Capa de Red y Direccionamiento de La Re Ipv4

Unidad 3Capa de red y Direccionamiento de la red ipv4

¿Qué es una capa de red?


¿Qué es el direccionamiento de la red?


Capa de red y Direccionamiento de la red ipv4

3.1. IPv4.

• El Protocolo de Internet versión 4 (IPv4) ofrece direccionamiento jerárquico para paquetes que transportan datos.

• Las direcciones IPv4 son direcciones de 32 bits. Estas están representadas por 4 octetos (o grupos de 8 bits), de la manera Siguiente:

• X.X.X.X


Estructura de una dirección IPv4.

Una dirección IP también está formada por dos partes:

•ID de host

•ID de red.

3.1. IPv4Unidad 3Capa de red y Direccionamiento de la red ipv4

Direcciones para diferentes propósitos

• IPv4 diferencia básicamente 3 tipos de direcciones.

• Publicas.

• Privadas.

• Reservadas.


Direcciones Públicas

• Las direcciones públicas son aquellas que son enrutables hacia internet, es decir aquellas con las cuales podemos tener acceso a internet.

• Ejemplo de direcciones públicas• 23.5.78.224• 145.67.9.123• 201.127.223.2


3.1. IPv4


Direcciones Privadas

• Las direcciones privadas son aquellas que no podemos usar para enrutar hacia internet. Son direcciones útiles para ser usadas en redes locales (LANs) en entornos domésticos o corporativos.

• Ejemplo de direcciones privadas• 10.18.234.12• 172.16.34.107• 192.168.1.12


Direcciones Reservadas

• Las direcciones reservadas son grupos de direcciones que han quedado para un uso específico. Las más importantes son las siguientes:

• 0.0.0.0 (o la dirección .0 de cualquier subred). Esta es la Dirección para referirse a la red.

• 255.255.255.255 (o la dirección .255 de cualquier subred).

• Esta es la dirección de broadcast. Equivale a todos los Terminales de la red.

• 127. X.X.X Este es el rango de ip’s de loopback. Son para referirnos a nosotros mismos (nuestra máquina). También llamadas de diagnóstico.

•

• 127.0.0.1 (o localhost) Es un caso particular del anterior. Es la

• Más usada para referirnos a nuestra máquina de manera local.


Clases de Direcciones Ip´s

Recordando sabemos que una dirección IP esta compuesta por 4 octetos de 8 bits y que cada octeto comprende un rango de 0 hasta 255. También Sabemos Que una Dirección IP se divide en dos Partes ID Red (identifica el segmento de red en el que se encuentra un equipo). ID Host (identifica un equipo en un segmento de red) Tomando En cuenta El ejemplo De la Casa Código Postal (identifica la ciudad donde se encuentra la casa)Dirección (identifica la casa que se encuentra en la ciudad)



Ejemplo sin aplicar las clases tenemos la sig. Dirección Ip de una maquina.172.16.38.44 Tomando los primeros 2 octetos para la red y los otros dos para el host.Quedaría de la siguiente forma:172.16 38.44Red HostCódigo postal Dirección Entonces Tenemos que los 4 octetos de 8 bits son Grupos de 0 a 256 Para saber cuantos id de redes y cuantos id de host puede haber en un segmento de red. O bien para saber cuantos códigos postales y cuantas direcciones pueden existir en el mundo.


Se hace lo siguiente 256 * 256 = 65,536 Entonces habría 65,536 id de redes y 65,536 id de hostEs te caso es aceptable hay la misma cantidad de id de red como de host

Que pasa si tenemos mas de 65536 id de red ya no tenemos la posibilidad de representar todos los ordenadores Que pasa si envés de tener pocos id de red, tenemos muchos id de red mas de 65536 id de host no tampoco no se abriría este sistema.

Solución:

Clases de Direcciones Ip´s3.1. IPv4Unidad 3



Ejemplo 2.172. 16 .38.44Red HostCódigo postal Dirección Entonces habría 256 id de redes y 16, 777,216 id de host



Ejemplo 3.172.16.38. 44Red HostCódigo postal Dirección

Entonces habría 16, 777,216 id de redes y 256 id de host

Las id de red serian sufrientes pero, En cada calle no podría haber mas 256 id de host Por este motivo nacieron las clases de direcciones Ip Existen tres clases de Id de Red donde Existen: Id de red corta pocos id de hostId de red medianas intermediario de hostId de red largas muchos host



CLASE AAquellas direcciones de red que empiezan con 0 a 127 direcciones de red con muchas id de red con muchos id de host Ejemplo Aplicando Direcciones:IP 30.45.23.1 El primer octeto el cual es el Id de Red indica en la mascara de Subred la clase dependiendo del rango de números. En este Caso Es 255.0.0.0 Id De Red Host

Otra 3.0.0.1 Id De Red Host

Otra mas 3.255.255.255 Id De Red Host



CLASE B Las que van 128 hasta 191 Id de redes intermedias que pueden tener hasta 36 Id de Host Ejemplo Aplicando Direcciones:IP 150.45.23.1 La mascara de Subred indica que clase es si A,B o C En este Caso Es 255.255.0.0 Id De Red Host Las calle que empieza con 224 en adelante reservadas para mas funciones


CLASE C Las que van desde 192 hasta 223 serian id de redes muy pequeñas por que hay pocos ordenadores 256 por muchos Ejemplo Aplicando Direcciones:IP 200.45.23.1 La mascara de Subred indica que clase es si A,B o C En este Caso Es 255.255.255.0 Id De Red Host



Las Id De Red que empieza con 224 en adelante son reservadas para mas funciones El sistema de Clases No esta Permitiendo Una Flexibilidad ,A la Hora De Asignar •Id De Redes •Id de Host.




Clases:

A

128 redes de 16,777,216 equipos B

8,192 redes de 65,536 equipos C

16,384 redes de 256 equipos


Practica:

Creación de puente entre dos ordenadores por la tecnología Ethernet Con la Finalidad De Pasar Internet A otra Computadora

Materiales:

2 ordenadores.1 cable UTP(par trenzado).2 conectores RJ45.

Normas Aplicadas:

Estándar T568B en cada Extremo.


3.2. Redes: División de dispositivos en grupos.

• Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores, red de comunicaciones de datos o red informática, es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.


Componentes básicos de las redes

• Para poder formar una red se requieren elementos:

• Hardware

• Software

• Protocolos

3.2. Redes: División de dispositivos en grupos.Unidad 3Capa de red y Direccionamiento de la red ipv4

Software

• Sistema operativo de red: permite la interconexión de ordenadores para poder acceder a los servicios y recursos.

• Software de aplicación: en última instancia, todos los elementos se utilizan para que el usuario de cada estación, pueda utilizar sus programas y archivos específicos


Hardware

• Tarjeta de red:

El trabajo del adaptador de red es el de convertir las señales eléctricas que viajan por el cable (ejemplo: Red Ethernet) o las ondas de radio (ejemplo: red Wi-Fi) en una señal que pueda interpretar el ordenador.


Protocolos de redes

• Existen diversos protocolos, estándares y modelos que determinan el funcionamiento general de las redes. Destacan el modelo OSI y el TCP/IP. El modelo OSI cuenta con siete capas muy definidas y con funciones diferenciadas y el TCP/IP con cuatro capas diferenciadas pero que combinan las funciones existentes en las siete capas del modelo OSI. Los protocolos están repartidos por las diferentes capas pero no están definidos como parte del modelo en sí sino como entidades diferentes de normativas internacionales, de modo que el modelo OSI no puede ser considerado una arquitectura de red.


http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_OSI

http://es.wikipedia.org/wiki/TCP/IP

Practica

Material que vamos a necesitar:

•Una tarjeta de red para cada ordenador

•Por su puesto 2 ordenadores(PC) •Conectores RJ-45 •Cable para las conexiones •Una crimpadora (no será necesario comprarla si compras los cables hechos)


Preparar los cables

• Para la conexión que pretendemos • habrá que preparar un cable cruzado lo que quiere decir que en uno de los

extremos deberán introducirse los 8 cables de esta forma:

• Utilizando La Norma T 568A y T 568B

• Primer Extremo. Segundo Extremo.


3.3 Enrutamiento:

Que es un router: es un tipo especial de computadora. Cuenta con los mismos componentes básicos de un pc estándar de escritorio. Tiene una CPU, memoria , bus de sistema y distintas interfaces de entrada y salida.

Encaminamiento (o enrutamiento, ruteo) es la función de buscar un camino entre todos los posibles en una red de paquetes cuyas topologías poseen una gran conectividad. se trata de encontrar la mejor ruta posible.


http://es.wikipedia.org/wiki/Topolog%C3%ADa

El enrutamiento es el relevo de tráfico de una red a otra.

¿Por qué relevo? Por que el enrutamiento se basa en pasar la responsabilidad de un enrutador a otro, es decir, un enrutador decide cómo enviar un paquete y se desentiende de lo que le pueda pasar a ese paquete de ahí para adelante, eso en inglés se llama relay, en español se llama relevo. Otra forma de decirlo, más técnica, es la conmutación de paquetes de una red a otra.

3.3 Enrutamiento:


3.4 Procesos De Enrutamiento.

• Existen 4 tipos de Procesos De enrutamiento:

• Estático …

• Dinámico…

• Mixto…

• Por Defecto…


• Estático: fácil de entender y fácil de configurar para redes pequeñas.

• Dinamico:escencial para redes grandes y potencialmente mas difícil de configurar



• - Enrutamiento estático:• Son rutas programadas en el router por un administrador.

• Tienen varias ventajas, entre las cuales están:

• - No genera carga en el CPU del router

• - No usan ancho de banda de la red• - Son mas seguras

• ¿Ancho De Banda? Se Refiere Ala cantidad De información que se puede enviar en una red.



• Bueno, pero como todo nada es perfecto, también tiene sus desventajas:

• - El administrador debe tener una gran comprensión de la red.

• - Si se agrega una red, se debe agregar una ruta en todos los routers.

• - En redes grandes la actualización de rutas puede ser muy trabajosa



• Para poner una ruta estática en un router se debe seguir el siguiente comando:

• Ip route [red destino] [máscara] [próximo salto] [distancia administrativa]

• donde• Red destino – Pues la red destino.• Máscara – La máscara de la red destino• Próximo salto – Puede ser:• a) la dirección de red del router vecino• b) la interfaz local del router• c) los dos a la vez



• Distancia administrativa• La distancia administrativa permite que un protocolo tenga mayor prioridad

sobre otro.• Las distancia administrativas según el tipo de protocolo son:• IGRP (Protocolo de enrutamiento de Gateway Interior)

Es utilizado para el intercambio de información entre routers• EIGRP (El protocolo de enrutamiento de Gateway interior mejorado)

establece relaciones con routers conectados directamente que también

están habilitados para EIG• OSPF (Abre Primero la Ruta Más corta)• es un protocolo de estado de enlace. Esto significa que en memoria guarda un esquema de

toda la topología de red y calcula la ruta más rápida para ir de un punto a otro.• RIP (Protocolo de Información de Enrutamiento)

Es un Vector Distancias ya que mide el número de "saltos" como métrica

hasta alcanzar la red de destino.



• Redistribución de rutas estáticas con protocolos de enrutamiento

• Existen dos metodos:

• Al configurar una ruta estática, señalar como próximo salto la propia interfaz de salida.

• Forzar la redistribución de la ruta estática utilizando el comando:

• Router(config)#router [protocolo]

• Router(config-router)redistribute static



- Enrutamiento Dinámico• El enrutamiento dinámico consta de rutas que ajustan un

protocolo de enrutamiento ante los cambios en la topología.

• Sus principales VENTAJAS son:

• Alto grado de adaptabilidad• Requiere poco mantenimiento• Esencial para redes grandes• Potencialmente más difícil de configurar



• Enrutamiento Dinámico

• DESVENTAJAS:• El administrador debe tener una gran

comprensión de la red y cómo esta conectada.



• imagen


•Enrutamiento por Defecto. Conocida como Gateway of last resort, en inglés, en español es Gateway

de último recurso).

•Estas rutas se utilizan para direccionar paquetes cuya dirección destino no tiene una ruta definida en la tabla de enrutamiento. Para configurar una ruta por defecto, se usa el siguiente comando:

•Ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [próximo salto]


• Enrutamiento Mixto.


Tabla De Enrutamiento


Es una Estructura Jerárquica.(Rutas de Niveles 1, 2)

Nivel 1Una Ruta de nivel 1 es una ruta con una mascara de subred igual o inferior ala mascara con clase de la dirección de red. 0.0.0.0/o192.168.0.0/16192.168.2.0/24

Nivel 2Una ruta de nivel 2 o secundaria, es una ruta que es una subred de una dirección de red con clase

192.16.2.0/24

Estática, Dinámica conectada Directamente

Todos los equipos que ejecutan TCP/IP toman decisiones de enrutamiento. Estas decisiones están controladas por la tabla de enrutamiento IP.



IP de LAN de destino

Puerta de enlace

Interfaz

20.0.0.0 0.0.0.0 LAN 119.0.0.0 16.0.0.2 LAN 218.0.0.0 0.0.0.0 LAN 317.0.0.0 16.0.0.2 LAN 40.0.0.0 16.0.0.1 WAN


Puerta de enlace

Interfaz

20.0.0.0 16.0.0.3 LAN 119.0.0.0 0.0.0.0 LAN 218.0.0.0 16.0.0.3 LAN 317.0.0.0 0.0.0.0 LAN 40.0.0.0 16.0.0.1 WAN


Puerta de enlace

Interfaz

20.0.0.0 16.0.0.3 LAN 119.0.0.0 16.0.0.2 LAN 218.0.0.0 16.0.0.3 LAN 317.0.0.0 16.0.0.2 LAN 40.0.0.0 x.x.x.x WAN

ROUTER A

ROUTER BROUTER C

3.5. Direcciones IPv4.

• Privadas

• Publicas

• Reservadas

3.6. Direcciones para diferentes propósitos.

3.7. Asignación de direcciones.

• Dependiendo de la implementación concreta, el servidor DHCP tiene tres métodos para asignar las direcciones IP:

• Manualmente: creada manualmente por el administrador de la red. Sólo clientes con una dirección MAC válida recibirán una dirección IP del servidor.

• Automáticamente, donde el servidor DHCP (protocolo de configuración dinámica de host),asigna permanentemente una dirección IP libre, tomada de un rango prefijado por el administrador

.• Dinámicamente es el único método que permite la reutilización de direcciones IP.

El administrador de la red asigna un rango de direcciones IP para el DHCP y cada ordenador cliente de la LAN tiene su software de comunicación TCP/IP configurado para solicitar una dirección IP del servidor DHCP cuando su tarjeta de interfaz de red se inicie.

• Nuestra responsabilidad es la red 192.168.1.0.

• La asignación de direcciones tendremos que realizarla teniendo en cuenta que ciertas maquinas exigen una dirección IP fija.

• Por lo pronto ya tenemos con IP fija la pasarela a internet y siempre, el servidor DNS tiene que tener una dirección fija, ya que si no tenemos disponible un servidor de nombres no podremos saber qué dirección IP corresponde a un determinado nombre.

• En nuestro ejemplo, los equipos que tendrán dirección IP fijas:

• Pasarela de acceso a internet: 192.168.1.254 • Interfaz Ethernet de nuestro servidor: 192.168.1.1 • Interfaz inalámbrico de nuestro servidor: 192.168.2.1

• Debemos prever el rango de asignación de direcciones. Al menos dos equipos funcionan con dirección IP fija, pero puede que surja la necesidad de tener que fijar otras direcciones también. Así debemos prever los rangos para las direcciones que va a ser fijas y para las que no tienen por qué serlo.

• Si la red fuese más grande podríamos pensar en mantener varias redes, una para cada departamento, una red dorsal y las correspondientes pasarelas para permitir las comunicaciones, de una forma igual a la red 192.168.2.1.

3.8. Máscaras.

3.9. Cálculo de direcciones.

3.10. Prueba de la capa de Red.

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