EtherneteIEEE802.3yArquitecturadeTCP IP

7/24/2019 EtherneteIEEE802.3yArquitecturadeTCP IP

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Ethernet e IEEE 802.3 yArquitectura de TCP-IP

Ing. Luis G. Molero M.Sc.

REDES DE AREA LOCAL


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TEMA 1. SUBCAPA DE CONTROL DE ENLACE LGICO LLC

La subcapa LLC, segn el autor Shaughnessy (2000), se especifican en la norma IEEE 802.2. y se definecomo una subcapa de la capa de enlace de datos, la cual administra las comunicaciones entre dispositivossobre un solo enlace de red. Capaz de soportar servicios orientados a conexin y no orientados de conexin

de mximo esfuerzo. Esta por su parte provee de los siguientes servicios: aplicacin, presentacin, sesin,transporte, red, enlace de datos, fsica, medio, los cuales se describen en el grfico III.1.

Grfico III. 1. Servicios orientados a conexin y no conexin de mximo esfuerzo


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1.1. Control de flujo

Los mecanismos de control de flujo, se realizan frecuentemente en la capa de transporte y en la capa deenlace de datos del modelo OSI. La implementacin de estos protocolos en la capa de enlace de datos, vaunida con el control de errores y son aplicados para que no se produzca prdida de datos entre dos nodos quedesean enviar informacin. No obstante, existen dos mecanismos de control de errores: FEC (Forward ErrorCorrection , Correccin de Errores de Envo) yARQ (Automatic Repeat-reQuest), los cuales se describen en elsiguiente cuadro:

Este mecanismo es utilizado en el control de errores para evitar la prdida deinformacin. Son implementados sobre sistemas que no trabajan en tiemporeal y se basan en el reenvo de paquetes de informacin que contienenerrores. Este protocolo, posee control de flujo a travs de la tcnica deparada y espera (Stop & Wait) y Ventanas deslizantes (Windowing).

ARQ (AutomaticRepeat-reQuest)

Es un mecanismo que permite que los errores sean corregidos al momentode ser decodificados en el receptor, por tanto, no poseen control de flujo.Estos protocolos, son utilizados en sistemas que funcionan en tiempo real yesta accin se ejecuta a travs de la codificacin de bloques o lacodificacin convolucional.

FEC (ForwardErrorCorrection,Correccin deErrores deEnvo)

DescripcinMecanismos

Cuadro III.1. Mecanismos de control de errores.




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Es una tcnica dinmica que establece un nmeroentero (n) que determina que despus de ntramas de datos enviadas se espera recibir unACK.

Esta tcnica permite que una vez que elemisor transmita un paquete de informacinno volver ha transmitir el siguiente paquetehasta no recibir unACK (confirmacin de recibido) NACK(denegacin de recibido) por parte delreceptor, de esta manera establece elcontrol de errores en la transmisin.

Ventanas deslizantes (Windowing)Stop & Wait

1.2. El entramado

Divide una trama en segmentos ms pequeos, que contienen informacin de control para el envo yrecepcin de datos en una red, este a su vez, difiere del protocolo de capa II utilizado en la transmisinde datos.Los entramados de la capa de enlace de datos utilizados en las redes LAN, conocidos como entramado802.3 entramado ethernet constan de los siguientes campos:prembulo, delimitador de inicio,direccin de origen, longitud, data, relleno y fcs. Estos se mencionan en el siguiente grfico.

Grfico III.2. La trama de datos de la IEEE 802.3




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A continuacin, se describen en el cuadro III.2 las tramas de datos sealados en el grfico anterior.

Codifica el control de errores de la trama.CRC

La IEEE 802.3 especifica que una trama no puede tener un

tamao inferior a 64 bytes, por tanto, cuando lalongitud del campo para completar una trama mnimade, al menos, 64 bytes.

Relleno

Es un campo que puede codificar entre 0 y 1.500 bytes.Datos

Este campo de dos bytes codifica los bytes que contiene elcampo de datos. Oscila entre 0 y 1.500.

Longitud datos/Tipo

Campo de 6 bytes, codifica la direccin MAC del equipoorigen.

Direccin de origen

Campo de 6 bytes, codifica la direccin MAC del equipodestino.

Direccin de destino

Campo de 1 byte con la secuencia "10101011" que indica quecomienza la trama.

Inicio

Tiene una extensin de 7 bytes que siguen la secuencia"10101010".

Prembulo

DescripcinTramas de datos

Cuadro III.2. Tramas de datos.




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Asimismo, la diferencia entre la trama Ethernet con respecto a la IEEE 802.3, es el campo de tipo queestablece el protocolo de red de alto nivel asociado al paquete, mientras que la trama IEEE 802.3,establece la longitud del campo de datos.

Los segmentos que componen el entramado de capa dos, permiten conocer cuales son los equipos queintervienen en el envo de paquetes a travs de la direccin origen y destino del paquete, cuales son losdatos que se envan en esa transmisin a travs del campo de datos, y la tcnica de control de erroresempleada a travs de FSC (Secuencia de verificacin de trama).




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TEMA 2. SUBCAPA DE CONTROL DE ACCESO AL MEDIO MAC

Comer (1997) expresa que la subcapa MAC determina, a travs del direccionamiento, que lacomunicacin entre dos nodos se de lugar y como cada nodo tendr acceso al medio de transmisin dela red de comunicaciones, definiendo esquemas como el token y la tcnica de acceso CSMA/CD

2.1. Direccionamiento MAC

Para permitir el envo de tramas a travs de una red, se hace necesario que cada trama de datoscuente con una direccin origen y una direccin destino.La subcapa MAC ( vnculo:http://www.uazuay.edu.ec/estudios/sistemas/teleproceso/apuntes_1/mac.htm) determina a travs deldireccionamiento, la capacidad de que esa comunicacin se de lugar.Las direcciones MAC, denominadas direcciones planas, direcciones ethernet en algunos casos

direcciones de hardware, son cifradas en hexadecimal que se encuentran de forma nica en cada piezade hardware, en este caso en particular; en cada tarjeta de red interfaz de router. Ellas, cuentan conun nmero mximo de 48 bits de los cuales:




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La primera mitad es un identificador exclusivo de organizacinOUI y son entregados por la IEEE.La segunda mitad es proporcionada por el fabricante de la pieza, un ejemplo de esto se caracteriza en elsiguiente grfico:

Grfico III.3. Direccionamiento MAC




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2.2. Gestin de la comunicacin

Existen dos protocolos capaces de gestionar la comunicacin entre dos computadores dentro de una red: atravs de un token y un Protocolo CSMA/CD, los cuales se describen en el siguiente cuadro:

Cuadro II.3. Proceso de comunicacin entre computadores dentro de una red.

Es una tcnica utilizada sobre redes Ethernet paramejorar su desempeo, el cual trabaja de lasiguiente manera:Un computador enva datos a travs de la red, este,debe estar en modo de escucha antes de transmitir,es decir, el computador debe esperar a que setermine una transmisin de datos antes de que elpueda acceder al mismo bus lgico (medio detransmisin) para enviar datos, de lo contrario, seproducir una colisin debido a que doscomputadoras estarn transmitiendo informacin ala red al mismo tiempo, en este caso el protocolo deDeteccin de Colisiones CD es ejecutado.Por lo tanto, cuando se ejecuta el protocolo deDeteccin de Colisiones, todos los computadores quecomparten el mismo medio fsico suspenden latransmisin de informacin, ejecutando lo que esconocido como el algoritmo de postergacin, esentonces, cuando de forma aleatoria cada uno de losnodos reinicia la transmisin de datos a travs de lared.

Es una tcnica de acceso que determina y define elpase de un testigo (token) de un computador a otropara transmitir datos en una red.Asimismo, al momento de efectuarse la transmisin depaquetes, el computador emisor debe esperar lallegada del token vaci, una ves que este llegue, elcomputador origen ubica los datos dentro del token ylo enva hacia el receptor, una vez que el computadorreceptor recibe el token, este enva un acuse derecibido que informa al emisor que los datos llegaronsatisfactoriamente, este paso es realizado tantasveces hasta que toda la informacin es enviada.

A travs del protocolo CSMA/CDA travs de un token




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En el grfico III.4 se visualiza lo expuesto en el cuadro anterior.

Grfico III. 4 Gestin de la comunicacin

Para mayor informacin visita los siguientes enlaces:

http://www.kalysis.com/hardware/mei/

http://www.lcc.uma.es/~eat/services/proto802/csmacd.html




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TEMA 3. ESTNDARES O NORMAS IEEE 802

El IEEE 802 ( vinculo:http://es.wikipedia.org/wiki/IEEE_802), es un subcomit y grupo de estudio deestndares que forman parte del Instituto de Ingenieros Elctricos y Electrnicos (IEEE), que opera sobreRedes de computadoras, y segn su propia definicin sobre redes de rea local (LAN ) y redes de reametropolitana (MAN ). Adems, se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estndares que formulan, yalgunos de ellos son: 802.1 definicin internacional de redes, 802.2 control de enlaces lgicos, 802.3 redes csma/cd , 802.4 redes token bus (arcnet), 802.5 redes token ring, 802.6 redes de rea metropolitana (MAN),802.7 grupo asesor tcnico de anchos de banda , 802.9 redes integradas de datos y voz, 02.10 grupo asesortcnico de seguridad en redes, 802.11 redes inalmbricas, los cuales se visualizan en el siguiente grfico:




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3.1. 802.1 Definicin internacional de redes

Define la relacin existente entre el grupo de estndares 802 de la IEEE y el modelo de referencia parainterconexin de Sistemas abiertos (OSI) de la ISO (Organizacin internacional de estndares).

Grfico III.5. Estndares IEEE 802




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Esta norma permite que dispositivos (computadoras) puedan conectarse por medio de unpuerto LAN, es decir, puedan establecer conexiones punto a punto.

Ejemplo III.1. 802.1 Definicin internacional de redes

3.2. 802.2 Control de enlace lgicosDefine el protocolo de control de enlace lgico (LLC ) de la IEEE, que asegura que los datos sean transmitidos

de forma confiable por medio de un enlace de comunicacin.

En las redes de datos es preciso establecer un mecanismo por el cual los datos lleguen a sudestino de forma segura para garantizar la calidad del servicio (QoS).

Ejemplo III.2. 802.2 Control de enlace lgicos.

3.3. 802.3 Redes CSMA/CDDefine cmo opera el mtodo de Acceso Mltiple con Deteccin de Colisiones (CSMA/CD) sobre variosmedios: la conexin de redes sobre cable coaxial, cable de par trenzado y medios de fibra ptica . La tasa detransmisin original de este estndar es de 10 Mbits/seg, pero nuevas implementaciones transmiten por sobrelos 1000 Mbits/seg (Gigabit Ethernet) sobre el cables de par trenzado.




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Se establece un mecanismo por el cual las estaciones de trabajo deben enviar datos a lared, uno a la vez, para evitar que una colisin se de lugar, y si ocurre, que cada una deellas se detenga por un momento y comiencen a retransmitir de forma aleatoria.

Ejemplo III.3. 802.3 Redes CSMA/CD.

3.4. 802.4 Redes token bus (Arcnet)

Define esquemas de red de anchos de banda grandes, usados en las industrias. El mismo se deriva delprotocolo de automatizacin de manufactura (MAP ). La red implementa el mtodo token-passing para unatransmisin de bus, este es pasado de una estacin a la siguiente en la red y la estacin puede transmitirmanteniendo el token.

Es el mtodo de acceso de las redes token ring que especifica que un token testigopase por cada estacin para la transmisin de datos por la red.

Ejemplo III. 4. 802.4 Redes token bus (Arcnet).

3.5. 802.5 Redes token ringTambin llamado ANSI 802.1-1985, define los protocolos de acceso, cableado e interfase para redLAN. Por otro lado la IBM, hizo popular este estndar, usando un mtodo de acceso de paso detokens, fsicamente conectados en una topologa estrella, pero lgicamente formando un anillo.




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Define todos los mecanismos que incluyen el sistema de cableado para redes token ring.Sin esta norma sera imposible que dos computadoras pudiesen conectarse en una red deeste tipo.

Ejemplo III.5. 802.5 Redes token ring.

3.6. 802.6 Redes de rea metropolitana (MAN)

Esta norma precisa un protocolo de alta velocidad, donde las computadoras enlazadas comparten un bus dual defibra ptica, usando un mtodo de acceso llamado Bus Dual de Cola Distribuida (DQDB). El bus dual proveetolerancia de fallos para mantener las conexiones si el bus principal se rompe.Por otra parte, el estndarMAN es diseado para proveer servicios de datos, voz y video en un reametropolitana de aproximadamente 50 kilmetros a tasas de 1.5, 45, y 155 Mbits/seg.

Esta norma establece a travs de una serie de estndares; como una red de reametropolitana debe conectarse para ofrecer acceso a la red a todas las computadorasconectadas dentro de la misma.

Ejemplo III.6. 802.6 Redes de rea metropolitana (MAN).

3.7. 802.9 Redes integradas de datos y vozTrabaja en la integracin de trfico de voz, datos y video para las LAN 802 y redes digitales de serviciosintegrados (ISDNS).




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Los nodos definidos en la especificacin incluyen telfonos, computadoras ycodificadores/decodificadores de vdeo (codecs) llamados datos y voz Integrados (IVD).

Ejemplo III.9. 802.9 Redes integradas de datos y voz.

3.8. 802.10 Grupo asesor tcnico de seguridad en redes

Este grupo trabaja en la definicin de un modelo de seguridad estndar que opera sobre una variedad deredes incorporando un mtodo deautenticacin ( vnculo:http://es.wikipedia.org/wiki/Autenticaci%C3%B3n)y encriptamiento ( vnculo:http://aceproject.org/main/espanol/et/ete08.htm).

Prev los mecanismos de seguridad que deben implementarse en redes de rea local yredes de rea metropolitana.

Ejemplo III.10. 802.10 Grupo asesor tcnico de seguridad en redes.

3.9. 802.11 Redes inalmbricas

Trabajan en la estandarizacin de medios como:el radio de espectro de expansin, radio de bandaangosta, infrarrojo, y transmisin sobre lneas de energa . Actualmente esta norma define seis tcnicas demodulacin diferentes que hacen uso del mismo protocolo. Estas se describen en el cuadro III.4.




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Cuadro III.4. Tcnicas de modulacin.

Dirigido para establecer mecanismos de seguridad tales TKIP(Protocolo de Claves Integra Seguras Temporales), y AES(Estndar de Cifrado Avanzado).

IEEE 802.11i

Este estndar inalmbrico ofrece QoS (Calidad de servicio) a nivel

de capa MAC.

IEEE 802.11e:

Conocido tambin como estndar WiMax, su velocidad esta poralrededor de los 600 Mbps.

IEEE 802.11n

opera en la banda de los 2.4 Ghz con una velocidad de 54 Mbps.IEEE 802.11g

Opera en la banda de los 2.4 Ghz con una velocidad entre los 5 ylos 11 Mbps y utiliza el mtodo de acceso CSMA/CD.

IEEE 802.11b

Opera en la banda de 5 Ghz y utiliza 52 subportadoras (OFDM,Multiplexacin por Divisin de Frecuencia Ortogonal) con unavelocidad mxima de 54 Mbps.

IEEE 802.11a

DescripcinTcnicas de modulacin




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Existen por dems, diferentes variaciones de cada una de estos estndares establecidos por la IEEE, tal es el caso dela norma 802.11, cuyas variantes son: 802.11, 802.11b, 802.11g y 802.1n por citar algunas, que establecen diferentesanchos de banda sobre enlaces inalmbricos.

Para mayor informacin visita el siguiente enlace:http://dis.um.es/~lopezquesada/documentos/IES_0506/RAL_0506/doc/UT7.pdf




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TEMA 1. CAPA DE APLICACIN

De a cuerdo con Shaughnessy (2000), esta; es la capa nmero cuatro de la pila de protocolos TCP/IP, lamisma proporciona servicios: de aplicacin, correo electrnico, descarga de archivos, solucin de problemas

de redes y detalles de las capas de presentacin y sesin, descrita en las unidades anteriores.

1.1. Servicios de la capa de aplicacin

La capa de aplicacin, facilita la posibilidad de acceder a servicios de las dems capas definiendo los protocolos

para tal fin, muestra de ello es el protocolo de resolucin de nombre DNS (vnculo:http://usuarios.lycos.es/nachos/8.htm), protocolo sencillo de transferencia de correo electrnico SMTP (vinculo:http://www.wikilearning.com/configurando_la_resolucion_de_nombres_dns-wkccp-20532-10.htm), as comotambin, proporciona aplicaciones de diagnstico de fallas en la red a travs del comando ping, traceroute(vnculo: http://www-gris.det.uvigo.es/wiki/pub/Main/PaginaRsc1/enunciado-ping.pdf)y comandos de consola

telnet, mismos que se explicarn mas adelante.




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1.1. Servicios de la capa de aplicacin

Otros protocolos y servicios conocidos son: el DHCP (Protocolo de Configuracin Dinmica de Hots),Gopher, IMAP4 (Protocolo de Acceso de Mensajes de Internet), IRC (Chat de Internet), NNTP (Protocolo deTransferencia de Correo de Red), SIP (Protocolo de Inicializacin de Sesin), SSH (Secure Shell), RPC(Llamada a Procedimiento Remoto), RTP (Protocolo de Transporte en Tiempo-Real), RTCP(Protocolo deControl RTP), RTSP (Protocolo Streaming en Tiempo Real), TLS/SSL (Transport Layer Security-SecureSockets Layer), SDP (Protocolo de Descripcin de Sesin), SOAP (Protocolos de Acceso de ObjetosSencillos), BGP (Border Gateway Protocol), PPTP (Protocolo Punto a Punto), L2TP (Protocolo de Tnel deCapa II), GTP (Protocolo de Tunel GPRS), STUN, NTP, entre otros, que solo sern nombrados por no serde uso cotidiano(vnculo:http://www.hipertexto.info/documentos/internet_tegn.htm).




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1.2. Sistema de denominacin de dominio (DNS RFCs 1034 y 1035)

Este es una base de datos jerrquica y distribuida que proporciona los nombres de los dominios en la Internet.Su uso radica en la solucin de nombres de dominios A y su correspondiente direccin IP.El mismo, surge para convertir los nombres de dominio por direcciones IP de las pginas en Internet, debido aque es ms sencillo recordar el nombre de la pgina que su correspondiente direccin. Inicialmente, lasprimeras implementaciones de ste, eran bajo un archivo llamado HOSTS que contena todos los nombre dedominios conocidos, sin embargo, el crecimiento de los dominios en Internet implic que esta tcnicaresultase poco prctica, aun as, la mayora de los sistemas operativos todava tienen estos archivos para serconfigurados.

Resulta mas sencillo poder acceder a la pagina www.google.com a travs de su nombre de dominiogoogle.com que tratar de recordar la direccin IP 216.239.39.104.

Ejemplo IV. 1. Sistema de denominacin de dominio (DNS RFCs 1034 y 1035).




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Por otra parte, el servicio DNS, necesita de ciertos componentes para poder llevar a cabo esta accin,

tales componentes son: el cliente DNS, el servidor DNS y las zonas de autoridad, los cuales sedescriben el cuadro IV.1.

1.2. Sistema de denominacin de dominio (DNS RFCs 1034 y 1035)


Cuadro IV.1. Componentes necesarios para el servicio DNS.

Son comnmente llamadas zonas, y es donde se agrupan los nombres de dominios. Estas se componenpor uno o mas hosts que mantienen actualizadas la base de datos de los nombres de dominio ylas direcciones IP y suministran la funcin de servidor para los clientes que deseen traducirnombres de dominio a direcciones IP. Estos servidores de nombres locales, se interconectanlgicamente en un rbol jerrquico de dominios.

Las zonas de Autoridad

Son los servidores, a los cuales se les pide resolver los nombres de Internet, a travs depeticiones/solicitudes que accionan los clientes. Los servidores iterativos solo consultan susbases de datos en busca de la respuesta mas acertada, mientras, que los servidores recursivos,reenvan las solicitudes a otros servidores en busca de la solucin exacta.

El Servidor DNS

Ejecuta en cada computador de usuario y activa una solicitud/peticin DNS de resolucin de nombrea un servidor, la misma, puede ser recursiva , cuando un servidor pregunta a otro servidor la

direccin IP para resolver el nombre de dominio tantas veces hasta conseguir la respuesta laconsulta iterativa y cuando el servidor consulta sus datos locales tratando de ofrecer larespuesta ms exactas.

El Cliente DNS

DescripcinComponentes




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1.3. Servicio de denominacin para Internet de Windows (WINS RFC 1001 Y 1002)

ElWINS, es un estndar creado por Microsoft para WindowsNT que asocia a las computadoras de una red con los

nombres de dominio de Internet automticamente. Este servicio, acta como un servidor de nombres que guardalas correspondientes direcciones IP y el nombreNETBIOS de cada estacin de trabajo. ElWINS, es una interfaz deaplicacin conocida comoAPI que funciona en la capa de Aplicacin de modelo TCP/IP en la capa de Sesin delmodelo de referencia OSI.El mismo hace uso de los protocolosTCP y UDP de la capa de transporte de TCP/IP (que se explicaran ms

adelante). Los nombres NETBIOS, son direcciones de 16 bytes; un ejemplo de ello se explica a continuacin:

Seria molerola1234567 [20]]; donde molerola es el nombre del PC, los nmeros del 1-7 son espacios enblanco para rellenar el nombre de 16bytes y el N20 es el servicio. Este ejemplo se muestra en la

siguiente grafica:

Ejemplo IV.2. Los nombres NETBIOS.




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Introduccin

1.4. Archivo hostsEste archivo, era utilizado inicialmente para resolver los nombres de dominio por sus correspondientesdirecciones IP. El crecimiento desmesurado de la Internet, volvi el empleo de este archivo ortodoxo debido

a que era necesario editarlo a mano para mantenerlo actualizado. Un ejemplo de este archivo se muestra acontinuacin:

Grfico IV. 2 Ejemplo de los nombres NETBIOS

Ejemplo IV. 2. Ejemplo de archivos hosts.




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En este ejemplo se visualiza, del lado izquierdo de la grfica, se ubica la direccin IP de cada dominio, en lacolumna del medio se sita el nombre de dominio perteneciente a esa direccin IP y finalmente como comentario seutiliza el smbolo de numeral # seguido del texto en el extremo derecho.

1.5. Protocolos

Shaughnessy (2000) afirma que entre otros protocolos se encuentran:Protocolo de la oficina de correos. POP3,Protocolo de administracin de red simple. SNMP RFC 1157 , Protocolo de transferencia de archivos. FTP RFCs

959 y RFC 114, Protocolo de transferencia de archivos trivial. TFTP RFC 1350, Protocolo de transferencia de

hipertexto. HTTP RFC 2616 y Protocolos de diagnstico.

Protocolo de la oficina de correos. POP3

Es un estndar de Internet, para almacenar correo electrnico en un servidor de correo hasta que se pueda accedera l y descargarlo al computador. Permite que los usuarios reciban correo desde sus buzones de entrada utilizandovarios niveles de seguridad.




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IntroduccinUn ejemplo muy tpico es cuando queremos configurar el programa Microsoft Outlook que seinstala con la suite de Microsoft Office con una direccin de correo electrnico de CANTV. Esteprograma al configurarse nos pide le indiquemos cual ser el servidor pop y el servidor mail, esall donde introducimos el nombre de cada servidor correspondiente que le dir al programadonde solicitar la descarga de correo electrnico

Ejemplo IV.3. Protocolo de la oficina de correos. POP3.

Protocolo de transferencia de correo simple. SMTP RFC 2821

Este servicio, es similar al protocolo POP3 y permite la transmisin de correo electrnico a travs de las redesde datos, cuyo formato es el texto simple. El protocolo SNMP por su parte, permite enviar y recibir correoelectrnico y utiliza el puerto 25 deTCP como protocolo de Transmisin.

Carlos, tiene una direccin de correo electrnico: [email protected], queciertamente lo hace un cliente de CANTV.net, as que utiliza como dominio a pop.cantv.netpara que el servidor POP3 de CANTV.net le sirva para descargar los correos electrnicos yutiliza a smtp.cantv.net para que el servidor SMTP le permita enviar los correos, ambos sonservicios suministrados por CANTV.net

Ejemplo IV.4. Protocolo de transferencia de correo simple. SMTP RFC 2821.




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Protocolo de administracin de red simple. SNMP RFC 1157

A travs de este protocolo se gestionan todas las actividades de los dispositivos en una red de datos. Estebsicamente, enva mensajes SNMP ( vnculo:http://www.microsoft.com/technet/prodtechnol/windowsserver2003/es/library/ServerHelp/c7ef6916-559c-48b0-8582-98a4bd43b085.mspx?mfr=true) a travs de notificaciones que involucra el comportamiento de undispositivo situado en la red utilizando para ello, al protocolo no orientado a conexinUDP ( vnculo:http://neo.lcc.uma.es/evirtual/cdd/tutorial/transporte/udp.html).Los componentes del protocolo SNMP son:un dispositivo administrado, un agente, un sistema administradorde red (NMS) y una base de informacin de administracin (MIB), l os cuales se explican en el siguiente cuadro:

Cuadro IV. 2. Componentes del protocolo SNMP.

Base de datos organizada jerrquicamente.Base de informacin deadministracin (MIB)

Ejecuta aplicaciones que supervisan los dispositivosadministrados.

Sistemas administradoresde red (NMS)

Software de administracin de red, ubicado en un dispositivoadministrado.

Agente

Nodo de red que tiene un servicio SNMP cliente. Un objetoadministrado es atInput, que es, un objeto escalar quecontiene una simple instancia de objeto, el valor entero queindica el nmero total de paquetes AppleTalk de entradasobre una interfaz de un router.

Dispositivo administrado

DescripcinComponentes delprotocolo SNMP




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Protocolo de transferencia de archivos. FTP RFCs 959 y 114Es un protocolo de descarga de archivos en la red, que hace uso del protocolo orientado a conexin TCP paratransferir archivos entre sistemas que soportan FTP. Este, utiliza los puertos 21 y 22 de TCP, donde el puerto21 es la cnsola por donde se emiten rdenes y respuestas, llamado conexin de control y el, puerto 22, espor donde se efecta la descarga de archivos llamado conexin de datos. En la siguiente grfica se explica

de qu forma trabaja FTP.

Grfico IV.3. Forma de trabajo del FTP




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Protocolo de transferencia de archivos trivial. TFTP RFC 1350

El protocolo TFTP, es un protocolo de descarga que usa al protocolo no orientado a conexin UDP para latransmisin de datos por la red. Este, es utilizado comnmente sobre redes de datos de las que se conoce suadministracin, es decir, entornos estables.

Las redes LAN

Ejemplo IV. 5. Protocolo de transferencia de archivos trivial. TFTP RFC 1350.

Protocolo de transferencia de hipertexto. HTTP RFC 2616

Es el protocolo de hipertexto, que se utiliza en Internet para el intercambio de informacin; soporta distintosformatos tales como: video, sonido, texto, imgenes, entre otros.




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IntroduccinEjemplo IV.6. Protocolo de transferencia de hipertexto. HTTP RFC 2616.




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Protocolos de diagnsticoEntre los protocolos de diagnstico se encuentran:Telnet, ping (PACKET INTERNET GROPER) y traceroute. Telnet

Es un protocolo que hace las veces de cnsola para la configuracin de dispositivos, tales como: los routers yservidores de impresin. Este acta tambin como una terminal remota, por el cual un usuario puede tener

conexin remota contra un dispositivo en la red.

Ejemplo IV. 7. Telnet




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Ping (PACKET INTERNET GROPER)Es un comando de diagnstico que se utiliza para determinar si un dispositivo en la red est correctamenteconectado. Este comando enva paquetes eco, que debe responder el dispositivo destino, usualmente utilizadopara verificar la conectividad con estaciones de trabajo en una red. El siguiente ejemplo muestra cuando se tienexito enviando un ping de cuatro ecos a una estacin de trabajo con la direccin IP 192.168.0.33 en la red, y el

segundo, cuando se quiere recibir un eco de un dispositivo cualquiera que tenga la direccin 192.168.0.36, estotambin nos informa que esta direccin est libre para ser entregada a cualquier dispositivo nuevo en la red.

Ejemplo II.8. Ping (PACKET INTERNET GROPER).



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TracerouteEs un programa similar a PING, excepto que ste suministra mayor informacin. El mismo rastrea la ruta quetoma un paquete hacia el destino y se utiliza para depurar problemas de enrutamiento. En el siguienteejemplo, se desea conocer por cuantas redes es necesario pasar para tener acceso a la pgina Web degoogle.com

Ejemplo II.9. Traceroute.



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TEMA 2. CAPA DE TRANSPORTE

Comer (1997), expresa que en esta capa; se encuentran dos esquemas para la transmisin de paquetes en la red:el protocolo orientada a conexin llamado TCP y el protocolo de mximo esfuerzo no orientado a conexin

llamado UDP, los cuales se describen ms adelante. Asimismo, existen otros protocolos como:DCCP (Protocolo

de Control de Congestin de Datagrama), SCTP (Protocolo de Control de Transmisin de Cadena), RSVP(Protocolo de Reservacin de Recursos) ( vinculo:http://es.wikipedia.org/wiki/Familia_de_protocolos_de_Internet), que solo sern nombrados por no ser de usocotidiano.Por otra parte la capa de transporte; se encarga tambin del proceso de control de flujo a travs de los protocolos

mencionados, los cuales se cercioran, que una cantidad excesiva de datos (paquetes) no sobrecargue el nodoreceptor, que conlleve a la perdida de datos.

2.1. Protocolo de control de transmisin. TCP IETF RFC 793

Este es un protocolo, orientado a conexin que hace uso de diversas tcnicas de control de flujo, para garantizarque los paquetes que salen desde un nodo de la red lleguen a su destino en perfecto estado. Asimismo, esteprotocolo a diferencia del protocolo UDP, es fiable, ya que, transporta paquetes sobre un servicio no fiable de lacapa Internet.





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Por otra parte, el protocolo TCP, esta formado por los siguientes elementos: saludo de tres vas (SYN),ventanas deslizantes y formato del segmento. TCP. Las cuales se describen a continuacin:

Saludo de tres vas ( SYN )El saludo de tres vas (SYN ) es la sincronizacin de nodos emisores y receptores para que estn preparadospara enviar y recibir datos, que darn lugar a laconexin bidireccional , en caso contrario, el receptodesconocer en que momento un nodo emisor empez a enviarle informacin y puede concluir en la perdidade los paquetes de datos por parte del receptor. El mismo, se basa en la eleccin de un nmero que va a

identificar de forma nica cada intento de conexin de un emisor contra un receptor actuando como un PIN,de esta forma se minimiza el riesgo de aceptar como varios segmentos retrazados, pudieran aparecer comoresultado de conexiones anteriores.En el siguiente ejemplo, se visualiza como es el proceso de sincronizacin entre ambos nodos.





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IntroduccinEjemplo II. 10. Sincronizacin entre ambos nodos.

Se observa en el ejemplo IV.10.1. El cliente elige para cada intento de conexin un PIN nico. El nmero elegido lo incluye en la peticin de

conexin que enva al servidor.2. El servidor, cuando recibe la peticin, elige otro PIN nico y enva una respuesta al cliente indicndoselo.3. El cliente al recibir la respuesta considera establecida la conexin. A continuacin enva un tercer mensajeen el que acusa recibo del anterior. El servidor considera establecida la conexin cuando el recibe este tercermensaje.





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Ventanas deslizantes

Es un mecanismo de control de flujo, que determina el nmero acordado de paquetes que puede sertransferido por el emisor antes de que el receptor emita un acuse de recibo, en otras palabras, un nodoemisor no debe poder sobrecargar un nodo receptor con paquetes fcilmente, por tanto, el nodo emisor debeesperar a que el nodo receptor le enve un acuse de recibo informando que llegaron los paquetes para que el

nodo emisor pueda enviar ms datos.

Al comenzar a enviar datos a travs de un canal de comunicacin, un algoritmo que evala lascondiciones del medio es ejecutado. En el caso, de que el medio de comunicacin tenga unpromedio de error bajo, es decir, que un alto porcentaje de la informacin llegue sin errores,

el valor numrico n de la ventana deslizante ser alto para que enve la menor cantidad deacuses de recibos a mayor cantidad de datos recibidos por el destino, pero si por el contrario,el medio de comunicacin tiene un alto porcentaje de errores, el valor numrico n de laventana deslizante tendr un valor bajo, para que enve continuamente acuses de recibo alemisor cada vez que varios paquetes de datos lleguen al destino.

Ejemplo IV .11. Ventanas deslizantes.

Formato del segmento. TCP.

Los formatos del segmentoTCP , estn formados por: puerto origen, puerto destino, nmero de secuencia ,nmero confirmacin, offset de datos, reservado, flags , ventana, checksum, urgent pointer y opciones. Loscuales se describen en el siguiente cuadro:





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Cuadro IV.3. Formato del segmento. TCP.

Opciones de datagramas IPOpciones

Apunta al primer octeto de datos que sigue a los datos importantesUrgent pointer

Suma de comprobacin. Deteccin de erroresChecksum

Valor n de la ventana deslizanteVentana

Banderas (URG, ACK, PSH, RST, SYN, FIN)Flags

Debe ser ceroReservado

CabeceraOffset de datos

Acuse de reciboNumero confirmacin

El nmero de secuencia del primer byte de datos del segmento. Si el byte de controlSYN est a 1, el nmero de secuencia es el inicial(n) y el primer byte de datos ser eln+1

Nmero de secuencia

El nmero de puerto de 16 bits del nodo destinoPuerto destino

Es el nmero de puerto de 16 bits del nodo origenPuerto origen

DescripcinFormatos desegmentos. TCP


g



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Introduccin

Ejemplo IV.12. Formato del segmento. TCP.

2.2. UDP (Protocolo de Datagrama de Usuario) IETF RFC 768

Este protocolo no ofrece garanta de que el paquete de datos llegue a su destino porque no existe laverificacin de software. Una de las ventajas deUDP , es su velocidad debido a que como no enva acusesde recibo no genera gran cantidad de trfico a travs de la red, lo que agiliza la transferencia. El mismo, estdiseado para aplicaciones que no necesitan ensamblar secuencias de segmentos, su uso principal es paraprotocolos comoDHCP , BOOTP , DNS , SMTP , entre otros.


g



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Por otra parte, este protocolo se forma por el siguiente elemento Formato del segmento TCP.

Los formatos del segmentoTCP , estn formados por: puerto origen, puerto destino, length, checksum,urgent pointer y opciones; t odos ellos se describen en el siguiente cuadro:

Cuadro IV. 4. Formato del segmento TCP.

Longitud total del datagramaLength

Suma de comprobacinChecksum

El nmero de puerto de 16 bits del nodo destinoPuerto destino

Es el nmero de puerto de 16 bits del nodo origenPuerto origen

DescripcinFormatos desegmentos. TCP




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Ejemplo IV.13. El contenido del segmento TCP.

2.3. Nmeros de puerto TCP Y UDPEs tambin conocido como la multiplexacin de TCP/IP que se realiza a travs de los puertosTCP y UDP conlos cuales se enva informacin a las capas superiores. Con ellos, se pueden mantener distintasconversaciones en la red simultneamente. Estos puertos oscilan entre 0 y 65535, donde los puertos de 0 a1023 estn reservados para servidores conocidos como (well known ports ) y superior a ellos no estnregulados aun, tanto paraTCP como para UDP la combinacin de direccin IP y puerto identifica el socket.Para mayor informacin visita el siguiente enlace Web, donde se identifican algunos de los puertosTCP yUDP .http://docs.info.apple.com/article.html?artnum=106439-es




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TEMA 3. CAPA DE INTERNET

La capa de Internet corresponde a la capa nmero dos del protocolo TCP/IP, y su labor es de suma importanciapara la buena comunicacin entre computadoras en una red. Esta proporciona un esquema de direccionamientolgico que permite que cada paquete de datos llegue a su destino y que diferentes esquemas de comunicacin seden lugar.

El esquema de direccionamiento, que esta capa proporciona; es llamado direccionamiento IP, que consta de unadireccin tambin denominada direccionamiento de punto decimal de 32 bits, los cuales son entregado a cadacomputadora en la red de forma dinmica esttica.

Es preciso puntualizar, que no solo el esquema de direccionamiento se da lugar en la capa IP, si no que tambin,existen otros protocolos que le aaden un valor agregado importante a su labor, como es el caso deARP , RARP eICMP . La capa Internet del modelo de TCP/IP, es tambin denominada protocolo de mximo esfuerzo no

orientado a conexin debido a que no hace uso de tcnicas de control de flujo para la entrega de paquetes dedatos en una red, por el contrario, solo se encarga de enviar paquetes de datos sin saber si llegaran no a sudestino.




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3.1. Direccionamiento IP

El direccionamiento IP esta representado mediante un numero binario de 32 bits separados por un puntodecimal (.) lo cual deriva a cuatro grupos de 8bits cada uno (octeto). Estos nmeros binarios pueden ser cero(0) uno (1). Un ejemplo de esto se muestra a continuacin:

Introduccin11000000. 10101000. 00001010. 00011000 = 192.168.10.24Ejemplo 14. Nmeros binarios.

El esquema de direccionamiento IP est compuesto por varios campos: la porcin de red, la porcin de subred

(opcional) y la porcin de host, los mismos se ilustran en el grfico IV.4.

Grfico IV.4 Esquema de direccionamiento IP




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Asimismo, La porcin de red de una direccin IP, le indica al equipo de enrutamiento, es decir, al router, a cualred va a encaminar los paquetes de datos, mientras que la porcin de host, indica cual es el nombre deldispositivo perteneciente a esa red. Como las direcciones IP estn formadas por cuatro octetos separados porpuntos, se pueden utilizar uno, dos o tres de estos octetos, para identificar el nmero de red. De modo similar,se pueden utilizar hasta tres de los mismos, para identificar la parte de host de una direccin IP. En tal sentido,existen varias clases de direcciones IP: direccin de clase A, direccin de clase B, direccin de clase C,direccin de clase D y E. En funcin de cuantos bits forman la porcin de red y cuantos la porcin de host, talesdirecciones se detallan a continuacin:

Direccin de clase A.

Cuando est escrito en formato binario, el primer bit (el bit que est ubicado ms a la izquierda) de la direccinclase A siempre es 0. Un ejemplo de una direccinIP clase A , es 124.95.44.15 donde el primer octeto, 124,identifica el nmero de red. Una manera fcil de reconocer si un dispositivo forma parte de una red, es verificarel primer octeto de su direccin IP, cuyo valor debe estar entre 0 y 126. (127 comienza con un bit 0, y sereservan para pruebas de retroalimentacin. Se denomina direccin de bucle local o loopback.

Todas las direcciones IPclase A utilizan solamente los primeros 8 bits para identificar la parte de red de ladireccin. Los tres octetos restantes, se pueden utilizar para la parte de host de la direccin. A cada una de lasredes que utilizan, a estas se les pueden asignar hasta 2 elevado a la 24 potencia (224) (menos 2), o16.777.214 direcciones IP posibles para los dispositivos que estn conectados a la red. Tal como se visualiza enel siguiente grfico.




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Introduccin

Grfico IV.5. Clase A

Direccin de clase B

Los primeros 2 bits de una direccin clase B, siempre son 10 (uno y cero). Un ejemplo de una direccin IPclase B es 151.10.13.28 donde los dos primeros octetos identifican el nmero de red. Una manera fcil de

reconocer si un dispositivo forma parte de una red, es verificar el primer octeto de su direccin IP. Estas,siempre tienen valores que van del 128 al 191 en su primer octeto.Todas las direcciones IP clase B utilizan los primeros 16 bits para identificar la parte de red de la direccin.Los dos octetos restantes de la direccin IP se encuentran reservados para la porcin del host de la direccin.Cada red que usa un esquema de direccionamiento IP Clase B puede tener asignadas hasta 2 a la 16ta

potencia (216) (menos 2 otra vez), o 65.534 direcciones IP posibles a dispositivos conectados a su red. Talcomo se describe en el grfico IV. 6.




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Introduccin

Direccin de clase C

Los 3 primeros bits de una direccin clase C siempre son 110 (uno, uno y cero). Un ejemplo de direccin IP clase Ces 201.110.213.28 donde los tres primeros octetos identifican el nmero de red. Una manera fcil de reconocer siun dispositivo forma parte de una red, es verificar el primer octeto de su direccin IP. Estas, siempre tienenvalores que van del 192 al 223 en su primer octeto.Todas las direcciones IP clase C utilizan los primeros 24 bits para identificar la porcin de red de la direccin. Slose puede utilizar el ltimo octeto de una direccin IP clase C para la parte de la direccin que corresponde al host.

A cada una de las redes que utilizan. Estas direccin, se les pueden asignar hasta 28 (menos 2), o 254, direccionesIP posibles para los dispositivos que estn conectados a la red. Tal como se seala en el grfico IV.7

Grfico IV.6. Clase B




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Introduccin

Direcciones de clase D y E

Las direcciones de clase D y E, se describen en el siguiente grfico.

Grfico IV.7. Clase C




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Direcciones especialesExisten direcciones especiales, que pueden ser utilizadas por los hosts que usan traduccin de direccin dered (NAT ), o un servidor proxy, para conectarse a una red pblica o por los hosts que no se conectan aInternet. Estas, generalmente se emplean cuando se dispone de una red de datos que no va a salir aInternet, es decir, que no necesitan conectividad externa. En las redes de gran tamao, a menudo se usa

TCP/IP, aunque la conectividad de capa de red no sea necesaria fuera de la red.

3.2. Subredes

Las subredes aportan flexibilidad adicional a la administracin de redes. Ellas aportan un tercer nivel dedireccionamiento dividiendo las redes en ms pequeas. En la siguiente grfica se ilustra la ubicacin delcampo de subred en una direccin de red.

Grfico IV.9. Subredes




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3.3. Mascara de subred

La mascara de subred no es una direccin, sin embargo, determina qu parte de la direccin IP correspondeal campo de red y de host; asimismo, tiene una longitud de 32 bits y cuatro octetos al igual que una direccinIP. Para determinar fcilmente el valor de esta, debe expresarse toda la direccin en forma binaria, haciendotodos, unos la porcin de red y subred y otros haciendo ceros la porcin de host, tal como se muestra en el

siguiente grfico.

Grfico IV.10. Direccionamiento IP3.4. Capa de acceso a red

Tambin se denomina capa de host a red e incluye los detalles de tecnologa LAN y WAN y todos los detallesde las capas fsicas y de enlace de datos del modelo OSI.


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