Curso Básico Redes IP

Curso básico de redes IP

29/Junio/2012

Curso básico de redes IP

Índice

• Introducción• Nivel físico• Nivel enlace de datos• Nivel de red• Nivel de transporte• Nivel de aplicación• Programas

INTRODUCCIÓN

Curso básico redes IP

Open system interconnection

Normativa formada por 7 capas

que define las diferentes fases

por las que deben pasar los

datos para viajar de un

dispositivo a otro sobre una red

de comunicaciones

INTRODUCCIÓN


Conceptos conversión Binaria-Hexadecimal

Binario 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

Hexadecimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

Decimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 byte = 8 bits

Ej.

Binario Decimal Hexadecimal

0000 1000 8 8

1000 1000 136 88

1111 1111 255 FF

1 0001 0000 ? ?

INTRODUCCIÓN


Conceptos conversión Binaria-Hexadecimal

Binario 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

Hexadecimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

Decimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 byte = 8 bits

Ej.

Binario Decimal Hexadecimal

0000 1000 8 8

1000 1000 136 88

1111 1111 255 FF

1 0001 0000 272 110

NIVEL FÍSICO


Topología de red

Forma en que está diseñada la red. Debemos diferenciar

entre topología Física (Hardware) y topología Lógica

(Software).

Bus Estrella

Árbol Anillo

Malla

NIVEL FÍSICO


Topología de red

Ej. Topología en anillo típica

Topología Lógica:

Topología Física:

Los equipos se comunican por turnos

Todos lo equipos están conectados a una unidad de distribución

NIVEL FÍSICO


Tipos de concentradores

En una red Ethernet típica encontraremos principalmente 3

tipos de elementos concentradores (Hubs, Switchs,

Routers)

• Hub: Repite a todos sus puertos de red las señales

que le lleguen de cualquier puerto de red.

• Switch: Distribuye cada dato a la máquina que le

corresponde.

NIVEL FÍSICO


Tipos de concentradores

En una red Ethernet típica encontraremos principalmente 3

tipos de elementos concentradores (Hubs, Switchs,

Routers)

• Router: Su función es unir redes distintas(Trabaja en niveles superiores de la torre OSI)

Router ADSL

NIVEL FÍSICO


Topología de red y tipos de concentradores

Ej. Cual es la topología lógica y física de un HUB?

Topología Lógica:

Topología Física:

NIVEL FÍSICO


Topología de red y tipos de concentradores

Ej. Cual es la topología lógica y física de un HUB?

Topología Lógica:

Topología Física:

BUS

ESTRELLA

NIVEL FÍSICO


Cableado Ethernet

Tres tipos de cableado posibles:

• Coaxial

• Par trenzado

• Fibra óptica

NIVEL FÍSICO


Cableado Ethernet

Cables Par Trenzado

FTP: Foiled Twisted Pair (Apantallado)

UTP: Unshieldesd Twisted Pair (No apantallado)

RJ45 no apantallado

RJ45 apantallado

NIVEL FÍSICO


Cableado Ethernet

Cables Par Trenzado

FTP: Foiled Twisted Pair (Apantallado)

UTP: Unshieldesd Twisted Pair (No apantallado)

RJ45 no apantallado

RJ45 apantallado

Categoría · 5: 100Mbit · 5e y 6: 1Gbit

NIVEL FÍSICO


Cableado Ethernet

Cables Par Trenzado

A

B

B más común

NIVEL FÍSICO


Cableado Ethernet

Cables Par Trenzado

NIVEL FÍSICO


Cableado Ethernet

Como crimpar un cable de par trenzado en RJ45

1

Pelar y

separar

hilos

2

Ordenar y

juntar

3

Cortar

4

Enfundar y

crimpar

NIVEL FÍSICO


Cableado Ethernet

Ej 1. Crimpar un cable transparente con pin1 color azul

Ej 2. Crimpar un cable cruzado con pin 1 color

marron/blanco

NIVEL FÍSICO


Cableado Ethernet

Un par de conceptos del Ethernet:

Half Duplex vs Full Duplex

-Half duplex 2 hilos para RX y TX, tiene colisiones, solo baja

velocidad

-Full Duplex 4 hilos para RX y TX, no colisiones, altas

velocidades

Distancias cableados:

TecnologíaVelocidad de transmisión

Tipo de cableDistancia máxima

Topología

10Base2 10 Mbps Coaxial 185 mBus (Conector T)

100BaseTX 100MbpsPar Trenzado (categoría 5UTP)

100 m

Estrella. Half Duplex (hub) y Full Duplex (switch)

100BaseFX 100Mbps Fibra óptica 2000 mNo permite el uso de hubs

NIVEL FÍSICO


Cableado Ethernet

Ej 1. Crimpar un cable transparente con pin1 color azul

Ej 2. Crimpar un cable cruzado con pin 1 color

marron/blanco

NIVEL FÍSICO


Otros conceptos varios

LAN: Local Area Network

Ethernet: Estándar de redes de area local

Gigabit Ethernet: Red Ethernet a velocidad de 1Gbit/s

POE: Power Over Ethernet (Alimentación a través de

Ethernet)

(Usa los pares libres del Ethernet para suministrar

alimentación a los dispositivos POE) (No hay problema en

mezclar equipos POE y no POE)

WIFI: Estándar de comunicación inalámbrica IEEE 802.11

(b, g, n – 11, 54, 300Mbps) (Encriptación WEP, WPA, WPA2)

NIVEL FÍSICO


Otros conceptos varios telefonía móvil

GSM: Red de telefonía móvil

GPRS: Extensión de datos a través de GSM de 2ª generación

(Internet a 128kbits/s Down y 32kbits/s Up Max. Aprox.)

3G: Extensión de datos a través de GSM de 3ª generación

(Internet a 21Mbits/s Down y 1Mbits/s Up Max. Aprox.)

Modem vs Router móvil:Modem Router

Inteligencia No Si

Puerto Conexión Serie Ethernet

Compatibilidad Limitada (Drivers) Ethernet IP

Conexiones 1 puesto Multipuesto

NIVEL ENLACE DE DATOS


Dirección MAC

Dirección física e identificador único para cualquier dispositivo

Ethernet

Tiene la forma xx:xx:xx:xx:xx:xx (48 bits = 6 bloques hexadecimales)

24 primeros bits identifican fabricante, 24 últimos identifican dispositivo

NIVEL ENLACE DE DATOS


Protocolo Ethernet

Protocolo a nivel de enlace más usado en las redes locales.

NIVEL DE RED


Direccionamiento IP

Ej.

123

NIVEL DE RED


Dirección IP

Etiqueta numérica que identifica de manera lógica un

dispositivo dentro de una red que utilice protocolo IP.

IPv4 tiene la forma xxx.xxx.xxx.xxx (32 bits = 4 bloques

decimales 0-255)

Rangos IP reservados para uso privado (No existen en

Internet)

• 10.0.0.0 a 10.255.255.255

• 172.16.0.0 a 172.31.255.255

• 192.168.0.0 a 192.168.255.255

NIVEL DE RED


Dirección IP

NIVEL DE RED


Dirección IP

Direcciones IP especiales y restricciones

• 0.0.0.0 está reservada, no se puede usar

• bits de host a 0 se denomina dirección de red, no puede

ser usada como dirección de un dispositivo

Ej. IP=192.168.1.0 Netmask: 255.255.255.0

• bits de host a 1 se denomina dirección de broadcast, no

puede ser usada como dirección de un dispositivo, sirve para

mandar un paquete a todos los host de la red

Ej. IP=192.168.1.255 Netmask: 255.255.255.0

• 127.x.x.x sirve para designar el propio equipo local

NIVEL DE RED


Máscara de subred (Netmask)

Combinación de bits que nos permite delimitar que parte de la

dirección IP define la red y que parte define el equipo.

Se expresa igual que la dirección IP, xxx.xxx.xxx.xxx (32 bits)

Ej. IP=192.168.1.5 , Netmask=255.255.255.0

Dirección de red = 192.168.1.0

Host = 5

Expresado en binario

IP = 192.168.1.5

11000000.10101000.00000001.00000101

Netmask = 255.255.255.0 11111111 . 11111111 .

11111111. 00000000

Host@ Red

NIVEL DE RED



Ej. La IP 192.168.15.100 y la IP 192.168.16.200 ambas con

Netmask 255.255.240.0 pertenecen a la misma red?

NIVEL DE RED



Ej. La IP 192.168.15.100 y la IP 192.168.16.200 ambas con

Netmask 255.255.240.0 pertenecen a la misma red?

Expresado en binario

Netmask = 255.255.240.0 11111111 .

11111111 .11110000.00000000

IP = 192.168.15.100

11000000.10101000 .00001111.01100100

IP = 192.168.16.200

11000000.10101000.00010000.11001000

Host

@ Red

NIVEL DE RED


Puerta de enlace (Gateway)

Dirección del equipo la función del cual es interconectar

redes distintas (Por ej. un Router)

Funcionamiento:

Si @IP destino no está dentro de nuestra red Mandamos

el paquete IP al Gateway, el se encarga de mandar-lo donde

corresponda si puede.

NIVEL DE RED



Ej.

Configuración PCs:PC1: IP(10.0.0.5) Netmask (255.255.255.0) Gateway (10.0.0.1)PC2: IP(10.0.0.32) Netmask (255.255.255.0) Gateway (10.0.0.1)PC3: IP(192.168.1.8) Netmask (255.255.255.0) Gateway (192.168.1.1)PC4: IP(192.168.5.8) Netmask (255.255.255.0) Gateway (192.168.1.1)

Que debería modificar para mandar un mensaje entre PC1 y PC4 y un mensaje entre PC2 y PC3?

NIVEL DE RED



Ej.

Añadir un Router

Configuración PCs:PC1: IP(10.0.0.5) Netmask (255.255.255.0) Gateway (10.0.0.1)PC2: IP(10.0.0.32) Netmask (255.255.255.0) Gateway (10.0.0.1)PC3: IP(192.168.1.8) Netmask (255.255.255.0) Gateway (192.168.1.1)PC4: IP(192.168.5.8) Netmask (255.255.255.0) Gateway (192.168.5.1)

Modificar gateway PC4

NIVEL DE TRANSPORTE


Protocolos TCP vs UDP

El nivel de transporte se encarga de que los datos se transmitan

libres de errores.

Tenemos 2 posibles opciones TCP y UDP.

NIVEL DE TRANSPORTE



TCP (Transmission Control Protocol)

-Orientado a conexión

-Asegura que los datos han sido recibidos sin errores y en el

orden correcto

-Introduce el concepto de Puerto

NIVEL DE TRANSPORTE



TCP (Transmission Control Protocol)

InicioConn.

FinConn.

TransmisiónDatos

NIVEL DE TRANSPORTE



UDP (User Datagram Protocol)

-No Orientado a conexión

-No Asegura que los datos han sido recibidos y pueden llegar

desordenados

-Protocolo más ligero que TCP

-Usado en comunicaciones de

muy pocos datos y donde no

tiene sentido la retransmisión

como en el caso de audio

NIVEL DE TRANSPORTE


Concepto de Puerto lógico

-Zona de memoria de un equipo de la red donde se

almacenará temporalmente la información de una

comunicación.

-Se identifican por un número del 1 al 65.535

-Podemos usar cualquiera pero entre el 1 y el 1024 se suelen

usar para aplicaciones comunes conocidas como ftp (21), telnet

(23), http (80), pop3 (110), ntp (123), …

-Los puertos nos permiten simultanear en una misma máquina

múltiples conexiones para distintas aplicaciones

NIVEL DE TRANSPORTE



Ej. Router

ADSL

NIVEL DE TRANSPORTE



Ej.

Internet

PC1- FTP (21)PC2- PowerStudio (80)PC3- PowerStudio (80) y Telnet (23)PC4- Dispositivo secreto (23, 5000)

-Einstein quiere monitorizar el consumo de su lab con PS del PC2 y subir sus trabajos al FTP de PC1

-Batman quiere usar los 2 servicios del dispositivo secreto y mandar mensajes al servidor telnet

-El mono quiere monitorizar los 2 PowerStudios y chatear con batman por telnet

NIVEL DE TRANSPORTE



Ej. PC1 (192.168.0.101) - FTP (21)PC2 (192.168.0.102) - PowerStudio (80)PC3 (192.168.0.103) - PowerStudio (80) y Telnet (23)PC4 (192.168.0.104) - Dispositivo secreto (23, 5000)

-Einstein quiere monitorizar el consumo de su lab con PS del PC2 y subir sus trabajos al FTP de PC1

-Batman quiere usar los 2 servicios del dispositivo secreto y mandar mensajes al servidor telnet de PC3

-El mono quiere monitorizar los 2 PowerStudios y chatear con Batman por telnet

-Como configuramos el router?-A que puertos se conectaranestos personajes?

NIVEL DE TRANSPORTE



Ej.

-Einstein se conectará a los puertos 21 y 80 de la IP externa-Batman se conectará a los puertos 23, 2323 y 5000-Mono se conectará a los puertos 80, 8080 y 23

Aplicación Puerto Externo

Puerto Interno

Protocolo Dirección IP

FTP 21 21 TCP 192.168.0.101

PS 1 80 80 TCP 192.168.0.102

PS 2 8080 80 TCP 192.168.0.102

Telnet PC3 23 23 TCP 192.168.0.103

Secreto1 PC4 2323 23 ? 192.168.0.104

Secreto2 PC4 5000 5000 ? 192.168.0.104

NIVEL DE APLICACIÓN


DEFINICIÓN PROTOCOLOS

-Aquí están contenidos los protocolos de alto nivel usados

por las aplicaciones que usamos cada día.

-Como usuarios interactuamos con aplicaciones que nos

evitan tener que tratar directamente con el protocolo

Ej.

-Internet Explorer: trabaja con protocolo http, https, ftp, …

-Outlook: trabaja con protocolos como pop3, smtp, …

-Windows: trabaja con protocolos como DNS, DHCP, …




-HTTP (Hyper text transfer protocol): Para acceder a páginas

web

-HTTPS (HTTP Seguro): Páginas web seguras

-NTP (Network time protocol): Para sincronizar relojes

-XML (Extensible markup languaje): Protocolo para codificar

datos o documentos de forma sencilla, legibles por personas

y ordenadores

-SMTP (Simple mail transfer protocol): Para mandar y recibir

correos

-POP3 (Post Office Protocol v3): Para almacenar correos

-NAT (Network Address Translation): Mecanismo para

intercambiar datos entre 2 redes distíntas (Lo que hemos

visto en apartado de puertos)

-Proxy: Servidor que realiza una acción en representación de

otro




DHCP

Protocolo que permite a un dispositivo de una red IP obtener

sus datos de conexión de forma automática (@IP, Netmask,

Gateway, DNS)




DNS y DDNS

-Domain Name System y Dynamic DNS

-La misión del DNS es convertir nombre inteligibles para las

personas en identificadores binarios asociados con esos

equipos.

Ej. www.google.es equivale a la IP 74.125.230.248

-Las @IP pueden cambiar a menudo, por ello existen los

servidores de DNS en internet que mantienen las tablas de

correspondencias




DNS

-Los ordenadores solo entienden

de bits, sin DNS olvidaros de

nombres incluso en redes

locales

-Si conocéis @IP no necesitáis

DNS

-Al dar de alta una web en

internet las tablas DNS pueden

tardar varias horas en

actualizarse




DNS Dinámico

Actualización en tiempo real de la @IP que corresponde a un

nombre

Ej. Tenemos un ordenador con PowerStudio conectado a un

ADSL con IP dinámica (IP va cambiando), queremos

monitorizar-lo des de internet.

Posible solución: Contratamos un servicio de DNS dinámico

(como www.dyndns.com), instalamos un programa en el

ordenador con PS que mandará la @IP al servidor de dyndns

cuando varíe y este mantendrá así siempre una

correspondencia entre un nombre y la @IP actualizada.

APLICACIONES BÁSICAS


Consola de MS-DOS

Inicio-> Ejecutar-> cmd.exe



IPCONFIG (IFCONFIG en Linux)

Aplicación de consola que muestra los valores de TCP/IP que

están configurados en esa máquina.



PING

Utilidad de diagnosis usada principalmente para comprobar el

estado de una conexión.



PING

Algunos parámetros

son muy usados

Como

-t (repetir indefin.)

-n (repetir n veces)

-l (mod. Tamaño)

Ej.

Ping 8.8.8.8 –n 50



ARP

Siglas de Addres resolution protocol. En ventana de comandos

encontramos el programa arp.exe

ARP nos permite ver y modificar la tabla de conversión de

direcciones IP a direcciones MAC que contiene nuestro

ordenador

Este protocolo es lo que usan los programas como

TCPSetup.exe y demás para asignar una dirección IP a un

equipo del cual conocemos solo la MAC



ARP

ARP -a -> Muestra tablas de correspondencias

ARP –s @IP @MAC -> Modifica una entrada de la tabla



ARP

Ej. Llegamos a una instalación, hay un ordenador con Windows

y un TCP2RS+ con @MAC 00-4c-22-54-68-12 conectado a la

red pero sin configurar, no tenemos ningún programa más que

Windows, como le asignamos una @IP para poder trabajar

con él?



ARP

PASO 1: Descubrir nuestro rango de IP’s (IP y netmask)



ARP

PASO 2: Comprobar que la @MAC del TCP2RS+ no está en

nuestra tabla



ARP

PASO 3: Comprobar que la @IP que queramos asignar al

TCP2RS+ está libre



ARP

PASO 4: Asignar una @IP a la @MAC del dispositivo en la

tabla ARP



ARP

PASO 5: Comprobamos que la asignación se ha realizado

correctamente



ARP

PASO 6: Ya podemos dirigirnos al equipo mediante la IP que

hemos asignado, pero esta IP solo está en nuestra tabla

ARP, no en el dispositivo

Ahora deberemos abrir el navegador web, colocar la @IP que

hemos asignado (192.168.1.200), se nos abre la web interna

del conversor TCP2RS+ y le asignamos una IP de forma

definitiva

APLICACIONES AVANZADAS


ANALIZADORES DE REDES (SNIFFERS)

Softwares especializados para analizar a bajo nivel el tráfico de

una red, pudiendo analizar datos y protocolos bit a bit.

Gracias por su atención

www.circutor.es

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