diapositivas redes, subnetting

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6HVLyQ7UDQVSRUWH

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(/�02'(/2�26,

*DOR�9DOHQFLD�3� 8�6�)�4�

Donde Estamos?

Capítulo I - Revisión

Galo Valencia P.

Tabla de Contenido

• Enterprise

• Review the OSI Model

• Encapsulation

• LAN Devices & Technologies

• Transport Layer

• IP Addressing

5HGHV(PSUHVDULDOHV

0RGHOR�26,

(QFDSVXODPLHQWR'LVSRVLWLYRV�\7HFQRORJtDV�/$1

&DSD�GH�7UDQVSRUWH

'LUHFFLRQDPLHQWR�,3

Redes Empresariales-EnterpriseUna corporación, unaagencia, unauniversidad u otraorganización enlazansus datos,comunicaciones,servicios decomputación yservidores de maneraconjunta.

Su trabajo como “Network Guru”• Ayuda a las empresas a satifacer sus

necesidades:� Interconectando sus redes locales de manera

que los servicios puedan ser accesadosremotamente

� Aseguran a los usuarios a conseguir un mejorancho de banda (i.e. Reemplazando hubs conswitches; 10Mbps NICs con 10/100 MbpsNICs)

� Implementando nuevas tecnologás como e-commerce, video conferencia, voz sobre IP, yeducación a distancia.


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Revisión del Modelo

Open SystemsInterconnected Reference

Model

7DEOD�GH�&RQWHQLGR

Porqué un Modelo en Capas?• Reduce la complejidad• Estandardiza las interfaces• Facilitata ingeniería

modular• Garantiza tecnologoía

interoperable• Accelera la evolución• Simplifica la enseñanza y

el aprendizaje

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Host Layers vs. Media Layers

$SSOLFDWLRQ3UHVHQWDWLRQ

6HVVLRQ7UDQVSRUW1HWZRUN'DWD�/LQN3K\VLFDO

&DSDV�GH�+RVWV3URSURFLRQDQ�XQD�HQWUHJDSUHFLVD�GH�ORV�GDWRV�HQWUH

FRPSXWDGRUHV

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Host Layers vs. Media Layers



&DSDV�GH�0HGLRV&RQWURODQ�OD�HQWUHJD�ItVLFD�GHPHQVDMHV�D�WUDYpV�GH�OD�UHG

5HG(QODFH�GH�'DWR

)tVLFD

Capa de Aplicación� Provee los servicios de red a

las apliaciones del usuario.� Ej. Un computador puede

guardar los archivos en unservidor de red utilizando“network redirector” de unNOS como Novell.

� Network redirectors permitena las aplicaciones como Worda “ver” los recursos de la red.



Capa de Presentación� Provee representación de datos

y formateo de códigos.� “Code formatting” incluye

compresión y encripción� Garantiza que los datos que

llegan desde la red puedan serutilizados por la aplicación yque la información enviada porla aplicación se puedatransmitir a través de la red



Capa de Sesión� Provee comunicación inter-host por

establecer, mantener y terminarsesiones.

� Usa “dialog control” y “dialogseparation” para manejar la sesión

� Algunos protocoles de Sesión:9 NFS (Network File System)9 SQL (Structured Query Language)9 RCP (Remote Call Procedure)9 ASP (AppleTalk Session Protocol)9 SCP (Session Control Protocol)9 X-window



Capa de Transporte� Provee confiabilidad, control de flujo y

corrección de errores a través del usode TCP.

� TCP segmenta los datos, añadiendo un“header” con control de informaciónpara secuencia y confirmación de lospaquetes recibidos.

� El header del segmento tambiénincluyen los puertos (ports) de origeny destino para las aplicaciones decapas superiores

� TCP es “connection-oriented” y usa“windowing”.

� UDP es “connectionless”. UDP noconfirma la recepciónde paquetes.



Capa de Red� Responsable por el

direccionamiento lógico delpaquete y la determinación deruta.

� “Addressing” es hecho por“routed protocols” tales comoIP, IPX, AppleTalk, and DECnet.

� “Path Selection” es hecho por“routing protocols” tales comoRIP, IGRP, EIGRP, OSPF, andBGP.

� “Routers” operan en la Capa deRed



Capa de Enlace de Datos� Provee acceso al medio� Maneja notificación de errores,

la topología de red, control deflujo y direccionamiento físicode la trama (frame).

� “Media Access Control” através de ...9 Deterministica—token passing9 No-deterministica—broadcast

topology (dominios de colisión)

� Concepto Importante:&60$�&'



Capa Física� Proporciona los medios

eléctricos, mecánicos, deprocedimiento y funcionalespara activar y mantener elenlace físico entre sistemas.

� Incluye el medio a través delcual los bits fluyen...9 &DEOH�&$7��9 &DEOH�&RD[LDO9 &DEOH�GH�)LEUD�2SWLFD9 /D�$WPyVIHUD




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Encapsulation

ComunicacionesPeer-to-Peer


Comunicaciones de Igual a Igual• La capas se comunican usando su propia PDU.

Por Ej., la capa de red del origen y destino soniguales y usan los “paquetes” paracomunicarse respectivamente. (Peer-to-Peer)

$SOLFDFLyQ $SSOLFDWLRQ3UHVHQWDFLyQ 3UHVHQWDWLRQ

6HVLyQ 6HVVLRQ7UDQVSRUWH 7UDQVSRUW

5HG 1HWZRUN(QODFH�'DWRV 'DWD�/LQN

)tVLFD 3K\VLFDO

'DWD

6HJPHQWV3DFNHWV)UDPHV%LWV

'DWD'DWD

Ejemplo de Encapsulamiento• Si uno escribe un mensaje

de email, SMTP toma losdatos y lo pasa a la capa dePresentación.

• Presentaión codifica losdatos usando ASCII.

• Sesión establece unaconección con el destino conel propósito de transportarlos datos.



Ejemplo de Encapsulamiento• Transporte segmenta los

datos utilizando TCP y loenvía a la Capa de Red parasu direccionamiento

• Red direcciona el paqueteutilizando IP.

• Enlace de Datos encapsulael paquete en una trama ylo direcciona para su envíoen la red local (MACs)

• La capa Físicia envía los bitshacia el medio (cable).




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Dispositivos deRed y Tecnologías

The Data-Link &Physical Layers

7DEOD�GH�&RQWHQLGRV

Dispositivos de Red• Que hace?

� Conecta segmentos dered local (LAN);

� Filtra tráfico basado enlas direcciones MAC; y

� Separa dominios decolisión basado en las“MAC addresses”.

(TXLSR�GH�TXH�FDSD"


� Puesto que es un puentemulti-puerto, este tambiénpuede9 Conecta segmentos

LAN;9 Filtra el tráfico basado

en direcciones MAC; y9 Separa dominios de

colisión� Sin embargo los “switches”

también ofrecen ”full-duplex,dedicated bandwidth” a lossegmentos dedicados.



� Concentra coneccionesLAN de varios equiposen una sola locación

� Repite la señal(regenera yresincroniza)

� Un “hub” es unreptetidor multi-puerto



� Interconeca redes y proveecontrol de “broadcast”

� Determina la ruta usandoun “routing protocol” o unaruta estática

� Re-encapsula los paquetesen el apropiado formato detrama y lo envía a lainterface apropiada

� Usa direccionamiento lógico(Ej. Direcciones IP) paradeterminar la ruta


Tipos de Medios

Tecnologías de Redes

/DV�WUHV�PiVFRPXQHV

XWLOL]DGDV�HQODV�UHGHV�HQOD�DFWXDOLGDG

Ethernet/802.3• Especificaciones del Cable:

� 10Base29 Thinnet; usa coax9 Max. distancia = 185 metros (casi 200)

� 10Base59 Thicknet; usa coax9 Max. distancia = 500 metros

� 10BaseT9 Usa Twisted-pair9 Max. distancia = 100 metros

� 10 significa 10 Mbps

Ethernet/802.3• Ethernet es topologóa “broadcast “.

� Que significa?9 Cada equipo en el segmento Ethernet ve todas la

tramas (frames).9 Frames son direccionados con la dirección _____

de origen y de destino.9 Cuando un eqipo no conoce la dirección MAC

destino o cuando quiere comunicarse con todos losequipos, encapsula la trama con una direcciónMAC de broadcast: FFFF.FFFF.FFFF

� Cúal es el principal problema de tráfico de redcausado por las topologías de Ethernet debroadcast?

Ethernet/802.3• Las topologías Ethernet también

comparten el medio.• Eso significa que el acceso al medio es

controlado por el primero que entra es elprimero en ser servido.

• Esto resulta en colisiones entre los datosde dos equipos transmitiendosimultáneamente.

• Colisiones son resueltas utilizando quemétodo?

Ethernet/802.3• &60$�&'��&DUULHU�6HQVH�0XOWLSOH�$FFHVVZLWK�&ROOLVLRQ�'HWHFWLRQ�

• Describa como &60$�&' trabaja:� Un nodo que necesita transmitir escucha por actividad

en el medio. Si no existe, transmite.� El nodo continua escuchando. Una colisión es

detectada por un pico de voltaje (un bit puede sersolo 0 o 1-- no puede ser 2)

� El nodo genera una señal de “jam” para decir a todoslos equipos que paren la transmisión por un tiempoaleatoriamente escogido en cada nodo (back-offalgorithm).

� Cuando el medio esta en silencio de cualquiertransmisión, el nodo intenta retransmitir.

Address Resolution Protocol• En topologías de broadcast, se necesita una

manera de resolver direcciones MAC de destinodesconocidas.

• ARP es el protocolo que envía un “broadcast ARPrequest” el cual pregunta, “Cual es su direcciónMAC?”

• Si el destino existe en el mismo segemento dered que el origen, luego el destino responde consu dirección.

• Sin embargo si el destino y el origen estánseparados por un “router”, este no envía elbroadcast (divide dominios de broadcast). Elrouter replica con su propia dirección MAC.


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Capa de Transporte

Revisión Rápida


Funciones Capa de Transporte• Sincronización de la conexión

� “Three-way handshake”

• Control de Flujo� “Más despacio, mi buffer de memoria se

está llenando!!”

• Confiabilidad y Recuperación de Errores� “Windowing”: “Cuanto dato puedo enviar

antes de conseguir una confirmación(acknowledgement) ?”

� Retransmisión de segmentos perdidos o noconfirmados (unacknowledged segments)

Dos Protocolos Capa Transporte• TCP

� Transmission ControlProtocol

� Connection-oriented� Acknowledgment &

Retransmission ofsegments

� Windowing� Aplicaciones:

9 Email9 File Transfer9 E-Commerce

• UDP� User Datagram

Protocol� Connectionless� No Acknowledgements� Aplicaciones:

9 Routing Protocols9 Streaming Audio9 Gaming9 Video Conferencing


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DireccionamientoIP

Revisión de “Subnetting “


Direccionamiento Lógico• En la capa red, se usa un direccionamiento

jerárquico y lógico.• Con el Protocolo de Internet (IPv4), este

direccionamiento es un esquema de direccionesde 32-bit divididos en 4 octetos.

• Puede recordar el primer octecto de las cincoclases de direcciones?� &ODVV�$�� &ODVV�%�� &ODVV�&�� &ODVV�'��PXOWLFDVWLQJ�� &ODVV�(��H[SHULPHQWDO�

Network vs. Host&ODVH�$�� QHWZRUNV��!��PLOOLRQ�KRVWV

&ODVH�%�� QHWZRUNV��!��KRVWV

&ODVH�&��!��PLOOLRQ��QHWZRUNV�� KRVWV

��+�+�+��+�+�+0DVN��

��1�+�+��1�+�+0DVN��

��1�1�+��1�1�+0DVN��

Porqué Subredes (subnet)?• Usualmente se trata con topologías de

“broadcast”.• Puede imaginarse el tráfico en una red con

más de 1000 hosts tratando de descubrircada una la dirección MAC de la otra?

• “Subnetting” permite segmentar la redlocal (LAN) en dominios lógicos debroadcast llamados subredes mejorando elrendimiento de la red.

“Stealing Bits”• Para las subredes, se roban o prestan bits de la

porción del campo de host de la dirección IP• Primero, debemos determinar cuantas subredes

se necesitan y cuantos hosts por subred.• Estos calculos e basan en potencias de 2

� Ej., Se necesitan 8 subredes de una Clase C:9 �� VXEQHWV9 5HFXHUGH�VXEVWUDHU��GHELGR�D�TXH�OD�SULPHUD�\~WOLPD�VXEUHG�QR�VRQ�XWLOL]DEOHV��3RUTXp"

� Cuantos hosts por subred podemos tener?9 (V�XQD�&ODVH�&��\�QRV�TXHGDQ��ELWV�� KRVWV

9 5HFXHUGH�VXEVWUDHU��GHELGR�D�TXH�OD�SULPHUD�\~WOLPD�GLUHFFLyQ�QR�VRQ�XWLOL]DEOHV��3RUTXp"

Máscara de Subred-Subnet Mask• La máscara de subred corresponde a la suma del

valor decimal de los bits prestados..• En elejemplo anterior de una Clase C, se

prestarón 4 bits de la porción de host. Esto semuestra a continuación con sus correspondientesvalores decimales.

��

Sumando el valor decimal de todos estos bits nos da 240.Este es el último octeto de la máscara de subred.

$Vt�OD�PiVFDUD�GH�VXEUHG�HV��

Ultimo octecto de la máscara• Con la siguiente tabla se podrá rapidamente:

� Calcular el último octecto dado el número de bitsprestados.

� Determinar el número de bits prestados dado el últimoocteto.

� Determinar el númeto de bits remanentes para loshosts y el número de direcciones disponibles.

Bits Borrowed

Non-Zero Octet Hosts

2 192 623 224 304 240 145 248 66 252 2

&,'5 Notation• &ODVVOHVV�,QWHUGRPDLQ�5RXWLQJ es ún método

de representar direcciones IP y su máscara desubredes con un prefijo.

• Por ejemplo: 192.168.50.0/27• Que piensa le dice el número 27?

� 27 es el número de bits en ! De la máscara de subred.Es decir la máscar será: 255.255.255.��

� Dao que 192. es una Clase C, los bits prestádos son 3!!(27-24)

� Finalmente, el número mágico es 256 - �� = ��, asíla primera subred utilizable es:197.168.50.��!!

• Ese es el poder de la notación &,'5.

202.151.37.0/26• Máscara de subred?

� 255.255.255.192• Bits Prestados?

� Clase C así tenemos 2 bits prestados• Número Mágico?

� 256 - 192 = 64• Primera subred utilizable?

� 202.151.37.64• Tercera subred utilizable?

� 3* 64 = 192, so 202.151.37.192

198.53.67.0/30• 6XEQHW�PDVN"

� 255.255.255.252• %LWV�ERUURZHG"

� Clase C: 6 bits prestados• 0DJLF�1XPEHU"

� 256 - 252 = 4• 7KLUG�XVHDEOH�VXEQHW�DGGUHVV"

� 3 * 4 = 12, so 198.53.67.12• 6HFRQG�VXEQHW¶V�EURDGFDVW�DGGUHVV"

� (2+ 1) * 4 - 1 = 11, so 198.53.67.11

200.39.89.0/28• Que clase de dirección es 200.39.89.32?

� Clase C, 4 bits prestados� Ultimo octecto no-zero es 240� Número Mágico es 256 - 240 = 16� 32 is un múltiplo de 16, así 200.39.89.32 es la

dirección de red de la segunda subred (subnetaddress--second subnet)!!

• Cuál es la dirección de broadcast de esta?� 32 + 16 -1 = 47, es decir 200.39.89.47

194.53.45.0/29• Que cláse de dirección es 194.53.45.26?

� Clase C, 5 bits prestados� Ultimo octeto no-zero es 248� Número Mágico es 256 - 248 = 8� Subredes son: .8, .16, .24, .32, ect.� Así 194.53.45.26 pertence a la tercera subred

(194.53.45.24) y es una dirección de un host.• Cuál es la dirección de broadcast que usuaría

este host para comunicarse con otros en lamisma subred?� Pertenece al subred .24 y la siguiente es .32 (24+ 8),

así 1 menos es .31 (��)

Sín una hoja de trabajo!• Después de alguna práctica, Ud. Debería ser

capas de hacer ejercicios de subredes sin unahoja de trabajo.

• La única información que necesita es la direcciónIP y la notación &,'5.

• Por ejemplo la dirección 221.39.50/26• Ud. puede determinar rápidamente que la primera

dirección de subred es 221.39.50.64. Cómo?� Clase C, 2 bits prestados� 256 - 192 = 64, así 221.39.50.64

• El resto de direcciones de subredes son múltiplosde 64 (.64, .128, .192).

La clave!!• Memorice está tabla!!!

Bits Borrowed

Non-Zero Octet Hosts

2 192 623 224 304 240 145 248 66 252 2

Subredes en la cabeza ��

%LWV�3UHV��+RVWV��0iVFDUD��

��

Ejercicios de Práctica• Realice estos ejercicios. Tome una hoja y anote

para cada uno:� Bits prestados� Máscara de subred� Segunda dirección de subred y su broadcast

• 192.168.15.0/26• 220.75.32.0/30• 200.39.79.0/29• 195.50.120.0/27• 202.139.67.0/28• Desafío: 132.59.0.0/19• Desafío: 64.0.0.0/16

5HVSXHVWDV

Respuestas

'LUHFFLyQ &ODVH%LWV�

3UHVWDGRÒOWLPR�2FWHWR

1~PHUR�0iJLFR

�GD�'LUHF��6XEUHG

�GD�6XEQHWV�%URDGFDVW

�� & � �� & � �� & � �� & � �� & � �� % � �� $ � �� 'HVDItR�

1R�VH�HQJDxH�D�8G��PLVPR��Trabaje en los ejercicos antes de verificar lasrespuestas. Presione “Regresar” si no ha realizado losejercicios o en otra parte para ver las respuestas.

5HJUHVDU

SuperRedes• Prestar bits de la porción de red a los

hosts?• Tener más cantidad de hosts (>254) en

una misma red clase C por ejemplo.• Util en las direcciones de clases virtuales

reservadas y con firewalls.• Ej. 192.168.53.0/22

� Máscara de SuperRed: 255.255.252.0� Bits robados para hosts: 2 (24-22)� Hosts = 2^ (8+ 2)-2= 1022 (1016)

Direcciones Privadas

&ODVH 5DQJR�'LUHFFLRQHVA ��B ��C ��

Enlaces Recomendados• 7KH�26,�5HIHUHQFH�0RGHO• ZZZ�UDG�FRP�QHWZRUNV��RVL�LQWUR�KWP• ,QWHUQHWZRUNLQJ�%DVLFV��&LVFR�• ZZZ�FLVFR�FRP�XQLYHUFG�FF�WG�GRF�FLVLQWZN�LWRBGRF�LQWURLQW�KWP�[WRFLG��

• (WKHUQHW• ZZZKRVW�RWV�XWH[DV�HGX�HWKHUQHW�HWKHUQHW�KRPH�KWPO

• 9DULRV• IUHHVSDFH�YLUJLQ�QHW�JO\QQ�HWKHULQJWRQ�FLVFR�KWP• ZZZ�H[DPQRWHV�QHW�FLVFR�RVL�VKWPO• ZZZ�JXUO\JHHN�FRP�HQFDS�KWPO

Enlaces Miscelaneos• -DPHV�%RQG�0HHWV�7KH��/D\HU�26,�0RGHOKWWS��ZZ�SH�QHW�aUOHZLV�5HVRXUFHV�MDPHV�KWPO

• .LQHVWKHWLF�26,�0RGHO• KWWS��HURRP�QHWDFDG�QHW�HURRP�FLVFR�,QVWUXFWRU0DWHULDOV��B�G

diapositivas redes, subnetting

Documents