Redes de Computadoras

TCP/IP

Ing. Eduardo InterianoIng. Faustino Montes de Oca

TCP/IP 2

Antecedentes

TCP/IP es un conjunto de protocolos que prestan diversos servicios

TCP es el nombre de uno de los protocolos de capa de transporte : Transmision Control Protocol

IP es el nombre uno de los protocolos de capa de red: Internet Protocol

TCP/IP 3

Antecedentes

TCP/IP fue desarrollado en 1969 por DARPA: Departamento de Proyectos Avanzados de Investigación de la Defensa de EE.UU

El propósito era resolver el problema de redes con tecnologías muy diferentes entre sí(redes heterogéneas)

TCP/IP 4

AntecedentesTCP/IP fue utilizado en la primera red de conmutación de paquetes del mundo: ARPANET que condujo al desarrollo de la Internet

TCP/IP se usa en Internet y además en redes LAN

TCP/IP es el grupo de protocolos más usado actualmente y lo será por muchos años más

TCP/IP 5

Arquitectura de TCP/IP

TCP/IP tiene una arquitectura de 4 niveles

Capa de Aplicación

Capa de Transporte

Capa de Internet

Capa de Red

TCP/IP 6

Arquitectura de TCP/IP

Cuando se emplea TCP/IP, la información viaja entre emisor y receptor en segmentos creados por TCP y encapsulados por IPLos segmentos son llamados Datagramas IP

Capa de Aplicación

Capa de Transporte

Capa de Internet

Capa de Red

TCP/IP 7

La arquitectura de red

La arquitectura de red es una serie de roles que determinan el diseño y operación de los componentes de hardware y software empleados para crear una red de computadorasLa arquitectura de red define un conjunto de protocolos de comunicación que determina cómo se realiza la comunicación

TCP/IP 8

Las arquitecturas de red en uso

Xerox Networking Systems

Novell Netware

DECnet Phase IV

DECnet /OSI

Apple Talk

Netbios

TCP/IP 9

Comunicación entre redes

Dos redes diferentes, que utilizan el mismo protocolo de comunicaciones TCP/IP, pueden comunicarse entre sí, sin que los equipos tengan que ser de la misma marca o fabricantePor ejemplo una estación con Windows NT de Microsoft puede intercambiar datos con una computadora Sun con Solaris

TCP/IP 10

Protocolos de comunicación

Una arquitectura de red provee además los protocolos de comunicación que se usan por un par de niveles correspondientes dentro de sistemas diferentesUn protocolo de comunicación define el formato de la unidad de datos (datagrama) que será intercambiada por niveles iguales en equipos diferentes

TCP/IP 11

Protocolos de comunicación

Capa de Aplicación

Capa de Transporte

Capa de Internet

Capa de Red

Capa de Aplicación

Capa de Transporte

Capa de Internet

Capa de Red

protocolos

servicios

TCP/IP 12

Protocolos de comunicación

Pueden existir dos grandes tipos de protocolos:

Protocolos orientados a conexión

Protocolos no orientados a conexión

TCP/IP 13

Protocolo orientado a conexión

Un protocolo orientado a conexión proporciona un servicio similar al provisto por el servicio telefónico, tiene 3 fases distintas:

Establecer la conexiónTransferencia de datosTerminar la conexión

TCP/IP 14

Protocolo orientado a conexión

Durante la comunicación con un protocolo orientado a conexión se requiere información para identificar la conexión con la cual los datos están asociadosUn protocolo orientado a conexión es descrito como un servicio confiable y secuencial

TCP/IP 15

Protocolo no orientado a conexión

Un protocolo no orientado a conexión proporciona un servicio similar al provisto por el servicio de correo postalLa comunicación tiene solo una fase simple pues no requiere establecer la conexiónEl mensaje se identifica con la dirección de fuente y la del destinoNo es un servicio confiable

TCP/IP 16

TCP/IP y el modelo OSI

Capa de Aplicación

Capa de Transporte

Capa de Internet

Capa de Red

TCP/IP 17

Enrutamiento en TCP/IP

Capa de Aplicación

Capa de Transporte

Capa de Internet

Capa de Red

Protocolo de aplicación

Protocolo de transporte

RedRed

Capa de Aplicación

Capa de Transporte

Capa de Internet

Capa de Red

Red A Red B

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Enrutamiento en TCP/IP

El enrutamiento es el proceso a través del cual dos estaciones que se comunican se encuentran y usan la mejor trayectoria de una red TCP/IP sin importar la complejidad

Componentes del enrutado:Determinar las trayectorias disponiblesSeleccionar la mejor trayectoriaEnviar el paquete por la mejor ruta

TCP/IP 19

Principios de enrutamiento

Hay tres procesos principales

El nodo final necesita saber cómo y cuando comunicarse con un enrutadorEl enrutador necesita saber cómo determinar una ruta adecuada hacia una red remotaEl enrutador de la red destino necesita saber cómo conectarse al nodo final

TCP/IP 20

Direccionamiento TCP/IP

Una dirección IP es un conjunto de cuatro números decimales cada uno formado por un byte y que se escriben separados por un punto, en total son 32 bits; por ejemplo:

200.10.4.8 Cada host debe tener una dirección IP única

TCP/IP 21

Direccionamiento IP

Una dirección IP consta de dos partes:

La dirección de red El número de host

La red se distingue del host por medio de la máscara

Red host

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Direccionamiento IP

La máscara contiene unos (1) en la parte correspondiente a la red y ceros (0) en la parte correspondiente al host

Red host

111111111111111111 00000000000000

Dirección IP

TCP/IP 23

Direccionamiento IP

Ejemplo: Dirección IP = 200.10.4.8Máscara = 255.255.255.0

200 . 10 . 4 0

11111111 11111111 11111111 00000000

Dirección IP = 200.10.4.8

TCP/IP 24

Direccionamiento TCP

El protocolo TCP usa además números de puerto (números de 16 bits para un total de 65000) para identificar los servicios

Los números de puertos de 0 a 1023 están reservados

TCP/IP 25

Servicios de aplicación TCP/IPLa capa de aplicación del protocolo TCP/IP provee servicios de red al usuario

Cada servicio es un protocolo independiente

Algunos servicios comunes son: Telnet, FTP, NFS, DNS, SMTP, SNMP, POP, WWW, TFTP

TCP/IP 26

Direccionamiento IPClases de redes

7N/A240 .. 254 E

16N/A224 .. 239 D

25432*256* 256=2097152

255.255.255.0192 .. 223 (110…)

C

2**16-2 = 65534

64*256= 16384

255.255.0.0128 .. 191 (10…)

B

2**24-2 = 16777214

126255.0.0.01 .. 126 (01…)

A

Host por red

Total redes

máscara1er byteClase de red

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Direccionamiento IPTipos de direcciones IP

Direcciones IP públicas (administradas por NIC o por sus representantes, los proveedores de servicios)

Direcciones IP privadas (pueden ser usadas sin requerir permiso por cualquiera)

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Direccionamiento IPDirecciones IP privadas

254256255.255.255.0192.168.0.0

a192.168.255.0

C

256*254 = 65.02416255.255.0.0

172.16.0.0a

172.31.0.0B

256*256*254 = 16.646.144

1255.0.0.010.0.0.0A

Host por red

Total redes

máscararedesClase de red

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Direccionamiento IP

De los bits a los bytes

Bit : 1 ó 0 (unidad básica de información)

Byte (8 bits)1 0 1 1 0 1 1 0

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Direccionamiento IP

Conversión binario a decimalLa numeración binaria es posicional (como la decimal) pero tiene solo dos valores 0 y 1

128 64 32 16 8 4 2 1

128+ 0+ 32+ 16+ 0+ 4+ 2+ 0 = 182Todos los bits en 1 equivalen a 255

1 0 1 1 0 1 1 0

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Direccionamiento IPConversión decimal a binario de 8 bits

Procedemos por resta sucesivasIniciamos con el bit más a la izquierda (el que corresponde a 128)Si el número a convertir es mayor o igual que el valor decimal que corresponde al bit de turno, colocamos un 1 y restamos el valor decimal; sino, colocamos un cero y proseguimos con el bit a la derecha hasta terminar

TCP/IP 32

Direccionamiento IP

Conversión decimal a binario de 8 bitsEjemplo convertir el valor 150 a binario

128 64 32 16 8 4 2 1150 =

150 contiene a 128, ponemos un 1 y restamos 150-128 = 2222 no contiene ni a 64 ni a 32, ponemos un 0 y otro 022 contiene a 16, ponemos un 1 y restamos 22 –16 = 6

6 no contiene a 8, ponemos un 06 contiene a 4, ponemos un 1 y restamos 6 – 4 = 22 contiene a 2, ponemos un 1 y restamos 2 – 2 = 00 no contiene a 1 ponemos un 0 y terminamos

1 0 0 1 0 1 1 0