Tema: Protocolo de Red TCP/IP
Informática AplicadaAntonio Lazo de la Vega V.
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Objetivos
• Reconocer la función de un protocolo de red y definir el protocolo TCP/IP.
• Determinar las clases y rangos de las direcciones IP.
• Configurar y probar el protocolo TCP/IP.
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Objetivos del Curso
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Instala y configura los sistemas operativos más usados en una computadora, así como la actualización de programas y drivers.
Describe el funcionamiento y las partes de una red de datos, implementa una pequeña red de computadoras: Cableada e inalámbrica, compartiendo archivos y periféricos.
Maneja fórmulas y funciones avanzadas en una hoja de cálculo, obtiene datos externos, los manipula utilizando Tablas Dinámicas, filtra y obtiene valores de una Base de datos.
Define y crea Algoritmos usando Pseudocódigo y Diagramas de Flujo.
Maneja diferentes estructuras de control en un programa: Estructuras condicionales y repetitivas.
Protocolos de Red: TCP/IP
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Protocolo de Red
• Los datos enviados desde una computadora a otra son codificados bajo un estándar. Estas normas de codificación reciben el nombre de Protocolo.
• Un Protocolo es el “idioma” que se utiliza para comunicarse con otra computadora.
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Protocolo NetBIOS
• NetBIOS es un protocolo sencillo utilizado en las primeras redes de Microsoft.
• La comunicación entre equipos se consigue gracias al intercambio de sus nombres en una red de área local.
• No dispone de mecanismos para conectar equipos que estén en redes separadas: es un protocolo sin enrutamiento.
• En los sistemas actuales NetBIOS puede funcionar sobre protocolos más completos y extendidos como el IP (parte del TCP/IP).
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Protocolo TCP/IP
• TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) es el protocolo que rige todas las comunicaciones entre los computadores en Internet.
• IP (Internet Protocol) determina hacia dónde son encaminados los paquetes, en función de su dirección de destino.
• TCP (Transmission Control Protocol) se asegura de que la información llegue correctamente a su destino.
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Protocolo IP
• Cada host que utiliza el protocolo IP debe tener una dirección IP exclusiva.
• Esta dirección está formada por 4 números separados por un punto, cada número puede tener un valor de 0 a 255 (8 bits).
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A B C D. . . 10 0 0 15. . .
Notación Binaria
• Para entender las direcciones IP es necesario saber algunas principios sobre notación binaria.– Un byte está formado por 8 bits.
– Cada bit tiene un peso
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A 65 49H 01000001
Carácter ASCII Decimal Hexadecimal Binario
= = =
0 1 0 0 0 0 0 1
128 64 32 16 8 4 2 1
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Ejemplos de Notación Binaria
– El valor mínimo de un byte es 0
– El valor máximo de un byte es 255
0 0 1 0 0 0 1 1
128 64 32 16 8 4 2 1
= 32+2+1 = 35
1 1 1 0 0 0 0 0 = 128+64+32 = 224
0 0 0 0 1 1 1 1 = 8+4+2+1 = 15
0 0 0 0 0 0 0 0 = 0
1 1 1 1 1 1 1 1 = 128+64+32+16+8+4+2+1 = 255
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Direcciones IP reservadas y especiales• Existen algunas direcciones especiales o reservadas:– Dirección IP: 0.0.0.0Dirección de red IP
– Dirección IP: 255.255.255.255Dirección Broadcast IP
– Dirección IP: 127.0.0.1Para una interfaz lógica usada para verificar el funcionamiento del protocolo TCP/IP.
– Cuando el primer número (byte) de una dirección IP es cero (0), no es una dirección válida
Ejemplos de direcciones IP válidas y no válidas• Son válidas las siguientes direcciones IP:
– 1.1.1.1– 10.0.0.34– 145.56.34.1– 192.192.192.192
• No son válidas las siguientes direcciones IP:– 10.0.0.256– 220.255.265.0– 0.192.120.15 (primer byte no debe ser cero)– 127.0.0.2 (reservada)– 0.0.0.0 (reservada)– 255.255.255.255 (reservada)
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Componentes de una dirección IP
• Una dirección IP indica la:– Dirección de la red– Dirección del host
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10.0.0.15 10.0.0.20
Red: 10.0.0.0 Host: 10.0.0.20
10.0.40.2010.0.0.4
Clases y Rangos de Direcciones IP
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Clases de Direcciones IP
• La dirección IP de un host pertenece a una clase especifica:– Clase A– Clase B– Clase C– Clase D (Multicast)– Clase E (Experimental)
• El uso de una u otra clase determina la cantidad de redes y el número de hosts por red.
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Reconocimiento de la Clase de dirección IP• Para reconocer si una dirección IP es una determinada clase, basta con observar el primer número de la dirección IP:
– Si “w” esta entre 0 y 127 es clase A.– Si “w” esta entre 128 y 191 es clase B.– Si “w” esta entre 192 y 223 es clase C.– Si “w” esta entre 224 y 239 es clase D.– Si “w” esta entre 240 y 255 es clase E.
W X Y Z. . .
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Direccionamiento IP Clase A
• El primer byte indica la dirección de red y el resto la dirección de host:
• Máscara de red: 255.0.0.0• Ejemplos:
– 20.45.6.23– 120.66.0.1– 38.0.0.1
W X Y Z. . .
Red Host
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Direccionamiento IP Clase A
• El primer bit siempre será 0• Los bits se utilizarán así:
– Bits de Red: 7 bits– Bits de Host: 24 bits
• En una clase A se puede tener como máximo:– Número de redes: 2^7 = 128– Número de hosts por red: 2^24 = 16,777,216
0rrrrrrr hhhhhhhh hhhhhhhh hhhhhhhh. ..
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Direccionamiento IP Clase A
• En una clase A se tiene en consideración lo siguiente:– La dirección de Red 0.x.x.x no es válida.– La dirección de Red 127.x.x.x no es válida – Número de redes válidas: 128 ‐ 2 = 126 (1‐126)
HostRed . Host. Host.
0
1
2
…..
126
127Combinacion
es posibles
La dirección 127.x.x.x es utilizada para una interfaz lógica (loopback).
La dirección 0.x.x.x es utilizada para identificar la red IP.
00000000
00000001
00000010
…..
01111110
01111111
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Direccionamiento IP Clase A
– La dirección de Host 0´s no es válida: x.0.0.0– La dirección de Host 1´s no es válida: x.255.255.255
– Número de hosts validos por red : 2^24 – 2 = 16,777,214
0 0 0
HostRed . Host. Host.
0 0 10 0 2
….. ….. …..
255 255 254
255 255 255
La dirección x.0.0.0identifica a la dirección de red de clase A.
La dirección x.255.255.255identifica a la dirección Broadcast de la red clase A.
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Direccionamiento IP Clase A
• Ejemplo 1:– Dirección IP: 10.0.0.15– Máscara de red: 255.0.0.0
• Dirección de red: 10.x.x.x ó 10.0.0.0• Dirección de host: x.0.0.15
– Rangos:• Dirección IP mínima: 10.0.0.1• Dirección IP máxima: 10.255.255.254• Dirección de red: 10.0.0.0• Dirección broadcast: 10.255.255.255
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Direccionamiento IP Clase A
• Ejemplo 2:– Dirección IP: 90.45.31.100– Máscara de red: 255.0.0.0
• Dirección de red: 90.x.x.x ó 90.0.0.0• Dirección de host: x.45.31.15
– Rangos:• Dirección IP mínima: 90.0.0.1• Dirección IP máxima: 90.255.255.254• Dirección de red: 90.0.0.0• Dirección broadcast: 90.255.255.255
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Direccionamiento IP Clase B
• El primer y segundo byte indican la dirección de red y el resto la dirección de host:
• Máscara de red: 255.255.0.0• Ejemplos:
– 190.45.6.34– 129.34.0.1– 166.166.0.66
W X Y Z. .
Red Host
.
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Direccionamiento IP Clase B
• Los primeros bits siempre serán 10• Los bits se utilizarán así:
– Bits de Red: 14 bits– Bits de Host: 16 bits
• En una clase B se puede tener como máximo:– Número de redes: 2^14 = 16,384– Número de hosts por red: 2^16 = 65,536
10rrrrrr rrrrrrrr hhhhhhhh hhhhhhhh. ..
25
Direccionamiento IP Clase B
• En una clase B se tiene en consideración lo siguiente:– Número de redes válidas : 2^14 = 16,384
RedRed . Host. Host.
128
128
128
…..
191
191Combinacion
es posibles
0
1
2
…..
254
255
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Direccionamiento IP Clase B
– La dirección de Host 0´s no es válida: x.x.0.0– La dirección de Host 1´s no es válida: x.x.255.255– Número de hosts validos por red : 2^16 – 2 = 65,534
0 0
RedRed . Host. Host.
0 10 2
….. …..
255 254
255 255
La dirección x.x.0.0 identifica a la dirección de red de clase B.
La dirección x.x.255.255 identifica a la dirección Broadcast de la red clase B.
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Direccionamiento IP Clase B
• Ejemplo 1:– Dirección IP: 130.10.0.15– Máscara de red: 255.255.0.0
• Dirección de red: 130.10.x.x ó 130.10.0.0• Dirección de host: x.x.0.15
– Rangos:• Dirección IP mínima: 130.10.0.1• Dirección IP máxima: 130.10.255.254• Dirección de red: 130.10.0.0• Dirección broadcast: 130.10.255.255
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Direccionamiento IP Clase B
• Ejemplo 2:– Dirección IP: 190.52.45.88– Máscara de red: 255.255.0.0
• Dirección de red: 190.52.x.x ó 190.52.0.0• Dirección de host: x.x.45.88
– Rangos:• Dirección IP mínima: 190.52.0.1• Dirección IP máxima: 190.52.255.254• Dirección de red: 190.52.0.0• Dirección broadcast: 190.52.255.255
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Direccionamiento IP Clase C
• El primer, segundo y tercer byte indican la dirección de red y el último indica la dirección de host:
• Máscara de red: 255.255.255.0• Ejemplos:
– 220.56.78.9– 201.0.0.45– 192.168.14.5
W X Y Z. .
Red Host
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Direccionamiento IP Clase C
• Los primeros bits siempre serán 110• Los bits se utilizarán así:
– Bits de Red: 21 bits– Bits de Host: 8 bits
• En una clase C se puede tener como máximo:– Número de redes: 2^21 = 2,097,152– Número de hosts por red: 2^8 = 256
110rrrrr rrrrrrrr rrrrrrrr hhhhhhhh. ..
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Direccionamiento IP Clase C
• En una clase C se tiene en consideración lo siguiente:– Número de redes validas : 2^21 = 2,097,152
RedRed . Red. Host.
192
192
192
…..
223
223Combinacion
es posibles
0
1
2
…..
254
255
0
1
2
…..
254
255
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Direccionamiento IP Clase C
– La dirección de Host 0´s no es válida: x.x.x.0– La dirección de Host 1´s no es válida: x.x.x.255– Número de hosts válidos por red : 2^8 ‐2 = 254
0
RedRed . Red. Host.
12
…..
254
255
La dirección x.x.x.0 identifica a la dirección de red de clase C.
La dirección x.x.x.255 identifica a la dirección Broadcast de la red clase C.
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Direccionamiento IP Clase C
• Ejemplo 1:– Dirección IP: 200.0.18.15– Máscara de red: 255.255.255.0
• Dirección de red: 200.0.18.x ó 200.0.18.0• Dirección de host: x.x.x.15
– Rangos:• Dirección IP mínima: 200.0.18.1• Dirección IP máxima: 200.0.18.254• Dirección de red: 200.0.18.0• Dirección broadcast: 200.0.18.255
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Direccionamiento IP Clase C
• Ejemplo 2:– Dirección IP: 195.15.4.31– Máscara de red: 255.255.255.0
• Dirección de red: 195.15.4.x ó 195.15.4.0• Dirección de host: x.x.x.31
– Rangos:• Dirección IP mínima: 195.15.4.1• Dirección IP máxima: 195.15.4.254• Dirección de red: 195.15.4.0• Dirección broadcast: 195.15.4.255
Configuración y pruebas del Protocolo TCP/IP
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Configuración de IP
• Se debe configurar los siguientes valores del protocolo IP en los hosts:– Dirección IP– Máscara de red– Dirección IP del router (opcional)Para comunicarse con otra red.
– Dirección IP del servidor DNS (opcional)Si se quiere resolver un nombre (como www.intel.com) a su respectiva dirección IP.
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Configuración de IP
Configuración IP en una red
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Server01 Server02PC01 PC02
Item Server01 Server02 PC01 PC01
Dirección IP 10.0.0.1 10.0.0.2 10.0.0.3 10.0.0.4
Máscara de red 255.0.0.0 255.0.0.0 255.0.0.0 255.0.0.0
IP del router - - - -
IP del DNS - - - -
Configuración IP en 2 redes
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Server01 Server02PC01 PC02Router
Item Server01 PC01 Router Server02 PC02
Dirección IP 10.0.0.1 10.0.0.2 10.0.0.3180.1.1.1
180.1.1.2 180.1.1.3
Máscara de red
255.0.0.0 255.0.0.0 255.0.0.0255.255.0.0
255.255.0.0 255.255.0.0
IP del router 10.0.0.3 10.0.0.3 - 180.1.1.1 180.1.1.1
E1E0
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Direcciones IP Públicas
• InterNIC asigna las direcciones públicas dentro del espacio público de direcciones que consiste en todas las posibles direcciones unicast en la Internet mundial
• InterNIC asignaba ID de red con clase a las organizaciones conectadas a Internet sin tener en cuenta su ubicación geográfica. Hoy en día InterNIC asigna bloques de direcciones a los ISP según su ubicación geográfica.
• Los ISP subdividen los bloques asignados entre sus clientes
Direcciones IP Privadas
• Los únicos hosts que requieren direcciones de IP públicas son los que se comunican directamente a Internet como son por ejemplo los servidores Web o los servidores de correo.
• Las autoridades de Internet han creado un espacio privado de direcciones, las cuales no pueden conectarse directamente a Internet.
• Los hosts con direcciones privadas requieren de un traductor de direcciones para conectarse a Internet.
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Rango de Direcciones Privadas por clase
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Clase Rango Nro. de redes
A 10.0.0.0 1
B 172.16.0.0 – 172.31.0.0 16
C 192.168.0.0 – 192.168.255.0 256
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Ipconfig
• Es un programa que muestra los valores de la configuración IP de cada una de las tarjetas de red.
• Ipconfig se utiliza en Windows 2000 o posterior.
Ipconfig /all
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Ping
• Este comando de diagnóstico verifica el estado de las conexiones con uno o varios hosts remotos.
• Envía varios paquetes y espera que se los devuelva, al final calcula el tiempo que se demoró en llegar hasta su destino.
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Referencias
• Dirección IP (s.f.). Wikipedia. Consultado el 04 de abriil 2014 desde http://es.wikipedia.org/wiki/Direcci%C3%B3n_IP
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