repaso de redes

Repaso de REDES I

Tabla de Contenidos

• Enterprise

• Revisión del Modelo OSI

• Encapsulación

• Dispositivos LAN & Tecnologías

• Capa de Transporte

• Direccionamiento IP

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A Nuevo Mundo!—Enterprise

Una corporación, agencia, escuela, u otras organizaciones que trabajan juntas, comunicaciones, etc.

Area de trabajo en REDES • Ayudar a conocer necesidades

Interconectar LANs Asegurar a los usuarios un buen

ancho de band sobre sus LANs (i.e, remplazando hubs con switches; NICs de 10Mbps con NICs de 10/100 Mbps)

Implementando nuevas tecnologías como e-commerce, video conferencia, vos sobre IP, y educación a distancia.

Revisión del Modelo

Modelo de Referencia OSI

Tabla de Contenidos

Por qué un modelo en Capas?

• Reduce la complejidad.• Estandariza Interfases.• Facilita la ingeniería

modular.• Interoperabilidad.• Acelera la evolución.• Simplifica la

enseñanza y el aprendizaje.

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Física

Capa de Host vs. Capa Física

Application

Presentation

Session

Transport

Red

Enlace

Física

Capa de Host

Provee entrega de datos seguro

entre computadoras

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Capa de Host vs. Capa Física

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Network

Data-Link

Physical

Capa Física

Control físico y entrega de mensajes

sobre la red

Red

Enlace

Física

Capa de Aplicación Provee servicios de Red

(procesos) a aplicaciones. Por ejemplo, un

computador en una LAN puede grabar archivos a un servidor usando un redirector de Red provisto por NOSs como Novell.

Los redirectores de red le permite a las aplicaciones como Excel “ver” la red.

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Física

Capa de Presentación Provee representación de

datos y formateo de código. El formateo de código

comprende compresión y encriptación

Básicamente, la capa de presentación es responsable por la representación de datos y que el origen y destino puedan comunicarse en esta capa.

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Física

Capa de Sesión Provee comunicaciones entre

hosts, estableciendo, administrando, y terminando sesiones.

Las sesiones usan control de díalogo y separación de diálogo para administrar la sesión.

Algunos protocolos de sesión: NFS (Network File System) SQL (Structured Query Language) RCP (Remote Call Procedure) ASP (AppleTalk Session Protocol) SCP (Session Control Protocol) X-window

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Física

Capa de Transporte Provee confiabilidad, control de

flujo, y correción de errores a través del uso de TCP.

TCP segmenta los datos, adicionando una cabecera con información de control para la secuencia y reconocimento de paquetes recibidos.

La cabecera del segmento también incluye el origen y el destino de los puertos para las aplicaciones de capas superiores.

TCP es orientado a aconexión UDP es no orientado a conexión.

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Física

Capa de Red Es responsable del

direccionamiento lógico del paquete y determinación de la ruta.

El direccionamiento se hace a través de los protocolos enrutados tales como IP, IPX, AppleTalk, and DECnet.

La selección de la ruta se lo hace por medio de los protocolos de enrutamiento tales como RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, and BGP.

Los routers operan en la capa de red.

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Física

Capa de Enlace de Datos Provee acceso a los medios Maneja notificación de

errores, topología de red, y direccionamiento físico de frames.

Control de acceso al medio a través ya sea de... Determinístico—token

passing Non-determinístico—

topología broadcast(collision domains)

Concepto importante:CSMA/CD

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Física

Capa Física Provee las especificaciones

eléctricas, mecánicas, de procedimiento para activar y mantener enlace físico entre sistemas.

Los medios pueden ser... Cable CAT 5 Cable Coaxial Cable de Fibra Optica La atmosfera

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Física

Encapsulación

ComunicacionesPeer-to-Peer

Tabla de Contenidos

Comunicaciones Peer-to-Peer• Esta comunicación usa la PDU de su capa. Por

ejemplo, la capa de red del origen y destino usan paquetes para comunicarse entre ellos.

Aplicación Aplicación

Presentación Presentación

Sesión Sesión

Transporte Transporte

Red Red

Enlace Enlace

Física Física

Dato

SegmentoPaqueteFramesBits

DatoDato

Ejemplo de encapsulación• Se escribe un mensaje

de correo. SMTP toma el dato y lo pasa a la capa de presentación.

• La presentación formatea el dato como ASCII por ejemplo.

• La sesión establece una conexión con el destino con el propósito de transportar el dato.

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Física

Ejemplo de encapsulación• Transporte segmenta el

dato usando TCP. • Se empaqueta el

segemento usando IP.• La capa de enlace

encaps. el paquete en un frame y lo direcciona para una entrega local (MACs)

• La capa física envía los bits por los medios físicos.

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Física

Tecnologías y dispositivos LAN

La capa física y la capa de enlace

Tabla de Contenidos

Dispositivo: Puente• Qué hacen?

Conectan segementos de LAN;

Filtran el tráfico basados en la dirección MAC; y

Separa los dominios de la colisión basados sobre el direccionamiento MAC .

Dispositivos: Ethernet Switch

• Qué hace? Es un puente

multipuerto, puede tambien Conectar segmentos

de LAN; Filtrar tráfico basado

en la dirección MAC; y Separa dominios de

colisión. Sin embargo, los

switches también ofrecen full-duplex, ancho de banda dedicado para segmentos o desktops.

Dispositivo: HUB• Qué hace?

Concentra conexiones LAN de múltiples dispositivos en una localización.

Repite la señal (un hub es un repetidor multipuerto)

Dispositivo: Router• Qué hace?

Interconecta redes y provee control de broadcast.

Determina la ruta usando un protocolo de enrutamiento o una ruta estática.

Re-encapsula el paquete en un formato de Frame apropiado.

Usa una dirección lógica (i.e. dirección IP) para determinar la ruta.

Tipos de Medios

Tecnologías LAN

Tres de los más comunes

usados hoy en una red.

Ethernet/802.3• Especificaciones de cable:

10Base2 Llamado Thinnet; usa coaxial Max. distancia = 185 metros (casi 200)

10Base5 Llamado Thicknet; usa coaxial Max. distancia = 500 metros

10BaseT Usa Par Trenzado Max. distancia = 100 metros

10 significa 10 Mbps

Ethernet/802.3• Ethernet es una topología de

broadcast. Qué significa esto?

Cada dispositivo en el segemento Ethernet ve cada frame.

Cuando un origen no conoce el destino o quiere comunicarse con cada dispositivo, se encapsula el frame con una dirección MAC broadcast: FFFF.FFFF.FFFF

Cuál es el problema principal causado por una topología Ethernet broadcast?

Ethernet/802.3• Las topologías de Ethernet son también

medios compartidos. • Esto significa que el acceso al

medio es controlado sobre la base de “primero que viene, primero se sirve”.

• Esto da lugar a colisiones entre los datos de dos dispositivos que transmiten simultaneamente.

• Las colisiones se resuelven usando qué método?

Ethernet/802.3

• CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)

• Cómo CSMA/CD trabaja? Un nodo que necesita transmitir escucha si

hay actividad en los medios. Si no hay ninguno, transmite.

El nodo continúa escuchando. Una colisión es detectada por un punto en voltaje (un dígito binario puede solamente ser un 0 o un 1 -- no puede ser 2)

Ethernet/802.3

• El nodo genera un alto para decirles a los dispositivos que dejen de transmitir por una cantidad randómica de tiempo (back-off algorithm). Cuando los medios estan sin

actividad, el nodo intenta retransmitir.

ARP• En una topología de broadcast, se necesita

una manera para encontrar un dirección MAC que no se conoce.

• ARP es un protocolo usado para enviar un broadcast de requerimiento ARP el cual dice los siguiente “Cuál es tu dirección MAC?.

• Si el destino existe en el mismo segmento de de LAN, entonces el destino le envía su dirección MAC.

• Sin embargo, si el destino y el origen están separados por un router, el router no continuará con el broadcast. En lugar de eso el router le responderá con su propia dirección MAC.

Capa Transporte

Resumen rápido

Tabla de Contenido

Funciones capa de transporte• Sincronización de la conexión• Control de flujo• Confiabilidad y control de errores

Protocolos de Transporte• TCP

Protocolo de control de transmisión.

Orientado a conexión

Reconocimiento y Nueva transmisión de segmentos .

Aplicaciones: Email File Transfer E-Commerce

• UDP Protocolo de

Datagrama de Usuario.

Sin conexión No

reconocimiento. Aplicaciones:

Routing Protocols Streaming Audio Gaming Video

Conferencing

Direccionamiento IP

Revisión de Subneting

Tabla de Contenido

Direccionamiento Lógico• En la capa de red, se usa

direccionamiento jerarquico lógico.• Protocolo Internet (IP), dirección de

32-bit esquema dividido en cuatro octetos.

• Recuerda el valor del primer octeto? Class A: 1 - 126 Class B: 128 - 191 Class C: 192 - 223 Class D: 224 - 239 (multicasting) Class E: 240 - 255 (experimental)

Red vs. Host

N H H H

Class A: 27 = 126 redes; 224 > 16 millones hosts

N N H H

Class B : 214 = 16,384 redes; 216 > 65,534 hosts

N N N H

Class C : 221 > 2 million redes; 28 = 254 hosts

Por qué subredes?• Recuerde: Por lo general nos ocupamos

de una topología de broadcast.• Puede usted imaginar la tremenda

sobrecarga ocasionado por un trafico sobre una red con 254 hosts tratando de econtrar cada uno direcciones MAC?.

• Las subredes le permiten segementar LANs dentro de dominios de broadcast lógicos llamados subredes, asi de esta manera se mejora el desempeño de la red.

Prestarse Bits• Para hacer subredes, debemos robar bits

de la porción de host de una dirección IP. • Primero, debemos determinar cuantas

subredes necesitamos y cuantos hosts por subred.

• Hacemos esto por la potencia de 2. Por ejemplo, Yo necesito 8 subredes de clase

C: 24 = 16 - 2 = 14 subredes Recuerde: Restamos 2 porque estas subredes no se

se usan. Cuantos hosts tenemos? Clase C, 4 bits: 24 = 16 - 2 = 14 hosts Recuerde: restamos 2 porque una es la subred y la

otra la dirección de broadcast.

Máscara de Subred.• En el anterior ejemplo de Clase C, se ha

prestado bits. Abajo mostramos el octeto de host con los bits que tomamos prestado y sus valores decimales.

128 64 32 16 8 4 2 1

1 1 1 1

La máscara de subred es 255.255.255.240

Memorice• Memorice. Usted debería ser capaz de:

Calcular el número del último octeto cuando sabe el número de bits prestados..

Determinar el número de bist prestados dado el útimo octeto.

Bits Prestados

Octetos no ceros Hosts

2 192 623 224 304 240 145 248 66 252 2

Notación CIDR• Classless Interdomain Routing es un

método para representar una dirección IP y su máscara de subred con un prefijo.

• Por ejemplo: 192.168.50.0/27• Qué piensa acerca del número 27?

27 es el número de unos bits en la máscara de subred. Por esta razón, 255.255.255.224

Ademas, usted sabe que 192 es una clase C, así que hemos prestado 3 bits!!

Finalmente, usted sabe que el número mágico es 256 - 224 = 32, así que la primer subred válida es 197.168.50.32!!

• Veamos el poder de la notación CIDR.

202.151.37.0/26• Máscar de subred?

255.255.255.192• Bits prestados?

Clase C, 2 bits prestados• Número mágico?

256 - 192 = 64• Primera dirección de subred válida?

202.151.37.64• Tercera dirección de subred válida?

64 + 64 + 64 = 192, so 202.151.37.192

198.53.67.0/30• Máscara de subred?

255.255.255.252

• Bits prestados? Clase C, 6 bits prestados

• Número mágico? 256 - 252 = 4

• Tercera dirección de red válida? 4 + 4 + 4 = 12, so 198.53.67.12

• Dirección de broadcast de la segunda subred? 4 + 4 + 4 - 1 = 11, so 198.53.67.11

200.39.89.0/28• Qué clase de dirección es

200.39.89.32? Clase C, 4 bits prestados Último octeo es 240 Número mágico 256 - 240 = 16 32 es múltiplo de 16 asi que

200.39.89.32 es una dirección de subred—la segunda dirección de subred!!

• Cuál es la dirección de broadcast de 200.39.89.32? 32 + 16 -1 = 47, so 200.39.89.47

194.53.45.0/29• Qué clase de dirección es 194.53.45.26?

Clase C, 5 bits prestados Último octeto no cero es 248 Número mágico es 256 - 248 = 8 Las subredes son .8, .16, .24, .32, etc. Así que 194.53.45.26 pertenece a la tercera

dirección de subred (194.53.45.24) y es una dirección de host.

• Qué dirección de broadcast podría este host usar para comunicarse con otros dispositivos en la misma subred? .24 y la siguiente es .32, asi que 1 menos

es .31 (194.53.45.31)

La clave!!• MEMORISAR ESTA TABLA!!!

Bits Prestados

Octetos no ceros. Hosts

2 192 623 224 304 240 145 248 66 252 2