Tds Repaso 2007

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Tds Repaso 2007

  1. 1. Repaso Modelo OSI y TCP /IP Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  2. 2. Networking Estándares El inicio del desarrollo de las LAN, MAN, y WAN fue en cierto modo caótico. A comienzos de la década de 1980 se produjo una tremenda expansión en el área del desarrollo de A mediados de la década de 1980, redes. comenzaron a sentirse las primeras A medida que las empresas tomaban conciencia preocupaciones producto de esta expansión. Cada vez era más difícil del dinero que podían ahorrar y de la forma en que que las redes que utilizaban podían ganar en productividad utilizando la diferentes especificaciones e tecnología de red, comenzaron a agregar redes y a implementaciones pudieran expandir las ya existentes casi con la misma comunicarse entre sí. rapidez con que surgían nuevas tecnologías y productos de redes. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  3. 3. Networking Estándares Para abordar el problema, la Organización Internacional para la Normalización (ISO) El Modelo de Referencia OSI , lanzado en investigó esquemas de redes tales como 1984, fue el esquema descriptivo que DECNET, SNA y TCP/IP. crearon. Con la creación del modelo OSI, la ISO Como resultado de esta investigación, la ISO ofreció a los fabricantes un conjunto de reconoció la necesidad de crear un modelo de estándares que garantizó mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los red que pudiera ayudar a los fabricantes a diversos tipos de tecnología de redes que crear redes que pudieran trabajar compatible producían las diversas empresas mundiales. e interoperativamente con otras redes. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  4. 4. Networking Modelo OSI El modelo de referencia OSI se convirtió El modelo de referencia OSI no es rápidamente en el modelo principal para las algo tangible. comunicaciones de red. A pesar de existir otros modelos, Especifica las funciones de red que actualmente la mayoría de los fabricantes de se producen en cada capa. redes relacionan sus productos para redes En términos más simples, el modelo con el modelo de referencia OSI cada vez es una forma de imaginar la forma que desean educar a los usuarios acerca de en que la información viaja a través sus productos. de las redes. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  5. 5. Networking Modelo OSI El modelo de referencia OSI describe la forma en que la información o los datos recorren el camino que va ORIGEN DESTINO desde los programas de aplicación (por ejemplo planillas de cálculo) desde un ORIGEN pasando por un medio de red (cables) hasta llegar a DATOS DATOS DATOS un programa de aplicación ubicado en otra computadora de la red o DESTINO. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  6. 6. Networking Modelo OSI El problema de mover información entre APLICACION computadoras se divide en siete problemas más pequeños y de más fácil tratamiento en el modelo de referencia OSI. Cada una de las siete áreas de PRESENTACION problemas se resuelve por medio de una capa del modelo. SESION Las siete capas del modelo de referencia OSI son: la capa física , TRANSPORTE la capa de enlace , la capa de red , la capa de transporte, RED la capa de sesión , ENLACE la capa de presentación y DE DATOS la capa de aplicación. FISICA Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  7. 7. Networking Modelo OSI Capa física - Define las especificaciones eléctricas, mecánicas, de procedimiento y funcionales para la activación, mantenimiento y desactivación de la capa física entre sistemas finales. Capa de enlace de datos . Esta capa brinda un tránsito confiable de datos a través de un enlace físico. La capa de enlace de datos tiene correspondencia con el direccionamiento físico, topología de red, control de flujo, etc. El IEEE ha dividido esta capa en dos subcapas: la subcapa MAC y la subcapa LLC. Algunas veces se la ENLACE denomina simplemente capa de enlace DE DATOS FISICA Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  8. 8. Networking Modelo OSI Capa de red - Esta capa provee conectividad y selección de rutas entre dos sistemas terminales. La capa de red es la capa donde tiene lugar un enrutamiento. Capa de transporte - Esta capa es responsable de una comunicación de red confiable entre nodos extremos. TRANSPORTE La capa de transporte provee mecanismos para el establecimiento, mantenimiento, y terminación de RED circuitos virtuales, detección y recuperación de fallos en el transporte, y control de flujo de información. ENLACE DE DATOS FISICA Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  9. 9. Networking Modelo OSI Capa de sesión -. Esta capa establece, gestiona, y termina sesiones entre aplicaciones y gestiona el intercambio de PRESENTACION datos entre entidades de la capa de presentación. Capa de presentación -. SESION Esta capa garantiza que la información enviada por la capa de aplicación de un sistema sea legíble por TRANSPORTE la capa de aplicación de otro. También se encuentra involucrada con las RED estructuras de datos utilizadas por los programas y, ENLACE por lo tanto, negocia la sintaxis de transferencia de DE DATOS datos para la capa de aplicación FISICA Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  10. 10. Networking Modelo OSI Capa de aplicación - APLICACION Esta capa provee servicios a procesos de aplicaciones (como correo electrónico, transferencia PRESENTACION de archivos y emulación de terminal) que no SESION pertenecen al modelo OSI. Identifica y establece la disponibilidad de las partes TRANSPORTE que se tiene pensado comunicar (y de los recursos necesarios para conectarse con ellos), sincroniza RED aplicaciones cooperativas, y aprueba los ENLACE procedimientos para recuperación de errores y DE DATOS control de la integridad de los datos. FISICA Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  11. 11. Networking Comunicación PEER to PEER Cada capa, utiliza su protocolo de APLICACION APLICACION capa para comunicarse con su capa par del otro sistema. PRESENTACION PRESENTACION El protocolo de cada capa intercambia información, llamada SESION SESION unidad de datos del protocolo (PDU) entre las capas pares. SEGMENTO TRANSPORTE TRANSPORTE Los PDUs tiene, de acuerdo al protocolo utilizado un nombre PAQUETE específico. RED RED En el caso de TCP/IP las primeras FRAME ENLACE ENLACE cuatro capas tienen los siguientes DE DATOS DE DATOS nombres de PDUs BIT FISICA FISICA Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  12. 12. Networking Encapsulación de Datos Cada capa depende de la función de servicio de la capa del modelo ISO/OSI que está debajo de ella. Para brindar este servicio, la capa inferior utiliza la encapsulación para poner el PDU de la capa superior en su campo de datos; luego puede agregar los encabezados y trailers finales que la capa utilice para cumplir su función. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  13. 13. Networking Encapsulación de Datos APLICACION APLICACION Por ejemplo, La capa de red da servicio PRESENTACION PRESENTACION a la capa de transporte La capa de red tiene la SESION SESION tarea de trasladar los datos a través de la red. TRANSPORTE DATOS TRANSPORTE Esta tarea se cumple encapsulando los datos con ENCABEZADO RED DE DATOS RED un encabezado. RED Este encabezado contiene ENCABEZADO ENCABEZADO ENLACE DEL DE DATOS ENLACE información, tales como las DE DATOS FRAME RED DE DATOS direcciones lógicas de origen y de destino. FISICA FISICA 100010011100101101 Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  14. 14. Networking Encapsulación de Datos A su vez, la capa de enlace de datos brinda un servicio a la capa de red. Encapsula la información de la capa de red en un frame. El encabezado del frame contiene la información necesaria para completar las funciones de enlace de datos. Por ejemplo, el encabezado del frame contiene las direcciones físicas. La capa física también brinda un servicio a la capa de enlace de datos. Este servicio incluye la codificación del frame de enlace de datos en un patrón de unos y ceros para su transmisión a través del medio (generalmente un cable). Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  15. 15. Modelo OSI Capa Física APLICACION La función de la capa física es la transmisión de datos. PRESENTACION Típicamente, dicha transmisión se logra mediante el uso de elementos tales como SESION cables, conectores y tensiones. TRANSPORTE Trasmite la información bajo un código denominado Manchester, que envía datos y RED clock ENLACE DE DATOS FISICA Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  16. 16. Networking Medios de Networking Para que las computadoras transmitan entre ellas esta información codificada, deben estar conectadas físicamente entre sí. Para ello se cuenta con cableado de distinto tipo, entre los que se encuentra: COAXIL , PAR TRENZADO , y de FIBRA OPTICA . A estos materiales se los denomina MEDIOS DE NETWORKING Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  17. 17. Networking Direccionamiento La capa física define las especificaciones APLICACION eléctricas, mecánicas, de procedimiento y funcionales para activar, mantener y desactivar PRESENTACION el enlace físico entre los sistemas extremos Todos los datos que se envían en una red SESION provienen de un origen y se dirigen a un destino. El acceso a los medios de networking se produce TRANSPORTE en la CAPA DE ENLACE DE DATOS del modelo OSI. ¿La pregunta es cómo logran los datos localizar RED su destino dentro de una red? ENLACE DE DATOS FISICA Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  18. 18. Networking Direccionamiento Cada computadora, esté o no conectada a una red, tiene una DIRECCION FISICA UNICA No hay dos direcciones físicas iguales. También llamada DIRECCION DE ACCESO AL MEDIO o DIRECCION MAC, la capa física está ubicada en la TARJETA La dirección se programa en un chip INTERFAZ DE RED dentro de la placa de red. Antes de salir de la fábrica, el fabricante Como la dirección MAC está ubicada en la del hardware le asigna una dirección física tarjeta de red, si ésta se cambiara la a cada tarjeta NIC. dirección física de la estación debería cambiar por la de la nueva dirección MAC Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  19. 19. APLICACION Networking PRESENTACION SESION TRANSPORTE Direccionamiento RED ENLACE Las direcciones MAC se escriben utilizando FISICA números hexadecimales (base 16). Por ejemplo 00-00-0C-12-34-56 Si se refiere al modelo OSI, la capa de enlace de datos, capa 2, donde está ubicada la dirección MAC, es adyacente a la capa física. Por lo tanto, en una red la tarjeta de red está en el lugar en que el dispositivo se conecta con los medios y cada tarjeta de red tiene una dirección MAC única. Con WINIPCFG (WIN9X) vemos la configuración IP de la PC Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  20. 20. Networking Como establece el destino? En una red Ethernet, cuando un dispositivo desea enviar datos a otro dispositivo, lo hace utilizando su dirección MAC. Cuando concuerdan, la tarjeta de Cuando un origen envía datos a través de red hace una copia del paquete de una red, lleva la dirección MAC de destino. datos y la coloca en la capa de enlace de datos de la computadora A medida que estos datos viajan por los donde reside. medios de la red, la tarjeta de red de cada Aunque esta copia ha sido realizada dispositivo de la red verifica si su dirección por la tarjeta de red y alojada en la MAC concuerda con la dirección de destino computadora, el paquete de datos original continúa a través de la red física que lleva el paquete de datos. donde otras tarjetas de red podrán verlo para determinar si se puede Si no concuerdan, la tarjeta de red ignora el establecer una coincidencia paquete de datos y el paquete de datos continúa por la red hasta la siguiente estación Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  21. 21. Networking Dispositivos de internetworking Son productos que se utilizan para conectar redes En primer lugar, permiten conectar un número mayor de nodos a la red. Los dispositivos LAN incluyen : En segundo lugar, alargan la distancia sobre la bridges cual puede extenderse una red. hubs En tercer lugar, localizan el tráfico de la red. switches En cuarto lugar, pueden fusionar redes routers existentes. Y en quinto lugar, pueden aislar problemas de red de modo que sea más fácil su diagnóstico Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  22. 22. APLICACION Networking PRESENTACION SESION TRANSPORTE Dispositivos de internetworking RED ENLACE Dos de los problemas más comunes que existen FISICA es que hay demasiados nodos o que no hay cable suficiente. Un REPETIDOR puede brindar una solución simple si existe alguno de estos dos problemas Cuando las señales salen por primera vez de una estación transmisora, están limpias y son claramente reconocibles. Sin embargo, cuanto mayor es la extensión del cable más se debilitan y deterioran las señales a medida que atraviesan los medios de networking Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  23. 23. Dispositivos de internetworking CAPA 1 RED A Repetidores Los REPETIDORES toman las señales debilitadas, las limpian, las amplifican y las envían para que continúen su camino por la red. Utilizando repetidores, se extiende la distancia REPETIDOR sobre la cual puede operar una red. Al igual que los medios de networking, los repetidores están en la capa física, capa 1, del modelo OSI REDB Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  24. 24. Dispositivos de internetworking CAPA 1 Hubs Los repetidores multipuerto se denominan comúnmente hubs. Los hubs son dispositivos de internetworking muy comunes. En términos generales, el término hub se utiliza en lugar de repetidor para referirse al dispositivo que sirve como centro de una red de topología en estrella. Los hubs operan APLICACION PRESENTACION SESION en la CAPA 1 del modelo OSI. TRANSPORTE RED ENLACE FISICA Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  25. 25. Dispositivos de internetworking CAPA 1 Desventajas La desventaja de utilizar un repetidor es que éste no puede filtrar el tráfico de la red. Si los segmentos de una red sólo Los datos, que llegan a un puerto de un están conectados por medio de repetidores, esto puede dar origen a repetidor salen a todos los demás puertos. que más de un usuario intente enviar datos a través de la red al mismo En otras palabras, los datos son transferidos tiempo. por el repetidor a todos los otros segmentos Con Ethernet, sólo puede haber un de LAN de una red, independientemente de paquete de datos en el cable por vez. que necesiten llegar allí o no. Si más de un nodo intenta transmitir al mismo tiempo, se producirá una COLISION Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  26. 26. Dispositivos de internetworking CAPA 1 Desventajas Cuando se produce una colisión, los datos de cada dispositivo se interfieren y se dañan. Cuando un dispositivo de la red determina Como conclusión, el uso de que se ha producido una colisión, los datos se repetidores para extender y aumentar deben retransmitir. el tráfico de una red puede significar Si el tráfico de una red es muy pesado, la que la red no llegue a tener un desempeño óptimo. reiteración de colisiones dará origen a una considerable demora en el tráfico Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  27. 27. Dispositivos de internetworking CAPA 2 Bridges Una forma de solucionar el problema del exceso de tráfico en una red y del exceso de colisiones es el uso de un dispositivo de internetworking llamado BRIDGE. Un bridge elimina el tráfico innecesario y CHANNEL B CHANNEL A CHANNEL B CHANNEL A minimiza las posibilidades de que se produzcan colisiones en la red dividiéndola en segmentos y filtrando el tráfico en base a la dirección MAC. APLICACION PRESENTACION Los BRIDGES trabajan en la CAPA 2 SESION TRANSPORTE del modelo OSI. RED ENLACE FISICA Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  28. 28. Dispositivos de internetworking CAPA 2 Bridges Para filtrar o entregar selectivamente el tráfico de una red, los bridges construyen tablas con todas las direcciones MAC de una red y de otras redes y hace un mapeo con De este modo, los bridges pueden reducir ellas. significativamente el tráfico Si el bridge determina que la dirección MAC entre los segmentos de la red de destino de los datos no es del mismo eliminando el tráfico innecesario segmento de red que el origen, envía los datos a todos los otros segmentos de la red. APLICACION PRESENTACION SESION TRANSPORTE RED ENLACE FISICA Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  29. 29. Dispositivos de internetworking CAPA 2 Bridges 5 6 7 8 1 5 1 2 3 4 2 6 3 7 4 8 En este ejemplo, un paquete de datos se origina en la 1 E computadora A y su destino es la 2 F computadora 3 3 G E A 4 H F B G C E H D D H G F A B C Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  30. 30. Dispositivos de internetworking CAPA 2 Desventajas Cuando el tráfico entre los segmentos de la red es muy pesado, el bridge puede convertirse en un cuello de botella. Como todos los dispositivos de la red Además los bridges siempre dejan fluir un deben prestar atención a dichos tipo especial de paquete de datos que se broadcasts, los bridges siempre los produce cuando un dispositivo de una red envían a todos y a cada uno de los segmentos conectados. quiere llegar a otro dispositivo de la red pero no conoce la dirección de destino. En dichos casos, el tráfico de la red se hace más lento y la red funciona con Cuando esto sucede, con frecuencia el un desempeño que no llega a ser el origen envía lo que se llama BROADCAST. óptimo. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  31. 31. Dispositivos de internetworking CAPA 2 Switch A medida que la infraestructura de una compañía comienza a crecer, las demandas de los usuarios exceden la capacidad de muchas redes (videoconf., imágenes, etc.). Se puede aumentar significativamente el ancho de banda de la red utilizando un SWITCH. APLICACION PRESENTACION SESION TRANSPORTE RED ENLACE FISICA Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  32. 32. Dispositivos de internetworking CAPA 2 Switch Un switch opera en el nivel de enlace del modelo OSI . Divide la red en segmentos y proporciona a cada segmento un ancho de banda dedicado. Internamente posee un circuito de alta velocidad. Cuando un nodo transmite un paquete, el switch direcciona parte de su ancho de banda para crear una conexión privada entre el puerto de tx y rx. Como crea una conexión privada entre los puertos, otro nodo no debe esperar a que APLICACION finalice la tx de otro para transmitir. PRESENTACION SESION TRANSPORTE RED ENLACE FISICA Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  33. 33. Dispositivos de internetworking CAPA 2 Switch Un switch utiliza algunos de estos dos procesos para manejar los paquetes: Conmutación Cut-through Conmutación Store and forward En cuanto lee la dirección MAC de destino Recibe y almacena el paquete entero antes del paquete, comienza a enviar el de reenviarlo a la MAC de destino. Verifica paquete antes de terminar de recibirlo; el contenido antes de enviarlo. (puede propagar errores). Se utiliza si estoy transmitiendo paquetes Baja latencia (tiempo en que un paquete de un segmento de baja velocidad a otro va de una máquina a otra) de alta. ( Latencia proporcional al tamaño del paquete) Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  34. 34. Dispositivos de internetworking CAPA 2 Si una máquina que está Switch: Lans virtuales conectada a un port de la Virtual LAN A transmite un broadcast, el Los switches ofrecen una segmentación paquete sólo debería llegar a los lógica, también llamada VIRTUAL LANS. puertos que están configurados como miembros de esa Lan Para crear una lan virtual (VLAN), se Virtual. debe configurar cada port del switch como miembro de una LAN virtual. Por ej, se podría configurar 3 ports como miembros de una Virtual Lan 1 y VLAN 1 otros dos ports como miembros de una Virtual LAN 2. VLAN 2 Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  35. 35. LAN Principales características Los dispositivos de una LAN incluyen: Bridges que conectan los segmentos de la LAN y ayudan a filtrar el tráfico. Hubs que concentran la conexión a la LAN y permiten el uso de medios de cobre de par trenzado. Switches Ethernet que brindan ancho de banda dedicado full duplex a los segmentos o computadoras. Routers que ofrecen muchos servicios entre los cuales se incluyen internetworking y control de broadcasts. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  36. 36. LAN Estudiaremos los Principales características estándares Las tres tecnologías LAN que se observan en el Ethernet / 802.3 gráfico representan virtualmente a todas las LAN desplegadas: Ethernet—La primera de las principales tecnologías de LAN, opera la mayor cantidad de LANs. Token Ring—De IBM, siguió a Ethernet y actualmente su uso está difundido en un gran número de redes IBM. FDDI—También utiliza tokens, actualmente es una LAN popular en los campus. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  37. 37. Ethernet / 802.3 Principales características 802.3 define estándares para redes de bus, tales como Ethernet, que usa IEEE empezó a definir estándares de red. un mecanismo llamado CSMA/CD El proyecto fue llamado 802, por el año y (Carrier Sense Multiple Access with el mes en que empezó: Febrero de 1980. Collision Detection). Del proyecto 802 resultaron numerosos 802.4 define stándares para redes de documentos, incluyendo los tres quot;tokenquot; en bus. (La arquitectura de principales estándares para topologías de ArcNet es similar a este standard en red. muchas maneras). 802.5 define stándares para redes de quot;token-ringquot;. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  38. 38. Ethernet / 802.3 Principales características Los estándares Ethernet e IEEE 802.3 definen a una LAN de topología de bus lógico que opera a una tasa de señalización de banda base de 10 Mbps. Los tres estándares de cableado definidos son: 10: 10 Mbps 10Base2—Conocido como Ethernet de cable fino—acepta segmentos de red de hasta 185 Base: Banda base metros con cable coaxial. 2: 200 m (coaxil fino) 10Base5—Conocida como Ethernet de cable grueso—acepta segmentos de red de hasta 500 5: 500 m (coaxil grueso) metros con cable coaxial. T: Twisted (par trenzado) 10BaseT—Transporta frames de Ethernet a través del cableado de par trenzado --acepta segmentos de red de hasta 100 metros Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  39. 39. Ethernet / 802.3 Principales características Las redes Ethernet / 802.3 son LANs CSMA/CD. Es una red de difusión, la transmisión de un nodo atraviesa toda la red y es recibida y A B C D examinada por cada nodo. Sólo toma la información la máquina a quien APLICACION APLICACION APLICACION PRESENTACION PRESENTACION PRESENTACION fue dirigida la misma. SESION SESION SESION TRANSPORTE TRANSPORTE TRANSPORTE RED RED RED A envía un dato a D, B y C lo ENLACE ENLACE ENLACE descartan ya que no coincide su FISICA FISICA FISICA MAC Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  40. 40. Ethernet / 802.3 Broadcast El broadcast envía un único frame a muchas estaciones a la vez. El broadcast utiliza una dirección de destino de enlace de datos de todos 1s D A B C (FFFF.FFFF.FFFF en hexa). Si la estación A transmite un frame con una APLICACION APLICACION APLICACION dirección de destino compuesta por todos PRESENTACION PRESENTACION PRESENTACION SESION SESION SESION 1s, las estaciones B, C, y D recibirán y TRANSPORTE TRANSPORTE TRANSPORTE RED RED RED pasarán el frame a sus capas superiores ENLACE ENLACE ENLACE para su posterior procesamiento. FISICA FISICA FISICA Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  41. 41. Ethernet / 802.3 Frame Ethernet El preámbulo permite la sincronización del receptor con el transmisor. Son 8 bytes 10101010. La codificación Manchester de este patrón genera una onda cuadrada de 10 Mhz durante 5.6 microseg. Las direcciones están codificadas en 6 bytes. La dirección de destino puede ser unicast (de un host) o broadcast (difusión). 8 6 6 2 46-1500 4 MAC MAC type CRC 1010101010 DATA destino origen Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  42. 42. Ethernet / 802.3 Frame Ethernet En Tipo de Trama se especifica el 6 6 2 46-1500 4 protocolo superior al cual es enviado MAC MAC type CRC el frame (IP=0800) destino origen DATA El campo Datos puede tener una longitud máxima de 1500 bytes y 2 46-1500 debe contener por lo menos 46 bytes. 0800 DATAGRAMA IP El FCS Field Check Sequence contiene código redundante para detección de 2 28 18 errores y se corresponde con el CRC de la trama 0806 ARP REQ/ PAD REPLY 2 28 18 8035 RARP REQ/ PAD REPLY Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  43. 43. Ethernet / 802.3 Hardware Ethernet Existen tarjetas controladoras que tienen incorporados varios transceivers. Entre la controladora y el transceiver existe una interfase llamada AUI (Attachement Unit Interface), que consta de un conector DB15. Se utiliza para conectar a un medio que el equipo no soporta directamente. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  44. 44. Networking Opciones para segmentar una red Dominio de colision (Colission Domain): Se dice que los nodos se encuentran en el mismo dominio de colisión cuando tienen que negociar el acceso al medio. Broadcast domain (Dominio de mensajes) : Se dice que los nodos se encuentran en el mismo dominio de Broadcast (recepción de mensajes) si uno de los nodos del dominio envía un mensaje y el resto de los nodos de ese dominio lo recibe. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  45. 45. Networking Opciones para segmentar una red DOMINIO DE COLISION Interconectando con REPETIDORES DOMINIO DE BROADCAST REPEATER DOMINIOS DE COLISION : 1 DOMINIOS DE BROADCAST : 1 Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  46. 46. Networking Opciones para segmentar una red DOMINIO DE COLISION Interconectando dos Hubs DOMINIO DE BROADCAST DOMINIOS DE COLISION : 1 DOMINIOS DE BROADCAST : 1 Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  47. 47. Networking Opciones para segmentar una red DOMINIO DE COLISION Interconectando a través de un SWITCH DOMINIO DE BROADCAST DOMINIOS DE COLISION : 1 por port de switch DOMINIOS DE BROADCAST : 1 Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  48. 48. Networking Opciones para segmentar una red DOMINIO DE COLISION Interconectando a través de un ROUTER DOMINIO DE BROADCAST DOMINIOS DE COLISION : 1 por interfaz de ROUTER DOMINIOS DE BROADCAST : 1 por interfaz de ROUTER Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  49. 49. Networking Resumen de Normas Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  50. 50. TCP/ IP Enlace de redes Objetivo: Obtener un esquema que esconda los detalles de hardware de la red y proporcione servicios de comunicación universal Para obtener una Internet, se necesita computadoras que estén dispuestas a Cómo: intercambiar paquetes de una red a Interconexión de sistemas a nivel de red. otra, a éstas se las denomina Routers. Estos son los que se encargan de De qué manera: proporcionar todas las interconexiones Físicamente, dos redes sólo se pueden entre las redes físicas conectar por medio de una computadora en medio de las dos. Para resolver el problema que aqueja a los bridges, que dejan fluir los paquetes de broadcast, veremos cual es el esquema de direccionamiento utilizado en networking. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  51. 51. TCP/ IP Esquemas de direccionamiento En networking, hay dos esquemas de direccionamiento. El primero es la Dirección MAC. El segundo esquema de networking utiliza lo que se denomina Dirección IP. Como su nombre lo indica, una dirección IP se basa en un protocolo de Internet. Toda LAN debe tener su propia y única dirección IP. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  52. 52. TCP/ IP Diferencias entre IP y MAC Al igual que las direcciones MAC, cada dirección IP APLICACION es única. No existe la posibilidad de que dos PRESENTACION direcciones IP sean iguales. SESION Sin embargo, mientras las direcciones MAC son direcciones físicas en el firmware de la placa de red TRANSPORTE se encuentran en la capa de enlace de datos, las Dirección IP = RED direcciones IP se implementan en el software y ocurren en la capa de red del modelo OSI. ENLACE En general es el administrador de la red el FISICA responsable de asignar las direcciones IP a todos los dispositivos de la red que controla. Dirección MAC=FÍSICA Dirección IP=LÓGICA (SOFTWARE) Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  53. 53. TCP/ IP Diferencias entre IP y MAC Las direcciones IP, brindan un esquema de direccionamiento que no sólo contiene la dirección del dispositivo en sí sino también la red en la cual está ubicado el dispositivo. Como este es el caso, si un dispositivo pasa de una red a una red diferente, la dirección IP del dispositivo deberá ser modificada en función del cambio realizado. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  54. 54. TCP/ IP Diferencias entre IP y MAC Los dispositivos de networking que utilizan las direcciones IP se los denominan Routers El problema de excesivo tráfico de Estos dispositivos pasan paquetes de datos broadcast puede resolverse utilizando entre las redes en base a la información de la un router capa de protocolo de red o capa 3. Los routers pueden hacerlo ya que no envían frames de broadcast a menos Los routers tienen la capacidad de tomar que específicamente se les indique que decisiones inteligentes respecto de cuál es la lo hagan mejor ruta para entregar los datos a través de la red Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  55. 55. TCP/ IP Diferencia entre router y switch APLICACION APLICACION La diferencia radica en que un switch o un PRESENTACION PRESENTACION bridge trabajan con direcciones de Capa 2 o SESION SESION MAC ADRESS (hardware), mientras que los TRANSPORTE TRANSPORTE routers trabajan en la capa 3 con RED ROUTER = RED direcciones IP (software) SWITCH = ENLACE ENLACE FISICA FISICA Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  56. 56. TCP/ IP Router Se utiliza cuando se necesita interconectar redes heterogéneas, localizadas en áreas remotas, filtrando el tráfico y resolviendo las funciones de ruteo frente a múltiples rutas alternativas. El internetworking se hace con el mismo protocolo de nivel 3, por ej. IP y hay routers que soportan rutear múltiples protocolos de nivel networking, por ej. IP, IPX, etc Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  57. 57. TCP/ IP Funcionamiento de los routers Los routers se utilizan para conectar dos o más redes. Para que el enrutamiento sea exitoso, cada red debe tener un número de red único. Este número de red único está incorporado en la dirección IP asignada a cada dispositivo conectado a la red. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  58. 58. TCP/ IP Funcionamiento de los routers Así, si una red tuviera un número de red único A con cuatro dispositivos conectados a dicha red, la dirección IP de cada dispositivo sería A1, A2, A3, y A4. Como la interfaz donde el router se conecta con una red se considera parte de dicha red, la dirección IP del puerto donde el router se conecta con la red A debería ser A5 Si otra red con un número de red único B y con cuatro dispositivos conectados también se conectara al mismo router en otra de sus interfaces, la dirección IP de cada dispositivo de esta red sería B1, B2, B3, y B4, y la dirección IP de la segunda interfaz del router sería B5 Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  59. 59. TCP/ IP Punto de vista de usuario Red física Según el punto de vista del usuario, cada PC parece conectada a una sola INTERNET Router red ... En realidad, debajo hay una estructura interconectada de redes y routers Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  60. 60. TCP/ IP Operaciones con binarios Para poder comprender el manejo de direcciones IP y otros conceptos posteriores, se muestra los números binarios y su relación con los decimales Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  61. 61. TCP/ IP Formato de direcciones IP Una dirección IP es un valor de 32 bits escrito en forma de cuatro octetos. Esto significa que hay cuatro grupos, cada uno de los cuales contiene 8 números binarios Por lo tanto, se ha diseñado una forma más simple con números decimales para expresar los números de 32 bits que se utilizan en las direcciones IP. Esta forma se denomina NOTACION DE PUNTO. En notación de punto, las direcciones IP se expresan en la forma donde cada número representa en formato decimal 1 byte de la dirección IP de 4 bytes. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  62. 62. TCP/ IP Formato de direcciones IP Las direcciones IP se utilizan para identificar una máquina de la red y la red a la cual está conectada Las razones por las que los datos pueden encontrar su destino en la Internet son porque cada red conectada a la Internet tiene un número de red único. Para garantizar que cada número de red de la Internet seguirá siendo siempre único y diferente de RED HOST cualquier otro número, una organización llamada Centro de Operaciones de la Red Internacional o InterNIC, asigna a las empresas bloques de direcciones IP en base al tamaño de sus redes Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  63. 63. TCP/ IP Formato de direcciones IP Cada dirección IP tiene dos partes. Estas partes se conocen como NUMERO DE RED y NUMERO DE HOST El número de la red de cada dirección IP identifica la red a la cual está conectado un dispositivo. El número del host de cada dirección IP identifica la conexión del dispositivo a dicha red. Se pueden utilizar uno, dos o tres de estos bytes para identificar el número de red de una dirección IP. Similarmente, se pueden utilizar uno, dos o tres de estos bytes para identificar el número del host de una dirección IP. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  64. 64. TCP/ IP Clases de direcciones IP Hay tres clases de direcciones IP que una empresa o escuela puede recibir del InterNIC. InterNIC reserva las direcciones IP clase quot;Aquot; para los gobiernos de todo el mundo, las direcciones IP clase quot;Bquot; para las empresas de mediano tamaño, y las direcciones IP clase quot;Cquot; para el resto. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  65. 65. TCP/ IP Clases de direcciones IP Cuando se escriben las direcciones IP clase quot;Aquot; en formato binario, el primer bit siempre es 0. Cuando se escriben las direcciones IP clase quot;Bquot; en formato binario, los dos primeros bits siempre son 1 y 0. Cuando se escriben las direcciones IP clase quot;Cquot; en formato binario, los tres primeros bits siempre son 1, 1 y 0. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  66. 66. TCP/ IP Clase A Un ejemplo de dirección IP clase quot;Aquot; sería 12.5.44.17. En este ejemplo, el primer byte 12, identifica el número de la red. Como el número 12 identifica el número de la red, debe haber sido asignado por InterNIC. Así, los administradores internos de la red podrían determinar o asignar los valores de los veinticuatro bits restantes. Todas las direcciones IP clase quot;Aquot; utilizan sólo los ocho primeros bits de la parte de la dirección correspondiente a la red. Los tres bytes restantes de la dirección IP quedan reservados a la porción correspondiente al host Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  67. 67. TCP/ IP Clase B Un ejemplo de dirección IP clase quot;Bquot; sería 157.11.23.28. En este ejemplo, los dos primeros bytes se utilizan para identificar el número de la red. En las redes clase quot;Bquot; los dos primeros bytes los asigna InterNIC. Así, los administradores internos de la red podrían fijar o asignar los valores de los dieciseis bits restantes. Todas las direcciones IP clase quot;Bquot; utilizan los primeros dieciseis bits para la parte de la dirección correspondiente a la red. Los bytes restantes de la dirección IP quedan reservados para la parte de la dirección correspondiente al host. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  68. 68. TCP/ IP Direcciones reservadas Por convención, toda dirección IP con todos ceros binarios en el campo de host está reservada para la DIRECCION DE RED. Toda dirección IP con todos 1 en el campo de host está reservada para BROADCAST Así, en una red clase quot;Aquot;, 12.0.0.0 sería la dirección IP de dicha red. Los routers utilizan la dirección IP de la red para enviar datos a través de la Internet. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  69. 69. TCP/ IP Direcciones reservadas La dirección de red 127 está reservada: ninguna red puede tener como primer octeto el 127, ya que este número está reservado para funciones de prueba de la red. Se dice que es una dirección de “loopback” o de retorno, lo que significa que cuando un host quiere comunicarse con esa dirección, lo que está haciendo es “hablar” con si mismo. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  70. 70. TCP/ IP Cantidad de hosts por clase CLASE A : RED HOST HOST HOST 224=16.777.216 –2 (red y host) = 16.777.214 hosts por dirección CLASE A CLASE B : RED RED HOST HOST 216=65.536 –2 (red y host) = 65.534 hosts por dirección CLASE B CLASE C : RED RED RED HOST 28=256 –2 (red y host) = 254 hosts por dirección CLASE C Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  71. 71. TCP/ IP Protocolo ARP Antes de que un paquete de datos pueda intercambiarse con un dispositivo directamente conectado a la misma LAN, el dispositivo que envía necesita tener una dirección MAC que pueda utilizar como dirección de destino. Una forma de descubrir la dirección MAC de un dispositivo es utilizando un protocolo de resolución de direcciones. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  72. 72. FF-FF-FF-FF-FF-FF 00-00-21-11-21-3A 192.168.1.2 192.168.1.1 CUAL ES TU MAC ADDRESS ? Debo enviar datos IP:192.168.1.1 – a 192.168.1.2, El protocolo MAC: 00 00 21 11 21 3A necesito su MAC ARP permite ENVIO que un host UN BROADCAST DE REQUERIMIENTO encuentre la ARP dirección física Todos escuchan ese broadcast de de otro host REQ. ARP, esa IP Todos escuchan ese con sólo no soy yo broadcast de REQ. ARP, esa IP es la mía, proporcionar la IP:192.168.1.3 entonces envío mi dirección IP de MAC: 00 00 50 21 13 CA MAC ADDRESS IP:192.168.1.2 su objetivo. MAC: 00 00 50 11 21 CA 00-00-21-11-21-3A 00-00-50-11-21-CA 192.168.1.1 192.168.1.2 ESTA ES MI MAC ADDRESS TCP/ IP:Protocolo ARP Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  73. 73. TCP/ IP Protocolo ARP Los mensajes ARP viajan de una máquina a otra a través de la red física, en la porción de datos de una trama El formato de un mensaje ARP es el sig.: TIPO : 1 PARA ETHERNET PROTOCOLO: 0800 H (IP) HLEN/PLEN: LONG.DE DIRECCION ARBITRARIA OPERACION: SOLICITUD ARP (1) RESPUESTA ARP (2) SOL.RARP (3) RESP RARP (4) SENDER HA: DIR.HARDWARE TRANSMISOR SENDER IP: DIR. IP DEL TRANSMISOR TARGET HA : DIR HARD OBJETIVO. TARGET IP : DIR IP DEL OBJETIVO. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin
  74. 74. TCP/ IP Protocolo ARP Cualquier dispositivo de la red que haya recibido la solicitud ARP de broadcast ve la información que lleva la solicitud ARP. Los dispositivos utilizan la información de origen para actualizar sus tablas ARP Si los dispositivos no mantienen tablas ARP el proceso de emisión de una solicitud ARP y de una respuesta ARP debería repetirse cada vez que un dispositivo desea enviar datos a otro dispositivo de la red. Esto sería sumamente ineficiente y aumentaría el tráfico de la red. Para evitarlo, cada dispositivo tiene su propia tabla ARP. Las tablas ARP deben actualizarse periódicamente de modo que estén vigentes. El proceso de actualización de las tablas ARP no sólo incluye el agregado de información sino también la eliminación de información. Tecnología de los sistemas 5to TIC Ing. Marcelo Dal Molin

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