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Curso de redes Ethernet (2)

Curso de redes Ethernet (2). Business Support Unit. Curso de redes Ethernet (2). Contenido. 8. Capa 3: Protocolos. 9. Capa 4: Capa de transporte. 10. Capa 3: Capa de aplicación. 11. TCP/IP. 8. Capa 3: Protocolos. 8. Capa 3: Protocolos. Índice. 8.1 Dispositivos de la Capa 3.

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  1. Curso de redes Ethernet (2) Business Support Unit

  2. Curso de redes Ethernet (2) • Contenido. • 8. Capa 3: Protocolos. • 9. Capa 4: Capa de transporte. • 10. Capa 3: Capa de aplicación. • 11. TCP/IP.

  3. 8. Capa 3: Protocolos.

  4. 8. Capa 3: Protocolos. • Índice. • 8.1 Dispositivos de la Capa 3. • 8.2 Comunicación de red a red. • 8.3 Conceptos ARP avanzados. • 8.4 Otros servicios de la capa de red.

  5. 8.1 Dispositivos de la Capa 3. • Routers. • Es un dispositivo de internetworking. • Transporta paquetes de datos entre redes, basándose en las direcciones de la Capa 3 (direcciones IP). • Un router tiene la capacidad de tomar decisiones inteligentes para obtener la mejor ruta para la entrega de los datos a su destino. • Conectan dos o más redes, cada una de las cuales debe tener un número exclusivo, que se incorpora a la dirección IP que se le asigna a cada dispositivo conectado a sea red. • La conexión de un router con una red se denomina interfaz ó puerto.

  6. Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace de datos Física 8.1 Dispositivos de la Capa 3. • Direcciones de la Capa 3. • Los puentes y los switches usan direcciones físicas (direcciones MAC). • Los routers usan direcciones IP (direcciones lógicas). • Las direcciones MAC las asigna el fabricante de la NIC. • Las direcciones IP se implementan por software (administradores de red).

  7. 8.2 Comunicación red a red. • Métodos de asignar direcciones IP. • Existen dos métodos de asignación de direcciones IP: • Direccionamiento estático. • Se le configura a cada dispositivo un dirección IP. • Direccionamiento dinámico. • La direcciones las asigna automáticamente un servido. • Existen varios métodos para asignar: • Protocolo de resolución de direcciones inversa (RARP). • Protocolo BOOTP. • Protocolo de configuración dinámica del host (DHCP).

  8. 8.2 Comunicación red a red. • Componentes IP claves. • Protocolo ARP. • Para poder comunicar, el dispositivo emisor necesitan tanto la dirección IP como la dirección MAC de los host destino. • TCP/IP tiene un protocolo (ARP), que puede solicitar la dirección MAC de otro hosts. • Protocolo ICMP. • Un dispositivo usa este protocolo para informar al emisor, de que hay un problema. • Petición de eco o de respuesta de eco (ping).

  9. 8.2 Comunicación red a red. • Función del protocolo ARP. • Un paquete de datos debe de contener una dirección MAC destino y una dirección IP destino. • Dispositivo mantiene tablas que contienen todas las direcciones MAC y direcciones IP de los otros dispositivos (tablas ARP). • Las tablas ARP se guardan en memoria RAM. • Cada host en la red mantiene su tabla ARP. • Cuando un origen determina la dirección IP de un destino, el origen consulta su tabla ARP.

  10. 8.2 Comunicación red a red. • Petición ARP. • Cuando un host no puede ubicar una dirección MAC para el destino, el host inicia un proceso denominado petición ARP. 196.52.10.3 196.52.10.4 196.52.10.2 196.52.10.5 196.52.10.6

  11. 8.2 Comunicación red a red. • Gateway por defecto. • Para que un dispositivo se pueda comunicar por otro dispositivo en la red. • La dirección IP del gateway por defecto debe encontrarse en el mismo segmento de red que el host origen. • Si no se ha definido ningún gateway por defecto, la comunicación solo se puede realizar en el propio segmento de red lógica del dispositivo.

  12. 8.3 Otros servicios de la capa de red. • Servicios no orientados a conexión. • La mayoría de los servicios de red usan un sistema de entrega no orientado a conexión. • Cada servicio maneja los paquetes por separado y lo envían a través de la red. • Los paquetes pueden tomar distintas rutas para atravesar la red. • No se hace contacto con el destino antes de que se envíe el paquete (correo postal).

  13. 8.3 Otros servicios de la capa de red. • Servicios de red orientados a conexión. • Se establece una conexión entre origen y destino antes de que se transfieran los datos (sistema telefónico).

  14. 8.3 Otros servicios de la capa de red. • IP y la capa de transporte. • IP es un sistema no orientado a conexión. • Maneja cada paquete de forma independiente. • Cada paquete puede recorrer distintas rutas. • Algunos paquetes se pueden perder. • IP se basa en la protocolo de la capa de transporte para determinar si los paquetes se han perdido y solicitar que se vuelvan a transmitir. • La capa de transporte también tiene la responsabilidad de colocar los paquetes nuevamente en el orden correcto.

  15. 9. Capa 4: Capa de transporte.

  16. 9. Capa 4: Capa de transporte. • Índice. • 9.1 La capa de transporte. • 9.2 TCP y UDP. • 9.3 Métodos de conexión TCP.

  17. 9.1 La capa de transporte. • Propósito de la capa de transporte. • La frase “Calidad de servicio” se usa a menudo para describir el propósito de la Capa 4 (capa de transporte). • Sus funciones principales son transportar y regular el flujo de información desde el origen hasta el destino de manera confiable y precisa.

  18. Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace de datos Física 9.1 La capa de transporte. • Protocolos de la capa 4. • El protocolo TCP/IP consta de dos protocolos que funcionan en la capa 4 del modelo OSI: • TCP • UDP

  19. 9.2 TCP y UDP. • Protocolos de la capa 4 (TCP). • Ofrece un circuito virtual entre aplicaciones de usuario. • Forma parte de la pila de protocolos TCP/IP. • Características: • Orientado a conexión. • Confiable. • Divide los mensajes salientes en segmentos. • Reensambla los mensajes en la estación destino. • Vuelve a enviar lo que no se ha recibido. • Reensambla los mensajes a partir de segmentos entrantes.

  20. 9.2 TCP y UDP. • Protocolos de la capa 4 (UDP). • Transporta datos de manera no confiable entre hosts. • Características: • No orientado a la conexión. • Poco confiable. • Transmite mensajes (datagramas). • No ofrece verificación de software para la entrega de segmentos . • No reensambla los mensajes entrantes. • No utiliza acuses de recibo. • No proporciona control de flujo.

  21. 9.2 TCP y UDP. • UDP y TCP. TFTP FTP SMTP HTTP Ping DHCP DNS SNMP TCP UDP IP Internet LAN

  22. 9.3 Número de puertos. • Números de puertos. • La números de puerto (socket) se usan para enviar información a las capas superiores. • Un puerto es un número de 16 bits, por lo que pueden existir hasta 65536 puertos en cada host. • Tanto TCP como UDP usan números de puertos. • Se usan para mantener un seguimiento de las distintas conversaciones que atraviesan la red al mismo tiempo. • Los números de puertos conocidos se describen en la RFC1700. • Algunos puertos se reservan tanto en TCP como en UDP, aunque no los usen las aplicaciones.

  23. 9.3 Número de puertos. • Números de puertos. 21 23 25 53 9600 161

  24. 9.3 Número de puertos. • Números de puertos. • Los números de puertos asignados tienen los siguientes intervalos: • Los números inferiores a 255, se usan para aplicaciones publicas. • Los números de 255 al 1023 son asignados a empresas para aplicaciones comerciales. • Los números superiores a 1023 no están regulados.

  25. 9.3 Número de puertos. • Diagrama de conexión. HTTP (navegador Web) HTTP (servidor Web) Capa de aplicación mensaje HTTP TCP (puerto mayor de 1024) TCP (puerto 80) Capa de transporte segmento TCP IP (dirección IP privada ó Publica dinámica) IP (dirección IP publicas) IP (dirección IP publica estática) Capa de red datagrama IP Ethernet (dirección física) Ethernet (dirección física) Ethernet (dirección física) Capa de enlace trama Ethernet UTP CAT 5 en ambas redes Capa física UTP CAT 5 UTP CAT 5 Red n Red 1 secuencia de bits Secuencia de n routers Cliente Servidor

  26. 10. Capa 3: Capa de aplicación.

  27. 10. Capa 7: Capa de aplicación. • Índice. • 10.1 La capa de aplicación. • 10.2 Sistemas de denominación de dominio. • 10.3 Aplicaciones de red. • 10.4 Ejemplos de la capa de aplicación.

  28. 10.1 La capa de aplicación. • Procesos de aplicación. • La capa de aplicación (capa 7) soporta el componente de comunicaciones de una aplicación. • Es responsable de: • Identificar y establecer la disponibilidad de los socios de comunicación deseada. • Sincronizar las aplicaciones cooperativas. • Establecer acuerdos con respecto a los procedimientos para la recuperación de errores. • Controlar la integridad de los datos.

  29. 10.1 La capa de aplicación. • Procesos de aplicación. • Es la capa OSI más cercana al sistema final. • No brinda servicios a ninguna otra capa OSI. • Brinda servicios a los proceso de aplicación que se encuentran fuera del modelo OSI. • Proporciona una interfaz directa a las aplicaciones de red (WWW, correo electrónico, FTP, etc.). • Proporciona una interfaz indirecta a las aplicaciones independientes (hojas de calculo, finsgateway, etc.).

  30. 10.2 Sistemas de denominación de dominio. • Problemas al usar direcciones IP. • Internet se basa en un esquema de direccionamiento jerárquico. • Esto permite el enrutamiento basado en clases de direcciones. • Esto crea un problema para el usuario para asociar la dirección IP con el sitio Internet. • Para poder asociar el contenido de un sitio con su dirección, se desarrollo un sistema de denominación de dominio.

  31. 10.2 Sistemas de denominación de dominio. • Sistema de denominación de dominios. • Un dominio es una colección de nodos relacionados de alguna manera. • El nombre de un dominio es una serie de caracteres y/o números, generalmente un nombre o abreviatura, que representa la dirección numérica de sitio de Internet.

  32. 10.2 Sistemas de denominación de dominio. • DNS (Servidor de nombres de dominios). • Se creo para facilitar la ubicación de dominios. • DNS organiza los nombres de los nodos en un jerarquía de dominios. • Dependiendo de su localización los nodos pueden ser de primer, segundo o tercer nivel. • Existen más de 200 dominios de primer nivel. • org: Organizaciones no comerciales. • mil: Nodos militares. • com: Compañías u organizaciones con fines comerciales. • edu: sitios de educación. • gov: sitios gubernamentales.

  33. 11. Servicios de la capa de aplicación

  34. 11. Servicios de la capa de aplicación. • Contenido. • 11.1 TCP/IP. • 11.2 Conjunto de protocolos TCP/IP. • 11.3 Aplicaciones de la capa de aplicación.

  35. 11.1 TCP/IP. • TCP/IP. • El protocolo TCP/IP esta a un nivel superior del tipo de red empleada. • Funciona de forma transparente a cualquier tipo de red. • Funciona a un nivel inferior de los programas de aplicaciones (navegador Web, correo electrónico, etc.) particulares de cada sistema operativo.

  36. 11.1 Conjunto de protocolos TCP/IP. • TCP/IP. • Protocolos de la capa de red. • ICMP (Protocolo de mensajes de control ). • Comando PING. • Servicios de la capa de aplicación: • Servidor DHCP. • Servidor de nombres de dominio (DNS). • Transferencia de ficheros (FTP). • Servidor de Correo (SMTP y POP3) • Servidor de sincronización de red (SNTP).

  37. 11.3 Protocolos de la capa de red (ICMP). • ICMP (Protocolo de mensajes de control). • Debido a que el protocolo IP no es fiable, los datagramas pueden perderse o llegar defectuosos a su destino. • El protocolo ICMP se encarga de informar al origen si se ha producido algún error durante la entrega de su mensaje. • No solo se encarga de notificar errores, sino que también transporta distintos mensajes de control. • El ICMP únicamente informa de incidencias en la red y no toma ninguna decisión, esto será responsabilidad de las capas superiores.

  38. 11.3 Protocolos de la capa de red (ICMP). • Solicitud y respuesta de eco. • Se utilizan para comprobar que existe comunicación entre 2 hosts a nivel de la capa de red. • Estos mensajes compruebas que la capa física (cableado), acceso al medio (tarjetas de red) y red (configuración IP) están correctas. • No dicen nada de la capa de transporte y aplicación, que podrían estar mal configuradas. • La recepción de mensajes de correo electrónico puede fallar aunque exista comunicación IP con el servidor de correo.

  39. 11.3 Protocolos de la capa de red (ICMP). • Comando PING. • La orden ping envía mensajes de solicitud de eco a un host remoto e informa de las respuestas. C:>ping 197.0.0.1 Haciendo ping a 197.0.0.1 con 32 bytes de datos: Respuesta desde 197.0.0.1: bytes=32 tiempo<1m TTL=128 Respuesta desde 197.0.0.1: bytes=32 tiempo<1m TTL=128 Respuesta desde 197.0.0.1: bytes=32 tiempo<1m TTL=128 Respuesta desde 197.0.0.1: bytes=32 tiempo<1m TTL=128 Estadísticas de ping para 197.0.0.1: Paquetes: enviados = 4, recibidos = 4, perdidos = 0 (0% perdidos), Tiempos aproximados de ida y vuelta en milisegundos: Mínimo = 0ms, Máximo = 0ms, Media = 0ms

  40. 11.3 Protocolos de la capa de red (ICMP). • Respuestas del comando PING. • Tiempo de espera agotado (Time exceeded): nos indica que un host destino no existe o no esta correctamente configurado. • Host destino inaccesible (Destination unreachable): si al intentar acceder a un host de una red distinta a la nuestra y no existe un camino para llegar hasta él. • Error: probablemente estén mal instalados los protocolos TCP/IP de nuestro host.

  41. 11.4 Servidor DHCP. • DHCP.

  42. 11.4 Servidor DHCP. • DHCP (Protocolo de configuración de host dinámico). • DHCP centraliza y administra la asignación de información de la configuración del TCP/IP para asignar direcciones IP a hosts configurados para usar DHCP. • La implementación de DHCP elimina muchos errores asociados a la configuración manual del TCP/IP.

  43. 11.4 Servidor DHCP. • DHCP (Protocolo de configuración de host dinámico). • Cada vez que un cliente se inicia, es enviada la información del direccionamiento IP desde un servidor DHCP, incluyendo: • Dirección IP. • Mascara de subred. • Valores opcionales (gateway por defecto, dirección del DNS, dirección del servidor de nombre del NetBIOS). • Si el cliente acepta los parámetros enviados, los datos del direccionamiento IP son arrendados al cliente por un periodo de tiempo especifico.

  44. 11.4 Servidor DHCP. • DHCP (Protocolo de configuración de host dinámico). • El servidor DHCP puede soportar tres tipos de asignación de direcciones: • Asignación automática: en la cual DHCP asigna una dirección IP permanente a un cliente. • Asignación dinámica: DHCP asigna una dirección IP a un cliente por un periodo de tiempo especifico. • Asignación manual: la dirección IP de un cliente es asignada por el administrador de la red y DHCP solo es utilizado para transmitir la dirección asignada el cliente.

  45. 11.4 Servidor de nombres de domino (DNS). • DNS

  46. 11.4 Servidor de nombres de domino (DNS). • Servicio de nombre de dominio. • Las direcciones IP no son tan fáciles de recordar como los nombres → asociar (nombre, dirección IP) • Antiguamente se utilizaba el fichero “/etc/hosts”, que estaba centralizado en un servidor con la relación de todos los nombres de forma exhaustiva y para utilizarlo, se realizaban periódicamente copias a los servidores locales. • Inconvenientes: el manejo de “/etc/hosts”es un procedimiento poco escalable, genera mucho tráfico en el servidor, inconsistente con las copias locales y con facilidad aparecían nombres duplicados

  47. 11.4 Servidor de nombres de domino (DNS). • ¿Qué es la resolución de nombres de host? • Es proceso de conversión de un nombre de hosts a una dirección IP. • El método estándar de resolución de nombres es: • Nombre de host local. • Fichero HOST. • DNS. • El método especifico de Microsoft para la resolución de nombres es: • WINS. • Broadcast local. • Fichero LMHOSTS • DNS.

  48. 11.4 Servidor de nombres de domino (DNS). • Servicio de nombre de dominio. • El servicio de nombres de dominio se basa en un esquema jerárquico que permite asignar nombres, basándose en el concepto de dominio, utilizando para su gestión una base de datos (BBDD) distribuida. Adaptado en 1983. • Las consultas al DNS son realizadas por los clientes a través de las rutinas de resolución (“resolver” o resolvedor o resolutor, según algunas traducciones). Estas funciones son llamadas en cada host desde las aplicaciones de red. • Las funciones “resolver” sirven para hacer peticiones e interpretan las respuestas de los servidores de nombres de dominio de Internet.

  49. 11.4 Servidor de nombres de domino (DNS). • DNS (sistema de nombre de dominio). • Implementa la jerarquía de nombres • Basado en: • Una sintaxis para los nombres y unas reglas de delegación de autoridad • Un sistema de computación distribuido que relaciona nombres y direcciones • Ventajas • Desaparece la carga excesiva: la información esta distribuida por toda la red • No hayDuplicidad de Nombres: los dominios están controlados por un único administrador (Pueden existir nombres iguales pero en dominios diferentes) • Consistencia de la Información: está distribuida y es actualizada automáticamente sin intervención de ningún administrador.

  50. 11.4 Servidor de nombres de domino (DNS). • Nombres de dominio. • Nombre de dominio = secuencia de menos de 255 caracteres, formada por etiquetas separadas por puntos (cada etiqueta inferior a 63 caracteres RFC 1034) de forma jerárquica o por niveles (comenzando el nivel superior por la derecha). Cada dominio es un índice en la BBDD del DNS. • un sufijo de nombre de dominio también es un nombre de Dominio ntserver.dev.microsft.com ntserver.dev.microsft.com⇒ nombre de dominio de un ordenador dev.microsft.com⇒ nombre de dominio de un grupo microsft.com⇒ nombre de dominio de Microsoft. com⇒ nombre de dominio de una organización comercial.

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