SWITCHING + ROUTING primera parte
- 1. SWITCHING + ROUTING Ing. Telecomunicaciones
- 2. Cómo las redes afectan nuestra vida diaria Como estudiamos y aprendemos
- 4. Componentes de una red • Una red típica incluye medios y servicios unidos por reglas, que trabajan en forma conjunta para enviar mensajes. • Los componentes de una red son: –Reglas –Medio –Mensaje –Dispositivos • Utilizamos la palabra mensajes como un término que abarca las páginas Web, los e-mails, los mensajes instantáneos, las llamadas telefónicas y otras formas de comunicación permitidas por Internet.
- 5. Tipos de red • Las infraestructuras de red pueden variar en gran medida en términos de: –el tamaño del área cubierta, –la cantidad de usuarios conectados, y –la cantidad y tipos de servicios disponibles. • LAN (Red de área local): cubre un área geográfica limitada. • WAN (Red de área amplia): cubre un área geográfica extensa.
- 6. • Redes de área local (LAN) - Se denomina red de área local (LAN) a la red utilizada en un hogar, un edificio o un campus. - Una red individual generalmente cubre una única área geográfica y proporciona servicios y aplicaciones a personas dentro de una estructura organizacional común, como una empresa, un campus o una región.
- 7. • Redes de área extensa (WAN) -Las LAN separadas por una distancia geográfica se conectan entre sí mediante una red denominada red de área extensa (WAN) -Las WAN utilizan dispositivos de red diseñados específicamente para realizar las interconexiones entre las LAN.
- 8. • Internet –Internet se puede definir como un entramado global de redes interconectadas –Internet se crea por la interconexión de redes que pertenecen a los Proveedores de servicios de Internet (ISP). Estas redes ISP se conectan entre sí para proporcionar acceso a millones de usuarios en todo el mundo.
- 9. • Distintos símbolos de red
- 10. • Tarjeta de interfaz de red (NIC): una NIC o adaptador LAN proporciona la conexión física con la red en la computadora personal u otro dispositivo host. El medio que conecta la computadora personal con el dispositivo de red se inserta directamente en la NIC. • Puerto físico: conector o toma en un dispositivo de red en el cual el medio se conecta con un host o con otro dispositivo de red. • Interfaz: puertos especializados de un dispositivo de internetworking que se conecta con redes individuales. Puesto que los routers se utilizan para interconectar redes, los puertos de un router se conocen como interfaces de red.
- 11. Protocolo en las comunicaciones de red • Toda comunicación, ya sea cara a cara o por una red, está regida por reglas predeterminadas denominadas protocolos. Estos protocolos son específicos de las características de la conversación. Un protocolo es un conjunto de reglas predeterminadas
- 12. • Protocolos de red Los protocolos de red se utilizan para permitir una comunicación satisfactoria entre los distintos dispositivos • Las suite de protocolos de red describen procesos como los siguientes: –el formato o estructura del mensaje. En todo proceso de comunicación existen reglas. –el método por el cual los dispositivos de red comparten información sobre rutas con otras redes. Proceso de elección de ruta. –cómo y cuando se pasan los mensajes de error y del sistema entre dispositivos. Indicar el estado de la ruta. –el inicio y terminación de las sesiones de transferencia de datos.
- 13. • Suites de protocolos y los estándares de la industria Un estándar es un proceso o protocolo que ha sido aprobado por la industria de networking y ratificado por una organización de estándares. El uso de estándares en el desarrollo e implementación de protocolos asegura que los productos de diferentes fabricantes puedan funcionar conjuntamente para lograr comunicaciones eficientes.
- 14. • Los distintos protocolos trabajan en conjunto para asegurar que ambas partes reciben y entienden los mensajes. – HTTP: Protocolo de aplicación, es un protocolo común que regula la forma en que interactúan un servidor Web y un cliente Web, define el contenido y el formato de las solicitudes y respuestas intercambiadas entre el cliente y el servidor. Tanto el cliente como el software del servidor Web implementan el HTTP como parte de la aplicación. – TCP: Protocolo de transporte, administra las conversaciones individuales entre servidores Web y clientes Web. TCP divide los mensajes HTTP en pequeñas partes, denominadas segmentos, para enviarlas al cliente de destino. – IP: Protocolo de red, es responsable de tomar los segmentos formateados del TCP, encapsularlos en paquetes, asignarles las direcciones correctas y seleccionar la mejor ruta hacia el host de destino. – Ethernet: Estos protocolos describen dos funciones principales: administración de enlace de datos y transmisión física de datos en los medios. Los protocolos de administración de enlace de datos toman los paquetes IP y los formatean para transmitirlos por los medios. Los estándares y protocolos de los medios físicos rigen de qué manera se envían las señales por los medios y cómo las interpretan los clientes que las reciben.
- 15. Capas con modelos TCP/IP y OSI • Modelos de referencia: El propósito principal de un modelo de referencia es asistir en la comprensión más clara de las funciones y los procesos involucrados. • Existen dos tipos básicos de modelos de networking, modelos de protocolo y modelos de referencia. – TCP/IP: El modelo TCP/IP es un modelo de protocolo porque describe las funciones que se producen en cada capa de los protocolos dentro del conjunto TCP/IP. – El modelo de interconexión de sistema abierto (OSI) es el modelo de referencia de internetwork más ampliamente conocido. Se utiliza para el diseño de redes de datos, especificaciones de funcionamiento y resolución de problemas.
- 17. • Modelos de protocolo y referencia Un modelo de protocolo (TCP/IP) Proporciona un modelo que coincide estrechamente con la estructura de una suite de protocolos específica Un modelo de referencia (OSI) Proporciona una referencia común para mantener la coherencia dentro de todos los tipos de servicios y protocolos de red Inicialmente, el modelo OSI fue diseñado por la Organización Internacional para la Estandarización (ISO, International Organization for Standardization) para proporcionar un marco sobre el cual crear una suite de protocolos de sistemas abiertos.
- 18. • El modelo OSI de siete capas ha realizado aportes importantes para el desarrollo de otros protocolos y productos para todos los tipos de nuevas redes. • Como modelo de referencia, el modelo OSI proporciona una amplia lista de funciones y servicios que pueden producirse en cada capa. También describe la interacción de cada capa con las capas directamente por encima y por debajo de él.
- 19. • Comparación del modelo OSI con el modelo TCP/IP
- 20. Estructura de direccionamiento IP • En la capa de red es necesario identificar los paquetes de la transmisión con las direcciones de origen y de destino de los dos sistemas finales. Con IPv4, esto significa que cada paquete posee una dirección de origen de 32 bits y una dirección de destino de 32 bits en el encabezado de Capa 3.
- 21. • Dirección de red: la dirección en la que se hace referencia a la red. • Dirección de broadcast: una dirección especial utilizada para enviar datos a todos los hosts de la red. • Direcciones host: las direcciones asignadas a los dispositivos finales de la red. • Todos los hosts de la red 10.0.0.0 tendrán los mismos bits de red.
- 22. • Clases de direcciones • Clase A:128 redes clase A posibles, de 0.0.0.0 /8 a 127.0.0.0 /8, con más de 16 millones de direcciones host. • Clase B: aproximadamente 16.000 redes clase B, de 128.0.0.0 /16 hasta 191.255.0.0 /16, con un poco más de 65.000 host cada una. • Clase C: alrededor de 2 millones de redes clase C, de 192.0.0.0 /16 a 223.255.255.0 /16, com 254 host cada una.
- 23. • Direccionamiento con clase (Classful) • No todos los requisitos de las organizaciones se ajustaban a una de estas tres clases. La asignación con clase de espacio de direcciones a menudo desperdiciaba muchas direcciones, lo cual agotaba la disponibilidad de direcciones IPv4. • A pesar de que este sistema con clase no fue abandonado hasta finales de la década del 90, es posible ver restos de estas redes en la actualidad. el sistema operativo adopta el prefijo utilizado por esa clase y realiza la asignación de la máscara de subred adecuada. • Otro ejemplo es la adopción de la máscara por parte de algunos protocolos de enrutamiento. Cuando algunos protocolos de enrutamiento reciben una ruta publicada, se puede adoptar la longitud del prefijo de acuerdo con la clase de dirección. • Direccionamiento sin clase (Classless) • El sistema que utilizamos actualmente se denomina direccionamiento sin clase. Con el sistema classless, se asignan los bloques de direcciones adecuados para la cantidad de hosts a las compañías u organizaciones sin tener en cuenta la clase de unicast.
- 24. • Direccionamiento estático y dinámico • Asignación estática de direcciones • Con una asignación estática, el administrador de red debe configurar manualmente la información de red para un host, como se muestra en la figura. Como mínimo, esto implica ingresar la dirección IP del host, la máscara de subred y el gateway por defecto. Resultan útiles para impresoras, servidores y otros dispositivos de red que deben ser accesibles a los clientes de la red.
- 25. • Asignación dinámica de direcciones • Los dispositivos de usuarios finales a menudo poseen direcciones dinámicamente asignadas, utilizando el Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP). • DHCP permite la asignación automática de información de direccionamiento como dirección IP, máscara de subred, gateway por defecto y otra información de configuración. La configuración del sevidor DHCP requiere que un bloque de direcciones, sea definido para ser asignado a los clientes DHCP en una red. Las direcciones asignadas a este pool deben ser planificadas de manera que se excluyan las direcciones utilizadas para otros tipos de dispositivos.
- 26. Cálculo de direcciones • La división en subredes permite crear múltiples redes lógicas de un solo bloque de direcciones. Como usamos un router para conectar estas redes, cada interfaz en un router debe tener un ID único de red. Cada nodo en ese enlace está en la misma red. • Creamos las subredes utilizando uno o más de los bits del host como bits de la red. Esto se hace ampliando la máscara para tomar prestado algunos de los bits de la porción de host de la dirección, a fin de crear bits de red adicionales. Cuanto más bits de host se usen, mayor será la cantidad de subredes que puedan definirse. Para cada bit que se tomó prestado, se duplica la cantidad de subredes disponibles.
- 27. • Fórmula para calcular subredes Use esta fórmula para calcular la cantidad de subredes: 2^n donde n = la cantidad de bits que se tomaron prestados Ejemplo, el cálculo es así: 2^1 = 2 subredes • La cantidad de hosts Para calcular la cantidad de hosts por red, se usa la fórmula 2^n - 2 donde n = la cantidad de bits para hosts. La aplicación de esta fórmula, (2^7 - 2 = 126) muestra que cada una de estas subredes puede tener 126 hosts. En cada subred, examine el último octeto binario. Los valores de estos octetos para las dos redes son: Subred 1: 00000000 = 0 Subred 2: 10000000 = 128 O sea, al solicitar un bit obtengo 2 subredes.
- 28. Gracias, no olviden revisar el portal WEB antes de venir a clase Revisión de la Actividad de Aprendizaje # 1