INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE ALVARADO Campus Tlalixcoyan

INGENIERA ENSISTEMAS COMPUTACIONALES

Materia:Redes de Computadoras.

Semestre - Grupo - Sistema:6 Semestre Escolarizado

Producto Acadmico:UIII Dispositivos de Red de capas Superiores investigacion.

Presenta:Elas Mendoza MontesMara Lourdes Mozo HernndezLizbeth Nolasco Mndez

Docente:I.S.C: Dionisio Prez Prez

Tlalixcoyan, VER. Marso 20 2015

ndice

Introduccin-----------------------------------------------------------------3Objetivo-----------------------------------------------------------------------4Desarrollo del tema---------------------------------------------------5-14Conclusin-------------------------------------------------------------------5

Introduccin

Una red es una configuracin de computadora que intercambia informacin. Pueden proceder de una variedad de fabricantes y es probable que tenga diferencias tanto en hardware como en software, para posibilitar la comunicacin entre estas es necesario un conjunto de reglas formales para su interaccin. A estas reglas se les denominan protocolos. La calidad del servicio que ofrece el nivel de transporte viene determinada por los siguientes parmetros: Retardo de establecimiento de conexin Tiempo que transcurre entre una solicitud de conexin de transporte y la confirmacin que recibe el usuario del servicio. Incluye el retardo de procesamiento en la entidad de transporte remota.

Objetivos

Identificar la funcin de la capa de Red, ya que describe la comunicacin desde un dispositivo final a otro dispositivo final.

Comprender los principios utilizados para guiar la divisin o agrupamiento de dispositivos en redes.

3.5 De capas superiores

La capa de red contiene 4 procesospara intercambiar secciones de datosentre dispositivos finales, el primer proceso esdireccionamiento,el cualdirige losdatos a un dispositivo destino, ste mismo contiene unadireccin nicapara identificarlo, a este dispositivo se le denomina host. Elsegundo procesoes la encapsulacin, donde secreala PDU de la Capa 3 agregndole un encabezado, creando as un paquete el cual contendrla direccin del hostdestino, as comotambin contendr la direccin del hostde origen, al terminar la encapsulacin se enva el paquete a la capa de enlace de datos. Como proceso siguiente se tiene el enrutamiento donde por medio de los dispositivos intermediariosllamados routers se seleccionan las rutas y se dirigenlos paquetes hacia su destino, los cuales pueden recorrer varios dispositivos intermediarios, donde a cada ruta que toman los paquetes se le denomina salto. Por ltimo tenemos el proceso de Desencapsulacindonde el paquete llega al host destino, si este host es el correcto entonces el paquete es desencapsulado y entrega los datos, la PDU de la Capa 4contenida en el paquete pasa hasta el servicio adecuado en la capa de Trasporte.Protocolo IPv4.La versin 4 de IP (IPv4) es la versin de IP ms ampliamente utilizada. Es el nico protocolode Capa 3 que se utiliza para llevar datos de usuario a travs de Internet. Las caractersticas bsicas de este protocolo son: Sin conexin:Los paquetes IP son enviados aldestino finalsin ste saber que le sern llegados, debido a que IP trabaja sin conexin, no es necesario que haya un intercambio inicial deinformacin para iniciar la conexin, de esta forma se reduce la sobrecarga del IP. Perosi la entrega del paquete no llega en orden correcto,se crean problemas para la aplicacinde los datos, teniendo que ser resueltos por las capas superiores. Servicio de mejor intento (no confiable):Se dice que es no confiable porqueel IP no tiene la capacidadguiar y recuperarpaquetes que no son entregados al destino, de esta manerase pueden perder datos al ser enviados, estoes contraste de otros protocolos que garantizan el envo y recuperacin de los paquetes. Independiente de los medios:La capa de red no se encarga de los medios por los cuales sern comunicados los paquetes, sino que estos son enviadosindependientemente del medio de transmisin que se utilice, sin embargo esta capa considerael tamao mximode PDUque cada medio puede ser capaz de transportara esto se le llamaMTU (Unidad Mxima de Transmisin). Empaquetadode la PDU de la capa de Transporte: El protocolo de Capa de Redempaqueta el datagrama de la capa de Transporte para que pueda ser entregado por la red hacia el host destino, la encapsulacin permaneceen el host origen hasta que llega al host destino.As los segmentos de la capa de Transportepueden serempaquetadospor los protocolos dela capa de Red.Un protocolo IPv4 define muchos campos diferentesen el encabezado del paquete, dichos campos tienen valores binarios quelos serviciosdel este protocolotoman como referencia cuando se envan los paquetes en la red.A continuacin sedefinirn brevemente6 campos clave: Direccin IP de Origen: Contiene32 bits que representa la direccin delhostdel origen del paquete. Esta direccin no cambia y no puede ser modificadaen el trascursodel recorrido de internetwork. Direccin IPde Destino: Contiene32 bits que representa la direccin delhostdel destinodel paquete. Esta direccin no cambia y no puede ser modificadaen el trascursodel recorrido de internetwork, al igual que la direccin IP de Origen. Se habilitaa los routers de cadasalto parareenviar el paquete hacia el destino. Tiempo de Existencia: El tiempo de vida (TTL) es un valor binario de 8 bits que indica el tiempo remanente de "vida" del paquete. As evita que los paquetes que no pueden llegar a destino sean enviados indefinidamente entre los routers en un routing loop, si se permitiera que los loops de enrutamiento continen, la red se congestionara con paquetes de datos que nunca llegaran a destino. Protocolo: Es un valor binario de8 bits que indica el tipo de relleno de carga que el paquete transporta, as se podrnpasar los datos al protocolo adecuado de la capa superior. Tipo de servicio: Este campo contiene8 bits en binario para determinar la prioridad de los paquetes, de este modo se aplica un elemento de Calidad de Servicio(QoS)paraque los paquetes que tienen mayor prioridad puedan ser atendidos con mayor rapidez. Desplazamiento de fragmentos: Cuando un paquetees fragmentadose utilizaeste campo de desplazamiento de fragmentos para que el mensaje sea reconstruidoal llegar al host destino. Este campo identifica el orden en el cualse ubica elfragmento del paquete en la reconstruccin.Otros campos IPv4 del encabezado son: Versin: Tiene el numero de versin de IP. IHL (Longitud de Encabezado): Detalla el tamao del encabezado del paquetepara que el protocolo sepael lugar para finalizar el encabezado. Longitud del Paquete: En este campo se muestra el tamao completo del paquete y se incluyeel encabezadoy los datos en bytes. Identificacin: nicamente identifica fracciones de un paquete IP original. Checksum del encabezado: Controla errores delencabezado del paquete. Opciones: Son encabezadosde campos adicionales para proveer otros servicios, los cuales son utilizados conrara frecuencia.La versin 6 de IP (IPv6) est desarrollada y se implementa en algunas reas. IPv6 operar junto con el IPv4 y puede reemplazarlo en el futuro. Los servicios provistos por IP, as como tambin la estructura y el contenido del encabezado de los paquetes estn especificados tanto por el protocolo IPv4 como por el IPv6. Estos servicios y estructura de paquetes se usan para encapsular datagramas UDP o segmentos TCP para su recorrido a travs de una internetwork.La Capade Redprovee un componente para direccionar hosts, pues a mayor hosts se requiere mayor planificacinpara gestionar la red. Deesta forma a medida quelas redes implementadas creceny se hacen difcil de manejar, se deben dividiragrupando hosts con factores que tengan en comncomo ubicacingeogrfica puescada construccin en un edificio de varios niveles o en algn campo ayuda a la correcta funcin de la red;propsito ,pues si algunos usuarios desempean tareas similaresse puede reducir el trfico requeridopor el uso de software,y otra forma de agrupamiento de host ser porpropiedadya sea por una compaa, departamento, etc.,pues esto permiteun cumplimiento y administracin de seguridad en la red.Sabemos que entre ms grande sea nuestra red los problemas que se pueden suscitar sern mayores, para evitar esto se dividen en redes ms pequeas interconectadas. De esta manera se tiene unmejoramiento en el rendimientodelos recursos de red como la capacidad de ancho de banda, enrutamientoy trfico. Los factores que contribuyen aque ocurra sobrecargapueden ser los broadcasts que son mensajes que se envan entre hosty permiten la comunicacin entre ellos, perograndes cantidades de estosconsumen el ancho de banday ocasionan que algunas funciones productivas que un host realiza sean interrumpidas. Ahora bien debe existir seguridad entre redesy sta es implementada enun router o firewallquepermite que los datos conocidosy confiables puedan tener acceso a la red. Esmuy importante mencionarque debe existir una administracinde direcciones entre hosts pues necesitan conocer la direccin de un dispositivo intermediarioal que le envan paquetespara las direcciones destino.Este dispositivo intermediario se le llama gateway,es un routerque sirve como salida desde la red.Sin embargo para poder dividir redes, es necesario el direccionamiento jerrquico. Una direccin jerrquica identifica cada host de manera exclusiva, permitiendo que una red sea dividida en niveles, y admitiendo quelos paquetes vallan escalando niveles entre hosts sin ser minuciosamente examinados, solo con saber que van dirigidos al siguiente host y as sucesivamente hasta llegar al host destino. Considerando estos aspectospodremos dividir nuestra red para tener una mejorgestin en ella ygarantizar el envo y recepcin depaquetes exitosamente.Ahora describiremosun poco ms de un Gateway el cualpermite la comunicacin entre un host y otra red a travs de un dispositivo intermediario, un host tiene una direccin de gateway por defecto definida, esta direccin de gateway es de una interfaz de router que est conectada a la misma red que el host. Para poder tener contacto con un dispositivo en otra red, un host usa la direccin de este gateway,para enviar un paquete fuera de la red local. Se tiene que un router necesita una ruta por donde enviar el paquete, a lo cual es llamado direccin del siguiente salto. Si el host de destino est en la misma red que el host de origen, el paquete se enva entre dos hosts en el medio local sin la necesidad de un router; de lo contrario, si el host de destino y el host de origen no estn en la misma red, el paquete puede llevar una PDU de la capa de Transporte por medio de varias redes y varios routers.El gateway por defecto est establecido dentro del host, que tiene la direccin IPv4 del host como la trayectoria de gateway deben tener la misma porcin de red de sus respectivas direcciones. Para poder reenviar un paquete, debe contener las rutas que identifiquen el destino de donde se estn enviando paquetes, ya sea al host de la red local o al Gateway. En donde el proceso de enrutamiento decide reenviar cada paquete que llega a la interfaz del Gateway, usando una ruta para asignar una direccin de red de destino hacia el siguiente salto y despus enviar el paquete a la direccin del prximo salto.La tabla de enrutamiento almacena informacin sobre las redes conectadas que estn directamente adjuntas a una de las interfaces del router, estas interfaces son los gateways para los hosts en las diferentes redes locales.As como tambin a las redes remotas que son redes que no estn conectadas directamente al router, las rutas a esas redes se pueden configurar manualmente en el router por el administrador de red o tambin pueden ser aprendidas automticamente utilizando protocolos de enrutamiento dinmico. Se tienen tres caractersticas de los routers en una tabla de enrutamiento que son: red de destino,prximo salto y mtrica (se utiliza la mtrica para decidir qu ruta aparece en la tabla de enrutamiento). Los hosts tambin requieren una tabla de enrutamiento para asegurarse de que los paquetes de la capa de Red estn dirigidos a la red de destino correcta, enla tabla local del host comnmente contiene su conexindirecta a la red y su propia ruta por defecto al gateway.La red de destino que aparece en la entrada de la tabla de enrutamiento, llamada ruta, representa un rango de direcciones de hosts, as como tambin rango de direcciones de red y de host; el direccionamiento de la Capa 3 significa que una entrada de ruta podra referirse a una red general grande y otra entrada podra referirse a una subred de la misma red, de esta forma los paquetes con direcciones host de destino en uno de los rangos de red mostrados se harn coincidir con el prximo salto que conduce a dicha red.Un router se puede configurarpara que tenga una ruta default, la cual es una ruta que coincida con todas las redes de destino, donde se recomienda la direccin 0.0.0.0 para las redes IPv4. La ruta default se usa para enviar paquetes para los que no hay entrada en la tabla de enrutamiento para la red de destino, para los cuales los paquetes con la direccin host de destino que no se encuentren en los rangos de la red mostrados, se reenviaran al Gateway como ltimo recurso.En la tabla de enrutamiento de un router, cada ruta enumera un siguiente salto para cada direccin de destino abarcada por la ruta, a medida que cada paquete llega al router, la direccin de la red de destino es analizada y comparada con las rutas en la tabla de enrutamiento, en donde se determina una ruta coincidente, la direccin del siguiente salto para esa ruta se usa para enviar el paquete hacia ese destino, posteriormente el router enva el paquete hacia la interfaz a la cual est conectado el router del siguiente salto, siendo ste el gateway a las redes fuera del destino intermedio.El enrutamiento se hacepaquete por paquete y salto por salto, donde cada paquete es tratado de manera independiente en cada router a lo largo de la ruta; el salto y el router analizan la direccin IP de destino para cada paquete y despus controla la tabla de enrutamiento para reenviar informacin.En el router, se analiza la direccin de destino en el encabezado del paquete. Si una ruta coincidente en la tabla de enrutamiento muestra que la red de destino est conectada directamente al router, el paquete es reenviado a la interfaz a la cual est conectada la red, en este caso, no existe siguiente salto. Para ubicarlo en la red conectada, el paquete primero debe ser re encapsulado por el protocolo de la Capa 2 y luego reenviado hacia la interfaz; Si la ruta que coincide con la red de destino del paquete es una red remota, el paquete es reenviado a la interfaz indicada, encapsulado por el protocolo de la Capa 2 y enviado a la direccin del siguiente salto.Las rutas default son importantes porque el router del gateway no siempre tiene una ruta a cada red posible en Internet, si el paquete es reenviado usando una ruta default, eventualmente llegar a un router que tiene una ruta especfica a la red de destino, este router puede ser el router al cual esta red est conectada. Se tiene que si no hay una direccin coincidente en la tabla de enrutamiento ni una direccin predeterminada disponible, se descarta el paquete IP y por lo tanto, no se lo reenva y ni se lo devuelve.Ahora vamos a conocer los procesos de enrutamiento ylos protocolos para compartir rutas. Entonces el enrutamientosolicita que cada router conozcael siguiente salto en la ruta hacia la red de destino en la que ser entregado el paquete. La tabla de enrutamiento tiene informacin que el router utiliza al reenviar paquetes, si la informacin est desactualizada los paquetes no podrn reenviarse al siguiente saltoy causan retrasos o prdidas de paquetes.Cuandose configuran manualmentelas rutas a redes remotasse le denomina enrutamiento esttico, cada router debe estar configurado con rutas estticas para los saltos siguientes y deben ser peridicamente actualizados ya quesi no sucede esto la informacinpuede ser inadecuada o parcial. Cuando la informacin es actualizada o modificadaes pasada a otros routersy stos debern modificarsu propia tabla de enrutamientoy as pasarle la informacin a otros routers. De esta forma, todos los routerstienen sus tablas de enrutamiento actualizadas dinmicamente Los protocolos de enrutamientoms comunes son: Protocolo de informacin de enrutamiento (RIP), Protocolo de enrutamiento de gateway interior mejorado (EIGRP), y Open Shortest Path First (OSPF).No obstante, aunquelos protocolos de enrutamiento proporcionan routers con tablas de enrutamiento actualizadas,se agrega una sobrecargade ancho de banda en la redylos routers quecontienen protocoloscomoEIGRP y OSPFdeben tenersuficientecapacidad de procesamientopara implementarlos algoritmos del protocolopara efectuar el enrutamientoacertado del paquete y enviarlo.

Las Capas Superiores del Modelo OSIEl modelo OSI designa las etapas de aplicacin, presentacin y sesin de la pila como las capas superiores. En trminos generales, el software de estas capas realiza funciones especficas, como el formato de datos, encriptacin y administracin de la conexin.La capa de aplicacinLa capa de aplicacin del modelo OSI es la capa que est ms cerca del usuario. En lugar de prestacin de servicios a otras capas del modelo OSI, que proporciona servicios a los programas de aplicacin fuera del mbito de aplicacin del modelo OSI. Sus servicios son a menudo parte del proceso de solicitud. Las funciones principales son: Identifica y establece la disponibilidad del interlocutor deseado. Sincroniza las aplicaciones de envo y recepcin. Establece un acuerdo sobre procedimientos para la recuperacin de errores y control de la integridad de los datos. Determina si los recursos suficientes para las comunicaciones destinadas a existir.Dispositivos: 1) Los navegadores 2) Los motores de bsqueda 3) Programas de correo electrnico 4) Grupos de noticias y programas de chat 5) Servicios de transacciones 6) Audio / video conferencia7) Telnet8) SNMPLa capa de presentacinAsegura que la informacin enviada por la capa de aplicacin de un sistema se podr leer por la capa de aplicacin de otro sistema. Se ofrece un formato comn para la transmisin de datos a travs de diversos sistemas, por lo que los datos se pueden entender, independientemente de los tipos de mquinas que intervienen. La capa de presentacin se ocupa no slo con el formato y la representacin de los datos reales de los usuarios, sino tambin con la estructura de datos que utilizan los programas. Por lo tanto, la capa de presentacin negocia la sintaxis de transferencia de datos para la capa de aplicacin. Dispositivos: Cifrado EBCDIC y ASCII GIF y JPEGLa capa de sesinLa funcin principal de la capa de sesin del modelo OSI es el control de "sesiones", que son conexiones lgicas entre dispositivos de red. Una sesin consiste en un dilogo o conversacin de comunicaciones de datos, entre dos entidades de presentacin. Los dilogos se pueden Simple (solo ida) Half-duplex (suplente) Full-duplex (bidireccional)Dispositivos: Algunos ejemplos de los protocolos de la capa de sesin y las interfaces son las siguientes: Network File System (NFS) Acceso a bases de datos concurrentes X-Windows System Llamada a procedimiento remoto (RPC) SQL Los nombres NetBIOS Sesin Protocolo AppleTalk (ASP) Red Digital de Arquitectura

Conclusin

Nos dimos cuenta de las significativas funciones que realiza la capa de Red, describiendo la comunicacin desde un dispositivo final hacia otro. Se conociun importante protocolo de sta capa, el Internet Protocolo(IP) y las caractersticaspara abastecimiento de un serviciosin conexin, de mejor intento (que no es muy confiable),independiente de los medios etc. Se describi los aspectos bsicosde las rutas, direccionamiento, enrutamientoy sus respectivas tablas,la confirmacindel Gatewayy su ruta, as comose aprendi a diferenciar la ruta destino y por default. De esta formatambin se conoce como separar los host en las redes por medio del direccionamiento jerrquico, administracin de direcciones, seguridad y rendimiento para un mejor desempeoenla funcionalidad denuestra red.