Este documento describe el proceso de envío de datos a través de las capas de una red de comunicaciones IP. Cuando una aplicación necesita enviar datos a otro dispositivo, pasa los datos a la capa de transporte. Luego, la información se encapsula en segmentos TCP o datagramas UDP y se envía a la capa de internet, que a su vez lo encapsula en un datagrama IP. Sin embargo, la capa de red solo entiende de direcciones MAC físicas, por lo que utiliza el protocolo ARP para descubrir la dirección MAC del destino antes de poder enviar el pa

1. Paquetes,
segmentos y
datagramas
Instalación,
Configuración y
Aseguramiento.
Redes de
Comunicaciones
IP
M3

2. Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
Ethernet es un estándar para redes de área local con acceso al medio con escucha de
portadora y detección de colisiones (CSMA/CD).
Ethernet define las características de cableado y señalización de nivel físico y los
formatos de tramas de datos del nivel de enlace de datos del modelo OSI.
IEEE 802.5
Token ring
IEEE 802.4
Token bus
IEEE 802.6
fiber chan
IEEE 802.11
Wi-Fi
IEEE 802.3
2

3. Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
Ethernet es un estándar para redes de área local con acceso al medio con escucha de
portadora y detección de colisiones (CSMA/CD).
Define las características de cableado y señalización de nivel físico y los formatos de
tramas de datos del nivel de enlace de datos del modelo OSI.
IEEE 802.3
IEEE 802.3 Ethernet experimental: 2,85 Mbit/s sobre cable coaxial en topología de bus.
IEEE 802.3i
10BASE-T: 10 Mbit/s sobre par trenzado no blindado (UTP). Longitud máxima del
segmento 150 metros.
IEEE 802.3ab 1000BASE-T ó Gigabit: 1 Gbit/s sobre par trenzado no blindado
1972
1990
1999
3
El formato de la trama sigue siendo el mismo.

4. 4
Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
Trama Ethernet
Es la secuencia de bits que se transmite
por una red que utilice este estándar.
Tiene una configuración precisa.

5. 5
Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
Trama Ethernet
Preámbulo y delimitador (7+1 B): Señal para sincronía e inicio de la trama

6. 6
Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
Trama Ethernet
Preámbulo y delimitador (7+1 B): Señal para sincronía e inicio de la trama
MAC destino y origen: Direcciones físicas de los dispositivos

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Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
Trama Ethernet
Preámbulo y delimitador (7+1 B): Señal para sincronía e inicio de la trama
MAC destino y origen: Direcciones físicas de los dispositivos
Etiqueta: Para indicar pertenencia a una VLAN o prioridad
en IEEE P802.1x

8. 8
Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
Trama Ethernet
Preámbulo y delimitador (7+1 B): Señal para sincronía e inicio de la trama
MAC destino y origen: Direcciones físicas de los dispositivos
Etiqueta: Para indicar pertenencia a una VLAN o prioridad
en IEEE P802.1x
Longitud (2B) y Payload: Contiene los datos
que se transmiten. Mide lo que indica
longitud, debe ser ≤ MTU.

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Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
Trama Ethernet
Preámbulo y delimitador (7+1 B): Señal para sincronía e inicio de la trama
MAC destino y origen: Direcciones físicas de los dispositivos
Etiqueta: Para indicar pertenencia a una VLAN o prioridad
en IEEE P802.1x
Longitud (2B) y Payload: Contiene los datos
que se transmiten. Mide lo que indica
longitud, debe ser ≤ MTU.
CRC (4B) y Pausa (12B)

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Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
Trama Ethernet
Preámbulo y delimitador (7+1 B): Señal para sincronía e inicio de la trama
MAC destino y origen: Direcciones físicas de los dispositivos
Etiqueta: Para indicar pertenencia a una VLAN o prioridad
en IEEE P802.1x
Longitud (2B) y Payload: Contiene los datos
que se transmiten. Mide lo que indica
longitud, debe ser ≤ MTU.
CRC (4B) y Pausa (12B)

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Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
Trama Ethernet
Dirección MAC: Es la dirección física del interfaz de red de los
equipos receptor y emisor y es única en el mundo
0
0
1
6
3
6
3
5
7
6
1
B
0
0
1
3
0
2
1
D
1
A
A
7
Payload: O datagrama IP. Son los datos que le ha enviado la
capa superior (IP) a la capa de enlace. Es el contenido útil del
paquete.
CRC: Comprobación de
Redundancia Cíclica. Determina
si hay bits erróneos en la trama.

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Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
Datagrama IP
Trama Ethernet
Cabecera: Contiene datos como el protocolo
que transmite, las direcciones IP, el tiempo de
vida del datagrama o la longitud total del
mismo.
Datos: La información
proveniente de la capa
superior

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Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
Segmento TCP
Trama Ethernet
Datagrama IP
Cabecera: Contiene datos como los puertos de
emisión y escucha, la secuencia del segmento,
la longitud de la cabecera y otras opciones
según sean necesarias.
Datos: La información
proveniente de la capa superior

14. 14
Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
Datagrama UDP
Trama Ethernet
Datagrama IP
Cabecera: Sólo contiene los puertos de
emisión y escucha, la longitud del datagrama y
una suma de verificación.
Datos: La información
proveniente de la capa superior

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Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
Aplicación
Trama Ethernet
Datagrama IP
TCP/UDP
La capa de
transporte va
troceando los
datos que le
facilita la
aplicación y se
los va enviando
a la capa IP

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Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
16
ARP
Un viaje
inesperado
Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP

17. 17
Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
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Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
A B
El servicio de correo, en el servidor (A), tiene
un mensaje para el PC (B) y conoce su I.P.
Sin embargo, la capa de red sólo entiende de
direcciones físicas (MAC’s)
¿Cómo averiguará esa dirección?

18. 18
Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
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Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
A B
Al servicio (A) realmente no le importan las
necesidades de la capa de red (está
“demasiado lejos” para preocuparle). Lo que si
sabe es que en la capa vecina (la de aplicación)
hay un protocolo preparado para ayudarle
(SMTP), y le entrega el mensaje.

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Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
19
Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
A B
SMTP entrega a su vez el mensaje a la capa
inferior (transporte) utilizando el protocolo
TCP.
Es posible que éste fraccione el mensaje en
segmentos más manejables.

20. 20
Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
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Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
A B
TCP empaqueta el trozo del mensaje dentro de
un segmento TCP en el que aún, su
destinatario, viene identificado por su IP.

21. 21
Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
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Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
A B
La capa de Internet recibe el segmento TCP y
lo encapsula dentro de un datagrama según el
protocolo IP y se lo entrega a la capa de red.

22. 22
Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
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Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
A B
La capa de red busca la MAC de destino en la
tabla ARP utilizando la IP que viene en la
cabecera del datagrama IP recibido…
¡Y no la encuentra!
tabla
ARP

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Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
23
Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
A B
La capa de red utiliza el protocolo ARP para
elaborar un mensaje especial (ARP request)
que envía a todos los ordenadores conectados
a la misma red (Broadcast).

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Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
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Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
A B
El mensaje es leído por todos los ordenadores
de la red (es un broadcast), pero sólo es
tomado en consideración por el ordenador
cuya MAC aparece en la cabecera.

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Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
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Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
A B
La capa de red del ordenador B utiliza el
mismo protocolo para construir una respuesta
(ARP reply) y se la envía al ordenador A
B Mac A

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Redes de Comunicación IP
Paquetes, segmentos y datagramas
M3
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Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
Telnet
FTP
SMTP
POP3
IMAP
DNS
SNMP
RIP
TCP
UDP
IPICMP
ARP
RARP
A B
La capa de red del ordenador A actualiza su
tabla ARP con la nueva correspondencia y
forma las tramas Ethernet para enviar el
mensaje de correo a su destino
tabla
ARP