Post on 06-Apr-2016
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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.