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CAP IV: Protocolo 
TCP/IP y 
Direccionamiento IP 
Docente: Ing. Marco A. Arenas P. 
Carrera de Telecomunicaciones 
Gestión...
Contenido Mínimo 
1. Antecedentes 
2. Introducción 
3. Visión general del protocolo ARP 
4. Protocolo de Internet – IP 
5....
Antecedentes 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Historia 
 El Departamento de Defensa de EE...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Historia 
 La creación del modelo TCP/IP ay...
Introducción 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Introducción 
 Internet se desarrolló para ...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Introducción 
 El identificador se denomina...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Introducción 
 Además de una dirección MAC,...
Las capas del Modelo TCP/IP 
 El modelo TCP/IP tiene cuatro capas: 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas ...
La capa de acceso de red 
 La capa de acceso de red también se 
denomina capa de host a red. 
 La capa de acceso de red ...
La capa de acceso de red 
 Drivers para aplicaciones de Software, tarjetas 
de módems y otros equipos operan en la capa 
...
La capa de acceso de red 
Debido a un intrincado juego entre 
las especificaciones del hardware, el 
software y los medios...
La capa de Internet 
 El propósito de la capa de Internet es seleccionar 
la mejor ruta para enviar paquetes por la red. ...
La capa de Internet 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
La capa de Internet 
 Los siguientes protocolos operan en la capa de 
Internet TCP/IP: 
Facultad de Tecnología – Carrera ...
La capa de transporte 
 La capa de transporte proporciona servicios de transporte 
desde el host origen hacia el host des...
La capa de transporte 
 El control de punta a punta, que se proporciona con las 
ventanas deslizantes y la confiabilidad ...
La capa de transporte 
 Los protocolos de la capa de transporte son: 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistema...
La capa de aplicación 
 La capa de aplicación del modelo TCP/IP maneja 
protocolos de alto nivel, aspectos de: 
Facultad ...
La capa de aplicación 
 TCP/IP tiene protocolos que soportan la transferencia de 
archivos, e-mail, y conexión remota, ad...
Encapsulamiento en TCP/IP 
 Proceso de envío y recepción de mensajes 
Cuando se envían mensajes en una red, 
el stack del...
Capas con el modelo TCP/IP y 
OSI 
 Comparación el modelo OSI y el TCP/IP 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Si...
Capas con el modelo TCP/IP y 
OSI 
 Comparación el modelo OSI y el TCP/IP 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Si...
Protocolos comunes TCP/IP 
 El modelo TCP/IP es un modelo basado en protocolos 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. ...
Visión general del protocolo 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
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ARP
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
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Introducción 
 En la comunicación TCP/IP, e...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Introducción 
 El conjunto TCP/IP cuenta co...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
ARP Función 
 ARP Son las siglas en inglés ...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
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ARP Función 
 En la red TCP/IP, el paquete ...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
ARP Función
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Cache de ARP 
 Cada máquina mantiene una ca...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Tabla ARP 
 Se va creando una tabla de dire...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Solicitudes ARP 
 ARP se utiliza en 4 casos...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Proceso ARP
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
ARP Remoto 
 Que sucede en una comunicación...
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http://www.usfx.edu.bo 
ARP Remoto 
 Las comunicaciones entre dos s...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
ARP Proxy
Encapsulamiento ARP 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
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Protocolo de Internet - IP 
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Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
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Introducción 
 La propagación de paquetes, ...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Introducción 
 En la capa de Internet exist...
Protocolos Enrutables y 
Enrutados 
Enrutable = enrutado = un protocolo que se pueden enrutar 
Facultad de Tecnología – Ca...
IP como protocolo Enrutado 
 El Protocolo Internet (IP) es la implementación más 
popular de un esquema de direccionamien...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
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IP operaciones 
 El IP ejecuta las siguient...
Protocolo de Internet (IP) 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
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Versiones del Protocolo IP 
 El actual y más popular protocolo de red es IPv4. 
 IPv6 es el sucesor propuesto de IPv4; p...
Versiones del Protocolo IP 
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Propagación y conmutación de 
los paquetes dentro del router 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http:/...
Propagación y conmutación de 
los paquetes dentro del router 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http:/...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Servicio de IP 
Existen dos tipos de servic...
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http://www.usfx.edu.bo 
Servicio IP 
Servicios de red no orientados...
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Servicio IP 
Los procesos de red no orienta...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Protocolo Internet (IP) 
En los sistemas or...
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Servicio IP
Anatomía de un paquete IPv4 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
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Anatomía de un paquete IPv4 
• Los paquetes IP constan de los datos de las capas 
superiores más el encabezado IP. El enca...
Anatomía de un paquete IP 
Tipo de servicio (TOS): Especifica el nivel de importancia que 
le ha sido asignado por un prot...
Anatomía de un paquete IP 
Desplazamiento de fragmentos: usado para ensamblar los 
fragmentos de datagramas, 13 bits. Este...
Anatomía de un paquete IP 
Checksum del encabezado: ayuda a garantizar la integridad 
del encabezado IP, 16 bits. 
Direcci...
Direccionamiento de Internet: 
Clases de Redes IP, 
Segmentación y 
direccionamiento 
Facultad de Tecnología – Carrera de ...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Dirección IP 
 Una dirección IP es una etiq...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Dirección IP
Direccionamiento de Internet 
 Direccionamiento IPv4 y IPv6 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http:/...
Esquemas de direccionamiento y 
denominación 
 Las Direcciones IP se encapsulan en la cabecera de un paquete. 
 Las etiq...
Direccionamiento IPv4: Clases 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Dirección de Red y de Host 
 Cada dirección IP completa de 32 bits se divide en la parte 
de la red y parte del host. 
Fa...
Dirección de Red y de Host 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Dirección de Red y de Host 
Una dirección multicast 
es una dirección 
exclusiva de red que 
dirige los paquetes con 
esa ...
Direccionamiento IPv4: Clases 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Tipos de Direcciones IPv4 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Direcciones IPv4 Reservadas 
 Existen transmisión unicast, multicast y broadcast 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing...
Direcciones IPv4 Reservadas 
 Dirección de red y broadcast 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://...
Rango de IPv4 Reservadas 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Resumen: Direcciones IPv4 
Reservadas Especiales 
 Direcciones de red y de broadcast 
 Ruta predeterminada 
 0.0.0.0 - ...
Direcciones Públicas 
 Las direcciones IP públicas son exclusivas. Dos máquinas 
que se conectan a una red pública nunca ...
Direcciones Públicas 
 Hizo falta un procedimiento para asegurar que las 
direcciones fueran, de hecho, exclusivas. 
 En...
Supervisión mundial de las Dir IP 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Direcciones IPv4 privadas 
(internas) - RFC1819 
 Las direcciones IP privadas son otra solución al problema 
del inminent...
Direcciones IPv4 privadas 
(internas) - RFC1819 
 La conexión de una red que utiliza direcciones privadas a 
la Internet ...
Uso de las Direcciones Privadas 
 Además de usar dentro de las organizaciones, también se 
puede usar para enlaces de sit...
Introducción a las subredes 
 El Subneteo es un método que se utiliza para administrar las 
direcciones IP. 
 Las direcc...
Introducción y razones para 
realizar subredes 
 Las clases de direcciones IP ofrecen de 256 a 16,8 millones de 
Hosts. 
...
Introducción a la división en 
subredes – IPv4 
 Podemos recorrer todos los bits del host 
menos 2 
Facultad de Tecnologí...
Introducción a la división en 
subredes – IPv4 
 Subdivisión de los octetos de la del host 
Facultad de Tecnología – Carr...
Cómo establecer la dirección de 
la máscara de subred 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.us...
Cómo establecer la dirección de 
la máscara de subred 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.us...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Tabla de Subred
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Rango de Hosts
Calculo del ID de Subred 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
 Proceso de AND L...
Asignación de Direcciones 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Asignación de Direcciones 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
IPv4 en comparación con IPv6 
 IPv4 ofreció una estrategia de 
direccionamiento escalable durante un 
tiempo pero que pro...
IPv4 en comparación con IPv6 
 Ya en 1992, la Fuerza de tareas de ingeniería de 
Internet (IETF) identificó las dos dific...
IPv4 en comparación con IPv6 
 Las direcciones IPv6 se asignan a interfaces, no a 
nodos. Como cada interface pertenece a...
IPv4 en comparación con IPv6 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
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IPv4 en comparación con IPv6 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Ruteo en Internet 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Descripción del Enrutamiento 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Descripción del Enrutamiento 
 El enrutamiento es un esquema de organización jerárquico 
que permite que se agrupen direc...
Descripción del Enrutamiento 
 Las 2 funciones principales de los Routers: 
 Mantener tablas de enrutamiento y asegurars...
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http://www.usfx.edu.bo 
Enrutamiento
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Métricas: 
• g
El enrutamiento en comparación 
con la conmutación 
• g 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www....
Tablas ARP y tablas de 
enrutamiento 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Tablas ARP y tablas de 
enrutamiento 
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Enrutado comparado con 
Enrutamiento 
• Los protocolos usados en la capa de red que 
transfieren datos de un Host a otro a...
Enrutado comparado con 
Enrutamiento 
• Los protocolos de enrutamiento permiten que los Routers elijan 
la mejor ruta posi...
Protocolos Enrutados 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
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Protocolos Enrutamiento 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
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Determinación de la Ruta 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
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Determinación de la Ruta en 
Capa de Red 
La dirección IP destino se compara en la tabla de enrutamiento 
Facultad de Tecn...
Determinación de la Ruta en el 
Router 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Tablas de Enrutamiento 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Contenido de las Tablas de 
Enrutamiento 
• Los Routers mantienen información importante en sus 
tablas de enrutamiento, q...
Algoritmos de Enrutamientos 
 Un algoritmo es una solución detallada a un problema. 
En el caso de paquetes de enrutamien...
Algoritmos de Enrutamientos 
 Simplicidad y bajo gasto: cuanto más simple sea el algoritmo, 
más eficientemente será proc...
Algoritmos de Enrutamientos 
 Los algoritmos de enrutamiento utilizan métricas 
distintas para determinar la mejor ruta. ...
Métricas de Enrutamientos 
• Las métricas pueden tomar como base una sola característica de la ruta, o 
pueden calcularse ...
Métricas de Enrutamientos 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
IGP y EGP 
Los Protocolos de enrutamiento de Gateway interior (IGP) y los 
Protocolos de enrutamiento de Gateway exterior ...
IGP y EGP 
• Los IGP enrutan datos dentro de un sistema autónomo: 
– Protocolo de información de enrutamiento (RIP) y (RIP...
Estado de Enlace y Vector de 
Distancia 
• Los IGP pueden a su vez clasificarse en protocolos de vector-distancia 
o de es...
Protocolos Vector de Distancia 
 Los ejemplos de los protocolos por vector-distancia 
incluyen los siguientes: 
 Protoco...
Protocolos Estado de Enlace 
 Los protocolos de enrutamiento de estado de enlace se 
diseñaron para superar las limitacio...
Protocolos Estado de Enlace 
 Luego la LSA se transmite a todos los dispositivos vecinos. Cada 
dispositivo de enrutamien...
Protocolos de enrutamiento 
 Protocolos de Enrutamiento con Clase 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
...
Protocolos de enrutamiento 
Varios protocolos de enrutamiento interviene en la 
Internetworking (Enrutamiento Multiprotoco...
Protocolo de mensajes de 
control en Internet - ICMP 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usf...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Introducción 
 El IP es un método poco conf...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Introducción 
 El IP usa el Protocolo de me...
Características de ICMP 
 La utilidad del protocolo ICMP esta en: 
 Controlar si un paquete no puede alcanzar su destino...
Características de ICMP 
 Aún puede ocurrir que los datagramas no se entreguen 
y que no se informe de su pérdida. La fia...
Características de ICMP 
 ICMP usa a IP como si ICMP fuera un protocolo del nivel 
superior(es decir, los mensajes ICMP s...
Características de ICMP 
 Los mensajes ICMP nunca se envían en respuesta a 
datagramas con una dirección IP de destino qu...
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http://www.usfx.edu.bo 
ICMP 
 El RFC 792 establece que los mensaje...
Entrega de mensajes ICMP 
 Los mensajes del ICMP se encapsulan en datagramas, 
del mismo modo en que se entrega cualquier...
Formato de mensajes ICMP 
 Cada tipo de mensaje ICMP tiene sus propias características 
 Todos los formatos de mensaje I...
Tipos de mensajes ICMP 
(básicos) 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Tipos de mensajes ICMP 
http://www.iana.org/assignments/icmp-parameters 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Siste...
Mensajes Informativos 
 Entre estos mensajes hay algunos de suma importancia, como 
los mensajes de petición de ECO (tipo...
Ping (Packet Internet Groper ) 
 Se utiliza el ping para emitir un mensaje de solicitud de eco a un 
dispositivo de desti...
ICMP Echo (Request) and Echo 
Reply 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Etherne...
Mensajes de Error 
 En el caso de obtener un mensaje ICMP de destino 
inalcanzable, con campo “tipo=3”, el error concreto...
Redes fuera de alcance (Destination 
unrechable!) 
 Primera condición, los dispositivos emisor y receptor deben disponer ...
“Destination Unreachable” 
ICMP:Destino inalcanzable 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usf...
Detección de rutas excesivamente 
largas 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
 ...
Otros mensajes de Error 
• Es posible que algún dispositivo no pueda enviar un 
datagrama, debido a un error en el encabez...
Mensajes de control 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
 A diferencia de los m...
Mensajes de control 
 Se tienen algunos tipos de mensajes de control: 
 Redirección ICMP 
 Timestamp 
 Sincronización ...
Mensajes de control 
 Los mensajes de tipo=5 (mensajes 
de redirección) se suelen enviar 
cuando, existen dos o más route...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
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ICMP
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
ICMP
Protocolos TCP/UDP 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Introducción 
 TCP y UDP son 2 protocolos d...
El Protocolo de Datagrama de 
Usuario (UDP) 
• El Protocolo de datagrama de usuario (UDP: User Datagram 
Protocol) es el p...
Protocolo de Datagrama de Usuario 
(UDP) 
• Los protocolos que usan UDP incluyen: 
–TFTP (Protocolo trivial de transferenc...
Protocolo UDP 
 Las características del protocolo UDP y los tipos de 
comunicaciones para las que es más apropiado 
Facul...
Protocolo para el Control de la 
Transmisión (TCP) 
• El Protocolo para el control de la transmisión (TCP) es un 
protocol...
Protocolo para el Control de la 
Transmisión (TCP) 
 Los protocolos que usan TCP incluyen: 
 FTP (Protocolo de transfere...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
TCP 
 El protocolo TCP y es responsable por...
Intercambio de señales de tres vías 
• TCP (Orientado a la conexión), requiere que se establezca 
una conexión antes de qu...
Intercambio de señales de tres vías 
• La sincronización requiere que ambos lados envíen su propio 
ISN y recibir la confi...
Intercambio de señales de tres vías 
 Establecimiento de la conexión TCP 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sis...
Intercambio de señales de tres vías 
 Finalización de la conexión TCP 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistem...
Intercambio de señales de tres vías 
 Terminación de sesiones TCP 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
...
Protocolos TCP - UDP 
 Su Encapsulamiento: 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo ...
Números de puerto TCP y UDP 
• Tanto TCP como UDP utilizan números de puerto 
(socket) para enviar información a las capas...
Números de puerto TCP y UDP 
• Los números de puerto tienen los siguientes rangos 
asignados: 
•Los números inferiores a 1...
Números de puerto TCP y UDP 
• Los sistemas finales utilizan números de puerto para 
seleccionar la aplicación adecuada. E...
Direccionamiento del Puerto 
 El direccionamiento de puertos en el Host : 
A veces es necesario conocer las conexiones TC...
Protocolos de la capa de 
Aplicación 
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
http://www.usfx.edu.bo 
Introducción 
 Los aspectos de representaci...
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas 
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Introducción 
 Son los protocolos TCP/IP qu...
Protocolos de la capa de Aplicación 
Estos protocolos especifican la información de control y formato 
necesaria para much...
Descripción de algunos de los 
protocolos 
 Protocolo de transferencia de archivos (FTP): es un 
servicio confiable orien...
Descripción de algunos de los 
protocolos 
 Sistema de archivos de red (NFS): es un conjunto de 
protocolos para un siste...
Descripción de algunos de los 
protocolos 
 Emulación de terminal (Telnet): Telnet tiene la capacidad de 
acceder de form...
Ing. Marco Antonio. Arenas Porcel 
Email:marcoap@usfx.edu.bo 
:markituxfor@gmail.com 
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Direcciones de Internet

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Esta diapositiva repasa primero al modelo TCP/IP y los protocolos de las arquitectura de Internet. Luego entra a examinar algunos de estos protocolos como ser IP, ICMP, ARP, protocolos de enrutamiento.

Para entender como funciona Internet es sumamente importante entender como funcionan sus protocolos

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  1. 1. CAP IV: Protocolo TCP/IP y Direccionamiento IP Docente: Ing. Marco A. Arenas P. Carrera de Telecomunicaciones Gestión: 1/2013 Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  2. 2. Contenido Mínimo 1. Antecedentes 2. Introducción 3. Visión general del protocolo ARP 4. Protocolo de Internet – IP 5. Clases de Redes IP, segmentación y direccionamiento 6. Ruteo en Internet (Ruteo IP) 7. Protocolo ICMP 8. Protocolos TCP/UDP 9. Protocolos de la capa de Aplicación Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  3. 3. Antecedentes Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  4. 4. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Historia  El Departamento de Defensa de EE.UU. (DoD) creó el modelo de referencia TCP/IP a finales de los años 1960, para asegurar comunicaciones de datos aun en las peores circunstancias.  Para tener una mejor idea, imagine un mundo, cruzado por numerosos tendidos de cables, alambres, microondas, fibras ópticas y enlaces satelitales. Entonces, imagine la necesidad de transmitir datos independientemente del estado de un nodo o red en particular.  El DoD requería una transmisión de datos confiable hacia cualquier destino de la red, en cualquier circunstancia.
  5. 5. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Historia  La creación del modelo TCP/IP ayudó a solucionar este difícil problema de diseño. Desde entonces, TCP/IP se ha convertido en el estándar en el que se basa la Internet.  La versión actual de TCP/IP fue estandarizada en Septiembre de 1981.  Las direcciones IPv4 son 32 bits de largo, escritas en formato decimal en forma de cuatro octetos separados por puntos.  En 1992 la estandarización de una nueva generación de IP, a menudo llamada IPng, fue soportada por el IETF (“ Internet Engineering Task Force” ). IPng se conoce como IPv6
  6. 6. Introducción Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  7. 7. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Introducción  Internet se desarrolló para brindar una red de comunicación que pudiera continuar funcionando en tiempos de guerra.  Aunque la Internet ha evolucionado en formas muy diferentes a las imaginadas por sus arquitectos, todavía se basa en un conjunto de protocolos TCP/IP.  El diseño de TCP/IP es ideal para la poderosa y descentralizada red que es Internet.  Muchos de los protocolos utilizados hoy en día se diseñaron utilizando el modelo TCP/IP de cuatro capas.  Resulta útil conocer los modelos de networking OSI y TCP/IP.  Todo dispositivo conectado a Internet que desee comunicarse con otros dispositivos en línea debe tener un identificador exclusivo.
  8. 8. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Introducción  El identificador se denomina dirección IP porque los Routers utilizan un protocolo de la capa tres, el protocolo IP, para encontrar la mejor ruta hacia dicho dispositivo.  El crecimiento explosivo de Internet ha amenazado con agotar el suministro de direcciones IPv4. Para extender: – La división en subredes (VLSM, CIDR) – La Traducción de direcciones en red (NAT) – El direccionamiento privado  Otra versión de IP conocida como IP de nueva generación IPv6 mejora la versión actual proporcionando un espacio de direccionamiento mucho mayor, integrando o eliminando los métodos utilizados para trabajar con los puntos débiles del IPv4.
  9. 9. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Introducción  Además de una dirección MAC, es necesario una dirección lógica (dirección IP) exclusiva, para formar parte de una red, básicamente se pueden obtener de 2 formas: – Asignación Estática – Asignación Dinámica (temporaria)  Para que se produzca un enrutamiento eficiente entre los dispositivos, se deben resolver otros problemas. Por ejemplo, las direcciones IP repetidas pueden detener el eficiente enrutamiento de los datos.
  10. 10. Las capas del Modelo TCP/IP  El modelo TCP/IP tiene cuatro capas: Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  11. 11. La capa de acceso de red  La capa de acceso de red también se denomina capa de host a red.  La capa de acceso de red es la capa que maneja todos los aspectos que un paquete IP requiere para efectuar un enlace físico real con los medios de la red.  Esta capa incluye los detalles de la tecnología LAN y WAN y todos los detalles de las capas física y de enlace de datos del modelo OSI. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  12. 12. La capa de acceso de red  Drivers para aplicaciones de Software, tarjetas de módems y otros equipos operan en la capa de acceso a la red  Define los procedimientos de interface entre el hardware de la red y los medios de transmisión. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  13. 13. La capa de acceso de red Debido a un intrincado juego entre las especificaciones del hardware, el software y los medios de transmisión, existen muchos protocolos que operan en esta capa. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  14. 14. La capa de Internet  El propósito de la capa de Internet es seleccionar la mejor ruta para enviar paquetes por la red.  El protocolo principal que funciona en esta capa es el Protocolo de Internet (IP).  2 funciones principales de esta capa:  La determinación de la mejor ruta.  La conmutación de los paquetes. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  15. 15. La capa de Internet Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  16. 16. La capa de Internet  Los siguientes protocolos operan en la capa de Internet TCP/IP: Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  17. 17. La capa de transporte  La capa de transporte proporciona servicios de transporte desde el host origen hacia el host destino.  Esta capa forma una conexión lógica entre los puntos finales de la red, el host transmisor y el host receptor.  Los protocolos de transporte segmentan y reensamblan los datos mandados por las capas superiores en el mismo flujo de datos, o conexión lógica entre los extremos.  La corriente de datos de la capa de transporte brinda transporte de extremo a extremo. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  18. 18. La capa de transporte  El control de punta a punta, que se proporciona con las ventanas deslizantes y la confiabilidad de los números de secuencia y acuses de recibo, es el deber básico de la capa de transporte cuando utiliza TCP.  La capa de transporte también define la conectividad de extremo a extremo entre las aplicaciones de los hosts.  Los servicios de transporte incluyen los siguientes servicios:  Segmentación de los datos de capa superior  Envío de los segmentos desde un dispositivo en un extremo a otro Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo dispositivo en otro extremo.
  19. 19. La capa de transporte  Los protocolos de la capa de transporte son: Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  20. 20. La capa de aplicación  La capa de aplicación del modelo TCP/IP maneja protocolos de alto nivel, aspectos de: Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo  Representación  Codificación (encriptación)  Y control de diálogo.  El modelo TCP/IP combina todos los aspectos relacionados con las aplicaciones en una sola capa y asegura que estos datos estén correctamente empaquetados antes de que pasen a la capa siguiente.
  21. 21. La capa de aplicación  TCP/IP tiene protocolos que soportan la transferencia de archivos, e-mail, y conexión remota, además de los siguientes: Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  22. 22. Encapsulamiento en TCP/IP  Proceso de envío y recepción de mensajes Cuando se envían mensajes en una red, el stack del protocolo de un host funciona desde arriba hacia abajo. HTTP Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  23. 23. Capas con el modelo TCP/IP y OSI  Comparación el modelo OSI y el TCP/IP Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  24. 24. Capas con el modelo TCP/IP y OSI  Comparación el modelo OSI y el TCP/IP Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  25. 25. Protocolos comunes TCP/IP  El modelo TCP/IP es un modelo basado en protocolos Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  26. 26. Visión general del protocolo Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo ARP
  27. 27. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Introducción  En la comunicación TCP/IP, el datagrama de una red de área local debe contener tanto una dirección MAC destino como una dirección IP destino. Estas direcciones deben ser correctas y concordar con las direcciones IP y MAC destino del dispositivo host. Si no concuerdan, el host destino descartará el datagrama.  Debe haber una forma de mapear las direcciones IP a MAC de forma automática. Se necesitaría demasiado tiempo si el usuario creara los mapas de forma manual.
  28. 28. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Introducción  El conjunto TCP/IP cuenta con un protocolo, llamado Protocolo de resolución de direcciones (ARP), que puede obtener las direcciones MAC, de forma automática, para la transmisión local.  ARP está documentado en el Request for comments RFC (Request For Comments) 826.  El protocolo RARP realiza la operación inversa y se encuentra descrito en el RFC 903.
  29. 29. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo ARP Función  ARP Son las siglas en inglés de Address Resolution Protocol (Protocolo de resolución de direcciones).  Es un protocolo de la capa de enlace de datos responsable de encontrar la dirección hardware (Ethernet MAC) que corresponde a una determinada dirección IP.  Para ello se envía un paquete (ARP request) a la dirección de difusión de la red (broadcast (MAC = FF FF FF FF FF FF)) que contiene la dirección IP por la que se pregunta, y se espera a que esa máquina (u otra) responda (ARP reply) con la dirección Ethernet que le corresponde.
  30. 30. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo ARP Función  En la red TCP/IP, el paquete de datos debe contener tanto la dirección MAC destino como la dirección IP destino.  Si el paquete pierde alguna de las dos, los datos no pasarán de la Capa 3 a las capas superiores. De esta forma, las direcciones MAC e IP actúan como controles y balances entre sí.  Una vez que los dispositivos determinan las direcciones IP de los dispositivos destino, pueden agregar las direcciones MAC de destino a los paquetes de datos.
  31. 31. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo ARP Función
  32. 32. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Cache de ARP  Cada máquina mantiene una caché con las direcciones traducidas para reducir el retardo y la carga.  ARP permite a la dirección de Internet ser independiente de la dirección Ethernet, pero esto sólo funciona si todas las máquinas lo soportan.
  33. 33. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Tabla ARP  Se va creando una tabla de direcciones IP y sus relaciones con las direcciones MAC, en la cache del equipo.
  34. 34. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Solicitudes ARP  ARP se utiliza en 4 casos referentes a la comunicación entre 2 hosts:  Cuando 2 hosts están en la misma red y uno quiere enviar un paquete a otro.  Cuando 2 host están sobre redes diferentes y deben usar un gateway/router para alcanzar otro host.  Cuando un router necesita enviar un paquete a un host a través de otro router.  Cuando un router necesita enviar un paquete a un host de la misma red.
  35. 35. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Proceso ARP
  36. 36. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo ARP Remoto  Que sucede en una comunicación con otro segmento de red:
  37. 37. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo ARP Remoto  Las comunicaciones entre dos segmentos de LAN tienen una tarea extra. Tanto las direcciones IP como las MAC son necesarias para el dispositivo de enrutamiento intermedio y el host destino.  Los hosts utilizan envía una petición ARP en broadcast.  TCP/IP tiene una variante en ARP llamada ARP proxy que proporciona la dirección MAC de un dispositivo intermedio para realizar la transmisión a otro segmento de la red fuera de la LAN.
  38. 38. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo ARP Proxy
  39. 39. Encapsulamiento ARP Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  40. 40. Protocolo de Internet - IP Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  41. 41. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Introducción  La propagación de paquetes, los cambios en el encapsulamiento y los protocolos que están orientados a conexión y los que no lo están también son fundamentales para asegurar que los datos se transmitan correctamente a su destino.  No existen dos organizaciones idénticas en el mundo. En realidad, no todas las organizaciones pueden adaptarse al sistema de tres clases de direcciones A, B y C. Sin embargo, hay flexibilidad en el sistema de direccionamiento de clases. Esto se denomina división en subredes. La división en subredes permite que los administradores de red determinen el tamaño de las partes de la red con las que ellos trabajan.
  42. 42. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Introducción  En la capa de Internet existen básicamente 2 tipos de protocolos:  Protocolos de Enrutamiento  Y enrutados (o enrutables)  Para que un protocolo sea enrutable, debe admitir la capacidad de asignar a cada dispositivo individual un número de red y uno de Host.  IP, IPX/SPX, DecNet, AppleTalk  El direccionamiento IP permite que los paquetes sean enrutados desde el origen al destino usando la mejor ruta disponible.
  43. 43. Protocolos Enrutables y Enrutados Enrutable = enrutado = un protocolo que se pueden enrutar Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  44. 44. IP como protocolo Enrutado  El Protocolo Internet (IP) es la implementación más popular de un esquema de direccionamiento de red jerárquico. IP es el principal protocolo de Internet.  IP es un protocolo de entrega no orientado a la conexión, poco confiable y de máximo esfuerzo.  IP determina la ruta más eficiente para los datos basándose en el protocolo de enrutamiento.  Los términos poco confiables y de máximo esfuerzo no implican que el sistema no sea confiable y que no funcione bien; más bien significan que IP no verifica que los datos lleguen a su destino. La verificación de la entrega no siempre se lleva a cabo. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  45. 45. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo IP operaciones  El IP ejecuta las siguientes operaciones:  Define un paquete y un esquema de direccionamiento.  Transfiere los datos entre la capa Internet y las capas de acceso de red.  Enruta los paquetes hacia los hosts remotos.  Las cabeceras IP contienen las direcciones de las máquinas de origen y destino (direcciones IP), direcciones que serán usadas por los enrutadores (routers) para decidir el tramo de red por el que reenviarán los paquetes.
  46. 46. Protocolo de Internet (IP) Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  47. 47. Versiones del Protocolo IP  El actual y más popular protocolo de red es IPv4.  IPv6 es el sucesor propuesto de IPv4; poco a poco Internet está agotando las direcciones disponibles por lo que IPv6 utiliza direcciones de fuente y destino de 128 bits (lo cual asigna a cada milímetro cuadrado de la superficie de la Tierra la colosal cifra de 670.000 millones de direcciones IP), muchas más direcciones que las que provee IPv4 con 32 bits.  Las versiones de la 0 a la 3 están reservadas o no fueron usadas.  La versión 5 fue usada para un protocolo experimental. Otros números han sido asignados, usualmente para protocolos experimentales, pero no han sido muy extendido Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  48. 48. Versiones del Protocolo IP Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  49. 49. Propagación y conmutación de los paquetes dentro del router Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  50. 50. Propagación y conmutación de los paquetes dentro del router Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  51. 51. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Servicio de IP Existen dos tipos de servicios de envío: los no orientados a conexión y los orientados a conexión. Estos dos servicios son los que realmente permiten el envío de datos de extremo a extremo en una internetwork.  La mayoría de los servicios utilizan sistemas de entrega no orientados a conexión.  Es posible que los diferentes paquetes tomen distintas rutas para transitar por la red, pero se reensamblan al llegar a su destino.  En un sistema no orientado a conexión, no se comunica con el destino antes de enviar un paquete: Una buena comparación para un sistema no orientado a conexión es el sistema postal. No se comunica con el destinatario para ver si aceptará la carta antes de enviarla. Además, el remitente nunca sabe si la carta llegó a su destino.
  52. 52. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Servicio IP Servicios de red no orientados a la conexión  La Internet es una red gigante no orientada a conexión en la cual la mayoría de la entrega de los paquetes la lleva a cabo IP.
  53. 53. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Servicio IP Los procesos de red no orientados a conexión se refieren comunmente a procesos de conmutación de paquetes. Ya que los paquetes pasan de un origen a un destino, éstos pueden conmutar en diferentes rutas, y posiblemente lleguen en un orden diferente al que fueron enviados. Cada paquete contiene instrucciones, tales como direcciones y orden secuencial del mensaje, el cual coordina la llegada del mismo. TCP añade la confiabilidad de la Capa 4 a servicios no orientados a conexión de comunicación con IP.
  54. 54. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Protocolo Internet (IP) En los sistemas orientados a conexión, se establece una conexión entre el remitente y el destinatario antes de que se transfieran los datos. Un ejemplo de redes orientadas a conexión es el sistema telefónico. Se realiza una llamada, se establece una conexión y luego se produce la comunicación. Los procesos orientados a conexión se refieren a procesos de conmutación de circuitos. Una conexión con el destino se establece antes de enviar información. Todos los paquetes deben viajar de manera secuencial a través del mismo circuito físico o virtual en una corriente continua.
  55. 55. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Servicio IP
  56. 56. Anatomía de un paquete IPv4 Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  57. 57. Anatomía de un paquete IPv4 • Los paquetes IP constan de los datos de las capas superiores más el encabezado IP. El encabezado IP está formado por lo siguiente: Versión: Especifica el formato del encabezado de IP. Este campo de 4 bits contiene el número 4 si el encabezado es IPv4 o el número 6 si el encabezado es IPV6. Sin embargo este campo no se usa para distinguir entre ambas versiones, para esto se usa el campo de tipo que se encuentra en el encabezado de la trama de capa 2. Longitud del encabezado IP (HLEN): Indica la longitud del encabezado del datagrama en palabras de 32 bits. Este número representa la longitud total de toda la información del encabezado, e incluye los dos campos de encabezados de longitud variable. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  58. 58. Anatomía de un paquete IP Tipo de servicio (TOS): Especifica el nivel de importancia que le ha sido asignado por un protocolo de capa superior en particular, 8 bits. Longitud total: Especifica la longitud total de todo el paquete en bytes, incluyendo los datos y el encabezado, 16 bits. Para calcular la longitud de la carga de datos reste HLEN a la longitud total. Identificación: Contiene un número entero que identifica el datagrama actual, 16 bits. Este es el número de secuencia. Señaladores: Un campo de 3 bits en el que los dos bits de menor peso controlan la fragmentación. Un bit especifica si el paquete puede fragmentarse, y el otro especifica si el paquete es el último fragmento en una serie de paquetes fragmentados. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  59. 59. Anatomía de un paquete IP Desplazamiento de fragmentos: usado para ensamblar los fragmentos de datagramas, 13 bits. Este campo permite que el campo anterior termine en un límite de 16 bits. Tiempo de existencia (TTL): campo que especifica el número de saltos que un paquete puede recorrer. Este número disminuye por uno cuando el paquete pasa por un Router. Cuando el contador llega a cero el paquete se elimina. Esto evita que los paquetes entren en un loop (bucle) interminable. Protocolo: indica cuál es el protocolo de capa superior, por ejemplo, TCP o UDP, que recibe el paquete entrante luego de que se ha completado el procesamiento IP, 8 bits. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  60. 60. Anatomía de un paquete IP Checksum del encabezado: ayuda a garantizar la integridad del encabezado IP, 16 bits. Dirección de origen: especifica la dirección IP del nodo emisor, 32 bits. Dirección de destino: especifica la dirección IP del nodo receptor, 32 bits. Opciones: permite que IP admita varias opciones, como seguridad, longitud variable. Relleno: se agregan ceros adicionales a este campo para garantizar que el encabezado IP siempre sea un múltiplo de 32 bits. Datos: contiene información de capa superior, longitud variable hasta un de máximo 64 Kb. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  61. 61. Direccionamiento de Internet: Clases de Redes IP, Segmentación y direccionamiento Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  62. 62. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Dirección IP  Una dirección IP es una etiqueta numérica que identifica, de manera lógica y jerárquica, a un interfaz (elemento de comunicación/conexión) de un dispositivo dentro de una red que utilice el protocolo IP.  Es algo parecido al DNI, cada uno tiene su nombre pero el identificativo único que usamos y/o nos piden.  Por ejemplo a través de Internet los ordenadores se conectan entre sí mediante sus respectivas direcciones IP.  A los seres humanos nos es más cómodo utilizar otra notación más fácil de recordar, como los nombres de dominio: www.google.com.
  63. 63. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Dirección IP
  64. 64. Direccionamiento de Internet  Direccionamiento IPv4 y IPv6 Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  65. 65. Esquemas de direccionamiento y denominación  Las Direcciones IP se encapsulan en la cabecera de un paquete.  Las etiquetas en los headers del encapsulamiento permiten administrar la comunicación en las redes de datos Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  66. 66. Direccionamiento IPv4: Clases Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  67. 67. Dirección de Red y de Host  Cada dirección IP completa de 32 bits se divide en la parte de la red y parte del host. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  68. 68. Dirección de Red y de Host Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  69. 69. Dirección de Red y de Host Una dirección multicast es una dirección exclusiva de red que dirige los paquetes con esa dirección destino hacia grupos predefinidos de direcciones IP Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo La Fuerza de tareas de ingeniería de Internet (IETF) ha reservado estas direcciones para su propia investigación.
  70. 70. Direccionamiento IPv4: Clases Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  71. 71. Tipos de Direcciones IPv4 Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  72. 72. Direcciones IPv4 Reservadas  Existen transmisión unicast, multicast y broadcast Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Broadcast: E0 = 192.150.11.255 E1 = 192.150.12.255
  73. 73. Direcciones IPv4 Reservadas  Dirección de red y broadcast Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  74. 74. Rango de IPv4 Reservadas Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  75. 75. Resumen: Direcciones IPv4 Reservadas Especiales  Direcciones de red y de broadcast  Ruta predeterminada  0.0.0.0 - 0.255.255.255 (0.0.0.0 /8). Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo  Loopback  127.0.0.0 a 127.255.255.255.  Direcciones de enlace local  169.254.0.0 a 169.254.255.255 (169.254.0.0 /16) –DHCP no pudo asignar  Direcciones TEST-NET  192.0.2.0 a 192.0.2.255 (192.0.2.0 /24)  Para fines de enseñanza y aprendizaje. Estas direcciones pueden usarse en ejemplos de documentación y redes. Los equipos los aceptan
  76. 76. Direcciones Públicas  Las direcciones IP públicas son exclusivas. Dos máquinas que se conectan a una red pública nunca pueden tener la misma dirección IP porque las direcciones IP públicas son globales y están estandarizadas.  Todas las máquinas que se conectan a la Internet acuerdan adaptarse al sistema. Hay que obtener las direcciones IP públicas de un proveedor de servicios de Internet (ISP) o un registro, a un costo.  Con el rápido crecimiento de Internet, las direcciones IP públicas comenzaron a escasear. Se desarrollaron nuevos esquemas de direccionamiento, tales como el enrutamiento entre dominios sin clase (CIDR) y el IPv6 Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  77. 77. Direcciones Públicas  Hizo falta un procedimiento para asegurar que las direcciones fueran, de hecho, exclusivas.  En un principio, una organización conocida como el Centro de información de la red Internet (InterNIC) manejaba este procedimiento.  InterNIC ya no existe y la Agencia de asignación de números de Internet (IANA) la ha sucedido.  IANA administra, cuidadosamente, la provisión restante de las direcciones IP para garantizar que no se genere una repetición de direcciones utilizadas de forma pública. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  78. 78. Supervisión mundial de las Dir IP Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  79. 79. Direcciones IPv4 privadas (internas) - RFC1819  Las direcciones IP privadas son otra solución al problema del inminente agotamiento de las direcciones IP públicas.  Sin embargo, las redes privadas que no están conectadas a la Internet pueden utilizar cualquier dirección de host, siempre que cada host dentro de la red privada sea exclusivo.  Los bloques de direcciones privadas son:  10.0.0.0 a 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8)  172.16.0.0 a 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12)  192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16) Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  80. 80. Direcciones IPv4 privadas (internas) - RFC1819  La conexión de una red que utiliza direcciones privadas a la Internet requiere que las direcciones privadas se conviertan a direcciones públicas.  Este proceso de conversión se conoce como Traducción de direcciones de red (NAT). Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  81. 81. Uso de las Direcciones Privadas  Además de usar dentro de las organizaciones, también se puede usar para enlaces de sitios: Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  82. 82. Introducción a las subredes  El Subneteo es un método que se utiliza para administrar las direcciones IP.  Las direcciones de subredes incluyen la porción de red más el campo de subred y el campo de host. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  83. 83. Introducción y razones para realizar subredes  Las clases de direcciones IP ofrecen de 256 a 16,8 millones de Hosts.  Para administrar de forma eficiente un número limitado de direcciones IP, todas las clases pueden subdividirse en subredes más pequeñas.  Parara crear la estructura de subred, los bits de host se deben reasignar como bits de subred ("prestar" bits).  Además de la necesidad de contar con flexibilidad, la división en subredes permite que el administrador de la red brinde contención de broadcast y seguridad de bajo nivel en la LAN.  Una LAN se percibe como una sola red sin conocimiento de su estructura de red interna. Esta visión de la red hace que las tablas de enrutamiento sean pequeñas y eficientes. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  84. 84. Introducción a la división en subredes – IPv4  Podemos recorrer todos los bits del host menos 2 Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  85. 85. Introducción a la división en subredes – IPv4  Subdivisión de los octetos de la del host Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  86. 86. Cómo establecer la dirección de la máscara de subred Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  87. 87. Cómo establecer la dirección de la máscara de subred Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  88. 88. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Tabla de Subred
  89. 89. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Rango de Hosts
  90. 90. Calculo del ID de Subred Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo  Proceso de AND Lógico
  91. 91. Asignación de Direcciones Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  92. 92. Asignación de Direcciones Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  93. 93. IPv4 en comparación con IPv6  IPv4 ofreció una estrategia de direccionamiento escalable durante un tiempo pero que pronto dio como resultado una asignación de direcciones totalmente ineficiente.  Es posible que IPv4 pronto sea reemplazado por IP versión 6 (IPv6) como protocolo dominante de Internet.  IPv6 posee un espacio de direccionamiento prácticamente ilimitado Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  94. 94. IPv4 en comparación con IPv6  Ya en 1992, la Fuerza de tareas de ingeniería de Internet (IETF) identificó las dos dificultades siguientes:  Agotamiento de las restantes direcciones de red IPv4 no asignadas. En ese entonces, el espacio de Clase B estaba a punto de agotarse.  Se produjo un gran y rápido aumento en el tamaño de las tablas de enrutamiento de Internet a medida que las redes Clase C se conectaban en línea. La inundación resultante de nueva información en la red amenazaba la capacidad de los Routers de Internet para ejercer una efectiva administración. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  95. 95. IPv4 en comparación con IPv6  Las direcciones IPv6 se asignan a interfaces, no a nodos. Como cada interface pertenece a un solo nodo, cualquiera de las direcciones unicast asignada a las interfaces del nodo se pueden usar como identificadores del nodo. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  96. 96. IPv4 en comparación con IPv6 Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  97. 97. IPv4 en comparación con IPv6 Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  98. 98. Ruteo en Internet Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  99. 99. Descripción del Enrutamiento Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  100. 100. Descripción del Enrutamiento  El enrutamiento es un esquema de organización jerárquico que permite que se agrupen direcciones individuales. Estas direcciones individuales son tratadas como unidades únicas hasta que se necesita la dirección destino para la entrega final de los datos.  El enrutamiento es el proceso de hallar la ruta más eficiente desde un dispositivo a otro. El dispositivo primario que realiza el proceso de enrutamiento es el Router (interconectan segmentos de red o redes enteras). Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  101. 101. Descripción del Enrutamiento  Las 2 funciones principales de los Routers:  Mantener tablas de enrutamiento y asegurarse de que otros Routers conozcan las modificaciones a la topología de la red.  (Conmutación de Paquetes) Cuando los paquetes llegan a una interfaz, el Router debe utilizar la tabla de enrutamiento para establecer el destino. El Router envía los paquetes a la interfaz apropiada, agrega la información de entramado necesaria para esa interfaz, y luego transmite la trama.  Las métricas de enrutamiento son valores que se utilizan para determinar las ventajas de una ruta sobre otra. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  102. 102. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Enrutamiento
  103. 103. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Métricas: • g
  104. 104. El enrutamiento en comparación con la conmutación • g Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  105. 105. Tablas ARP y tablas de enrutamiento Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  106. 106. Tablas ARP y tablas de enrutamiento Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  107. 107. Enrutado comparado con Enrutamiento • Los protocolos usados en la capa de red que transfieren datos de un Host a otro a través de un Router se denominan protocolos enrutados o enrutables. – Incluyen cualquier conjunto de protocolos de red que ofrece información suficiente en su dirección de capa para permitir que un Router lo envíe al dispositivo siguiente y finalmente a su destino. – Definir el formato y uso de los campos dentro de un Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo paquete. – El Protocolo Internet (IP) y el intercambio de paquetes de internetworking (IPX) de Novell, DECnet, AppleTalk, Banyan VINES y Xerox Network Systems (XNS). son ejemplos de protocolos enrutados.
  108. 108. Enrutado comparado con Enrutamiento • Los protocolos de enrutamiento permiten que los Routers elijan la mejor ruta posible para los datos desde el origen hasta el destino. – Permiten enrutar protocolos enrutados. – Ofrecer procesos para compartir la información de ruta. – Permitir que los Routers se comuniquen con otros Routers para actualizar y mantener las tablas de enrutamiento. – Los ejemplos de protocolos de enrutamiento que admiten el protocolo enrutado IP incluyen el Protocolo de información de enrutamiento (RIP) y el Protocolo de enrutamiento de Gateway interior (IGRP), el Protocolo primero de la ruta libre más corta (OSPF), el Protocolo de Gateway fronterizo (BGP), el IGRP mejorado (EIGRP). (IS-IS) Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  109. 109. Protocolos Enrutados Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  110. 110. Protocolos Enrutamiento Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  111. 111. Determinación de la Ruta Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  112. 112. Determinación de la Ruta en Capa de Red La dirección IP destino se compara en la tabla de enrutamiento Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  113. 113. Determinación de la Ruta en el Router Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  114. 114. Tablas de Enrutamiento Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  115. 115. Contenido de las Tablas de Enrutamiento • Los Routers mantienen información importante en sus tablas de enrutamiento, que incluye lo siguiente: – Tipo de protocolo: de Enrutamiento – Asociaciones entre destino/siguiente salto: estas asociaciones le dicen al Router que un destino en particular está directamente conectado al Router, o que puede ser alcanzado utilizando un Router denominado "salto siguiente" en el trayecto hacia el destino final. – Métrica de enrutamiento: las métricas de enrutamiento se utilizan para determinar la conveniencia de una ruta. Por ejemplo, el números de saltos es la única ancho de banda, carga, retardo, confiabilidad y MTU. – Interfaces de salida: la interfaz por la que se envían los datos para Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo llegar a su destino final.
  116. 116. Algoritmos de Enrutamientos  Un algoritmo es una solución detallada a un problema. En el caso de paquetes de enrutamiento, diferentes protocolos utilizan distintos algoritmos para decidir por cuál puerto debe enviarse un paquete entrante.  Los protocolos de enrutamiento con frecuencia tienen uno o más de los siguientes objetivos de diseño:  Optimización: la optimización describe la capacidad del algoritmo de enrutamiento de seleccionar la mejor ruta. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  117. 117. Algoritmos de Enrutamientos  Simplicidad y bajo gasto: cuanto más simple sea el algoritmo, más eficientemente será procesado por la CPU y la memoria del Router.  Solidez y estabilidad: un algoritmo debe funcionar de manera correcta cuando se enfrenta con una situación inusual o desconocida.  Flexibilidad: un algoritmo de enrutamiento debe adaptarse rápidamente a una gran variedad de cambios en la red.  Convergencia rápida: la convergencia es el proceso en el cual todos los Routers llegan a un acuerdo con respecto a las rutas disponibles. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  118. 118. Algoritmos de Enrutamientos  Los algoritmos de enrutamiento utilizan métricas distintas para determinar la mejor ruta. Cada algoritmo de enrutamiento interpreta a su manera lo que es mejor.  El algoritmo genera un número, denominado valor métrico, para cada ruta a través de la red. Los algoritmos de enrutamiento sofisticados basan la elección de la ruta en varias métricas, combinándolas en un sólo valor métrico compuesto.  En general, los valores métricos menores indican la ruta preferida. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  119. 119. Métricas de Enrutamientos • Las métricas pueden tomar como base una sola característica de la ruta, o pueden calcularse tomando en cuenta distintas características. Se tienen las siguiente: – Ancho de banda: la capacidad de datos de un enlace. – Retardo: la cantidad de tiempo requerido para transportar un paquete a lo largo de cada enlace desde el origen hacia el destino. – Carga: la cantidad de actividad en un recurso de red como, por ejemplo, un Router Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo o un enlace. – Confiabilidad: generalmente se refiere al índice de error de cada enlace de red. – Número de saltos: el número de Routers que un paquete debe atravesar antes de llegar a su destino. La distancia que deben atravesar los datos entre un Router y otro equivale a un salto. – Tictacs: el retardo en el enlace de datos medido en tictacs de reloj PC de IBM. Un tictac dura aproximadamente 1/18 de segundo. – Costo: un valor arbitrario asignado por un administrador de red que se basa por lo general en el ancho de banda, el gasto monetario u otra medida.
  120. 120. Métricas de Enrutamientos Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  121. 121. IGP y EGP Los Protocolos de enrutamiento de Gateway interior (IGP) y los Protocolos de enrutamiento de Gateway exterior (EGP) son dos tipos de protocolos de enrutamiento. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  122. 122. IGP y EGP • Los IGP enrutan datos dentro de un sistema autónomo: – Protocolo de información de enrutamiento (RIP) y (RIPv2). – Protocolo de enrutamiento de Gateway interior (IGRP) – Protocolo de enrutamiento de Gateway interior mejorado (EIGRP) – Primero la ruta libre más corta (OSPF) – Protocolo de sistema intermedio-sistema intermedio (IS-IS). • Los EGP enrutan datos entre sistemas autónomos. Un ejemplo de EGP es el protocolo de Gateway fronterizo (BGP). BGP (BGP4) es el protocolo principal de publicación de rutas utilizado por las compañías más importantes e ISP en la Internet. BGP toma decisiones de enrutamiento basándose en políticas de la red, o reglas. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  123. 123. Estado de Enlace y Vector de Distancia • Los IGP pueden a su vez clasificarse en protocolos de vector-distancia o de estado de enlace. • El enrutamiento por vector-distancia determina la dirección y la distancia (vector) hacia cualquier enlace en la internetwork. • Los Routers que utilizan los algoritmos de vector-distancia envían todos o parte de las entradas de su tabla de enrutamiento a los Routers adyacentes de forma periódica - "enrutamiento por rumor". • Los protocolos por vector-distancia incluyen los siguientes: RIP, IGRP y EIGRP (híbrido balanceado) Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  124. 124. Protocolos Vector de Distancia  Los ejemplos de los protocolos por vector-distancia incluyen los siguientes:  Protocolo de información de enrutamiento(RIP): es el IGP más común de la red. RIP utiliza números de saltos como su única métrica de enrutamiento.  Protocolo de enrutamiento de Gateway interior (IGRP): es un IGP desarrollado por Cisco para resolver problemas relacionados con el enrutamiento en redes extensas y heterogéneas.  IGRP mejorada (EIGRP): esta IGP propiedad de Cisco incluye varias de las características de un protocolo de enrutamiento de estado de enlace. Es por esto que se ha conocido como protocolo híbrido balanceado, pero en realidad es un protocolo de enrutamiento vector-distancia avanzado. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  125. 125. Protocolos Estado de Enlace  Los protocolos de enrutamiento de estado de enlace se diseñaron para superar las limitaciones de los protocolos de enrutamiento vector distancia.  Los protocolos de enrutamiento de estado de enlace responden rápidamente a las modificaciones en la red, enviando actualizaciones sólo cuando se producen las modificaciones.  Cuando una ruta o enlace se modifica, el dispositivo que detectó el cambio crea una publicación de estado de enlace (LSA) en relación a ese enlace. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  126. 126. Protocolos Estado de Enlace  Luego la LSA se transmite a todos los dispositivos vecinos. Cada dispositivo de enrutamiento hace una copia de la LSA, actualiza su base de datos de estado de enlace y envía la LSA a todos los dispositivos vecinos.  Se necesita esta inundación de LAS para estar seguros de que todos los dispositivos de enrutamiento creen bases de datos que reflejen de forma precisa la topología de la red antes de actualizar sus tablas de enrutamiento.  Por lo general, los algoritmos de estado de enlace utilizan sus bases de datos para crear entradas de tablas de enrutamiento que prefieran la ruta más corta.  Ejemplos de protocolos de estado de enlace son:  Primero la Ruta Libre Más Corta (OSPF)  Sistema Intermedio a Sistema Intermedio (IS-IS). Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  127. 127. Protocolos de enrutamiento  Protocolos de Enrutamiento con Clase Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo  RIP, IGRP  Protocolos de Enrutamiento sin Clase  EIGRP, OSPF, IS-IS  En los protocolos sin clase, las distintas subredes dentro de la misma red pueden tener varias máscaras de subred. El uso de diferentes máscaras de subred dentro de la misma red se denomina máscara de subred de longitud variable (VLSM).
  128. 128. Protocolos de enrutamiento Varios protocolos de enrutamiento interviene en la Internetworking (Enrutamiento Multiprotocolo) Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  129. 129. Protocolo de mensajes de control en Internet - ICMP Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  130. 130. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Introducción  El IP es un método poco confiable para la entrega de paquetes de red  Se le conoce como un mecanismo de entrega de mejor esfuerzo  No cuenta con ningún proceso incorporado para garantizar la entrega de paquetes en caso de que se produzca un problema de comunicación en la red  Además, nada en su diseño básico hace que el IP notifique al emisor de que la transmisión ha fallado.  IP no cuenta con ningún método incorporado para suministrar mensajes de información o control a los hosts
  131. 131. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Introducción  El IP usa el Protocolo de mensajes de control en Internet (ICMP), para notificar al emisor de los paquetes que se produjo un error durante el proceso de envío. ICMP intercambia mensajes de:  Error  Control  Los mensajes de control suministran información clave – El diagnostico de Fallas – Lograr una comprensión absoluta de las redes IP  ICMP incorpora varios tipos de mensajes.
  132. 132. Características de ICMP  La utilidad del protocolo ICMP esta en:  Controlar si un paquete no puede alcanzar su destino.  Si tiempo de vida a expirado (TTL).  Si su encabezamiento lleva un valor no permitido.  Si es un paquete de eco o respuesta (echo-request, echo reply), Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo etc.  Se usa para mensajes de error y de control necesarios para los sistemas de la red, informando con ellos a la fuente original para que evite o corrija el problema detectado. Pero no hace al protocolo IP fiable.  El protocolo ICMP solamente informa de incidencias en la entrega de paquetes o de errores en la red en general, pero no toma decisiones alguna al respecto. Esto es tarea de las capas superiores.
  133. 133. Características de ICMP  Aún puede ocurrir que los datagramas no se entreguen y que no se informe de su pérdida. La fiabilidad debe ser implementada por los protocolos de nivel superior que usan IP.  ICMP puede informar de errores en cualquier datagrama IP con la excepción de mensajes ICMP, para evitar repeticiones infinitas  Para datagramas IP fragmentados, los mensajes ICMP sólo se envían para errores ocurridos en el fragmento cero. Es decir, los mensajes ICMP nunca se refieren a un datagrama IP con un campo de desplazamiento de fragmento. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  134. 134. Características de ICMP  ICMP usa a IP como si ICMP fuera un protocolo del nivel superior(es decir, los mensajes ICMP se encapsulan en datagramas IP), pero no lo es (nivel de transporte). Sin embargo, ICMP es parte integral de IP y debe ser implementado por todo el módulo IP.  Los mensajes ICMP se transmiten como datagramas IP normales  Con el campo de cabecera “protocolo” con valor 1  Comienza con un campo de 8 bits que define el tipo de mensaje.  Luego viene el campo código de 8 bits, que a veces ofrece una Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo descripción del error concreto.  Después un campo de suma de control de 16 bits, que incluye la suma de verificación de errores de transmisión.  Finalmente el cuerpo del mensaje.
  135. 135. Características de ICMP  Los mensajes ICMP nunca se envían en respuesta a datagramas con una dirección IP de destino que sea de broadcast o de multicast.  Los mensajes ICMP nunca se envían en respuesta a un datagrama que no tenga una dirección IP de origen que represente a un único host. Es decir, la dirección de origen no puede ser cero, una dirección de looopback, de broadcast o de multicast.  Los mensajes ICMP nunca se envían en respuesta a mensajes ICMP de error. Pueden enviarse en respuesta a mensajes ICMP de consulta(los tipos de mensaje ICMP 0, 8, 9, 10 y 13 al 18). Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  136. 136. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo ICMP  El RFC 792 establece que los mensajes ICMP "pueden" ser generados para informar de errores producidos en el procesamiento de datagramas IP, no que "deban". En la práctica, los "routers" generarán casi siempre mensajes ICMP para los errores, pero en el caso de los host de destino, el número de mensajes ICMP generados es una cuestión de implementación.  El ICMP es un protocolo de notificación de errores para el protocolo IP  Cuando se produce un error en la entrega de datagramas, se usa el ICMP para notificar de dichos errores a la fuente de los datagramas
  137. 137. Entrega de mensajes ICMP  Los mensajes del ICMP se encapsulan en datagramas, del mismo modo en que se entrega cualquier otro dato mediante el protocolo IP.  La Figura muestra el encapsulamiento de datos ICMP dentro de un datagrama IP. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  138. 138. Formato de mensajes ICMP  Cada tipo de mensaje ICMP tiene sus propias características  Todos los formatos de mensaje ICMP comienzan con estos mismos tres campos  Tipo  Código  Suma de comprobación (checksum)  El campo de tipo indica el tipo de mensaje ICMP que se envía  El campo de código incluye información adicional relativa al tipo de Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo mensaje en particular Formato de los mensajes ICMP: "echo request - 8" (petición de eco) y "echo reply - 0" (respuesta de eco)
  139. 139. Tipos de mensajes ICMP (básicos) Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  140. 140. Tipos de mensajes ICMP http://www.iana.org/assignments/icmp-parameters Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Type Name ---- ------------------------- 0 Echo Reply 1 Unassigned 2 Unassigned 3 Destination Unreachable 4 Source Quench 5 Redirect 6 Alternate Host Address 7 Unassigned 8 Echo 9 Router Advertisement 10 Router Solicitation 11 Time Exceeded 12 Parameter Problem 13 Timestamp 14 Timestamp Reply 15 Information Request 16 Information Reply Type Name ---- ------------------------- 17 Address Mask Request 18 Address Mask Reply 19 Reserved (for Security) 20-29 Reserved (for Robustness Experiment) 30 Traceroute 31 Datagram Conversion Error 32 Mobile Host Redirect 33 IPv6 Where-Are-You 34 IPv6 I-Am-Here 35 Mobile Registration Request 36 Mobile Registration Reply 37 Domain Name Request 38 Domain Name Reply 39 SKIP 40 Photuris 41-255 Reserved
  141. 141. Mensajes Informativos  Entre estos mensajes hay algunos de suma importancia, como los mensajes de petición de ECO (tipo 8) y los de respuesta de ECO (tipo 0).  Las peticiones y respuesta de eco se usan en redes para comprobar si existe una comunicación entre dos host a nivel de capa de red, además se verifica al mismo tiempo la capa física (cableado) y enlace de datos(tarjeta de red). Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  142. 142. Ping (Packet Internet Groper )  Se utiliza el ping para emitir un mensaje de solicitud de eco a un dispositivo de destino  Si el dispositivo de destino recibe la petición de eco, crea un mensaje de respuesta el cual es enviado de vuelta al origen de la petición  Si el emisor recibe la respuesta, confirma que el dispositivo destino se puede alcanzar mediante el uso del protocolo IP  Generalmente, el mensaje de petición de eco se inicia al ejecutar el comando: ping Peticion de eco ICMP Respuesta de eco ICMP Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  143. 143. ICMP Echo (Request) and Echo Reply Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Ethernet Header (Layer 2) IP Header (Layer 3) ICMP Message (Layer 3) Ether. Tr. Ethernet Destination Address (MAC) Ethernet Source Address (MAC) Frame Type Source IP Add. Dest. IP Add. Protocol field Type 0 or 8 Code 0 Check-sum ID Seq. Num. Data FCS • IP Protocol Field = 1 • El mensaje de requisición de echo es iniciada normalmente utilizando el comando PING
  144. 144. Mensajes de Error  En el caso de obtener un mensaje ICMP de destino inalcanzable, con campo “tipo=3”, el error concreto que se ha producido vendrá dado por el valor del campo “código”.  Este tipo de mensajes se genera cuando el tiempo de vida del datagrama a llegado a 0 mientras se encontraba en tránsito hacia el host destino (código=0), o porque habiendo llegado al destino, el tiempo de reensamblado de los diferentes fragmentos expira antes de que lleguen todos los necesarios (código=1).  Los mensajes ICMP de tipo=12 (problemas de parámetros) se originan por ejemplo cuando existe información inconsistente en alguno de los campos del datagrama, que hace que sea imposible procesar el mismo correctamente, cuando se envían datagramas de tamaño incorrecto o cuando falta algún campo obligatorio. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  145. 145. Redes fuera de alcance (Destination unrechable!)  Primera condición, los dispositivos emisor y receptor deben disponer de la pila del protocolo TCP/IP debidamente configurada  Esto incluye la instalación del protocolo TCP/IP y de la configuración adecuada de la dirección de IP y la máscara de subred  También se debe configurar una puerta de enlace predeterminada (también conocido como gateway por defecto), si va a haber envío de datagramas fuera de la red local  Segunda condición, se debe proveer de dispositivos que actúen como intermediarios, para el enrutamiento de los datagramas desde el dispositivo y la red de origen hacia la red de destino  Los routers cumplen esta función  NOTA: si no se cumplen estas condiciones, no se puede realizar la Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo comunicación entre redes X X Ej: Datagramas a una dir IP inexistente, dispositivos fuera de la red, router con una interfaz desactivada, router no sabe como llegar al destino (no hay ruta).
  146. 146. “Destination Unreachable” ICMP:Destino inalcanzable Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo  Las fallas de hardware, configuraciones inadecuadas del protocolo, interfaces inactivas y errores en la información de enrutamiento son algunas de las razones que pueden impedir que la entrega se complete con éxito  En estos casos, el ICMP envía de vuelta al emisor un mensaje llamado "destination unreachable" (destino fuera de alcance), el cual le indica al emisor que el datagrama no se pudo entregar adecuadamente “Destination Unreachable” X Valores de código posibles en un mensaje de destino fuera de alcance
  147. 147. Detección de rutas excesivamente largas Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo  Dos casos  Dos routers enrutan continuamente un datagrama de ida y vuelta entre ellos, pensando que el otro debe ser el siguiente salto hacia el destino (bucles de enrutamiento)  El número máximo de saltos en RIP es de 15, lo cual significa que las redes mayores a los 15 saltos no se pueden manejar con RIP (muchos saltos) El paquete de datos llegará eventualmente al final de su vida, conocido como: “Tiempo de Existencia” (TTL)
  148. 148. Otros mensajes de Error • Es posible que algún dispositivo no pueda enviar un datagrama, debido a un error en el encabezado. • En esta caso se envía un mensaje ICMP de Problema de Parámetros – “Parameter Problems” Tiene un Puntero del encabezado (octeto del datagrama que genero el error, código = 0) Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  149. 149. Mensajes de control Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo  A diferencia de los mensajes de error, los mensajes de control no se presentan como el resultado de perdida de paquetes o condiciones de error que puedan ocurrir durante la transmisión de los paquetes, sino que se utilizan para mantener a los hosts informados de eventos como congestionamiento o la existencia de un mejor gateway a una red remota
  150. 150. Mensajes de control  Se tienen algunos tipos de mensajes de control:  Redirección ICMP  Timestamp  Sincronización de relojes y estimación del tiempo de tránsito  máscara de dirección Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  151. 151. Mensajes de control  Los mensajes de tipo=5 (mensajes de redirección) se suelen enviar cuando, existen dos o más routers en la misma red, el paquete se envía al router equivocado.  En esta caso, el router receptor devuelve el datagrama al host origen junto con un mensaje ICMP de redirección, lo que hará que éste actualice su tabla de enrutamiento y envíe el paquete al siguiente router. Ej: Redirección ICMP Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  152. 152. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo ICMP
  153. 153. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo ICMP
  154. 154. Protocolos TCP/UDP Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  155. 155. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Introducción  TCP y UDP son 2 protocolos de la capa de transporte, ambos se encargan de:  Segmentación de los datos de capa superior  Envío de los segmentos desde un dispositivo en un extremo a otro dispositivo en otro extremo.  Ambos protocolos gestionan la comunicación de múltiples aplicaciones. Las diferencias entre ellos son las funciones específicas que cada uno implementa.  En cambio TCP más funcionalidades específicas:  Establecimiento de operaciones de punta a punta (end-to-end).  Control de flujo proporcionado por ventanas deslizantes (windowing).  Confiabilidad proporcionada por los números de secuencia y los acuses de recibo (ACK)
  156. 156. El Protocolo de Datagrama de Usuario (UDP) • El Protocolo de datagrama de usuario (UDP: User Datagram Protocol) es el protocolo de transporte simple, no orientado a conexión de la pila de protocolo TCP/IP, descrito en la RFC 768. • El UDP es un protocolo simple que intercambia datagramas como "mejor intento“, sin acuse de recibo ni garantía de entrega. El procesamiento de errores y la retransmisión deben ser manejados por protocolos de capa superior. • El UDP no usa: ventanas, ni acuses de recibo de modo que la confiabilidad, de ser necesario, se suministra a través de protocolos de la capa de aplicación. El UDP está diseñado para aplicaciones que no necesitan ensamblar secuencias de segmentos. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  157. 157. Protocolo de Datagrama de Usuario (UDP) • Los protocolos que usan UDP incluyen: –TFTP (Protocolo trivial de transferencia de archivos) –SNMP (Protocolo simple de administración de red) –DHCP (Protocolo de configuración dinámica del host) –DNS (Sistema de denominación de dominios) • Los siguientes son los campos: Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  158. 158. Protocolo UDP  Las características del protocolo UDP y los tipos de comunicaciones para las que es más apropiado Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  159. 159. Protocolo para el Control de la Transmisión (TCP) • El Protocolo para el control de la transmisión (TCP) es un protocolo de orientado a conexión que suministra una transmisión de datos full-duplex confiable. (se establece una conexión entre ambos extremos antes de que se pueda iniciar la transferencia de información), descrito en la RFC 793. • TCP es responsable por la división de los mensajes en segmentos, reensamblándolos en la estación destino, reenviando cualquier mensaje que no se haya recibido y reensamblando mensajes a partir de los segmentos. • TCP suministra un circuito virtual entre las aplicaciones del usuario final. • Las características principales de TCP son: confiabilidad y control de flujo. Pero esto incurre en el uso adicional de recursos al agregar funciones adicionales. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  160. 160. Protocolo para el Control de la Transmisión (TCP)  Los protocolos que usan TCP incluyen:  FTP (Protocolo de transferencia de archivos)  HTTP (Protocolo de transferencia de hipertexto)  SMTP (Protocolo simple de transferencia de correo)  Telnet, ssh  Los siguientes son campos de un segmento: Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  161. 161. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo TCP  El protocolo TCP y es responsable por la calidad del servicio incluyendo:  Retrasmisión - Reliability  Control de flujo - Flow Control  Corrección de Errores - Error Correction  Para Confiabilidad y corrección de errores usa: números de secuencia y ACK
  162. 162. Intercambio de señales de tres vías • TCP (Orientado a la conexión), requiere que se establezca una conexión antes de que comience la transferencia de datos. • Para que se establezca o inicialice una conexión, los dos hosts deben sincronizar sus Números de secuencia iniciales (ISN: Initial Sequence Numbers). • La sincronización se lleva a cabo a través de un intercambio de segmentos que establecen la conexión al transportar un bit de control denominado SYN (para la sincronización), y los ISN. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  163. 163. Intercambio de señales de tres vías • La sincronización requiere que ambos lados envíen su propio ISN y recibir la confirmación del cambio en un Acuse de Recibo (Acknowledgment; ACK) del otro lado. • La secuencia es la siguiente: Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo ISN
  164. 164. Intercambio de señales de tres vías  Establecimiento de la conexión TCP Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  165. 165. Intercambio de señales de tres vías  Finalización de la conexión TCP Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  166. 166. Intercambio de señales de tres vías  Terminación de sesiones TCP Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  167. 167. Protocolos TCP - UDP  Su Encapsulamiento: Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Las aplicaciones que utilizan TCP son: •Exploradores Web, •E-mail, y •Transferencia de archivos Entre las aplicaciones que utilizan UDP se incluyen: •Sistema de nombres de dominios (DNS), •Streaming de vídeo, y •Voz sobre IP (VoIP).
  168. 168. Números de puerto TCP y UDP • Tanto TCP como UDP utilizan números de puerto (socket) para enviar información a las capas superiores. Los números de puerto se utilizan para mantener un registro de las distintas conversaciones que atraviesan la red al mismo tiempo. Ej: FTP 20 (para datos) y 21 (para control), son puertos estándares. • A las conversaciones que no involucran ninguna aplicación que tenga un número de puerto bien conocido, se les asignan números de puerto que se seleccionan de forma aleatoria dentro de un rango específico por encima de 1023. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  169. 169. Números de puerto TCP y UDP • Los números de puerto tienen los siguientes rangos asignados: •Los números inferiores a 1024 corresponden a números de puerto bien conocidos Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo 0 - 1023 •Los números de puerto registrados son aquellos números que están registrados para aplicaciones específicas de proveedores. La mayoría de estos números son superiores a 1023. 1.024 - 49.151 •Los números superiores a 49.151 son números de puerto asignados de forma dinámica (privados) 49.152 - 65.535
  170. 170. Números de puerto TCP y UDP • Los sistemas finales utilizan números de puerto para seleccionar la aplicación adecuada. El host origen asigna de forma dinámica los números del puerto de origen. Estos números son siempre superiores a 1023. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  171. 171. Direccionamiento del Puerto  El direccionamiento de puertos en el Host : A veces es necesario conocer las conexiones TCP activas que están abiertas y en ejecución en el host de red. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  172. 172. Protocolos de la capa de Aplicación Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  173. 173. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Introducción  Los aspectos de representación, codificación y control de diálogo se administran en la capa de aplicación en lugar de hacerlo en las capas inferiores individuales, como sucede en el modelo OSI.  Este diseño garantiza que el modelo TCP/IP brinda la máxima flexibilidad, en la capa de aplicación, para los desarrolladores de software.
  174. 174. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo Introducción  Son los protocolos TCP/IP que admiten transferencia de archivos, correo electrónico y conexión remota probablemente sean los más familiares para los usuarios de la Internet.  Protocolos (Existen muchos protocolos de capa de aplicación y siempre se desarrollan protocolos nuevos:  Sistema de denominación de dominios (DNS)  Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP)  Protocolo de transferencia de archivos (FTP)  Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP)  Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP)  Protocolo simple de administración de red (SNMP)  Telnet, ssh, rlogin
  175. 175. Protocolos de la capa de Aplicación Estos protocolos especifican la información de control y formato necesaria para muchas de las funciones de comunicación de Internet más comunes. Los protocolos de capa de aplicación se utilizan para intercambiar los datos entre los programas que se ejecutan en los hosts de origen y destino. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  176. 176. Descripción de algunos de los protocolos  Protocolo de transferencia de archivos (FTP): es un servicio confiable orientado a conexión que utiliza TCP para transferir archivos entre sistemas que admiten la transferencia FTP. Permite las transferencias bidireccionales de archivos binarios y archivos ASCII.  Protocolo trivial de transferencia de archivos (TFTP): es un servicio no orientado a conexión que utiliza el Protocolo de datagrama de usuario (UDP). Los Routers utilizan el TFTP para transferir los archivos de configuración e imágenes IOS de Cisco y para transferir archivos entre los sistemas que admiten TFTP. Es útil en algunas LAN porque opera más rápidamente que FTP en un entorno estable. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  177. 177. Descripción de algunos de los protocolos  Sistema de archivos de red (NFS): es un conjunto de protocolos para un sistema de archivos distribuido, desarrollado por Sun Microsystems que permite acceso a los archivos de un dispositivo de almacenamiento remoto, por ejemplo, un disco rígido a través de una red.  Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP): administra la transmisión de correo electrónico a través de las redes informáticas. No admite la transmisión de datos que no sea en forma de texto simple. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  178. 178. Descripción de algunos de los protocolos  Emulación de terminal (Telnet): Telnet tiene la capacidad de acceder de forma remota a otro computador. Permite que el usuario se conecte a un host de Internet y ejecute comandos. El cliente de Telnet recibe el nombre de host local. El servidor de Telnet recibe el nombre de host remoto.  Protocolo simple de administración de red (SNMP): es un protocolo que provee una manera de monitorear y controlar los dispositivos de red y de administrar las configuraciones, la recolección de estadísticas, el desempeño y la seguridad.  Sistema de denominación de dominio (DNS): es un sistema que se utiliza en Internet para convertir los nombres de los dominios y de sus nodos de red publicados abiertamente en direcciones IP. Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo
  179. 179. Ing. Marco Antonio. Arenas Porcel Email:marcoap@usfx.edu.bo :markituxfor@gmail.com Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas http://www.usfx.edu.bo 179
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