Tema: Protocolo de Red TCP/IP

Informática AplicadaAntonio Lazo de la Vega V.

1

Objetivos

• Reconocer la función de un protocolo de red y definir el protocolo TCP/IP.

• Determinar las clases y rangos de las direcciones IP.

• Configurar y probar el protocolo TCP/IP.

2

Objetivos del Curso

3

Instala y configura los sistemas operativos más usados en una computadora, así como la actualización de programas y drivers.

Describe el funcionamiento y las partes de una red de datos, implementa una pequeña red de computadoras: Cableada e inalámbrica, compartiendo archivos y periféricos.

Maneja fórmulas y funciones avanzadas en una hoja de cálculo, obtiene datos externos, los manipula utilizando Tablas Dinámicas, filtra y obtiene valores de una Base de datos.

Define y crea Algoritmos usando Pseudocódigo y Diagramas de Flujo.

Maneja diferentes estructuras de control en un programa: Estructuras condicionales y repetitivas.

Protocolos de Red: TCP/IP

4

Protocolo de Red

• Los datos enviados desde una computadora a otra son codificados bajo un estándar. Estas normas de codificación reciben el nombre de Protocolo.

• Un Protocolo es el “idioma” que se utiliza para comunicarse con otra computadora.

5

Protocolo NetBIOS

• NetBIOS es un protocolo sencillo utilizado en las primeras redes de Microsoft.

• La comunicación entre equipos se consigue gracias al intercambio de sus nombres en una red de área local.

• No dispone de mecanismos para conectar equipos que estén en redes separadas: es un protocolo sin enrutamiento.

• En los sistemas actuales NetBIOS puede funcionar sobre protocolos más completos y extendidos como el IP (parte del TCP/IP).

6

Protocolo TCP/IP

• TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) es el protocolo que rige todas las comunicaciones entre los computadores en Internet.

• IP (Internet Protocol) determina hacia dónde son encaminados los paquetes, en función de su dirección de destino.

• TCP (Transmission Control Protocol) se asegura de que la información llegue correctamente a su destino.

7

Protocolo IP

• Cada host que utiliza el protocolo IP debe tener una dirección IP exclusiva.

• Esta dirección está formada por 4 números separados por un punto, cada número puede tener un valor de 0 a 255 (8 bits).

8

A B C D. . . 10 0 0 15. . .

Notación Binaria

• Para entender las direcciones IP es necesario saber algunas principios sobre notación binaria.– Un byte está formado por 8 bits.

– Cada bit tiene un peso

9

A 65 49H 01000001

Carácter ASCII Decimal Hexadecimal Binario

= = =

0 1 0 0 0 0 0 1

128 64 32 16 8 4 2 1

10

Ejemplos de Notación Binaria

– El valor mínimo de un byte es 0

– El valor máximo de un byte es 255

0 0 1 0 0 0 1 1

128 64 32 16 8 4 2 1

= 32+2+1 = 35

1 1 1 0 0 0 0 0 = 128+64+32 = 224

0 0 0 0 1 1 1 1 = 8+4+2+1 = 15

0 0 0 0 0 0 0 0 = 0

1 1 1 1 1 1 1 1 = 128+64+32+16+8+4+2+1 = 255

11

Direcciones IP reservadas y especiales• Existen algunas direcciones especiales o reservadas:– Dirección IP: 0.0.0.0Dirección de red IP

– Dirección IP: 255.255.255.255Dirección Broadcast IP

– Dirección IP: 127.0.0.1Para una interfaz lógica usada para verificar el funcionamiento del protocolo TCP/IP.

– Cuando el primer número (byte) de una dirección IP es cero (0), no es una dirección válida

Ejemplos de direcciones IP válidas y no válidas• Son válidas las siguientes direcciones IP:

– 1.1.1.1– 10.0.0.34– 145.56.34.1– 192.192.192.192

• No son válidas las siguientes direcciones IP:– 10.0.0.256– 220.255.265.0– 0.192.120.15 (primer byte no debe ser cero)– 127.0.0.2 (reservada)– 0.0.0.0 (reservada)– 255.255.255.255 (reservada)

12

Componentes de una dirección IP

• Una dirección IP indica la:– Dirección de la red– Dirección del host

13

10.0.0.15 10.0.0.20

Red: 10.0.0.0 Host: 10.0.0.20

10.0.40.2010.0.0.4

Clases y Rangos de Direcciones IP

14

Clases de Direcciones IP

• La dirección IP de un host pertenece a una clase especifica:– Clase A– Clase B– Clase C– Clase D (Multicast)– Clase E (Experimental)

• El uso de una u otra clase determina la cantidad de redes y el número de hosts por red.

15

16

Reconocimiento de la Clase de dirección IP• Para reconocer si una dirección IP es una determinada clase, basta con observar el primer número de la dirección IP:

– Si “w” esta entre 0 y 127 es clase A.– Si “w” esta entre 128 y 191 es clase B.– Si “w” esta entre 192 y 223 es clase C.– Si “w” esta entre 224 y 239 es clase D.– Si “w” esta entre 240 y 255 es clase E.

W X Y Z. . .

17

Direccionamiento IP Clase A

• El primer byte indica la dirección de red y el resto la dirección de host:

• Máscara de red:  255.0.0.0• Ejemplos:

– 20.45.6.23– 120.66.0.1– 38.0.0.1

W X Y Z. . .

Red Host

18

Direccionamiento IP Clase A

• El primer bit siempre será 0• Los bits se utilizarán así:

– Bits de Red: 7 bits– Bits de Host: 24 bits

• En una clase A se puede tener como máximo:– Número de redes: 2^7 = 128– Número de hosts por red: 2^24 = 16,777,216

0rrrrrrr hhhhhhhh hhhhhhhh hhhhhhhh. ..

19

Direccionamiento IP Clase A

• En una clase A se tiene en consideración lo siguiente:– La dirección de Red 0.x.x.x no es válida.– La dirección de Red 127.x.x.x no es válida – Número de redes válidas: 128 ‐ 2 = 126 (1‐126)

HostRed . Host. Host.

0

1

2

…..

126

127Combinacion

es posibles

La dirección 127.x.x.x es utilizada para una interfaz lógica (loopback).

La dirección 0.x.x.x es utilizada para identificar la red IP.

00000000

00000001

00000010

…..

01111110

01111111

20

Direccionamiento IP Clase A

– La dirección de Host 0´s no es válida: x.0.0.0– La dirección de Host 1´s no es válida: x.255.255.255

– Número de hosts validos por red : 2^24 – 2 = 16,777,214

0 0 0

HostRed . Host. Host.

0 0 10 0 2

….. ….. …..

255 255 254

255 255 255

La dirección x.0.0.0identifica a la dirección de red de clase A.

La dirección x.255.255.255identifica a la dirección Broadcast de la red clase A.

21

Direccionamiento IP Clase A

• Ejemplo 1:– Dirección IP: 10.0.0.15– Máscara de red: 255.0.0.0

• Dirección de red: 10.x.x.x ó 10.0.0.0• Dirección de host: x.0.0.15

– Rangos:• Dirección IP mínima: 10.0.0.1• Dirección IP máxima: 10.255.255.254• Dirección de red: 10.0.0.0• Dirección broadcast: 10.255.255.255

22

Direccionamiento IP Clase A

• Ejemplo 2:– Dirección IP: 90.45.31.100– Máscara de red: 255.0.0.0

• Dirección de red: 90.x.x.x ó 90.0.0.0• Dirección de host: x.45.31.15

– Rangos:• Dirección IP mínima: 90.0.0.1• Dirección IP máxima: 90.255.255.254• Dirección de red: 90.0.0.0• Dirección broadcast: 90.255.255.255

23

Direccionamiento IP Clase B

• El primer y segundo byte indican la dirección de red y el resto la dirección de host:

• Máscara de red:  255.255.0.0• Ejemplos:

– 190.45.6.34– 129.34.0.1– 166.166.0.66

W X Y Z. .

Red Host

.

24

Direccionamiento IP Clase B

• Los primeros bits siempre serán 10• Los bits se utilizarán así:

– Bits de Red: 14 bits– Bits de Host: 16 bits

• En una clase B se puede tener como máximo:– Número de redes: 2^14 = 16,384– Número de hosts por red: 2^16 = 65,536

10rrrrrr rrrrrrrr hhhhhhhh hhhhhhhh. ..

25

Direccionamiento IP Clase B

• En una clase B se tiene en consideración lo siguiente:– Número de redes válidas : 2^14 = 16,384

RedRed . Host. Host.

128

128

128

…..

191

191Combinacion

es posibles

0

1

2

…..

254

255

26

Direccionamiento IP Clase B

– La dirección de Host 0´s no es válida: x.x.0.0– La dirección de Host 1´s no es válida: x.x.255.255– Número de hosts validos por red : 2^16 – 2 = 65,534

0 0

RedRed . Host. Host.

0 10 2

….. …..

255 254

255 255

La dirección x.x.0.0 identifica a la dirección de red de clase B.

La dirección x.x.255.255 identifica a la dirección Broadcast de la red clase B.

27

Direccionamiento IP Clase B

• Ejemplo 1:– Dirección IP: 130.10.0.15– Máscara de red: 255.255.0.0

• Dirección de red: 130.10.x.x ó 130.10.0.0• Dirección de host: x.x.0.15

– Rangos:• Dirección IP mínima: 130.10.0.1• Dirección IP máxima: 130.10.255.254• Dirección de red: 130.10.0.0• Dirección broadcast: 130.10.255.255

28

Direccionamiento IP Clase B

• Ejemplo 2:– Dirección IP: 190.52.45.88– Máscara de red: 255.255.0.0

• Dirección de red: 190.52.x.x ó 190.52.0.0• Dirección de host: x.x.45.88

– Rangos:• Dirección IP mínima: 190.52.0.1• Dirección IP máxima: 190.52.255.254• Dirección de red: 190.52.0.0• Dirección broadcast: 190.52.255.255

29

Direccionamiento IP Clase C

• El primer, segundo y tercer byte indican la dirección de red y el último indica la dirección de host:

• Máscara de red:  255.255.255.0• Ejemplos:

– 220.56.78.9– 201.0.0.45– 192.168.14.5

W X Y Z. .

Red Host

30

Direccionamiento IP Clase C

• Los primeros bits siempre serán 110• Los bits se utilizarán así:

– Bits de Red: 21 bits– Bits de Host: 8 bits

• En una clase C se puede tener como máximo:– Número de redes: 2^21 = 2,097,152– Número de hosts por red: 2^8 = 256

110rrrrr rrrrrrrr rrrrrrrr hhhhhhhh. ..

31

Direccionamiento IP Clase C

• En una clase C se tiene en consideración lo siguiente:– Número de redes validas : 2^21 = 2,097,152

RedRed . Red. Host.

192

192

192

…..

223

223Combinacion

es posibles

0

1

2

…..

254

255

0

1

2

…..

254

255

32

Direccionamiento IP Clase C

– La dirección de Host 0´s no es válida: x.x.x.0– La dirección de Host 1´s no es válida: x.x.x.255– Número de hosts válidos por red : 2^8 ‐2 = 254

0

RedRed . Red. Host.

12

…..

254

255

La dirección x.x.x.0 identifica a la dirección de red de clase C.

La dirección x.x.x.255 identifica a la dirección Broadcast de la red clase C.

33

Direccionamiento IP Clase C

• Ejemplo 1:– Dirección IP: 200.0.18.15– Máscara de red: 255.255.255.0

• Dirección de red: 200.0.18.x ó 200.0.18.0• Dirección de host: x.x.x.15

– Rangos:• Dirección IP mínima: 200.0.18.1• Dirección IP máxima: 200.0.18.254• Dirección de red: 200.0.18.0• Dirección broadcast: 200.0.18.255

34

Direccionamiento IP Clase C

• Ejemplo 2:– Dirección IP: 195.15.4.31– Máscara de red: 255.255.255.0

• Dirección de red: 195.15.4.x ó 195.15.4.0• Dirección de host: x.x.x.31

– Rangos:• Dirección IP mínima: 195.15.4.1• Dirección IP máxima: 195.15.4.254• Dirección de red: 195.15.4.0• Dirección broadcast: 195.15.4.255

Configuración y pruebas del Protocolo TCP/IP

35

36

Configuración de IP

• Se debe configurar los siguientes valores del protocolo IP en los hosts:– Dirección IP– Máscara de red– Dirección IP del router (opcional)Para comunicarse con otra red.

– Dirección IP del servidor DNS (opcional)Si se quiere resolver un nombre (como www.intel.com) a su respectiva dirección IP.

37

Configuración de IP

Configuración IP en una red

38

Server01 Server02PC01 PC02

Item Server01 Server02 PC01 PC01

Dirección IP 10.0.0.1 10.0.0.2 10.0.0.3 10.0.0.4

Máscara de red 255.0.0.0 255.0.0.0 255.0.0.0 255.0.0.0

IP del router - - - -

IP del DNS - - - -

Configuración IP en 2 redes

39

Server01 Server02PC01 PC02Router

Item Server01 PC01 Router Server02 PC02

Dirección IP 10.0.0.1 10.0.0.2 10.0.0.3180.1.1.1

180.1.1.2 180.1.1.3

Máscara de red

255.0.0.0 255.0.0.0 255.0.0.0255.255.0.0

255.255.0.0 255.255.0.0

IP del router 10.0.0.3 10.0.0.3 - 180.1.1.1 180.1.1.1

E1E0

40

Direcciones IP Públicas

• InterNIC asigna las direcciones públicas dentro del espacio público de direcciones que consiste en todas las posibles direcciones unicast en la Internet mundial 

• InterNIC asignaba ID de red con clase a las organizaciones conectadas a Internet sin tener en cuenta su ubicación geográfica. Hoy en día InterNIC asigna bloques de direcciones a los ISP según su ubicación geográfica.

• Los ISP subdividen los bloques asignados entre sus clientes 

Direcciones IP Privadas

• Los únicos hosts que requieren direcciones de IP públicas son los que se comunican directamente a Internet como son por ejemplo los servidores Web o los servidores de correo.

• Las autoridades de Internet han creado un espacio privado de direcciones, las cuales no pueden conectarse directamente a Internet.

• Los hosts con direcciones privadas requieren de un traductor de direcciones para conectarse a Internet.

41

Rango de Direcciones Privadas por clase

42

Clase Rango Nro. de redes

A 10.0.0.0 1

B 172.16.0.0 – 172.31.0.0 16

C 192.168.0.0 – 192.168.255.0 256

43

Ipconfig

• Es un programa que muestra los valores de la configuración IP de cada una de las tarjetas de red.

• Ipconfig se utiliza en Windows 2000 o posterior.

Ipconfig /all

44

Ping

• Este comando de diagnóstico verifica el estado de las conexiones con uno o varios hosts remotos.

• Envía varios paquetes y espera que se los devuelva, al final calcula el tiempo que se demoró en llegar hasta su destino. 

45

Referencias

• Dirección IP (s.f.). Wikipedia. Consultado el 04 de abriil 2014 desde http://es.wikipedia.org/wiki/Direcci%C3%B3n_IP

46