Unidad IV Capa 3 Capa de Red

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.

Dispositivo: Router

• Qué hace?

Interconecta redes y provee control de broadcast.

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

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

Direccionamiento Lógico

• En la capa de red, se usa direccionamiento jerarquico lógico.

• Protocolo Internet (IP), dirección de 32-bit esquema dividido en cuatro octetos.

¿Qué es una direcciones IP? • Identifica la pertenencia del host a una red

• Esta formada por cuatro octetos(32bits) que son representados por cuatro números decimales separados por puntos

• Sin ella seria imposible realizar el enrutamiento de paquetes de un host origen a un host destino

• Esta compuesta de un id de red y un id de host

Clases de direcciones

Cls Intervalo

decimal

del 1er

octeto

Bits de

orden

superior

del 1er

octeto

ID de

Red /

Host

(N=Red,

H=Host)

Máscara de

subred por

defecto

Cantidad de

redes

Hosts por red

(direcciones

utilizables)

A 1 - 126* 0 N.H.H.H 255.0.0.0 126 (27 - 2) 16.777.214 (2 24 - 2)

B 128 - 191 1 0 N.N.H.H 255.255.0.0 16.382 (214 - 2) 65.534 (2 16 - 2)

C 192 - 223 1 1 0 N.N.N.H 255.255.255.0 2.097.150 (221 -

2)

254 (2 8 - 2)

D 224 - 239 1 1 1 0 Reservado para Multicast

E 240 - 254 1 1 1 1 0 Experimental, se utiliza para investigación

Direcciones IP estáticas y dinámicas

Las direcciones IP pueden ser:

Estáticas

Son aquellas direcciones que se asignan manualmente y que no cambian con el tiempo.

Dinámicas

Son aquellas direcciones que se asignan automáticamente para un período específico de tiempo y que pueden cambiar.

Configuración TCP/IP

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

Cómo funcionan las máscaras de subred?

192.168.2.181

Las máscaras de subred diferencian el Id. de host del

Id. de red en una dirección IP al utilizar:

Los bits 1 para indicar el Id. de red

Los bits 0 para indicar el Id. de host

La mascara de subred determina cuál es la subred a la

que esta dirigido un paquete.

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.

Utilización de los bits en una máscara de subred

Dirección de clase B con subred

Número de subredes 254

Número de hosts 254

Id. de red Id. de host

1

Id. de

subred 0

128 64 32 16 8 4 2

65.534 8.128 4.064 2.032 1.016 508 16.256 32.512

0 254

254

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 62

3 224 30

4 240 14

5 248 6

6 252 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 62

3 224 30

4 240 14

5 248 6

6 252 2

Uso de una puerta de enlace predeterminada

La puerta de enlace predeterminada:

Enruta paquetes a otras redes.

Se utiliza cuando la tabla de enrutamiento interna del host no dispone de información sobre la subred de destino.

DHCP entrega automáticamente al cliente la dirección IP de la puerta de enlace predeterminada.

Para configurar manualmente la puerta de enlace predeterminada en el cliente, utilice la ficha General de la página Propiedades de Conexión de red.

Directrices para la asignación de direcciones IP

Cuando asigne el Id. de red y el Id. de host:

No utilice 127 como Id. de red. La dirección 127 Clase A está reservada para funciones de evaluación del loop de prueba y diagnóstico.

El valor de cualquiera de los octetos nunca puede ser mayor que 255 decimal o 11111111 binario.

No utilice todos los unos del formato binario para el Id. de host en una red basada en clases. Seria una dirección de broadcast para la dirección de red

No utilice todos los ceros del formato binario para el Id. de host en una red basada en clases. Seria la dirección de la red misma.

No duplique los Id. de host.

Ejercicios prácticos

Dada una dirección IP 192.168.20.1

• ¿Cuál es el equivalente binario del segundo octeto? ____________________

• ¿Cuál es la Clase de la dirección? _____________________

• ¿Cuál es la dirección de red de esta dirección IP? ____________________

• ¿Es ésta una dirección de host válida (S/N) ? _____________________________

• ¿Por qué? o ¿Por qué no? ___________________________________________

Ejercicio práctico Dada una dirección IP 192.168.10.1

• ¿Cuál es el equivalente binario del segundo octeto? 10101000

• ¿Cuál es la Clase de la dirección?

Clase C

¿Cuál es la dirección de red de esta dirección IP? 192.168.10.0

• ¿Es ésta una dirección de host válida (S/N) ?

Si

• ¿Por qué? o ¿Por qué no? Porque no es una dirección de broadcast y tampoco es la dirección de la red misma.

Cómo se desaprovechan las direcciones IP?

• Las limitaciones del esquema de direccionamiento IP pueden provocar el desaprovechamiento de direcciones IP.

• Tres formas de reducir el uso de direcciones IP.

Crear direcciones privadas

Combinar redes

Utilizar máscaras de subred de longitud variable

• IP versión 6 resuelve estas limitaciones

Ejercicio práctico: Liberación y renovación manual de una dirección

En este ejercicio práctico, liberará y renovará manualmente una dirección IP.

Para liberar y renovar una dirección IP:

Escriba ipconfig /release

Escriba ipconfig /renew

Para comprobar si la dirección se ha renovado:

Escriba ipconfig /all

Fíjese en los valores de los atributos Concesión obtenida y La concesión caduca.