMINIO DE COLISION
Interconectando dos Hubs DOMINIO DE BROADCAST
DOMINIOS DE COLISION : 1
DOMINIOS DE BROADCAST : 1
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47. Networking
Opciones para segmentar una red
DOMINIO DE COLISION
Interconectando a través de un SWITCH DOMINIO DE BROADCAST
DOMINIOS DE COLISION : 1 por port de switch
DOMINIOS DE BROADCAST : 1
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48. Networking
Opciones para segmentar una red
DOMINIO DE COLISION
Interconectando a través de un ROUTER DOMINIO DE BROADCAST
DOMINIOS DE COLISION : 1 por interfaz de ROUTER
DOMINIOS DE BROADCAST : 1 por interfaz de ROUTER
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49. Networking
Resumen de Normas
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50. TCP/ IP
Enlace de redes
Objetivo:
Obtener un esquema que esconda los
detalles de hardware de la red y
proporcione servicios de comunicación
universal Para obtener una Internet, se necesita
computadoras que estén dispuestas a
Cómo:
intercambiar paquetes de una red a
Interconexión de sistemas a nivel de red.
otra, a éstas se las denomina Routers.
Estos son los que se encargan de
De qué manera:
proporcionar todas las interconexiones
Físicamente, dos redes sólo se pueden
entre las redes físicas
conectar por medio de una computadora en
medio de las dos.
Para resolver el problema que aqueja a los bridges, que dejan fluir los paquetes de
broadcast, veremos cual es el esquema de direccionamiento utilizado en networking.
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51. TCP/ IP
Esquemas de direccionamiento
En networking, hay dos esquemas de
direccionamiento.
El primero es la Dirección MAC.
El segundo esquema de networking utiliza
lo que se denomina Dirección IP.
Como su nombre lo indica, una dirección IP
se basa en un protocolo de Internet.
Toda LAN debe tener su propia y única
dirección IP.
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52. TCP/ IP
Diferencias entre IP y MAC
Al igual que las direcciones MAC, cada dirección IP APLICACION
es única. No existe la posibilidad de que dos
PRESENTACION
direcciones IP sean iguales.
SESION
Sin embargo, mientras las direcciones MAC son
direcciones físicas en el firmware de la placa de red TRANSPORTE
se encuentran en la capa de enlace de datos, las
Dirección IP = RED
direcciones IP se implementan en el software y
ocurren en la capa de red del modelo OSI. ENLACE
En general es el administrador de la red el FISICA
responsable de asignar las direcciones IP a todos
los dispositivos de la red que controla.
Dirección MAC=FÍSICA
Dirección IP=LÓGICA (SOFTWARE)
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53. TCP/ IP
Diferencias entre IP y MAC
Las direcciones IP, brindan un esquema de
direccionamiento que no sólo contiene la
dirección del dispositivo en sí sino también la
red en la cual está ubicado el dispositivo.
Como este es el caso, si un dispositivo pasa
de una red a una red diferente, la dirección IP
del dispositivo deberá ser modificada en
función del cambio realizado.
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54. TCP/ IP
Diferencias entre IP y MAC
Los dispositivos de networking que utilizan las
direcciones IP se los denominan Routers
El problema de excesivo tráfico de
Estos dispositivos pasan paquetes de datos
broadcast puede resolverse utilizando
entre las redes en base a la información de la un router
capa de protocolo de red o capa 3. Los routers pueden hacerlo ya que no
envían frames de broadcast a menos
Los routers tienen la capacidad de tomar que específicamente se les indique que
decisiones inteligentes respecto de cuál es la lo hagan
mejor ruta para entregar los datos a través
de la red
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55. TCP/ IP
Diferencia entre router y switch
APLICACION APLICACION
La diferencia radica en que un switch o un
PRESENTACION PRESENTACION
bridge trabajan con direcciones de Capa 2 o
SESION SESION
MAC ADRESS (hardware), mientras que los
TRANSPORTE TRANSPORTE
routers trabajan en la capa 3 con
RED ROUTER = RED
direcciones IP (software)
SWITCH = ENLACE ENLACE
FISICA FISICA
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56. TCP/ IP
Router
Se utiliza cuando se necesita interconectar redes heterogéneas, localizadas en áreas
remotas, filtrando el tráfico y resolviendo las funciones de ruteo frente a múltiples
rutas alternativas.
El internetworking se hace con el mismo protocolo de nivel 3, por ej. IP y hay routers
que soportan rutear múltiples protocolos de nivel networking, por ej. IP, IPX, etc
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57. TCP/ IP
Funcionamiento de los routers
Los routers se utilizan para conectar dos
o más redes. Para que el enrutamiento
sea exitoso, cada red debe tener un
número de red único.
Este número de red único está
incorporado en la dirección IP asignada a
cada dispositivo conectado a la red.
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58. TCP/ IP
Funcionamiento de los routers
Así, si una red tuviera un número de red único A
con cuatro dispositivos conectados a dicha red,
la dirección IP de cada dispositivo sería A1, A2,
A3, y A4. Como la interfaz donde el router se
conecta con una red se considera parte de dicha
red, la dirección IP del puerto donde el router se
conecta con la red A debería ser A5
Si otra red con un número de red único B y con
cuatro dispositivos conectados también se
conectara al mismo router en otra de sus
interfaces, la dirección IP de cada dispositivo de
esta red sería B1, B2, B3, y B4, y la dirección IP
de la segunda interfaz del router sería B5
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59. TCP/ IP
Punto de vista de usuario
Red
física
Según el punto de vista del usuario,
cada PC parece conectada a una sola INTERNET
Router
red ...
En realidad, debajo hay una
estructura interconectada de redes y
routers
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60. TCP/ IP
Operaciones con binarios
Para poder comprender el manejo de
direcciones IP y otros conceptos
posteriores, se muestra los números
binarios y su relación con los decimales
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61. TCP/ IP
Formato de direcciones IP
Una dirección IP es un valor de 32 bits escrito
en forma de cuatro octetos. Esto significa que
hay cuatro grupos, cada uno de los cuales
contiene 8 números binarios
Por lo tanto, se ha diseñado una forma más
simple con números decimales para expresar
los números de 32 bits que se utilizan en las
direcciones IP. Esta forma se denomina
NOTACION DE PUNTO.
En notación de punto, las direcciones IP se
expresan en la forma donde cada número
representa en formato decimal 1 byte de la
dirección IP de 4 bytes.
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62. TCP/ IP
Formato de direcciones IP
Las direcciones IP se utilizan para identificar una máquina de la red y la
red a la cual está conectada
Las razones por las que los datos pueden encontrar su destino en la
Internet son porque cada red conectada a la Internet tiene un número
de red único.
Para garantizar que cada número de
red de la Internet seguirá siendo
siempre único y diferente de RED HOST
cualquier otro número, una
organización llamada Centro de
Operaciones de la Red Internacional
o InterNIC, asigna a las empresas
bloques de direcciones IP en base al
tamaño de sus redes
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63. TCP/ IP
Formato de direcciones IP
Cada dirección IP tiene dos partes.
Estas partes se conocen como NUMERO DE RED
y NUMERO DE HOST
El número de la red de cada dirección IP
identifica la red a la cual está conectado un
dispositivo.
El número del host de cada dirección IP
identifica la conexión del dispositivo a dicha red.
Se pueden utilizar uno, dos o tres de estos
bytes para identificar el número de red de una
dirección IP.
Similarmente, se pueden utilizar uno, dos o tres
de estos bytes para identificar el número del
host de una dirección IP.
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64. TCP/ IP
Clases de direcciones IP
Hay tres clases de direcciones IP que
una empresa o escuela puede recibir
del InterNIC.
InterNIC reserva las direcciones IP
clase quot;Aquot; para los gobiernos de todo
el mundo, las direcciones IP clase quot;Bquot;
para las empresas de mediano
tamaño, y las direcciones IP clase quot;Cquot;
para el resto.
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65. TCP/ IP
Clases de direcciones IP
Cuando se escriben las direcciones IP
clase quot;Aquot; en formato binario, el primer
bit siempre es 0.
Cuando se escriben las direcciones IP
clase quot;Bquot; en formato binario, los dos
primeros bits siempre son 1 y 0.
Cuando se escriben las direcciones IP
clase quot;Cquot; en formato binario, los tres
primeros bits siempre son 1, 1 y 0.
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66. TCP/ IP
Clase A
Un ejemplo de dirección IP clase quot;Aquot; sería 12.5.44.17. En
este ejemplo, el primer byte 12, identifica el número de
la red. Como el número 12 identifica el número de la red,
debe haber sido asignado por InterNIC.
Así, los administradores internos de la red podrían
determinar o asignar los valores de los veinticuatro bits
restantes.
Todas las direcciones IP clase quot;Aquot; utilizan sólo los ocho
primeros bits de la parte de la dirección correspondiente a
la red.
Los tres bytes restantes de la dirección IP quedan
reservados a la porción correspondiente al host
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67. TCP/ IP
Clase B
Un ejemplo de dirección IP clase quot;Bquot; sería
157.11.23.28. En este ejemplo, los dos primeros
bytes se utilizan para identificar el número de la
red. En las redes clase quot;Bquot; los dos primeros bytes
los asigna InterNIC.
Así, los administradores internos de la red podrían
fijar o asignar los valores de los dieciseis bits
restantes.
Todas las direcciones IP clase quot;Bquot; utilizan los
primeros dieciseis bits para la parte de la dirección
correspondiente a la red.
Los bytes restantes de la dirección IP quedan
reservados para la parte de la dirección
correspondiente al host.
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68. TCP/ IP
Direcciones reservadas
Por convención, toda dirección IP con todos
ceros binarios en el campo de host está
reservada para la DIRECCION DE RED.
Toda dirección IP con todos 1 en el campo de
host está reservada para BROADCAST
Así, en una red clase quot;Aquot;, 12.0.0.0 sería la
dirección IP de dicha red.
Los routers utilizan la dirección IP de la red
para enviar datos a través de la Internet.
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69. TCP/ IP
Direcciones reservadas
La dirección de red 127 está reservada:
ninguna red puede tener como primer
octeto el 127, ya que este número está
reservado para funciones de prueba de la
red.
Se dice que es una dirección de “loopback”
o de retorno, lo que significa que cuando
un host quiere comunicarse con esa
dirección, lo que está haciendo es “hablar”
con si mismo.
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70. TCP/ IP
Cantidad de hosts por clase
CLASE A : RED HOST HOST HOST
224=16.777.216 –2 (red y host) = 16.777.214 hosts por dirección CLASE A
CLASE B : RED RED HOST HOST
216=65.536 –2 (red y host) = 65.534 hosts por dirección CLASE B
CLASE C : RED RED RED HOST
28=256 –2 (red y host) = 254 hosts por dirección CLASE C
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71. TCP/ IP
Protocolo ARP
Antes de que un paquete de datos pueda intercambiarse con
un dispositivo directamente conectado a la misma LAN, el
dispositivo que envía necesita tener una dirección MAC que
pueda utilizar como dirección de destino. Una forma de
descubrir la dirección MAC de un dispositivo es utilizando un
protocolo de resolución de direcciones.
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72. FF-FF-FF-FF-FF-FF 00-00-21-11-21-3A 192.168.1.2 192.168.1.1 CUAL ES TU MAC ADDRESS ?
Debo enviar datos
IP:192.168.1.1 – a 192.168.1.2, El protocolo
MAC: 00 00 21 11 21 3A necesito su MAC
ARP permite
ENVIO
que un host
UN BROADCAST
DE REQUERIMIENTO encuentre la
ARP
dirección física
Todos escuchan
ese broadcast de de otro host
REQ. ARP, esa IP Todos escuchan ese con sólo
no soy yo broadcast de REQ.
ARP, esa IP es la mía, proporcionar la
IP:192.168.1.3 entonces envío mi
dirección IP de
MAC: 00 00 50 21 13 CA MAC ADDRESS
IP:192.168.1.2
su objetivo.
MAC: 00 00 50 11 21 CA
00-00-21-11-21-3A 00-00-50-11-21-CA 192.168.1.1 192.168.1.2 ESTA ES MI MAC ADDRESS
TCP/ IP:Protocolo ARP
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73. TCP/ IP
Protocolo ARP
Los mensajes ARP viajan de una máquina a otra a través de la red física, en la
porción de datos de una trama
El formato de un mensaje ARP es el sig.:
TIPO : 1 PARA ETHERNET
PROTOCOLO: 0800 H (IP)
HLEN/PLEN: LONG.DE DIRECCION
ARBITRARIA
OPERACION: SOLICITUD ARP (1)
RESPUESTA ARP (2) SOL.RARP (3)
RESP RARP (4)
SENDER HA: DIR.HARDWARE
TRANSMISOR
SENDER IP: DIR. IP DEL
TRANSMISOR
TARGET HA : DIR HARD OBJETIVO.
TARGET IP : DIR IP DEL OBJETIVO.
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74. TCP/ IP
Protocolo ARP
Cualquier dispositivo de la red que haya recibido la solicitud ARP de broadcast
ve la información que lleva la solicitud ARP. Los dispositivos utilizan la
información de origen para actualizar sus tablas ARP
Si los dispositivos no mantienen tablas ARP el proceso de emisión de una
solicitud ARP y de una respuesta ARP debería repetirse cada vez que un
dispositivo desea enviar datos a otro dispositivo de la red.
Esto sería sumamente ineficiente y aumentaría el tráfico de la red.
Para evitarlo, cada dispositivo tiene su propia tabla ARP.
Las tablas ARP deben actualizarse
periódicamente de modo que estén
vigentes.
El proceso de actualización de las tablas
ARP no sólo incluye el agregado de
información sino también la eliminación
de información.
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