Conceptos de Interconexión de Redes (página 2)
Capa 1: Física
Implementada en hardware
Codificación de canal
Representación de bits, voltajes, frecuencias, sincronización
Códigos Manchester, AMI, B8ZS…
Define conectores físicos, distancias, cableado
Capa 2: Enlace
Encapsula los los paquetes en tramas para pasarlos al medio físico
Reconstruye las tramas originales a partir de secuencias de bits y pasa los datos a la capa de red
Provee
Direccionamiento (en el segmento de red local)
Detección de errores
Control de flujo
Capa 3: Red
Provee una red virtual global
Esconde los detalles de las redes físicas
Direccionamiento global:
Una dirección IP es suficiente para enviar hacia cualquier red en el mundo
Implica que hay que mapear las direcciones físicas con las IP
Ofrece un servicio sin garantías (mejor esfuerzo)
Si se pierden o duplican paquetes, no le importa
Deja esa función a las capas superiores
Determina si el destino es local o si lo debe enviar a un enrutador
Provee funciones de control
ICMP
Reenvía paquetes de salto en salto, de una red a la otra
El trayecto completo puede constar de muchos saltos
Capa 4: Transporte
Servicio con garantías (TCP)
Resuelve los problemas de:
Pérdida de paquetes
Duplicación
Desbordamiento (control de flujo)
Sin garantías (UDP)
Mucho más simple
A veces no hace falta fiabilidad
Provee multiplexión de aplicaciones
Concepto de ‘puertos’
Capa 5: Aplicación
La más cercana al usuario
Define las funciones de clientes y servidores
Utiliza los servicios de transporte
Ej: HTTP (web), SMTP (mail), Telnet, FTP, DNS…
Terminología
Nombres diferentes en cada capa
No se sigue muy estrictamente. Suele hablarse indistintamente de ‘paquete’ en todas las capas.
Trama, Frame
(Ethernet)
Datagrama (IP)
Segmento (TCP)
Tipos de enlaces
Difusión (broadcast)
Ej: Ethernet
Punto a punto
Ej. PPP, SLIP, HDLC
NBMA (Non-broadcast Multi-Access)
Ej: Frame Relay, ATM
Un vistazo a Ethernet
Una red de difusión (broadcast)
Topologías
Bus (cable coaxial)
Estrella con repetidor
Estrella con conmutador
¿CSMA/CD?
Razones para su éxito
Simplicidad
Costo
De 10 Mbps a 10 Gbps
Un vistazo a Ethernet
Direcciónes MAC:
Únicas y grabadas en el hardware de la tarjeta
Por eso también se llaman “direcciones físicas”
6 bytes x 8 bits/byte = 48 bits
Suelen escribirse en hexadecimal
FE:D2:89:C4:4F:2E
Tipo: 0x800 especifica que la parte de datos contiene un datagrama IP
El datagrama IP
Versión actual : 4
El protocolo se refiere al que está siendo encapsulado (tcp, udp…)
TTL se decrementa con cada salto
Hay fragmentación al pasar de un MTU mayor a uno menor
La dirección IP
Un número de 32 bits (4 bytes)
Decimal:
Binaria:
Hexadecimal:
La dirección IP
Estructura
Un sólo número, dos informaciones:
Dirección de la red (prefijo)
Dirección del nodo dentro de esa red
¿Dónde está la división?
Al principio era implícito (clases)
Luego más flexible (máscaras)
red
nodo
Esquema de clases(Classful)
Los límites red-nodo en la dirección son arbitrarios
¿Qué problema podemos prever?
Revisión de base binaria
En base 10 decimos:
1234 = 1×10^3 + 2×10^2 + 3×10^1 + 4×10^0 = 1000+200+30+4
De la misma forma, en base 2:
1010 = 1×2^3 + 0x2^2 + 1×2^1 + 0x10^0 = 8+0+2+0 = 10 decimal
Suma lógica (AND):
1 + 1 = 1
1 + 0 = 0
0 + 1 = 0
0 + 0 = 0
Potencias de 2 en un byte
Conviene memorizar:
2^7 = 128 1000 0000
2^6 = 64 0100 0000
2^5 = 32 0010 0000
2^4 = 16 0001 0000
2^3 = 8 0000 1000
2^2 = 4 0000 0100
2^1 = 2 0000 0010
2^0 = 1 0000 0001
Máscaras
Solución: Otro número que especifique los límites
AND
=
128.223.254.10
255.255.255.0
128.223.254.0
Con esto se podían subdividir las redes A, B y C en subredes más
pequeñas
Notación de prefijo
La máscara también se puede especificar como la cantidad de bits a 1:
255.255.255.0 tiene 24 bits a 1
Se agrega a la dirección IP con “/”
128.223.254.10/24
Hoy día se utilizan indistintamente las dos notaciones
Direcciones especiales
Todos los bits de nodo a 0: Representa la red
128.223.254.0/24
Todos los bits a 1: Broadcast local o limitado
255.255.255.255
Todos los bits de nodo a 1: Broadcast dirigido
128.223.254.255
Direcciones Loopback:
127.0.0.0/8
Casi siempre se usa 127.0.0.1
Más direcciones Especiales
Direcciones privadas (RFC 1918)
10.0.0.0 – 10.255.255.255 (10/8)
172.16.0.0 – 172.31.255.255 (172.16/12)
192.168.0.0 – 192.168.255.255 (192.168/16)
¿Cuál es la necesidad?
Problemas con el esquema de clases
No muy flexible
Se perdían dos subredes en cada división
En los 90’s cambió el esquema (Classless):
¡Las viejas clases A, B, C no tienen significado ninguno en el Internet de hoy!
CIDR (Classless Interdomain Routing):
Los routers ya no consideran A,B,C como /8, /16, /24
VLSM (Variable Length Subnet Masks)
Los routers no asumen que todas las subredes son del mismo tamaño
¿Es 128.223.254.0/24 una clase C?
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