Repaso de REDES I
Tabla de Contenidos
• Enterprise
• Revisión del Modelo OSI
• Encapsulación
• Dispositivos LAN & Tecnologías
• Capa de Transporte
• Direccionamiento IP
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A Nuevo Mundo!—Enterprise
Una corporación, agencia, escuela, u otras organizaciones que trabajan juntas, comunicaciones, etc.
Area de trabajo en REDES • Ayudar a conocer necesidades
Interconectar LANs Asegurar a los usuarios un buen
ancho de band sobre sus LANs (i.e, remplazando hubs con switches; NICs de 10Mbps con NICs de 10/100 Mbps)
Implementando nuevas tecnologías como e-commerce, video conferencia, vos sobre IP, y educación a distancia.
Revisión del Modelo
Modelo de Referencia OSI
Tabla de Contenidos
Por qué un modelo en Capas?
• Reduce la complejidad.• Estandariza Interfases.• Facilita la ingeniería
modular.• Interoperabilidad.• Acelera la evolución.• Simplifica la
enseñanza y el aprendizaje.
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Capa de Host vs. Capa Física
Application
Presentation
Session
Transport
Red
Enlace
Física
Capa de Host
Provee entrega de datos seguro
entre computadoras
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Capa de Host vs. Capa Física
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Network
Data-Link
Physical
Capa Física
Control físico y entrega de mensajes
sobre la red
Red
Enlace
Física
Capa de Aplicación Provee servicios de Red
(procesos) a aplicaciones. Por ejemplo, un
computador en una LAN puede grabar archivos a un servidor usando un redirector de Red provisto por NOSs como Novell.
Los redirectores de red le permite a las aplicaciones como Excel “ver” la red.
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Capa de Presentación Provee representación de
datos y formateo de código. El formateo de código
comprende compresión y encriptación
Básicamente, la capa de presentación es responsable por la representación de datos y que el origen y destino puedan comunicarse en esta capa.
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Capa de Sesión Provee comunicaciones entre
hosts, estableciendo, administrando, y terminando sesiones.
Las sesiones usan control de díalogo y separación de diálogo para administrar la sesión.
Algunos protocolos de sesión: NFS (Network File System) SQL (Structured Query Language) RCP (Remote Call Procedure) ASP (AppleTalk Session Protocol) SCP (Session Control Protocol) X-window
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Capa de Transporte Provee confiabilidad, control de
flujo, y correción de errores a través del uso de TCP.
TCP segmenta los datos, adicionando una cabecera con información de control para la secuencia y reconocimento de paquetes recibidos.
La cabecera del segmento también incluye el origen y el destino de los puertos para las aplicaciones de capas superiores.
TCP es orientado a aconexión UDP es no orientado a conexión.
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
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.
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Capa de Enlace de Datos Provee acceso a los medios Maneja notificación de
errores, topología de red, y direccionamiento físico de frames.
Control de acceso al medio a través ya sea de... Determinístico—token
passing Non-determinístico—
topología broadcast(collision domains)
Concepto importante:CSMA/CD
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Capa Física Provee las especificaciones
eléctricas, mecánicas, de procedimiento para activar y mantener enlace físico entre sistemas.
Los medios pueden ser... Cable CAT 5 Cable Coaxial Cable de Fibra Optica La atmosfera
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Encapsulación
ComunicacionesPeer-to-Peer
Tabla de Contenidos
Comunicaciones Peer-to-Peer• Esta comunicación usa la PDU de su capa. Por
ejemplo, la capa de red del origen y destino usan paquetes para comunicarse entre ellos.
Aplicación Aplicación
Presentación Presentación
Sesión Sesión
Transporte Transporte
Red Red
Enlace Enlace
Física Física
Dato
SegmentoPaqueteFramesBits
DatoDato
Ejemplo de encapsulación• Se escribe un mensaje
de correo. SMTP toma el dato y lo pasa a la capa de presentación.
• La presentación formatea el dato como ASCII por ejemplo.
• La sesión establece una conexión con el destino con el propósito de transportar el dato.
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Ejemplo de encapsulación• Transporte segmenta el
dato usando TCP. • Se empaqueta el
segemento usando IP.• La capa de enlace
encaps. el paquete en un frame y lo direcciona para una entrega local (MACs)
• La capa física envía los bits por los medios físicos.
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Tecnologías y dispositivos LAN
La capa física y la capa de enlace
Tabla de Contenidos
Dispositivo: Puente• Qué hacen?
Conectan segementos de LAN;
Filtran el tráfico basados en la dirección MAC; y
Separa los dominios de la colisión basados sobre el direccionamiento MAC .
Dispositivos: Ethernet Switch
• Qué hace? Es un puente
multipuerto, puede tambien Conectar segmentos
de LAN; Filtrar tráfico basado
en la dirección MAC; y Separa dominios de
colisión. Sin embargo, los
switches también ofrecen full-duplex, ancho de banda dedicado para segmentos o desktops.
Dispositivo: HUB• Qué hace?
Concentra conexiones LAN de múltiples dispositivos en una localización.
Repite la señal (un hub es un repetidor multipuerto)
Dispositivo: Router• Qué hace?
Interconecta redes y provee control de broadcast.
Determina la ruta usando un protocolo de enrutamiento o una ruta estática.
Re-encapsula el paquete en un formato de Frame apropiado.
Usa una dirección lógica (i.e. dirección IP) para determinar la ruta.
Tipos de Medios
Tecnologías LAN
Tres de los más comunes
usados hoy en una red.
Ethernet/802.3• Especificaciones de cable:
10Base2 Llamado Thinnet; usa coaxial Max. distancia = 185 metros (casi 200)
10Base5 Llamado Thicknet; usa coaxial Max. distancia = 500 metros
10BaseT Usa Par Trenzado Max. distancia = 100 metros
10 significa 10 Mbps
Ethernet/802.3• Ethernet es una topología de
broadcast. Qué significa esto?
Cada dispositivo en el segemento Ethernet ve cada frame.
Cuando un origen no conoce el destino o quiere comunicarse con cada dispositivo, se encapsula el frame con una dirección MAC broadcast: FFFF.FFFF.FFFF
Cuál es el problema principal causado por una topología Ethernet broadcast?
Ethernet/802.3• Las topologías de Ethernet son también
medios compartidos. • Esto significa que el acceso al
medio es controlado sobre la base de “primero que viene, primero se sirve”.
• Esto da lugar a colisiones entre los datos de dos dispositivos que transmiten simultaneamente.
• Las colisiones se resuelven usando qué método?
Ethernet/802.3
• CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)
• Cómo CSMA/CD trabaja? Un nodo que necesita transmitir escucha si
hay actividad en los medios. Si no hay ninguno, transmite.
El nodo continúa escuchando. Una colisión es detectada por un punto en voltaje (un dígito binario puede solamente ser un 0 o un 1 -- no puede ser 2)
Ethernet/802.3
• El nodo genera un alto para decirles a los dispositivos que dejen de transmitir por una cantidad randómica de tiempo (back-off algorithm). Cuando los medios estan sin
actividad, el nodo intenta retransmitir.
ARP• En una topología de broadcast, se necesita
una manera para encontrar un dirección MAC que no se conoce.
• ARP es un protocolo usado para enviar un broadcast de requerimiento ARP el cual dice los siguiente “Cuál es tu dirección MAC?.
• Si el destino existe en el mismo segmento de de LAN, entonces el destino le envía su dirección MAC.
• Sin embargo, si el destino y el origen están separados por un router, el router no continuará con el broadcast. En lugar de eso el router le responderá con su propia dirección MAC.
Capa Transporte
Resumen rápido
Tabla de Contenido
Funciones capa de transporte• Sincronización de la conexión• Control de flujo• Confiabilidad y control de errores
Protocolos de Transporte• TCP
Protocolo de control de transmisión.
Orientado a conexión
Reconocimiento y Nueva transmisión de segmentos .
Aplicaciones: Email File Transfer E-Commerce
• UDP Protocolo de
Datagrama de Usuario.
Sin conexión No
reconocimiento. Aplicaciones:
Routing Protocols Streaming Audio Gaming Video
Conferencing
Direccionamiento IP
Revisión de Subneting
Tabla de Contenido
Direccionamiento Lógico• En la capa de red, se usa
direccionamiento jerarquico lógico.• Protocolo Internet (IP), dirección de
32-bit esquema dividido en cuatro octetos.
• Recuerda el valor del primer octeto? Class A: 1 - 126 Class B: 128 - 191 Class C: 192 - 223 Class D: 224 - 239 (multicasting) Class E: 240 - 255 (experimental)
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
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.
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
2 192 623 224 304 240 145 248 66 252 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
2 192 623 224 304 240 145 248 66 252 2