Uaeh redes unidad de aprendizaje 2
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© 1999, Cisco Systems, Inc. 8-1 Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo Redes M. en C. José Ezequiel Mejía Loaisa
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© 1999, Cisco Systems, Inc. 8-1
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo
Redes
M. en C. José Ezequiel Mejía Loaisa
© 1999, Cisco Systems, Inc. 8-2
UNIDAD 1
Estándares y Protocolos
¿Qué es un protocolo?
Es la descripción formal del conjunto de reglas y convenciones que rigen la forma en que los dispositivos de la red intercambian información o se comunican entre sí.
Funciones de los protocolos
1. Establecer una comunicación.
2. Identificar las estaciones transmisora y receptora.
3. Transmitir el mensaje.
4. Asegurar la integridad del mensaje.
5. Transmitir caracteres de control.
6. Diferenciar entre caracteres de control y de datos.
7. Terminar la comunicación.
Organizaciones de estándares
Organización Afiliación Membresía Influencia
UIT (Unión
Internacional de
Telecomunicacion
es)
Naciones
Unidas
Representación
de cada país de
la ONU,
además de
compañias
privadas y
asociones
científicas
Emite
recomendacion
es que se
convierten en
leyes
ISO
(Organización
Internacional de
Estandarización)
Voluntaria
(muy
relacionada
con la UIT)
Organismos de
estándares de
diversos países
Responsable
del modelo OSI
(Interconexión
de Sistemas
abiertos)
Organización Afiliación Membresía Influencia
ANSI (Instituto
Nacional de
Estándares
Americano)
Voluntaria
(Organización
de los EUA)
Compañias de
computadoraas
y de
Comunicacione
s
Es la voz de los
EUA en ISO
EIA
(Asociación de
Industrias
Electrónicas)
Organización
de los EUA
Compañias
fabricantes
Es conocida
por su estándar
RS-232-C
IEEE (Instituto
de Ingenieros
Eléctricos y
Electrónicos)
Sociedad
Profesional
Ingenieros de
todo el mundo
Conocida por
sus estándares
para redes
locales
Organizaciones de estándares
Organización Afiliación Membresía Influencia
NBS (National
Bureu of
Standards)
Agencia del
gobierno de los
EUA
Agencia del
gobierno de los
EUA y de
usuarios de
redes
Emite
estándares de
procesamiento
de datos
ECMA
(Asociación
Europea de
Manufactura
de
Computadoras
)
Voluntaria
(Organización
Europea)
Empresas de
computación
europeas
Rige en Europa
Organizaciones de estándares
MODELO DE REFERENCIA ISO-OSI
Modelo de referencia OSI
La comunicación de datos comprende 2
aspectos principales:
El transporte: Involucra todas las
funciones relacionadas con la
transferencia de datos entre 2 usuarios
finales.
La manipulación de datos : Los datos
deben ser liberados en una forma
inteligible. En algunos casos los datos
deben ser convertidos
Física
Presentación
Enlace
Red
Sesión
Transporte
Aplicación
Manipulación
de datos
Transporte
Características del modelo OSI
•Provee una base común para coordinar el
desarrollo de normas que hagan posible la
interconexión de sistemas
•Divide las funciones necesarias de una red de
computadoras en niveles o capas específicas
•Proporciona una arquitectura funcional y
conceptual que permite a grupos internacionales de
expertos trabajar en forma independiente en el
desarrollo de los estándares para cada capa del
modelo
Características del modelo OSI
•Cada nivel está representado por una entidad de
nivel. Los niveles equivalentes en dos sistemas
diferentes se comunican dé acuerdo con unas
reglas y convenios denominados protocolos de
nivel o protocolos de pares.
•Cada nivel proporciona un conjunto definido de
servicios al nivel superior y a su vez utiliza los
servicios que le proporciona el nivel
inmediatamente inferior.
Las 7 capas del modelo OSI
Física
Presentación
Enlace
Red
Sesión
Transporte
Aplicación
Capa Física
Transporte de bits
Define voltajes
Tiempo de duración de los pulsos
El número de pines que tiene el conector de la
interface
La forma de establecer la conexión inicial y de
interrumpirla
Este nivel engloba los medios mecánicos,
eléctricos, funcionales y de procedimiento para
acceder al medio físico.
Niveles de Luz
Niveles de Frecuencia
Modulación
Velocidades de transferencia de información
Distancias máximas de transmisión
Conectores físicos
Capa Física
Física Física 1001010111010
Capa Física
Capa de enlace
Asegurar que la información sea
transmitida sin errores.
Maneja tramas de datos como unidad de
transmisión de datos.
Acepta y transmite un flujo de bits sin
tener en cuenta su significado o estructura.
Creación o reconocimiento de los límites
de la trama
Capa de enlace
Resuelve los problemas de daño, pérdida
o duplicidad de tramas
Participa en la regulación de flujo
Direccionamiento Físico. Como se
nombran a los dispositivos en la capa de
enlace de datos
Capa de enlace
Topología de red, la forma en que se
conectará físicamente los dispositivos (Bus,
Anillo, Estrella o Árbol)
Notificación de error, alerta a los
protocolos de las capas superiores cuando
se presenta un error en la transmisión y la
secuencia de tramas de datos, reordena las
que se han transmitido fuera de secuencia
Enlace
MAC
LLC
Capa de Enlace
Física
Enlace de datos
Capa de Enlace
Encabezado Datos Fin del Frame
Física
Enlace de datos
Capa de Red
Encargada de que los datos sean
enviados a su correcto destino
Determina la ruta de transmisión
Unidad de Transmisión :Paquetes de
datos
Participa en el control de congestión de
la red
Capa de Red
Física
Enlace de datos
Encabezado
de paquete Datos
Física
Enlace de datos
Red Red
Capa de Transporte
Aceptar los datos de la capa de sesión,
dividirlos, siempre que sea necesario, en
unidades más pequeñas, pasarlos a la capa
de red y asegurar que todos ellos lleguen
correctamente a su destino.
Las 4 capas superiores restantes manejan
mensajes como unidad de transmisión de
datos.
Detecta fallas en la red
Capa de Transporte
Capaz de solicitar el establecimiento de un
nuevo enlace
Garantiza que el conjunto de paquetes que
conforman el mensaje estén formados en
secuencia sin omisiones ni duplicados
Transporte
Sesión
Datos Presentación
Aplicación
Transporte
Sesión
Presentación
Aplicación
Capa de Transporte
Capa de Sesión
Permite establecer sesiones entre usuarios
Control de diálogo
Permite tráfico en ambas direcciones, o bien
en una sola dirección en un instante dado.
Sincronización
Inserta puntos de verificación en el flujo de
datos
Debe regular quién "habla", cuándo y por
cuánto tiempo.
Capa de Presentación
•Permite a computadoras el intercambio de
información, entenderse o interpretarse
•Responsable de convertir los datos
transmitidos a una forma inteligible
•Compresión de datos
•Criptografía
Capa de Presentación
•Traduce códigos y funciones de diferentes
equipos finales para brindar funcionalidad y
presentaciones similares.
•Se ocupa de la representación de los datos
usados por los procesos de aplicación del
nivel siete.
Proporciona un conjunto de servicios distribuidos a los
procesos de aplicación de los usuarios, con el cual se
comunica a través de la interface
Funciones:
• IDENTIFICACIÓN DE SOCIOS DE COMUNICACIÓN
• DETERMINA LA DISPONIBILIDD DE RECURSOS Y LA
SINCRONIZACIÓN DE LA COMUNICACIÓN
• COMO: Servicio de mensajería (e-mail), servicio de
almacenamiento y
recuperación de documentos, servicio de directorio
Capa de Aplicación
El flujo de la información de una capa del sistema con
su homologo remoto se realiza por medio de un protocolo.
La comunicación entre la capa n y la capa n-1 se conoce
como interface
Cada capa presta servicios a la capa inmediatamente
superior y usa los servicios de la capa inmediatamente
Inferior
• Un protocolo siempre conecta o comunica 2
entidades al mismo nivel
• Una interface acopla capas de una misma entidad
Flujo de la Información
Flujo de la información
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace de datos
Física Protocol
o
Protocol
o
Protocol
o
Protocol
o
Protocol
o
Protocol
o
Protocol
o Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace de datos
Física
Flujo real de la información por medio de
interfaces
Flujo lógico de la información por medio
de protocolos
Flujo real de la información de un sistema
local a uno remoto
Interfaces
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace de datos
Física
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace de datos
Física Datos
Datos DH DT
Datos NH
Datos TH
Datos SH
Datos P
H
AH
D Proceso emisor
Proceso receptor
Enlace de la información
Interconexión de redes
•Arquitecturas Propietarias
•SNA (System Network Architecture) de IBM
•XNS (Xerox Network System) de Xerox
•DNA (Digital Network Architecture) también conocida
como DECNET de Digital Equipment Corporation
Dispositivos de interconexión de redes
El principal reto de la interconexión de
redes es proporcionar el hardware y el
software que permitan a elementos de
diferentes redes comunicarse
eficientemente entre ellos
Dispositivos de interconexión de redes
·Repetidores
·Puentes
·Enrutadores
·Compuertas
Ubicación dentro del modelo OSI de los dispositivos
Física
Presentación
Enlace
Red
Sesión
Transporte
Aplicación
Física
Presentación
Enlace
Red
Sesión
Transporte
Aplicación
Repetidor
Puentes
Enrutador
Compuertas
Paquetes de datos
•Es una secuencia continua de bits de un
determinado tamaño que es enviada a
través de una red como unidad individual.
Dir. origen Dir. destino Datos No. secuencia CRC
Encabezado
TCP/IP Apilamiento de protocolos
7
6
5
4
3
2
5
4
3
2
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace de Datos
Fisica 1
Aplicación
Transporte
Red
Enlace de Datos
Fisica
1
Revisión de la capa de Aplicación
*Usados por el enrutador
Aplicación
Transporte
Red
Enlace de Datos
Física
Transf. de Archivos - TFTP * - FTP * - NFS E-Mail - SMTP Acceso Remoto - Telnet * - rlogin * Administración de Red - SNMP * Admin. de Dominio - DNS*
Revisión de la capa de Transporte
Protocolo de Control de Transmisión (TCP) Protocolo de Datagramas de usuario (UDP)
Orientado a
conexión
Orientado a NO
Conexión
Aplicación
Transporte
Red
Enlace de Datos
Física
Formato de un paquete TCP
Puerto origen (16) Puerto Destino (16)
Número de secuencia (32)
Desplazamiento
de los datos (4)
Número de confirmación (32)
Reservado (6) Marcadores (6) Ventana (16)
Suma de verificación (16) Apuntador Urgente (16)
Opciones + Relleno (0 or 32 if any)
Datos (variable)
20
Bytes
Bit 0 Bit 15 Bit 16 Bit 31
Números de Puerto
TCP
Números de
Puerto
F T P
Capa de
Transporte
T E L N E T
D N S
S N M P
T F T P
S M T P
UDP
Capa de
Aplicación
21 23 25 53 69 161
R I P
520
Revisión de la capa de Red
Capa de OSI correspondiente a Red de TCP/IP
Protocolo de Red (IP)
Protocolo de Control de Mensajes de Red (ICMP)
Protocolo de Resolución de Direcciones (ARP)
Protocolo de Resolución para invetir Direcciones (RARP)
Aplicación
Transporte
Red
Enlace de Datos
Física
Protocolo de Control de Mensajes de Red
Aplicación
Transporte
Red
Enlace de Datos
Física
Destino Inalcanzable
Eco (Ping)
Otro
ICMP
1
Datagrama IP
Versión
(4)
Dirección IP Destino (32)
Opciones + Relleno
Datos ( Variable )
1 Bit 0 Bit 15 Bit 16 Bit 31
Encabezado
(4) Prioridad y Tipo
de Servicio (8) Longitud Total (16)
Identificación (16) Bandera
(3) Desviación del
fragmento (13)
Tiempo de vida (8) Protocolo (8) Suma de verif. Del Encabezado (16)
Dirección IP Origen (32)
20
Bytes
• Permite direccionar de forma unica la comunicación entre dos estaciones.
• Elige el camino basado en la localización
Introducción a Direcciones TCP/IP
172.18.0.2
172.18.0.1
172.17.0.2 172.17.0.1
172.16.0.2
172.16.0.1
SA DA HDR DATA 10.13.0.0 192.168.1.0
10.13.0.1 192.168.1.1
Direcciones IP
Máximo 255 255 255 255
Notación Decimal Red Host
32 bits
128
64
32
16
8
4
2
1
11111111 11111111 11111111 11111111 Binario
1 8 9 16 17 24 25 32
128
64
32
16
8
4
2
1
128
64
32
16
8
4
2
1
128
64
32
16
8
4
2
1
172 16 122 204 Ejemplo Decimal
10101100 00010000 01111010 11001100 Ejemplo Binary
Clases de Direcciones IP
8 bits 8 bits 8 bits 8 bits
Clase E: Investigación
Clase D: Multicast
Red Red Red Host Clase C:
Red Red Host Host Clase B:
Red Host Host Host Clase A:
Clases de Direcciones IP
1
Clase A:
Bits:
0NNNNNNN Host Host Host
8 9 16 17 24 25 32
Rango (1-126)
1
Clase B:
Bits:
10NNNNNN Red Host Host
8 9 16 17 24 25 32
Rango (128-191)
1
Clase C:
Bits:
110NNNNN Red Red Host
8 9 16 17 24 25 32
Rango (192-223)
Direcciones de Host
172.16.2.1
172.16.3.10
172.16.12.12
10.1.1.1
10.250.8.11
10.180.30.118
E1
172.16 12 12
Red Host
. . Red Interface
172.16.0.0
10.0.0.0
E0
E1
Tabla de Ruteo
172.16.2.1
10.6.24.2
E0
Determinando una Dirección Valida de Host
Red Host
172 16 0 0
10101100 00010000
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
1 00000000 00000000
00000000 00000001 2
00000000 00000011 3
N
...
...
...
11111111 11111111
11111111 11111111 11111110
11111101 65534 65535 65536 - 2
65534 2N-2 = 216-2 = 65534
Ejercicio de Clases de Direcciones IP
Dirección Clase Red Host
10.2.1.1
128.63.2.100
201.222.5.64
192.6.141.2
130.113.64.16
256.241.201.10
Ejercicio de Clases de Direcciones IP
Dirección Clase Red Host
10.2.1.1
128.63.2.100
201.222.5.64
192.6.141.2
130.113.64.16
256.241.201.10
A
B
C
C
B
inexistente
10.0.0.0
128.63.0.0
201.222.5.0
192.6.141.0
130.113.0.0
0.2.1.1
0.0.2.100
0.0.0.64
0.0.0.2
0.0.64.16
Red 172.16.0.0
172.16.0.0
Direccionando sin sub-redes
172.16.0.1 172.16.0.2 172.16.0.3
…...
172.16.255.253 172.16.255.254
Red 172.16.0.0
Direccionando sin sub-redes
172.16.1.0 172.16.2.0
172.16.3.0
172.16.4.0
Direccionando sub-redes|
172.16.2.200
172.16.2.2
172.16.2.160
172.16.2.1
172.16.3.5
172.16.3.100
172.16.3.150
E0
172.16
Red
Red Interface
172.16.0.0
172.16.0.0
E0
E1
Nueva Tabla de Ruteo
2 160
Host
. .
172.16.3.1
E1
Direccionando sub-redes
172.16.2.200
172.16.2.2
172.16.2.160
172.16.2.1
172.16.3.5
172.16.3.100
172.16.3.150
172.16.3.1
E0
E1
172.16 2 160
Red Host
. . Red Interface
172.16.2.0
172.16.3.0
E0
E1
Nueva Tabla de Ruteo
Subred
Mascara de sub-red
172 16 0 0 Dirección
IP
Red Host
Red Host
255 255 255 0 8-bit de
Mascara de
sub-red
Red Subred Host
También escrito como"/ 24" donde 24 representa el
número de 1s en la máscara.
255 255 0 0 Mascara de
sub-red
por Default
También escrito como"/ 16" donde 16 representa el
número de 1s en la máscara.
11111111 11111111 00000000 00000000
Equivalencia Decimal de un Modelo de Bit’s
1 0 0 0 0 0 0 0 = 128
1 1 0 0 0 0 0 0 = 192
1 1 1 0 0 0 0 0 = 224
1 1 1 1 0 0 0 0 = 240
1 1 1 1 1 0 0 0 = 248
1 1 1 1 1 1 0 0 = 252
1 1 1 1 1 1 1 0 = 254
1 1 1 1 1 1 1 1 = 255
128 64 32 16 8 4 2 1
