02-Protocolos y enrutamiento-Planificación de Redes II.pptx

presentación de la cátedra Planificación de Redes de Cedsa, espero que les sirva

1. PLANIFICACIÓN DE REDES II UNIDAD 2 – PROTOCOLOS Y ENRUTAMIENTO

2. PROTOCOLOS Y ENRUTAMIENTO

3. Capa de Red Protocolos de enrutamiento vs protocolos enrutados Direcciones IP v4 Dirección IP Clases de direcciones IP Máscara de subred Función de la máscara de subred Cálculo de subredes Máscara de subred de longitud variable (VLSM) Configuración de un host Configuración estática Verificación de la configuración de TCP/IP Comandos: ipconfig - ping - tracert TEMARIO

4. LA CAPA DE RED La capa de Red o capa 3 del modelo OSI, o capa de Internet del modelo TCP/IP, proporciona conectividad y selección de la mejor ruta de un nodo a otro en la red tanto LAN como WAN. Es la tercera capa del modelo OSI y su misión es conseguir que los datos lleguen desde el origen al destino aunque no tengan conexión directa. Ofrece servicios a la capa superior (capa de Transporte) y se apoya en la capa de Enlace de Datos, es decir, utiliza sus funciones.

5. Es importante diferenciar entre un protocolo de enrutamiento y un protocolo enrutado, ya que ambos se complementan, y hacen posible la comunicación entre distintas redes. Los protocolos enrutados, son “conducidos” entre diferentes redes, para lograr su comunicación de origen a destino. Ej : IP (Internet Protocol ) Los Protocolos de Enrutamiento son los que “conducen” al protocolo enrutado, desde su origen hacia su destino. Ejemplo: RIP ( Routing Internet Protocol ) Las protocolos de enrutamiento se dividen en categorías: Interior Gateway Protocol (IGP) Exterior Gateway Protocol (EGP) PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO VS PROTOCOLOS ENRUTADOS

6. PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO VS PROTOCOLOS ENRUTADOS Dentro de los Protocolos de enrutamiento interiores (IGP) , existen dos grandes categorías: Protocolos de Vector Distancia: Protocolos de Estado de Enlace:

7. PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO VS PROTOCOLOS ENRUTADOS Protocolos de Vector Distancia: Estos protocolos definen la mejor ruta, utilizando como métrica la distancia (cantidad de saltos - hops ) que existen entre un origen y un destino. Cada router contiene una tabla de adyacencia, la cual refleja a los vecinos y como llegar a ellos (vector) . Se dice que el protocolo converge, cuando todos los equipos terminan de conocerse a través de mensajes de intercambio. Ejemplo: RIP ( Routing Internet Protocol ) Protocolos de Estado de Enlace: Estos protocolos son mas sofisticados, y se basan en la creación de un mapa topológioco que contiene la totalidad de equipos que pertenecen a un mismo SA (Sistema Autónomo) . La decisión del mejor camino se toma en base a distintas métricas como: ancho de banda, disponibilidad, congestión, etc. El protocolo converge, cuando todos los equipos poseen la misma copia del mapa. Cuando existe algún cambio en la red, se propaga (solo ese cambio) al resto de los equipos. Ejemplo: OSPF (Open Shortest Path Frist )

8. Para llevar adelante este transporte de extremo a extremo, la capa de Red utiliza cuatro procesos básicos: Direccionamiento: debe proveer un mecanismo para direccionar estos dispositivos finales, asignándoles una dirección de red única a los dispositivos que están intentando comunicarse. En nuestro caso particular, direcciones IP v4. Encapsulamiento: es el proceso por el cual, toma la información entregada por la capa superior (Transporte) y la encapsula en un paquete o datagrama. Como parte del paquete le agrega un encabezado que contiene información para el direccionamiento de los paquetes, como el direccionamiento IP. PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO VS PROTOCOLOS ENRUTADOS

9. PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO VS PROTOCOLOS ENRUTADOS Enrutamiento: la capa de red debe proveer los servicios para dirigir estos paquetes hacia su destino. Los host de origen y destino no siempre están conectados a la misma red. En realidad, el paquete podría recorrer muchas redes diferentes. A lo largo de la ruta, cada paquete debe ser guiado a través de la red para que llegue a su destino final. Los dispositivos intermediarios que conectan las redes son los routers . La función del router es seleccionar las rutas y dirigir paquetes hacia su destino. A este proceso se lo conoce como enrutamiento. Desencapsulamiento : Finalmente, el paquete llega al host destino y es procesado en la Capa 3. El host examina la dirección de destino para verificar que el paquete fue direccionado a ese dispositivo. Si la dirección es correcta, el paquete es desencapsulado por la capa de Red y la PDU de la Capa 4 contenida en el paquete pasa hasta el servicio adecuado en la capa de Transporte.

10. DIRECCIONES IP Dirección de Red: Existen y existieron diversos protocolos de la capa de red, utilizados para direccionar la información a través de las redes. El principal y más difundido es el protocolo IP (Internet Protocol ), parte principal de la pila TCP/IP. Hoy en día, hay dos versiones del protocolo IP: versión 4 y versión 6. IPv6 fue diseñado para suplantar a IPv4, brindando entres sus características mejoradas, mayor cantidad de direcciones de red únicas. Como aún es un protocolo que principalmente se encuentra implementándose en los backbones de Internet e ISPs , y aún no tiene mayor implementación en los dispositivos y usuarios finales, sino que en estos aún se sigue configurando IPv4, veremos esta última versión, la 4.

11. DIRECCIONES IP Clases de dirección de Red: Dirección de protocolo de Capa de red, de 32 bits de longitud, que se escribe en forma de 4 octetos separados por puntos (formato decimal separado por puntos). Existen tres clases de direcciones IP que se pueden utilizar en un esquema de direccionamiento. Clase Valor decimal primer octeto Máscara de Subred Direcciones IP Privadas A 1 a 126 255.0.0.0 10.0.0.0 a 10.255.255.255 B 128 a 191 255.255.0.0 172.16.0.0 a 172.31.255 C 192 a 223 255.255.255.0 192.168.0.0 a 192.168.255.255

12. DIRECCIONES IP Máscara de subred: Permite extraer la información de la red y de la subred de una dirección IP. Cada dirección consta de un número de red, un número opcional de subred, y un número de host. Los números de red y de subred se utilizan conjuntamente para el enrutamiento, mientras que el número de host se utiliza para el direccionamiento a un host individual dentro de la red o de la subred. Dirección IP 139 . 208 . 145 . 234 Máscara de subred 255 . 255 . 224 .                                                                         Dirección IP 1 1 1 1 . 1 1 1 . 1 1 1 . 1 1 1 1 1 Máscara de subred 1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 .                                                                           Red Subred Host

13. DIRECCIONES IP La máscara de subred también nos permite obtener: Dirección de Red: es la dirección IP que identifica a una red o subred. Es aquella dirección IP en la que todos los bits de la porción de Host, tienen el valor 0 (cero). El resto de los bits (Red y Subred) mantienen los valores. Si tomamos el ejemplo anterior, obtendremos que la Dirección de Red es 139.208.128.0 Esto se realiza mediante una operación AND (producto lógico). Dirección IP 139 . 208 . 145 . 234 Máscara de subred 255 . 255 . 224 .                                                          7  6  5  4  3  2  1 0  Dirección IP 1 1 1 1 . 1 1 1 . 1 1 1 . 1 1 1 1 1 Máscara de subred 1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 .                                                                           1 1 1 1 . 1 1 1 . 1 .   139 . 208 . 128 . Posición de cada bit. El valor decimal se obtiene elevando la base (2) a la posición. Ej : 2^7= 128

14. DIRECCIONES IP La máscara de subred también nos permite obtener: Dirección de Broadcast: es la dirección IP que permite enviar un paquete a toda una red o subred. Es aquella dirección IP en la que todos los bits de la porción de Host tienen el valor 1 (uno). El resto de los bits (Red y Subred) mantienen los valores. Si tomamos el ejemplo dado, obtendremos que la Dirección de Broadcast de la subred a la que pertenece la dirección IP dada es: 139.208.159.255 Dirección IP 139 . 208 . 145 . 234 Máscara de subred 255 . 255 . 224 .                                                                         Dirección IP 1 1 1 1 . 1 1 1 . 1 1 1 . 1 1 1 1 1 Máscara de subred 1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 .                                                                           1 1 1 1 . 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1   139 . 208 . 159 . 255 Broadcast de una subred

15. DIRECCIONES IP La máscara de subred también nos permite obtener: Dirección IP de Host: toda otra dirección IP que no esté incluida ni en la definición de dirección de Red o en la de Broadcast, será considerada una dirección IP válida para ser asignada en la configuración de algún dispositivo de red que la requiera. Tanto la dirección de Red como la de Broadcast no pueden ser asignadas a dispositivos de red. Cantidad de Subredes: podemos averiguarla utilizando el cálculo 2n , donde n es la cantidad de bits en la porción de Subred (cantidad de bits que se tomaron prestados de la porción original de Host). En el ejemplo, n=3 por lo que la cantidad de subredes que obtendríamos con esa máscara en una dirección de clase B sería de 8 (2^3). Cantidad de Direcciones de Host por Subred: podemos averiguarla utilizando el cálculo 2n - 2 donde n es la cantidad de bits en la porción de Host. Se resta 2 ya que por subred perdemos dos direcciones IP, que son justamente las direcciones de red y de broadcast de cada subred. En el ejemplo, n=13 por lo que la cantidad de direcciones válidas para host por subred que obtendríamos con esa máscara sería de 8192 – 2 = 8190 host a direccionar por cada subred.

16. CÁLCULO DE SUBREDES Pasos: Definir de qué clase es la red que le fue asignada o eligió. Calcular cuántos bits necesitamos tomar prestados de la porción de Host. Obtener la máscara de red que tendrán las nuevas subredes. Calcular las direcciones de Red, de Broadcast e intervalos de Hosts de cada una de las subredes.

17. CÁLCULO DE SUBREDES Definir de qué clase es la red que le fue asignada o eligió: Red clase C . (define la máscara por defecto) Calcular cuántos bits necesitamos tomar prestados de la porción de Host. Como necesitamos al menos 20 host direccionables por cada subred, debemos reservar 5 bits para host, ya que 2^5 = 32, “ ya que 2^4 = 16, lo cual no alcanza” Obtener la máscara de red que tendrán las nuevas subredes. Partimos de la máscara por defecto: 255.255.255.0, que se modifica a: 255.255.255.224 (se toman 3 bits) Esto permite cumplir con los dos requerimientos de 8 subredes = 2^3 Y cada subred puede contener hasta 30 host = 2^5 - 2 Resolución del ejercicio planteado en el campus: Dada una dirección IP de clase C: 192.168.0.0, Un cliente necesita segmentar la misma en al menos 8 subredes, que contengan como mínimo 20 host cada una.

18. CÁLCULO DE SUBREDES 4. Calcular las direcciones de Red, de Broadcast e intervalos de Hosts de cada una de las subredes. Nº subredes direcciones Primera IP Ultima IP Broadcast 1 192.168.0.0 192.168.0.1 192.168.0.30 192.168.0.31 2 192.168.0.32 192.168.0.33 192.168.0.62 192.168.0.63 3 192.168.0.64 192.168.0.65 192.168.0.94 192.168.0.95 4 192.168.0.96 192.168.0.97 192.168.0.126 192.168.0.127 5 192.168.0.128 192.168.0.129 192.168.0.158 192.168.0.159 6 192.168.0.160 192.168.0.161 192.168.0.190 192.168.0.191 7 192.168.0.192 192.168.0.193 192.168.0.222 192.168.0.223 8 192.168.0.224 192.168.0.225 192.168.0.254 192.168.0.255 Calculadora online: https://www.calculadora-redes.com/

19. VLSM (Variable Lengt Subneting Mask ) ¿Cuál es el inconveniente que presenta la división de subredes anteriormente vista? Es que obtenemos subredes del mismo tamaño. Si tenemos que abastecer de direcciones IP a un enlace punto a punto, solo necesitaremos dos direcciones IP. Si tuviéramos que usar una de las subredes obtenidas con la dirección de clase C obtenidas anteriormente, observaríamos que solo utilizaríamos 2 direcciones de las 30 disponibles. Las 28 restantes que no utilizamos, no las podremos configurar en ningún otro lugar, con lo cual estamos desperdiciando ese espacio de direccionamiento. En un esquema de direccionamiento IPv4 que se fue agotando con el tiempo, este desperdicio de direcciones era inaceptable por lo cual se definió una solución para ello: Máscara de subred de longitud variable (VLSM). VLSM permite la división de una subred en subredes de menor tamaño. Y así sucesivamente. Con esta solución se puede ajustar el tamaño de las redes al tamaño mínimo necesario.

20. CONFIGURACIÓN DE UN HOST Todo equipo en la red que vaya a transmitir o recibir datos en una red, debe contar con una dirección IP exclusiva. Una dirección IP permite identificar a que red o subred pertenece el equipo y su identificación dentro de esa red. Un host o equipo debe tener configurada una, ya sea estática o dinámicamente. Otro parámetro obligatorio es la máscara de subred. Otro parámetro a configurar en el host es Gateway por defecto, Default gateway o Puerta de enlace. Permite que el host, en caso de tener que enviar un paquete fuera de la red, sepa a que router entregárselo. Este parámetro es la dirección IP de la interfaz LAN del router a la cual está conectada nuestra red. Parámetros adicionales que se pueden configurar son el DNS, cuyas explicaciones veremos más adelante.

21. CONFIGURACIÓN DE UN HOST

22. VERIFICACIÓN DE CONFIGURACIÓN ipconfig Este comando permite visualizar la configuración de TCP/IP de la o las placas de red del host. El mismo posee diferentes parámetros que permiten realizar diversas acciones como, por ejemplo, liberar o despejar la configuración que hubiera tomado dinámicamente. Para ver una ayuda de los diversos parámetros permitidos ingrese el comando: ipconfig /?

23. VERIFICACIÓN DE CONFIGURACIÓN ping Este comando que permite realizar una prueba de conectividad de extremo a extremo, transmitiendo, por defecto, cuatro paquetes y esperando la respuesta desde el host remoto. Esta prueba permite verificar conectividad, tiempo de transferencia mínimo, máximo y promedio. Además permite verificar la confiabilidad de la comunicación en base a los paquetes transmitidos y recibidos. Para ejecutarlo se ingresa el comando, seguido por un espacio y la dirección IP o nombre del dispositivo (esto si el host posee mecanismos para resolver el nombre del equipo a su dirección IP correspondiente) del dispositivo hasta el cual queremos verificar la conectividad ping 127.0.0.1 (dirección loopback ) o ping localhost

24. GRACIAS!