REDES LOCALES BASICO

FASE 3 Y FASE 4

Presentado por

WILFREDO TORRES

CODIGO: 80119294

Presentado a

LEONARDO BERNAL ZAMORA

TUTOR

UNIVERSIDAD NAVIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA

16 / NOVIEMBRE 7 2014

Actividad 1. (Individual)

Cada participante de manera INDIVIDUAL deberá construir un trabajo o informe en el

formato que desee y publicarlo en http://issuu.com/ . Esta presentación en línea tendrá como

base los contenidos propuestos de la Unidad III (Ver: Entorno de conocimiento Unidad III.

Redes de Área Local (LAN)) dando respuesta a los siguientes Ítems:

Que es el Modelo TCP/IP y sus características.

La Internet TCP/IP son una serie de normas que detallan como deben comunicarse los

ordenadores y el modo de interconectar las redes para permitir que diferentes sistemas

puedan cooperar compartiendo sus recursos. Fue desarrollado por una comunidad de

investigadores de una agencia gubernamental norteamericana: ARPA (Advanced Research

Project Agency) bajo petición del Departamento de Defensa Norteamericana con objeto de

que los sistemas multifabricante de Defensa pudieran dialogar entre sí y se implementó por

primera vez en Diciembre del 69 denominándose ARPA net.

El nombre TCP / IP Proviene de dos protocolos importantes de la familia, el Transmisión

Control Protocol (TCP) y el Internet Protocol (IP). Todos juntos llegan a ser más de 100

protocolos diferentes definidos en este conjunto.

El TCP / IP es la base del Internet que sirve para enlazar computadoras que utilizan

diferentes sistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y computadoras centrales

sobre redes de área local y área extensa. TCP / IP fue desarrollado y demostrado por

primera vez en 1972 por el departamento de defensa de los Estados Unidos, ejecutándolo en

el ARPANET una red de área extensa del departamento de defensa.

Algunos de los motivos de su popularidad son:

· Independencia del fabricante · Soporta múltiples tecnologías · Puede funcionar en máquinas de cualquier tamaño · Estándar de EEUU desde 1983 La arquitectura de un sistema en TCP/IP tiene una serie de metas:

La independencia de la tecnología usada en la conexión a bajo nivel y la arquitectura

del ordenador

Conectividad Universal a través de la red

Reconocimientos de extremo a extremo

Protocolos estandarizados

Del conjunto de protocolos TCP/IP algunos actúan a 'bajo nivel' como por ejemplo: IP, TCP,

UDP, etc. suministrando las funciones necesarias a otras aplicaciones de 'alto nivel'.

Otros protocolos realizan tareas específicas como transferencias de ficheros de correo

electrónico, o sencillamente averiguar qué usuarios se encuentran conectados a un sistema

determinado.

Inicialmente TCP/IP se utilizó masivamente para conectar minis con mainframes, lo que dio

lugar a los servicios TCP/IP más tradicionales.

Una red TCP/IP transfiere datos mediante el ensamblaje de bloques de datos en paquetes,

cada paquete comienza con una cabecera que contiene información de control; tal como la

dirección del destino, seguido de los datos. Cuando se envía un archivo por la red TCP/IP, su

contenido se envía utilizando una serie de paquetes diferentes. El Internet Protocol (IP), un

protocolo de la capa de red, permite a las aplicaciones ejecutarse transparentemente sobre

redes interconectadas. Cuando se utiliza IP, no es necesario conocer que hardware se

utiliza, por tanto ésta corre en una red de área local.

El Transmisión Control Protocol (TCP); un protocolo de la capa de transporte, asegura que

los datos sean entregados, que lo que se recibe, sea lo que se pretendía enviar y que los

paquetes que sean recibidos en el orden en que fueron enviados. TCP terminará una

conexión si ocurre un error que haga la transmisión fiable imposible.

En el modelo TCP/IP no es estrictamente necesario el uso de todas las capas sino que, por

ejemplo, hay protocolos de aplicación que operan directamente sobre IP y otros que lo hacen

por encima de IP. En la imagen se pueden apreciar los 5 niveles de la arquitectura,

comparados con los siete de OSI.

Descripción General de los Protocolos TCP/IP

Modelo de Capas

En términos generales, el software TCP/IP está organizado en cuatro capas conceptuales

que se construyen sobre una quinta capa de hardware. El siguiente esquema muestra las

capas conceptuales así como la forma en que los datos pasan entre ellas.

APLICACIÓN

TRANSPORTE

INTERNET

INTERFAZ DE RED

HARDWARE

CAPA DE APLICACIÓN.

Es el nivel más alto, los usuarios llaman a una aplicación que acceda servicios disponibles a

través de la red de redes TCP/IP. Una aplicación interactúa con uno de los protocolos de

nivel de transporte para enviar o recibir datos. Cada programa de aplicación selecciona el

tipo de transporte necesario, el cual puede ser una secuencia de mensajes individuales o un

flujo continuo de octetos. El programa de aplicación pasa los datos en la forma requerida

hacia el nivel de transporte para su entrega. Estos programas están sustentados por una

serie de protocolos que los proporcionan. Por ejemplo, el protocolo SMTP (Simple Mail

Transfer Protocol), para el correo electrónico, y el FTP que proporciona los servicios

necesarios para la transferencia de archivos entre dos computadoras.

En esta capa se encuentran los protocolos SMTP, FTP, etc.

CAPA DE TRANSPORTE.

La principal tarea de la capa de transporte es proporcionar la comunicación entre un

programa de aplicación y otro. Este tipo de comunicación se conoce frecuentemente como

comunicación punto a punto. La capa de transporte regula el flujo de información. Puede

también proporcionar un transporte confiable, asegurando que los datos lleguen sin errores y

en secuencia. Para hacer esto, el software de protocolo de transporte tiene el lado de

recepción enviando acuses de recibo de retorno y la parte de envío retransmitiendo los

paquetes perdidos. El software de transporte divide el flujo de datos que se está enviando en

pequeños fragmentos (por lo general conocidos como paquetes) y pasa cada paquete, con

una dirección de destino, hacia la siguiente capa de transmisión. Aun cuando en el esquema

anterior se utiliza un solo bloque para representar la capa de aplicación, una computadora de

propósito general puede tener varios programas de aplicación acezando la red de redes al

mismo tiempo. La capa de transporte debe aceptar datos desde varios programas de usuario

y enviarlos a la capa del siguiente nivel. Para hacer esto, se añade información adicional a

cada paquete, incluyendo códigos que identifican qué programa de aplicación envía y qué

programa debe recibir, así como una suma de verificación para verificar que el paquete ha

llegado intacto y utiliza el código de destino para identificar el programa de aplicación en el

que se debe entregar.

En esta capa se encuentran los protocolos UDP y TCP.

CAPA DE RED O INTERNET.

La capa Internet maneja la comunicación de una máquina a otra. Ésta acepta una solicitud

para enviar un paquete desde la capa de transporte, junto con una identificación de la

máquina, hacia la que se debe enviar el paquete. La capa Internet también maneja la entrada

de datagramas, verifica su validez y utiliza un algoritmo de ruteo para decidir si el datagrama

debe procesarse de manera local o debe ser transmitido. Para el caso de los datagramas

direccionados hacia la máquina local, el software de la capa de red de redes borra el

encabezado del datagrama y selecciona, de entre varios protocolos de transporte, un

protocolo con el que manejará el paquete. Por último, la capa Internet envía los mensajes

ICMP de error y control necesarios y maneja todos los mensajes ICMP entrantes. Los

protocolos utilizados en esta capa son:

• IP

• ICMP

• IGMP

• ARP

• RARP

• BOOTP

CAPA DE ENLACE O INTERFAZ DE RED.

Este nivel se limita a recibir datagramas del nivel superior (nivel de red) y transmitirlo al

hardware de la red. El software TCP/IP de nivel inferior consta de una capa de interfaz de red

responsable de aceptar los datagramas IP y transmitirlos hacia una red específica. Una

interfaz de red puede consistir en un dispositivo controlador (por ejemplo, cuando la red es

una red de área local a la que las máquinas están conectadas directamente) o un complejo

subsistema que utiliza un protocolo de enlace de datos propios (por ejemplo, cuando la red

consiste de conmutadores de paquetes que se comunican con anfitriones utilizando HDLC).

La interconexión de diferentes redes genera una red virtual en la que las máquinas se

identifican mediante una dirección lógica. Sin embargo a la hora de transmitir información por

un medio físico se envía y se recibe información de direcciones físicas.. Un diseño eficiente

implica que una dirección lógica sea independiente de una dirección física, por lo tanto es

necesario un mecanismo que relacione las direcciones lógicas con las direcciones físicas. De

esta forma podremos cambiar nuestra dirección lógica IP conservando el mismo hardware,

del mismo modo podremos cambiar una tarjeta de red, la cual contiene una dirección física,

sin tener que cambiar nuestra dirección lógica IP.

En esta capa pueden utilizarse diversos protocolos: Frame Relay, X.25, etc.

Que es una dirección IP y cuáles son sus características.

Una dirección ip consiste en 32 bits que normalmente se expresan en forma decimal, en

cuatro grupos de tres dígitos separados por puntos, tal como167.216.245.249.Cada número

estará entre cero y 255. Cada número entre los puntos en una dirección IP se compone de 8

dígitos binarios (00000000 a 11111111); los escribimos en la forma decimal para hacerlos

más comprensibles, pero hay que tener bien claro que la red entiende sólo direcciones

binarias.

Características

• Las direcciones IP se denominan direcciones lógicas.

• tienen un direccionamiento Jerárquico.

• Representan una conexión de la máquina a la red y no la máquina misma.

• Existen dos tipos de direcciones especiales:

Dirección de red: permite el enrutamiento entre router. Posee 0 binarios en todos los

bits de la parte del Host. Por ej.: 172.16.0.0.

Dirección de broadcast: permite enviar datos a todos los dispositivos de una red.

Posee 1 binarios en todos los bits de la parte del Host. Por ej.: 172.16.255.255.

Clase de direcciones IP.

Podemos clasificar las direcciones ip dependiendo de diferentes criterios: desde el punto de

vista de la accesibilidad, desde el punto de vista de la perdurabilidad y dependiendo de la

clase.

ACCESIBILIDAD

• Direcciones IP públicas: aquellas que son visibles por todos los host conectados a

Internet. Para que una máquina sea visible desde Internet debe tener asignada

obligatoriamente una dirección IP pública, y no puede haber dos host con la misma

dirección IP pública.

• Direcciones IP privadas: aquellas que son visibles únicamente por los host de su

propia red o de otra red privada interconectada por medio de routers. Los host con

direcciones IP privadas no son visibles desde Internet, por lo que si quieren salir a

ésta deben hacerlo a través de un router o un proxy que tenga asignada una IP

pública. Las direcciones IP privadas se utilizan en redes privadas para interconectar

los puestos de trabajo.

PERDURABILIDAD

• Direcciones ip estáticas: aquellas asignadas de forma fija o permanente a un host

determinado, por lo que cuando una máquina con este tipo de ip se conecte a la red lo

hará siempre con la misma dirección ip. Normalmente son usados por servidores web,

routers o máquinas que deban estar conectada a la red de forma permanente, y en el

caso de direcciones ip públicas estáticas hay que contratarlas, generalmente a un isp

(proveedor de servicios de internet).

• Direcciones ip dinámicas: aquellas que son asignadas de forma dinámica alos host

que desean conectarse a internet y no tienen una ip fija. Cada vez que el usuario se

conecte lo hará pues con una dirección ip distinta

SEGÚN SU CLASE

A la hora de asignar direcciones IP a una red se considera el tamaño y las necesidades de

ésta, por lo que se distinguen 3 tipos principales de redes (y de direcciones IP):

• Redes de clase A: son aquellas redes que precisan un gran número de direcciones IP,

debido al número de host que comprenden. A este tipo de redes se les asigna un

rango de direcciones IP identificado por el primer octeto de la IP, de tal forma que

disponen de los otros 3 octetos siguientes para asignar direcciones a sus host. Su

primer byte tiene un valor comprendido entre 1 y126, ambos inclusive. El número de

direcciones resultante es muy elevado, más de 16 millones, por lo que las redes de

clase A corresponden fundamentalmente a organismos gubernamentales, grandes

universidades, etc.

• Redes de clase B: son redes que precisan un número de direcciones IP intermedio

para conectar todos sus host con Internet. A este tipo de redes se les asigna un rango

de direcciones IP identificado por los dos primeros octetos de la IP de tal forma que

disponen de los otros 2 octetos siguientes para asignar direcciones a sus host. Sus

dos primeros bytes deben estar entre128.1 y 191.254, por lo que el número de

direcciones resultante es de 64.516.Las redes de clase B corresponden

fundamentalmente a grandes empresas, organizaciones gubernamentales o

universidades de tipo medio, etc.

• Redes de clase C: son redes que precisan un número de direcciones IP pequeño

para conectar sus host con Internet. A este tipo de redes se les asigna un rango de

direcciones IP identificado por los tres primeros octetos dela IP, de tal forma que

disponen de un sólo octeto para asignar direcciones a sus host. Sus 3 primeros bytes

deben estar comprendidos entre 192.1.1 y223.254.254. El número de direcciones

resultante es de 256 para cada una delas redes, por lo que éstas corresponden

fundamentalmente a pequeñas empresas, organismos locales, etc.

Que son las máscaras de Red.

Combinación de bits que sirve para delimitar el ámbito de una red de computadoras. Sirve

para que una computadora (principalmente la puerta de enlace, router, etc.) determine si

debe enviar los datos dentro o fuera de la red. Es decir, la función de la máscara de red es

indicar a los dispositivos qué parte de la dirección IP es el número de la red (incluyendo la

subred), y qué parte es la correspondiente al host. - See more at:

http://www.alegsa.com.ar/Dic/mascara%20de%20red.php#sthash.PKNlJ32h.dpuf

En la configuración TCP/IP, los PCs deben tener una IP y una máscara de red. La máscara

de red determina el rango de la red, es decir, el número de direcciones de la red. Dada una

IP y una máscara, podemos, mediante unos “sencillos” cálculos, averiguar el rango de la red,

la primera dirección IP que corresponde con la dirección de red, última dirección IP que

corresponde con la dirección de difusión o dirección broadcast y el número de IPs del rango.

La máscara, es un valor que si le pasamos a binario, solamente contiene „unos‟ y „ceros‟

consecutivos, es decir, que los „unos‟ están todos juntos y luego los „ceros‟ están todos

juntos. Los únicos posibles valores de las máscaras son:

Tabla de máscaras

En la primera columna de la tabla anterior, vemos los posibles valores de las máscaras en

sistema binario.

En la segunda columna, vemos los valores de las máscaras en decimal.

En la tercera columna, vemos los valores de las máscaras en notación simplificada indicando

el número de „unos‟ de la máscara. Cuando queremos decir que un PC tiene configurada la

dirección IP 192.168.0.213 y máscara 255.255.255.0, normalmente se dice que tiene la IP

192.168.0.213/24.

En la cuarta columna vemos las direcciones totales incluida la dirección de red y la dirección

de broadcast. Para calcular el número de direcciones asignables a PCs, debemos restar dos

unidades a ese número ya que ni la primera IP (dirección de red) ni la última (dirección de

broadcast) son asignables a PCs. El resto sí, aunque acaben en cero, aunque si sobran, se

recomienda no usar las que acaben en cero. Ejemplo, si tenemos la máscara 255.0.0.0, el

número máximo de PCs será:

16.777.216 – 2 = 16.777.214

El número total de direcciones IP de la red se obtiene con la fórmula: 2(nº de ceros de la

máscara). Si se trata de una máscara /26, significa que la máscara tiene 6 ceros, por tanto

26=64. Como la primera y la última IP no se pueden utilizar, tenemos que el máximo son 64 –

2 = 62 PCs.

Pasar la máscara de binario a decimal

Hay que convertir byte a byte de binario a decimal, teniendo en cuenta que el bit más

significativo está a la izquierda. Ejemplo, supongamos que el último byte de la máscara es

11100000, su valor será 224 porque:

También se puede hacer con Excel, mediante las fórmulas BIN.A.DEC() y DEC.A.BIN()

Averiguar la máscara, dado el número de direcciones IP totales del rango

La máscara de subred es un valor directamente ligado al número de direcciones totales de la

red, es decir, dado un número de direcciones, obtenemos la máscara y dada una máscara,

obtenemos el número total de direcciones. Si nos dicen que el rango es de X direcciones,

podemos consultar la tabla de máscaras y averiguar directamente la máscara de red.

Ejemplo: si el rango son 64 direcciones, la máscara ha de ser: 255.255.255.192

Ejemplo: si el rango son 512 direcciones, la máscara ha de ser: 255.255.254.0

Recordar que si el rango son 64 direcciones, solamente se pueden usar 62 para asignar a los

PCs y si el rango son 512 direcciones, solamente se pueden utilizar 510 para asignar a PCs.

Hay que restar 2 ya que ni la primera ni la última dirección son utilizables porque están

reservadas.

Hay que tener en cuenta que el número de direcciones de un rango ha de ser una potencia

de 2. Si nos preguntan qué máscara utilizar si necesitamos 200 PCs, usaremos la máscara

255.255.255.0 que admite hasta 256 direcciones. Para no complicarse, lo mejor es utilizar

siempre la máscara 255.255.255.0 aunque el número de PCs de la red sea muy pequeño,

total, lo que nos sobran son direcciones IP, así que no merece la pena andar utilizando

máscaras 'raras'. Si nuestra red tiene solo 5 PCs, lo normal es utilizar el rango 192.168.0.X

con máscara 255.255.255.0.

Averiguar direcciones de red y de broadcast dada una IP y una máscara

Si nos dan una IP y una máscara, podemos, mediante unos sencillos cálculos, averiguar el

rango de la red, la primera dirección IP (que corresponde con la dirección de red), la última

dirección de red (que corresponde con la dirección de broadcast) y el número de IPs del

rango.

Si nos dan una IP y nos dan la máscara, es fácil averiguar la dirección de red y la dirección

de broadcast si conocemos el sistema binario y sabemos realizar operaciones lógicas.

Debemos pasar la IP y la máscara a binario y hacer dos operaciones lógicas.

Para calcular la dirección de red, debemos hacer una operación lógica Y (AND) bit a bit entre

la IP y la máscara.

Para obtener la dirección de broadcast, debemos hacemos una operación lógica O (OR) bit a

bit entre la IP y el inverso de la máscara.

Debemos recordar que en una operación AND entre dos bits, el resultado es 1 si los dos bits

son 1 y si no, el resultado es 0. En una operación OR, el resultado es 1 si cualquiera de los

dos bits son 1 y si los dos son 0, el resultado es 0.

Ejemplo: supongamos que nuestro PC tiene la IP 192.168.1.100/26, es decir, máscara

255.255.255.192 (ver tabla de máscaras). ¿Cuáles serán las direcciones de red y de

broadcast?

Dirección de red

Dirección de broadcast

Averiguar la máscara a partir de las direcciones de red y de broadcast

Un método seguro para calcular la máscara de red partiendo de la dirección de red y de la

dirección de broadcast, es pasar los valores a binario y luego compararlos bit a bit. Los bits

que coincidan (sean iguales en la dirección de red y en la dirección de broadcast),

corresponden a 'unos' en la máscara y los bits que difieran, corresponden a 'ceros' en la

máscara, es lo que en lógica se conoce como operación lógica de equivalencia (operación

XNOR) así pues:

Vemos que solo cambian los 8 últimos bits, lo que nos da la máscara. Para calcular la

máscara, las posiciones que no cambian, son unos en la máscara y las que cambian, son

ceros en la máscara.

Supernetting

Hacer supernetting consiste en utilizar un grupo de redes contiguas como si fueran una única

red. Existe la posibilidad de utilizar varias redes de clase C (256 direcciones) contiguas para

formar redes mayores. Ejemplo, si dispongo de dos clases C, 192.168.0.0/24 y

192.168.1.0/24, puedo formar una red 192.168.0.0/23 de forma que el espacio de direcciones

pasa a ser de 512. Si dispongo de 256 clases C, podría formar una clase B y tendría la red

192.168.0.0/16 de forma que utilizando máscara 255.255.0.0 tendré 65536 IPs en la misma

red.

Características de los equipos Networking

EQUIPO DEFINICION FUNCIONES CARACTERISTICAS

MODEM

Módem es el dispositivo que convierte las señales digitales en analógicas y viceversa, permitiendo la comunicación entre computadoras a través dela línea telefónica o del cable módem

Se han usado módems desde los años60,principalmente debido a que la transmisión directa de las señales electrónicas inteligibles, a largas distancias, no es eficiente, por ejemplo, para transmitir señales de audio por el aire, se requerirían antenas de gran tamaño (del orden de cientos de metros)para su correcta

Es un dispositivo que sirve para enviar una señal llamada moduladora mediante otra señal llamada portadora. Enviar señales moduladoras mediante otra señal llamada moduladora Módems PC Card: son módems en forma de tarjeta, que se utilizaban en portátiles, antes de la llegada del USB(PCMCIA)

recepción

REPETIDOR

Un repetidor (o regenerador) es un dispositivo electrónico que opera solo en el nivel físico del modelo OSI

Las señales que transportan información dentro de una red pueden viajar a una distancia fija antes de que la atenuación dañe la integridad delos datos. Un repetidor instalado en un enlace recibe la señal antes de que se vuelva demasiado débil o corrupta, regenera el patrón de bits original y coloca la copia refrescada de nuevo en el enlace. Un repetidor solo permite extender la longitud física de una red. El repetidor no cambia de ninguna forma la funcionalidad de la red

Se utilizan sobre todo en los sistemas de cableado lineales como Ethernet. Los repetidores funcionan sobre el nivel más bajo de la jerarquía de protocolos. Se utilizan normalmente dentro de un mismo edificio. Los segmentos conectados a un repetidor forman parte de la misma red

HUB

Un concentrador, o repetidor, es un dispositivo de emisión bastante sencillo. Los concentradores no logran dirigir el tráfico que llega a través de ellos, y cualquier paquete de entrada es transmitido a otro puerto(que no sea el puerto de entrada)

Paquete de entrada es transmitido a otro puerto(que no sea el puerto de entrada)

Dado que cada paquete está siendo enviado a través de cualquier otro puerto, aparecen las colisiones de paquetes como resultado, que impiden en gran medida la fluidez del tráfico. Cuando dos dispositivos intentan comunicar simultáneamente, ocurrirá una colisión entre los paquetes transmitidos, que los dispositivos transmisores detectan. Al detectar esta colisión, los dispositivos dejan de transmitir y hacen una pausa antes de volver a enviar los paquetes.

PUENTE Un puente es un disp direcciones de destino Red

ositivo de hardware utilizado para conectar dos redes que funcionan con el mismo que funciona en el nivel físico, el puente funciona en el nivel lógico (en la capa 2 del modelo OSI).Esto significa que puede filtrar tramas

se correspondan con un equipo ubicado del otro lado del puente |Funciona en la capa enlace de datos del modelo osi, es decir funciona con las direcciones físicas de un equipo también se utiliza para segmentar una red y otra función del puente es enviar paquetes entre 2redes del mismo tipo

Operan transparentemente al nivel de red y superiores. No hay limitación conceptual para el número de puentes en una red. Procesan las tramas, lo que aumenta el retardo. Utilizan algoritmos de encaminamiento, que generan tráfico adicional en la red. Filtran las tramas por dirección física y por protocolo. Se utilizan en redes de área local

SWITCH

Un conmutador o switch es un dispositivo digital lógico de interconexión de redes de computadoras que opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI

La función es unir varias redes entre sí; sin examinar la información lo que le permite trabajar muy rápido ya que solo evalúa la dirección de destino

Permite la conexión de distintas redes de área local Cuentan con varios puertos rj45integrados desde 4,8, 16, 32 y hasta 62 Actualmente compite contra dispositivos como hub, router y switch inalámbricos Permite la regeneración de la señal y son compatibles con la mayoría de sistemas operativos de La red

ROUTER

Encaminador, enrutador, direccionado o routeador. Es un dispositivo de hardware usado para la interconexión de redes informáticas

Encamina datagramas entre diferentes redes IP. Decide la interfaz de salida del router para cada datagrama que le llega notificar cualquier problema que impida el forwarding de datagramas usando mensajes ICMP

Que permite asegurar el direccionamiento de paquetes de datos entre ellas o determinar la mejor ruta que deben tomar. Opera en la capa tres del modelo OSI.