© Index 2005 Bases de TCP/IP Direccionamiento y ruteo de TCP/IP.

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Bases de TCP/IPBases de TCP/IP

Direccionamiento y ruteo de Direccionamiento y ruteo de TCP/IPTCP/IP


RedRed

Una red Una red eses usualmente usualmente consideradaconsiderada como como un medio fisico que interconecta dispositivos un medio fisico que interconecta dispositivos que pueden transferir datos entre ellosque pueden transferir datos entre ellos


LANs y WANsLANs y WANs

Una red de área local (LAN) usualmente Una red de área local (LAN) usualmente esta limitada a un area limitada, ejemplo, esta limitada a un area limitada, ejemplo, dentro de un edificio o territorio local como dentro de un edificio o territorio local como un campus de universidad y puede un campus de universidad y puede consistir de una o mas redes físicas consistir de una o mas redes físicas interconectadas.interconectadas.

Una red de área amplia es una serie de Una red de área amplia es una serie de LANS interconectadas y que se distribuye LANS interconectadas y que se distribuye sobre un gran territorio o distancias.sobre un gran territorio o distancias.


Intranets e Internet Intranets e Internet Las redes de acuerdo al control administrativo Las redes de acuerdo al control administrativo

que tienen están clasificadas como:que tienen están clasificadas como: IntranetsIntranets InternetInternet

Una Intranet son LANs o una WAN bajo un solo Una Intranet son LANs o una WAN bajo un solo control administrativo y usualmente provee control administrativo y usualmente provee servicios para uso interno dentro de una servicios para uso interno dentro de una organización.organización.

Internet es una serie de of WANs Internet es una serie de of WANs interconectadas por diferentes tipos de medio y interconectadas por diferentes tipos de medio y no tiene un solo control administrativo.no tiene un solo control administrativo.


Protocolos de redProtocolos de red Los dispositivos usan protocolos para Los dispositivos usan protocolos para

comunicarse entre ellos.comunicarse entre ellos. TCP/IP (Internetwork Protocol) es el principal y TCP/IP (Internetwork Protocol) es el principal y

mas usado de los protocolos de red para que mas usado de los protocolos de red para que ellos se comuniquen.ellos se comuniquen.

TCP/IP ha sido diseñado para mantener:TCP/IP ha sido diseñado para mantener: Alta disponibilidadAlta disponibilidad Independiente de cualquier plataformaIndependiente de cualquier plataforma Independiente de cualquier tipo de redIndependiente de cualquier tipo de red

Otros protocolos de red son netBEUI, Otros protocolos de red son netBEUI, IPX/SPX, y Appletalk.IPX/SPX, y Appletalk.


Encapsulación e IPEncapsulación e IP

Encapsulación es el concepto principal del diseño de IP.Encapsulación es el concepto principal del diseño de IP. Encapsulación significa poner una cosa dentro de otra cosaEncapsulación significa poner una cosa dentro de otra cosa


Estándar OSIEstándar OSI El Estándar Open System Interconnection (OSI) fue El Estándar Open System Interconnection (OSI) fue

originalmente usado cuando se crearon los originalmente usado cuando se crearon los protocolos de red (tales como TCP/IP e IPX, etc).protocolos de red (tales como TCP/IP e IPX, etc).

El Estándar OSI usa un modelo de 7 capas de red El Estándar OSI usa un modelo de 7 capas de red para describir el direccionamiento de red, análisis para describir el direccionamiento de red, análisis de datos, y capacidades de red del diferente de datos, y capacidades de red del diferente hardware.hardware.

Los beneficios de usar un modelo de capas son:Los beneficios de usar un modelo de capas son: Cada capa del modelo OSI es responsable de ciertas Cada capa del modelo OSI es responsable de ciertas

tareas especificastareas especificas Diferentes tecnologías pueden convivir de una Diferentes tecnologías pueden convivir de una

manera estandarizadamanera estandarizada


Modelo OSI de RedModelo OSI de Red

7. Aplicación7. Aplicación

6. Presentación6. Presentación

5. Sesión5. Sesión

4. Transporte4. Transporte

3. Red3. Red

2. Enlace de datos2. Enlace de datos

1. Física1. Física

Transmisión de datos

Recepción de datos


Capas del Modelo OSICapas del Modelo OSI

Un buen entendimiento de las primeras 3 capas de Un buen entendimiento de las primeras 3 capas de red es requerido para entender los conceptos básicos red es requerido para entender los conceptos básicos de red, como de red, como pasopaso de puertos, firewall, y NAT. de puertos, firewall, y NAT.

(1) La capa física son las conexiones físicas (cables, (1) La capa física son las conexiones físicas (cables, tarjetas de red y dispositivos que levantan la red)tarjetas de red y dispositivos que levantan la red)

(2) La capa de enlace de datos transfiere paquetes dentro (2) La capa de enlace de datos transfiere paquetes dentro de raw bits para ser transmitidos sobre la capa física.de raw bits para ser transmitidos sobre la capa física.

(3) La capa de red es responsable del direccionamiento (3) La capa de red es responsable del direccionamiento lógico.lógico.


Direcciones MACDirecciones MAC Las direcciones MAC (Control de Acceso al Medio) son Las direcciones MAC (Control de Acceso al Medio) son

direcciones únicas dadas a los clientes de una red.direcciones únicas dadas a los clientes de una red. La primera parte de la dirección MAC es asignada al fabricante La primera parte de la dirección MAC es asignada al fabricante

del hardware;del hardware; El resto de la dirección es determinada por cada fabricante;El resto de la dirección es determinada por cada fabricante; Dispositivos que no son administrables (ejemplo, HUBs y Dispositivos que no son administrables (ejemplo, HUBs y

algunos switches) no tienen dirección MAC.algunos switches) no tienen dirección MAC. Las direcciones MAC son usadas para direccionar en la Las direcciones MAC son usadas para direccionar en la

capa de enlace de datos (capa 2) del modelo de red OSI.capa de enlace de datos (capa 2) del modelo de red OSI. Las direcciones MAC no son usadas para agrupar Las direcciones MAC no son usadas para agrupar

clientesclientes dentro de una red. dentro de una red. Analogía: Las direcciones MAC son como el numero de Analogía: Las direcciones MAC son como el numero de

CURP de cada persona.CURP de cada persona.


Direcciones IPDirecciones IP Las direcciones IP son usadas para el direccionamiento Las direcciones IP son usadas para el direccionamiento

lógico en la capa de red (capa 3) del modelo de red OSI.lógico en la capa de red (capa 3) del modelo de red OSI. Tal como las direcciones MAC donde no hay similitud Tal como las direcciones MAC donde no hay similitud

entre 2 direcciones, con la diferencia que las direcciones entre 2 direcciones, con la diferencia que las direcciones IP permiten agrupar computadoras.IP permiten agrupar computadoras.

Direcciones IPDirecciones IP Únicas, dirección de 32 bits Únicas, dirección de 32 bits Son referenciadas por humanos vía notación decimal, un Son referenciadas por humanos vía notación decimal, un

numero por cada 8 bits (1 octeto o byte), ejemplo., numero por cada 8 bits (1 octeto o byte), ejemplo., 159.148.147.1 159.148.147.1

Consiste de tres clases primarias A, B, and C (clase D es Consiste de tres clases primarias A, B, and C (clase D es para multicast) en la forma [netid:hostid]para multicast) en la forma [netid:hostid]

Analogía: Direcciones IP son como la dirección postal Analogía: Direcciones IP son como la dirección postal de cada persona.de cada persona.


Clases de direcciones IPClases de direcciones IP

Los primeros 3 bits de una dirección IP Los primeros 3 bits de una dirección IP hacen la clasehacen la clase

00 88 1616 24..3124..31

Clase AClase A 0XX…0XX…

netidnetid

……

hostidhostid

Clase BClase B 10X…10X… ……

Clase CClase C 110…110… ……

Clase DClase D

(Broadcast)(Broadcast)

111…111…

Dirección multicastDirección multicast


Clases de RedesClases de Redes

ClaseClase RedesRedes Rango de direccionesRango de direcciones

AA 0 - 127.0.0.0 0 - 127.0.0.0 0-127.XXX.XXX.XXX 0-127.XXX.XXX.XXX

BB 128.xxx.0.0 - 128.xxx.0.0 - 191.xxx.0.0191.xxx.0.0

128.0.0.0-128.0.0.0-

191.255.255.255191.255.255.255

CC 192.xxx.yyy.0 - 192.xxx.yyy.0 - 223.xxx.yyy.0 223.xxx.yyy.0

192.0.0.0-192.0.0.0-

223.255.255.255223.255.255.255

DD

multicastmulticast

224.xxx.yyy.zzz - 224.xxx.yyy.zzz - 239.xxx.yyy.zzz239.xxx.yyy.zzz

224.0.0.0-224.0.0.0-

239.255.255.255239.255.255.255


Sub-redesSub-redes

Redes IP dadas, pueden dividirse en redes Redes IP dadas, pueden dividirse en redes mas pequeñas, llamadas sub-redesmas pequeñas, llamadas sub-redes

El tamaño de una subred es determinada por El tamaño de una subred es determinada por la mascara de red (mascara de sub-red, la mascara de red (mascara de sub-red, mascara de red)mascara de red)

Mascaras de sub-redes tienen el hostid con Mascaras de sub-redes tienen el hostid con todos los bits=0, y el netid con todos los todos los bits=0, y el netid con todos los bits=1, por ejemplo:bits=1, por ejemplo:

11111111 11111111 11111111 10000000 (255.255.255.128)11111111 11111111 11111111 10000000 (255.255.255.128) 11111111 11111111 11111111 00000000 (255.255.255.0)11111111 11111111 11111111 00000000 (255.255.255.0) 11111111 11111111 00000000 00000000 (255.255.0.0)11111111 11111111 00000000 00000000 (255.255.0.0)


Direcciones de redDirecciones de red

La operación lógica AND es usada para La operación lógica AND es usada para calcular la dirección de red desde calcular la dirección de red desde direcciones de direcciones de clientecliente y mascara de red. y mascara de red.

Ejemplo:Ejemplo:10000000 11000000 00001010 10100101 (h:128.192.10.169)10000000 11000000 00001010 10100101 (h:128.192.10.169)

ANDAND

11111111 11111111 11111111 00000000 (s:255.255.255.0)11111111 11111111 11111111 00000000 (s:255.255.255.0)

IGUAL A IGUAL A

10000000 11000000 00001010 00000000 (n:128.192.10.0)10000000 11000000 00001010 00000000 (n:128.192.10.0)


EjemploEjemplo

Calcula la dirección de red del Calcula la dirección de red del clientecliente, si la , si la mascara es de 26 bits (use la dirección de mascara es de 26 bits (use la dirección de clientecliente del ejemplo pasado): del ejemplo pasado):10000000 11000000 00001010 10100101 (h:128.192.10.169)10000000 11000000 00001010 10100101 (h:128.192.10.169)

ANDAND

11111111 11111111 11111111 11000000 11111111 11111111 11111111 11000000 (s:255.255.255.____)(s:255.255.255.____)

IGUAL AIGUAL A

10000000 11000000 00001010 ________ 10000000 11000000 00001010 ________ (n:128.192.10._____)(n:128.192.10._____)


Espacio de direccionamiento y Espacio de direccionamiento y sub-redessub-redes

Las direcciones para hosts están disponibles cuando Las direcciones para hosts están disponibles cuando dividimos una red de 24 bits en sub-redes:dividimos una red de 24 bits en sub-redes:

Bits en Bits en redred

DecimalDecimal Sub-Sub-redesredes

Hosts/ Hosts/ subredsubred

Hosts Hosts disponib.disponib.

% from % from 256256

/24/24 255.255.255.0255.255.255.0 11 254254 254254 99%99%

/25/25 255.255.255.128255.255.255.128 22 126126 252252 98%98%

/26/26 255.255.255.196255.255.255.196 44 6262 248248 97%97%

/27/27 255.255.255.224255.255.255.224 88 3030 240240 94%94%

/28/28 255.255.255.240255.255.255.240 1616 1414 224224 88%88%

/29/29 255.255.255.248255.255.255.248 3232 66 192192 75%75%

/30/30 255.255.255.252255.255.255.252 6464 22 128128 50%50%


Direcciones Punto a PuntoDirecciones Punto a Punto

Nos proporcionan unNos proporcionan un efectivo uso del efectivo uso del espacio de direccionamientoespacio de direccionamiento

Pueden ser usadas en comunicaciones Pueden ser usadas en comunicaciones punto a puntopunto a punto..

Ejemplo:Ejemplo:Cliente ACliente A: : direccióndirección=10.1.6.1/32 =10.1.6.1/32 redred=10.1.7.1=10.1.7.1

ClienteCliente B: B: direccióndirección=10.1.7.1/32 =10.1.7.1/32 redred=10.1.6.1 =10.1.6.1


Direcciones BroadcastDirecciones Broadcast

La dirección de broadcast es usada para “hablar” con La dirección de broadcast es usada para “hablar” con todos los todos los clientesclientes de la red. de la red.

La dirección broadcast es una dirección con la La dirección broadcast es una dirección con la porción del hostporción del host (cliente) (cliente) configurada solo con 1’s, configurada solo con 1’s, por ejemplo:por ejemplo: 128.192.10.255 para la red 128.192.10.0/24128.192.10.255 para la red 128.192.10.0/24 128.192.10.191 para la red 128.192.10.128/26128.192.10.191 para la red 128.192.10.128/26

Broadcasts son necesarios para:Broadcasts son necesarios para: Establecer comunicación inicial con otro Establecer comunicación inicial con otro clientecliente, ejemplo, , ejemplo,

resolución de direccionesresolución de direcciones Para DHCP y asignación de direccionesPara DHCP y asignación de direcciones


Dominio BroadcastDominio Broadcast

Un dominio de broadcast es parte de la Un dominio de broadcast es parte de la red que puede “oír” trafico de broadcast red que puede “oír” trafico de broadcast generado en los hosts de la redgenerado en los hosts de la red

Redes remotas pueden incorporarse Redes remotas pueden incorporarse dentro de un bridge sobre un túnel para dentro de un bridge sobre un túnel para crear un dominio de broadcastcrear un dominio de broadcast


ARPARP El protocolo ARP (Protocolo de resolución de El protocolo ARP (Protocolo de resolución de

direcciones) es usado para asociar direcciones MAC con direcciones) es usado para asociar direcciones MAC con direcciones IP.direcciones IP.

El proceso de ARP funciona de la siguiente manera:El proceso de ARP funciona de la siguiente manera: El solicitante de ARP manda un El solicitante de ARP manda un paquete (paquete (frameframe)) de broadcast de broadcast

con la información del la ip destino, la ip origen y la dirección con la información del la ip destino, la ip origen y la dirección MAC, preguntando por la dirección MAC destino. MAC, preguntando por la dirección MAC destino.

El cliente con la dirección ip destino manda un frame directo de El cliente con la dirección ip destino manda un frame directo de regreso al solicitante llenando en el su dirección MAC y regreso al solicitante llenando en el su dirección MAC y guardando la dirección MAC de el en la tabla ARP o cachguardando la dirección MAC de el en la tabla ARP o cachéé. .

Para minimizar los broadcasts debidos a requisiciones tipo ARP, Para minimizar los broadcasts debidos a requisiciones tipo ARP, las direcciones ip de los clientes y los gateways guardan tablas las direcciones ip de los clientes y los gateways guardan tablas de direcciones MAC y direcciones IP llamadas tablas de arp o de direcciones MAC y direcciones IP llamadas tablas de arp o caches.caches.


Puertos TCP/IPPuertos TCP/IP Una vez que los datos han arribado a su destino, los Una vez que los datos han arribado a su destino, los

puertos de tcp/ip definen cual servicio o propósito tiene puertos de tcp/ip definen cual servicio o propósito tiene dicho trafico. Los puertos son:dicho trafico. Los puertos son:

Positivos, números enteros de 16 bits (1…65535)Positivos, números enteros de 16 bits (1…65535) Puertos muy conocidos son del 1…1023, Puertos muy conocidos son del 1…1023, por ejemplopor ejemplo,,

• 20;21 - FTP 20;21 - FTP • 22 - SSH 22 - SSH • 23 - Telnet 23 - Telnet • 25 - SMTP 25 - SMTP • 80 - HTTP 80 - HTTP • 110 - POP3 110 - POP3 • 443 – HTTPS443 – HTTPS

Puertos definidos por el usuario son del 1024…65535Puertos definidos por el usuario son del 1024…65535


Conexiones TCPConexiones TCP

Una conexión TCP es definida como el par Una conexión TCP es definida como el par de números (ip_origen:puerto) y de números (ip_origen:puerto) y (ip_destino:puerto) (ip_destino:puerto)

Conexiones diferentes pueden usar el Conexiones diferentes pueden usar el mismo puerto de destino en el server mismo puerto de destino en el server siempre y cuando los puertos origen o la ip siempre y cuando los puertos origen o la ip origen sean diferentesorigen sean diferentes


Establecimiento de conexiones Establecimiento de conexiones TCPTCP

Una conexión TCP es establecida usando Una conexión TCP es establecida usando un “proceso de 3 vías“:un “proceso de 3 vías“: Cliente manda Cliente manda la requisición dela requisición de SYN SYN Server responde con SYN,ACKServer responde con SYN,ACK Cliente manda un ACKCliente manda un ACK

Cliente ServerSYN

ACK

SYN,ACK


Mandando DatosMandando Datos TCP divide el TCP divide el flujoflujo de datos en de datos en

segmentos.segmentos. El que envía manda datos en en El que envía manda datos en en

segmentossegmentos El que recibe da acuse de reciboEl que recibe da acuse de recibo El que manda, manda el El que manda, manda el

siguiente segmento de datossiguiente segmento de datos Si no se recibe acuse de recibo, Si no se recibe acuse de recibo,

el segmento de datos se vuelve el segmento de datos se vuelve a mandara mandar

En caso que la conexión sea En caso que la conexión sea abortada, una bandera RTS es abortada, una bandera RTS es usada para notificarle al que usada para notificarle al que mandamanda

Sender Serverdata 1

data 2

ACK 1

no ACK

data 2

ACK 2


Cerrando conexiones TCPCerrando conexiones TCP

Una conexión TCP es cerrada usando un proceso Una conexión TCP es cerrada usando un proceso modificado de 3 vías:modificado de 3 vías: El que inicia, manda una petición de FINEl que inicia, manda una petición de FIN El que recibe responde con un acuse de recibo, con un FIN El que recibe responde con un acuse de recibo, con un FIN

y una solicitud de acuse de recibo al y una solicitud de acuse de recibo al remitenteremitente.. El El remitenteremitente manda el acuse de recibo. manda el acuse de recibo.

Remitente ReceptorFIN

ACK

FIN,ACK

ACK


PreguntasPreguntas

Puede una red interna de un país ser Puede una red interna de un país ser considerada una intranet?considerada una intranet? Si / No, Ejemplos ___________________Si / No, Ejemplos ___________________

Que dispositivos extienden un dominio de Que dispositivos extienden un dominio de Broadcast?Broadcast? ______________________________________________________________________

Que dispositivos deben ser usados para Que dispositivos deben ser usados para limitar un dominio de Broadcast?limitar un dominio de Broadcast? ______________________________________________________________________

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