Ch 10-v3.0

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UNAB CAPITULO CAPITULO 10 10 FUNDAMENTOS DE FUNDAMENTOS DE SUBREDES Y SUBREDES Y ENRUTAMIENTO ENRUTAMIENTO

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  • 1. UNABCAPITULO 10 FUNDAMENTOS DESUBREDES Y ENRUTAMIENTO

2. UNAB 1. PROTOCOLOS ENRUTADOS, ENRUTABLES Y DEENRUTAMIENTO 3. Protocolos Enrutados y de enrutamiento. Un protocolo describe lo siguiente:UNAB El formato que el mensaje debe tener La forma como las computadoras intercambian informacin Protocolo Enrutado / Enrutable: Protocolo de red que proporciona informacin para permitir que se enve un paquete desde un host a otro en base al esquema de direccionamiento Permite a los routers re-enviar datos entre nodos de diferentes redes. Definen los formatos de datos dentro de un paquete Para que un protocolo sea enrutado, debe tener la capacidad de asignar un nmero de red y un nmero de host a cada dispositivo individual. IP, IPX, Apple Talk 4. Protocolos Enrutados y de enrutamiento. Protocolo de Enrutamiento:UNAB Soporta protocolos enrutados proporcionando los mecanismos para compartir informacin de enrutamiento. Mensajes de protocolos de enrutamiento se mueven entre los routers Permite a los routers comunicarsen con otros routers para mantener sus tablas. Ejemplos de protocolos de enrutamiento TCP/IP: RIP, IGRP, EIGRP, OSPF 5. Panormica del Enrutamiento Enrutamiento:UNAB Es una funcin Capa 3 de OSI Proceso consistente en encontrar la ruta ms eficiente desde un dispositivo a otro. Dispositivo que lleva a cabo el proceso de enrutamiento es el router Router: Interconecta segmentos de red o redes enteras. Pasan tramas de datos entre redes en base a la informacin de capa 3 Toman decisiones lgicas acerca de la mejor ruta para la entrega de datos en una red y despus, dirigen los paquetes al puerto de salida apropiado. El proceso de encapsulacin / desencapsulacin se efecta cada vez que un paquete pasa a travs de un router 6. Panormica del Enrutamiento Funciones de un router:UNAB Mantener las tablas de enrutamiento y asegurarse de que otros routers conozcan los cambios en la topologa Enrutar los paquetes. Routers utilizan una o ms mtricas de enrutamientopara determinar la ruta ptima por la que debeenviarse el trfico de la red. Mtrica de Enrutamiento: valor que se utiliza paradeterminar la conveniencia de una ruta Protocolos de enrutamiento utilizan distintascombinaciones de criterios para determinar lamtrica de enrutamiento. 7. Enrutamiento frente a Conmutacin Principal diferencia: capaUNABdonde ocurre Enrutamiento y conmutacinusan diferente informacin en elproceso de mover datos de unorigen a un destino Conmutacin interconectasegmentos que pertenecen a lamisma subred o red lgica:dominio de difusin. Enrutamiento de capa 3,mueve datos entre dominios dedifusin. 8. Enrutamiento frente a ConmutacinUNAB 9. Enrutamiento frente a ConmutacinUNAB Resumen de Diferencias 10. Determinacin de Ruta. Proceso que un router utiliza para seleccionar elUNABsiguiente salto hacia el destino ltimo de un paquete. Ocurre en la capa de red Permite que un router evale las rutas disponibles aun destino para establecer la mejor forma demanipular un paquete. Servicios de enrutamiento utilizan la informacin de latopologa de la red para evaluar las rutas de red. Direccin de red ayuda al router a identificar la rutadentro de la red. 11. Determinacin de Ruta.UNAB Routers aprenden rutas: Estticamente: Routers configurados manualmente. Rutas estticas Dinmicamente: Aprenden de otros routers usando protocolos de enrutamiento. Rutas dinmicas. Routers usan determinacin de ruta para decidir por culpuerto enviar un paquete para que contine su viaje. Cada router que atravieza un paquete: salto (hop). 12. Tablas de Enrutamiento. Routers usan protocolos de enrutamiento para construirUNABy mantener tablas de enrutamiento. Tablas contienen informacin de rutas que ayudan en elproceso de determinacin de rutas. Informacin de las tablas vara dependiendo delprotocolo usado. Informacin de las tablas: Tipo de Protocolo Destino/Asociacin Siguiente salto Mtrica de enrutamiento Interfaz de salida 13. Tablas de Enrutamiento.UNAB Routers se comunican con otros routers para mantenersus tablas de enrutamiento. (A travs de mensajes deenrutamiento) Algunos protocolos transmiten peridicamente mensajesde actualizacin, mientras que otros solo los transmitencuando ocurren cambios en la topologa de la red. Algunos protocolos transmiten las tablas enteras deenrutamiento, mientras que otros solo transmiten lasrutas que han cambiado. 14. Algoritmos de Enrutamiento y Mtricas Algoritmos de enrutamiento dependen de las mtricas para tomarUNABsus decisiones. Algoritmos de enrutamiento tienen una o ms de los siguientesobjetivos de diseo Optimizacin. Seleccin mejor ruta. Simplicidad y baja sobrecarga. Procesador y memoria Router Robustez y estabilidad. Funcionamiento en situaciones crticas Flexibilidad: Adaptarse rpidamente a cambios de la red. Rpida convergencia: Acuerdo para routers en rutas disponibles. Algoritmos de enrutamiento usan diferentes mtricas paradeterminar la mejor ruta. Algoritmos de enrutamiento generan un nmero llamado el valor dela mtrica para cada ruta. Algoritmos de enrutamiento sofisticados usan combinacin devarias mtricas, combinndolas en una sola mtrica compuesta. 15. Algoritmos de Enrutamiento y Mtricas.Mtricas ms comunmente usadas:UNAB Ancho de banda: capacidad de datos del enlace. Retardo: Tiempo necesario para mover un paquete a lo largo del enlace. Carga: Cantidad de actividad en un recurso de red, como un router o un enlace. Confiabilidad. Tasa de error de cada enlace de red. Conteo de saltos: Nmero de routers que debe atravesar un paquete para llegar a su destino Ticks. Demora en un enlace usando ticks de reloj. 1/18 de seg. Costo. Valor arbitrario basado en ancho de banda, costo monetario, asignado por un administrador 16. Algoritmos de Enrutamiento y Mtricas.UNAB 17. Protocolos de Enrutamiento Interior yExterior. Sistema Autnomo:UNAB Red o conjunto de redes bajo una administracin comn. Consiste de routers que presentan una visin consistente de enrutamiento del mundo externo. La IANA asigna nmeros de sistema autnomo. Nmero de 16 bits. Familias de protocolos de enrutamiento: Protocolos de Gateway Interno (IGP): enrutan datos dentro de un sistema autnomo RIP y RIPv2. Protocolo de Informacin de Enrutamiento. IGRP. Protocolo de Enrutamiento de Gateway Interno EIGRP. Protocolo de Enrutamiento de Gateway Interno Mejorado. OSPF. Open Shortest Path First. IS-IS. Protocolo de Sistema Intermedio a Sistema Intermedio Protocolos de Gateway Externo (EGP): enrutan datos entre sistemas autnomos BGP 18. IGP y EGP.UNAB 19. Protocolos de Enrutamiento por Vector Distancia y Estado de Enlace. Las categoras de Vector Distancia y Estado de EnlaceUNABdescriben cmo los routers interactan entre si en trminos deactualizaciones de enrutamiento. Vector distancia: determinan la distancia (conteo de saltos) ydireccin (vector) a cualquier enlace en la red. Distancia: conteo de saltos Routers que usan algoritmos de V-D envan toda o parte de sus entradas de las tablas de enrutamiento a routers adyacentes peridicamente Este proceso ocurre as no haya cambios en la red: Enrutamiento por rumor. Protocolos V-D utilizan el algoritmo Bellman-Ford para calcular mejores rutas Ejemplos de protocolos V-D: RIP (ms comn en Internet), IGRP (Propietario de Cisco) 20. Vector Distancia y Estado de Enlace. Estado de Enlace: Solo envan actualizaciones cuando hanUNABocurrido cambios en la red. Responden rpidamente a los cambios en la red enviandoactualizaciones de activacin solo cuando se ha producido uncambio en la red Envan actualizaciones peridicas Refrescos de estado de enlace (LSA) a intervalos largos de tiempo (30 minutos) Cuando una ruta o enlace cambia, el dispositivo que lo detectagenera un LSA y lo enva a todos los dispositivos vecinos. Cada vecino toma una copia del LSA, actualiza su BD topolgica yenva el LSA a sus vecinos Estos algoritmos usan sus bases de datos para encontrar lasmejores rutas a travs de la red y alimentar la tablas deenrutamiento. (Usan algoritmo de Dijkstra) Ejemplos: OSPF, IS-IS 21. Protocolos de Enrutamiento. RIP:UNAB Protocolo V-D Usa conteo de saltos como mtrica para determinar el vector a cualquier enlace. (Menor nmero de saltos, pero no ms rpida) No enruta paquetes que sobrepasen los 15 saltos RIPv1 requiere que todos los dispositivos usen la misma mscara de subred, porque no incluye esta informacin en sus tablas. (Enrutamiento Classful) RIPv2 proporciona un prefijo de enrutamiento y envan informacin de mscaras de subred en actualizaciones de enrutamiento. (Enrutamiento Classless). 22. Protocolos de Enrutamiento.UNAB Con protocolos de enrutamiento Classless, diferentes subredes dentro de una misma red pueden tener diferentes mscaras de subred. (Enmascaramiento de subredes de longitud variable VLSM) IGRP. Protocolo V-D desarrollado por Cisco. Desarrollado para problemas de direccionamiento en redes grandes. Selecciona la ruta ms rpida basado en: Retardo, ancho de banda, carga y fiabilidad. Usa solo enrutamiento Classful Tiene un lmite de conteo de saltos ms alto que RIP 23. Protocolos de Enrutamiento. OSPF.UNAB Protocolo L-S (Estado de Enlace) desarrollado por IETF en 1998. Trata necesidades de direccionamiento en redes grandes, escalables que no son soportadas por RIP IS-IS Protocolo L-S usado para enrutar protocolos con excepcin de IP. IS-IS Integrado es una implementacin expandida que soporta varios protocolos includo IP. EIGRP Protocolo propietario de Cisco. V-D, con funciones de L-S. Hbrido Versin avanzada de IGRP: Superior eficiencia de operacin, rpida convergencia y baja sobrecarga del ancho de banda. 24. Protocolos de Enrutamiento.UNAB BGP. Protocolo de Gateway Externo (EGP) Intercambia informacin de enrutamiento entre sistemas autnomos mientras garantiza seleccin de rutas libres de ciclos Principal protocolo usado por grandes compaas e ISPs BGP4 es la primera versin de BGP que soporta Enrutamiento entre Interdominios Sin Clases (CIDR) y agregacin de rutas. No usa mtricas comunes. Toma decisiones basadas en polticas de red o reglas usando varios atributos de rutas BGP 25. IP como protocolo enrutadoUNAB Protocolo IP: ms ampliamente usado en esquemas dedireccionamiento de redes jerrquicas. No orientado a conexin, no fiable, entrega de mejoresfuerzo. (No verifica que los datos lleguen al destino) Determina mejor ruta basado en protocolos deenrutamiento De los paquetes solo analiza el encabezado, mas nolos datos. 26. Conmutacin y Propagacin de paquetes dentro de un routerUNAB A medida que un paquete pasa por la red a su destinofinal, los encabezados y la informacin final de la tramade Capa 2 se eliminan y se remplazan en cadadispositivo de Capa 3. Cuando una trama es recibida en una interfaz delrouter: Se extrae la MAC para: Determinar si la trama est direccionada a la interfaz delrouter o si es una difusin En ambos casos la trama es aceptada. La trama se descarta si est destinada a otro dispositivo en elmismo dominio de colisin. 27. Propagacin de paquetes y conmutacindentro de un router Se extrae y verifica el CRCUNAB Si CRC falla, la trama es descartada Si no, se remueve el encabezado y trailer de capa 2 y elpaquete es pasado a capa 3. Se analiza direccin IP destino: Se comprueba si el paquete est destinado al router o siser enrutado a otro dispositivo de la red Si concuerda con una de las direcciones del puerto delrouter: Se remueve encabezado de capa 3 y datos se pasan a capa 4 28. Propagacin de paquetes y conmutacindentro de un routerUNAB Si no concuerda, el paquete debe ser enrutado hacia otro dispositivo en la red: Direccin IP se compara con tabla de enrutamiento Si concuerda con una entrada de la tabla, o si existe una rutapor defecto, el paquete se enva a la interfaz especfica. Si noconcuerda con ninguna entrada y no existe ruta por defecto, elpaquete se descarta Se calcula nuevo CRC, que se adiciona al trailer de la trama, sele agrega encabezado de trama y se transmite el paquete haciaun nuevo dominio de broadcast. 29. Servicios de Red sin conexin frente a servicios de red orientados a Conexin Servicios de Red Sin conexin:UNAB Cada paquete se trata por separado y se envan sin previo aviso a travs de la red. (No se contacta al destino antes de enviar al paquete ) Paquetes pueden tomar diferentes rutas para atravesar la red Paquetes se reensamblan cuando llegan al destino Se conocen tambin como Conmutacin de Paquetes Internet es una gigantesca red, NO ORIENTADA a conexin, en la cual todos los paquetes son entregados y tomados por IP. Capa 4 (Transporte), con TCP, presta servicios orientados a conexin y fiables a IP 30. Protocolo de Internet (IP)UNAB Connectionless Network Services 31. Servicios de Red sin conexin frente a servicios de red orientados a ConexinUNAB Servicios de Red Orientados a la Conexin: Se establece una conexin entre el remitente y el destinatario antes de que se transfieran los datos Todos los paquetes viajan secuencialmente a travs del mismo circuito fsico. Se conocen tambin como Conmutacin de Circuitos 32. Anatoma de un paquete IPUNAB 33. Anatoma de un paquete IPUNAB Versin: Versin de IP actualmente utilizada HLEN: Longitud de la cabecera en palabras de 32 bits Tipo de Servicio: Nivel de importancia asignado por unprotocolo de capa superior Longitud total: longitud del paquete entero Identificacin: Nmero entero que identifica al paquete actual.Nmero de secuencia Sealadores: Control de fragmentacin Protocolo: protocolo de capa superior que recibe los paquetesentrantes (TCP o UDP) Opciones: Permite a IP soportar opciones como la seguridad Relleno: Ceros adicionales aadidos para asegurarse que elencabezado es siempre mltiplo de 32 bits. 34. UNAB CREACION DE SUBREDES 35. Clases de Direcciones IP. Todas las clases de redes pueden ser divididas enUNABsubredes pequeas. Administracin efectiva dedirecciones IP. 36. Razones para crear subredes. Crear subredes: Bits de host deben serUNAB reasignados a bits de red. (Prestar bits) El punto de inicio del prstamo, siempre es el bit ms a la izquierda del campo de host. Razones: Provee flexibilidad de direccionamiento para el administrador de red. Proporciona contencin de broadcast y seguridad a bajo nivel en la LAN 37. Subredes.UNAB EJERCICIOS 38. Subredes.UNAB 1. Dada una red clase B, se requieren crear como mnimo 70 subredes, cada con capacidad para 100 hosts. Determine la mscara de subred que se debe utilizar 2. Cuntas direcciones de host USABLES sepueden obtener de una red clase C conmscara de subred por defecto. 39. Subredes.3. Dada la direccin de host 113.19.150.11 con mscara 255.255.224.0, determinar la direccinUNAB de la subred a la que pertenece este host.4. Dada una red clase A, hallar la mscara apropiadapara acomodar al menos 1200 host por subred.5. Dada la siguiente direccin IP 201.100.11.90, conuna mscara de subred por defecto, determine ladireccin de la red a la cual pertenece este host. 40. Subredes.6. Al aplicarle una mscara /26 a una red clase B,UNABcuntas subredes usables se pueden crear y cuntoshost por subred?7. Cuntos bits hacen parte de la porcin de red + subred y de la porcin de host para una red clase C, utilizando una mscara por defecto? Y utilizando la mscara 255.255.255.240?8. Cules son las direcciones de broadcast y de subred de las PRIMERAS TRES subredes utilizables, de una red 172.16.0.0 con mscara 255.255.248.0 41. Subredes.UNAB9. Qu clase de direccin de red permite pedirprestados 15 bits para crear subredes?10. Cuntas subredes se pueden crear en total si sepiden prestados 4 bits del campo de host?