Lección 03Explorando el Proceso de Envío de Paquetes

ResumenEl Módulo Construyendo una Red Simple direcciona las comunicaciones host – to – host eintroduce a los Switches. Esta lección proporciona una representación gráfica de lascomunicaciones Host – To – Host cuando los datos pasan a través del Switch.

ObjetivosAl completar esta lección, usted será capaz de describir como la conexión es realizada ymantenida. Esta capacidad incluye el logro de los siguientes objetivos:

Describe el direccionamiento de capa 2 Describe el direccionamiento de capa 3 Describe el envío de paquetes Host To Host.

Direccionamiento de Capa 02Las comunicaciones Host – To – Host requieren de direccionamiento de capa 02. Estetópico cubre las direcciones de capa 02 en el modelo de comunicaciones Host To Host.

Tal y como lo dijimos en el Módulo Construyendo una simple Red, la dirección MAC estáasignada a los dispositivos finales como los hosts-La Capa de enlace de datos del Modelo OSI posee una dirección física que esimplementada como una Dirección MAC Ethernet usada para transportar las tramas através del medio local. Solo está provista una única dirección de host, dirección que no esjerárquica. Ellas están asociadas con un dispositivo particular independientemente si estáconectada o no a una red. Esta dirección de capa 2 no tiene significado fuera del medio dela red local.Una dirección MAC Ethernet tiene dos partes que forman 48 dígitos binarios que esexpresado con 12 dígitos hexadecimales. El formato de la dirección podría ser como:00-05-9A-3C-78-00; 00:05:9A:3C:78:00 o 0005.9A3C.7800.Todos los dispositivos que están conectados a una LAN Ethernet tienen interfaces condirección MAC. La tarjeta de interfaz de red (NIC) usa la dirección MAC para determinarsi un mensaje deberá ser pasado a las capas superiores para su procesamiento. La direcciónMAC está permanentemente codificada en un chip ROM sobre una NIC. La direcciónMAC esta compuesta de un identificador único de organización (OUI) y el númeroasignado por el vendedor.En la mayoría de los casos, los dispositivos de capa 2 como puentes y Switches no tienenasignado una dirección MAC. Estos casos serán tratados más adelante en este curso.

Direccionamiento de Capa 3Este tópico describe donde interviene el direccionamiento de capa 3 en el modelo decomunicación host to host.

Cada Sistema Operativo de Red tiene su propio formato de dirección de capa 3. Porejemplo, el modelo OSI utiliza un punto de acceso al servicio de red (NSAP), mientras queTCP/IP utiliza direcciones IP.Las direcciones de capa de red (Capa 3) como direcciones IPv4, proporcionan la ubicación,dirección lógica que es entendida por ambos, la fuente y el destino. Para arribar a uneventual destino, un paquete lleva la dirección destino de capa 3 desde la fuente.Considerando que las direcciones de capa 2 son solamente utilizadas para comunicaciónentre dispositivos de una red local simple, las direcciones de capa 3 deben incluiridentificadores que activen dispositivos intermedios para conectar host de diferentes redes.

Envío de paquetes Host To HostEste tópico describe la comunicación típica Host To Host en una LAN usando Switch

En este ejemplo, una aplicación en el host 192.1698.3.1 tiene data que desea enviar a unaaplicación en el host 192.168.3.2. la aplicación no necesita una conexión confiable. Por lotanto, el Protocolo de Datagrama de usuario (UDP) es seleccionado. En esta figura el hostde la izquierda está conectado al puerto 1 del Switch y el host de la derecha está conectadoal puerto 2 del Switch.

Debido a que no es necesario configurar una sesión, la aplicación puede empezar enviandosus datos. UDP prepara una cabecera UDP y pasa el PDU (Protocolo de Unidad de Datos) ala capa 3 IP con las instrucciones para enviar el PDU al 192.168.3.2. IP encapsula el PDUen un paquete de capa 3 y lo pasa a la capa 2.

Host 192.168.3.1 envía un requerimiento ARP. Sin embargo, en este ejemplo, el Switchrecibe el requerimiento ARP antes de que este alcance el host remoto.

Cuando el Switch recibe la trama, este necesita reenviarla desde su propio puerto. Sinembargo, en este ejemplo, las direcciones MAC de la fuente y destino no están en la tablaMAC del Switch. El Switch puede aprender el mapeo del puerto por el host fuente desde ladirección MAC en la trama, así el Switch agregará este a su tabla MAC mapeando supuerto (0800:0222:2222 = port 1).Debido a que la dirección destino de un requerimiento ARP es un broadcast, el Switch tieneque inundar el paquete en todos los puertos.Nota: El Switch no cambia la trama de ninguna manera.

El nodo recepciona el request ARP identificando la dirección IP como propia.

El host destino responde enviando un paquete ARP reply como una trama Unicast.

El Switch aprende el mapeo del puerto por el host fuente desde la dirección MAC en latrama. Después del aprendizaje de la MAC address, el Switch agrega ésta a su tabla MACAddress (0800:0222:1111 = port 2).Debido a que la dirección destino fue previamente agregada a la tabla MAC del switch, elSwitch puede reenviar la trama al puerto 1.Nota: El Switch no cambia la trama de ninguna manera.

El paquete ARP Reply es utilizado para hacer una nueva entrada en la tabla ARP en el host.

El dato es enviado y recibido. Todas las tramas son pasadas, inalteradas a lo largo delswitch.

Summary Ethernet (Layer 2 Protocol) uses MAC addresses to identify end devices in a LAN. Layer 3 addresses are IP addresses. They enable identification of host in different

networks. A host-to-host data communication in a LAN that is using a switch utilizes

protocols from every layer of the TCP/IP protocol suite.o If the MAC address is not known, ARP is used to map Layer 2 to Layer 3.o Switches learn the MAC addressing to port mapping by monitoring the

source addresses of frames.o When a switch forwards a frame, it does not change the source or destination

Layer 2 address.