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Unidad IV
Capa 3 Capa de Red
Capa de Red
              • Es responsable del
                direccionamiento lógico del
                paquete y determinación de la
                ruta.
              • El direccionamiento se hace a
                través de los protocolos
                enrutados tales como IP, IPX,
                AppleTalk, and DECnet.
              • La selección de la ruta se lo
                hace por medio de los
                protocolos de enrutamiento
                tales como RIP, IGRP, EIGRP,
                OSPF, and BGP.
              • Los routers operan en la capa
                de red.
Dispositivo: Router
             • Qué hace?

                Interconecta redes y provee
                 control de broadcast.
                Determina la ruta usando un
                 protocolo de enrutamiento o una
                 ruta estática.
                Usa una dirección lógica
                 (dirección IP) para determinar la
                 ruta.
Direccionamiento Lógico
• En la capa de red, se usa direccionamiento
  jerarquico lógico.
• Protocolo Internet (IP), dirección de 32-bit
  esquema dividido en cuatro octetos.
¿Qué es una direcciones IP?
• Identifica la pertenencia del host a una red
• Esta formada por cuatro octetos(32bits) que
  son representados por cuatro números
  decimales separados por puntos
• Sin ella seria imposible realizar el
  enrutamiento de paquetes de un host origen a
  un host destino
• Esta compuesta de un id de red y un id de
  host
Clases de direcciones

Cls Intervalo Bits de ID       de Máscara        de Cantidad       de Hosts        por     red
    decimal orden        Red    / subred        por redes             (direcciones
    del     1er superior Host     defecto                             utilizables)
    octeto      del 1er (N=Red,
                octeto H=Host)
A 1 - 126*      0        N.H.H.H 255.0.0.0          126 (27 - 2)       16.777.214 (2 24 - 2)

B   128 - 191 1 0        N.N.H.H 255.255.0.0        16.382 (214 - 2)   65.534 (2 16 - 2)

C   192 - 223 1 1 0      N.N.N.H 255.255.255.0      2.097.150 (221 - 254 (2 8 - 2)
                                                    2)
D   224 - 239 1 1 1 0    Reservado para Multicast

E   240 - 254 1 1 1 1 0 Experimental, se utiliza para investigación
Direcciones IP estáticas y dinámicas


  Las direcciones IP pueden ser:

     Estáticas
       Son aquellas direcciones que se asignan
       manualmente y que no cambian con el tiempo.
     Dinámicas
       Son aquellas direcciones que se asignan
       automáticamente para un período específico de
       tiempo y que pueden cambiar.
Configuración TCP/IP
Red vs. Host
Class A:    27 = 126 redes; 224 > 16 millones hosts


           N         H         H          H

Class B :   214 = 16,384 redes; 216 > 65,534 hosts


           N         N         H          H

Class C :   221 > 2 million redes; 28 = 254 hosts


           N         N         N          H
Cómo funcionan las máscaras de subred?


              192.168.2.181
 Las máscaras de subred diferencian el Id. de host del
 Id. de red en una dirección IP al utilizar:


     Los bits 1 para indicar el Id. de red
     Los bits 0 para indicar el Id. de host

 La mascara de subred determina cuál es la subred a la
 que esta dirigido un paquete.
Por qué subredes?
• Recuerde: Por lo general nos ocupamos de
  una topología de broadcast.
• Puede usted imaginar la tremenda sobrecarga
  ocasionado por un trafico sobre una red con
  254 hosts tratando de econtrar cada uno
  direcciones MAC?.
• Las subredes le permiten segementar
  LANs dentro de dominios de broadcast
  lógicos llamados subredes, asi de esta
  manera se mejora el desempeño de la
  red.
Utilización de los bits en una máscara de
subred

    Dirección de clase B con subred


                Número de subredes    32
                                       2
                                       8
                                     254
                                     128
                                      64
                                      16
                                       4
                                       0

            Id. de red            Id. de   Id. de host
                                  subred
    1 0




                Número de hosts   65.534
                                  32.512
                                  16.256
                                   4.064
                                   8.128
                                    508
                                   2.032
                                   1.016
                                    254
                                   254
Prestarse Bits
• Para hacer subredes, debemos robar bits de
  la porción de host de una dirección IP.
• Primero, debemos determinar cuantas
  subredes necesitamos y cuantos hosts por
  subred.
• Hacemos esto por la potencia de 2.
   Por ejemplo, Yo necesito 8 subredes de clase C:
      24 = 16 - 2 = 14 subredes
      Recuerde: Restamos 2 porque estas subredes no se se
       usan.
      Cuantos hosts tenemos?
      Clase C, 4 bits: 24 = 16 - 2 = 14 hosts
      Recuerde: restamos 2 porque una es la subred y la otra
       la dirección de broadcast.
Máscara de Subred.
• En el anterior ejemplo de Clase C, se ha
  prestado bits. Abajo mostramos el
  octeto de host con los bits que tomamos
  prestado y sus valores decimales.
   1    1      1      1
 128    64    32     16     8      4       2   1




 La máscara de subred es 255.255.255.240
Memorice
• Memorice. Usted debería ser capaz de:
   Calcular el número del último octeto
    cuando sabe el número de bits prestados..
   Determinar el número de bist prestados
    dado el útimo octeto.

                Bits   Octetos
             Prestados no ceros Hosts
                 2       192     62
                 3       224     30
                 4       240     14
                 5       248      6
                 6       252      2
Notación CIDR
• Classless Interdomain Routing es un método
  para representar una dirección IP y su
  máscara de subred con un prefijo.
• Por ejemplo: 192.168.50.0/27
• Qué piensa acerca del número 27?
   27 es el número de unos bits en la máscara de
    subred. Por esta razón, 255.255.255.224
   Ademas, usted sabe que 192 es una clase C, así
    que hemos prestado 3 bits!!
   Finalmente, usted sabe que el número mágico es
    256 - 224 = 32, así que la primer subred válida es
    197.168.50.32!!
• Veamos el poder de la notación CIDR.
202.151.37.0/26
• Máscar de subred?
   255.255.255.192
• Bits prestados?
   Clase C, 2 bits prestados
• Número mágico?
   256 - 192 = 64
• Primera dirección de subred válida?
   202.151.37.64
• Tercera dirección de subred válida?
   64 + 64 + 64 = 192, so 202.151.37.192
198.53.67.0/30
• Máscara de subred?
   255.255.255.252
• Bits prestados?
   Clase C, 6 bits prestados
• Número mágico?
   256 - 252 = 4
• Tercera dirección de red válida?
   4 + 4 + 4 = 12, so 198.53.67.12
• Dirección de broadcast de la segunda subred?
   4 + 4 + 4 - 1 = 11, so 198.53.67.11
200.39.89.0/28
• Qué clase de dirección es 200.39.89.32?
     Clase C, 4 bits prestados
     Último octeo es 240
     Número mágico 256 - 240 = 16
     32 es múltiplo de 16 asi que 200.39.89.32
      es una dirección de subred—la segunda
      dirección de subred!!
• Cuál es la dirección de broadcast de
  200.39.89.32?
   32 + 16 -1 = 47, so 200.39.89.47
194.53.45.0/29
• Qué clase de dirección es 194.53.45.26?
     Clase C, 5 bits prestados
     Último octeto no cero es 248
     Número mágico es 256 - 248 = 8
     Las subredes son .8, .16, .24, .32, etc.
     Así que 194.53.45.26 pertenece a la tercera
      dirección de subred (194.53.45.24) y es una
      dirección de host.
• Qué dirección de broadcast podría este host
  usar para comunicarse con otros dispositivos
  en la misma subred?
   .24 y la siguiente es .32, asi que 1 menos es .31
    (194.53.45.31)
La clave!!
• MEMORISAR ESTA TABLA!!!

         Bits    Octetos
      Prestados no ceros. Hosts
          2       192      62
          3       224      30
          4       240      14
          5       248       6
          6       252       2
Uso de una puerta de enlace predeterminada


    La puerta de enlace predeterminada:
      Enruta paquetes a otras redes.
      Se utiliza cuando la tabla de enrutamiento
       interna del host no dispone de información sobre
       la subred de destino.
    DHCP entrega automáticamente al cliente la
    dirección IP de la puerta de enlace predeterminada.
    Para configurar manualmente la puerta de enlace
    predeterminada en el cliente, utilice la ficha
    General de la página Propiedades de Conexión de
    red.
Directrices para la asignación de
direcciones IP
 Cuando asigne el Id. de red y el Id. de host:
     No utilice 127 como Id. de red. La dirección 127
     Clase A está reservada para funciones de evaluación
     del loop de prueba y diagnóstico.
     El valor de cualquiera de los octetos nunca puede ser
     mayor que 255 decimal o 11111111 binario.
     No utilice todos los unos del formato binario para el
     Id. de host en una red basada en clases. Seria una
     dirección de broadcast para la dirección de red
     No utilice todos los ceros del formato binario para el
     Id. de host en una red basada en clases. Seria la
     dirección de la red misma.
     No duplique los Id. de host.
Ejercicios prácticos
Dada una dirección IP 192.168.20.1
• ¿Cuál es el equivalente binario del segundo octeto?
  ____________________
• ¿Cuál es la Clase de la dirección?
  _____________________
• ¿Cuál es la dirección de red de esta dirección IP?
  ____________________
• ¿Es ésta una dirección de host válida (S/N) ?
  _____________________________
• ¿Por qué? o ¿Por qué no?
  ___________________________________________
Ejercicio práctico
Dada una dirección IP 192.168.10.1
• ¿Cuál es el equivalente binario del segundo octeto? 10101000
• ¿Cuál es la Clase de la dirección?
  Clase C
¿Cuál es la dirección de red de esta dirección IP? 192.168.10.0
• ¿Es ésta una dirección de host válida (S/N) ?
   Si
• ¿Por qué? o ¿Por qué no? Porque no es una dirección de
   broadcast y tampoco es la dirección de la red misma.
Cómo se desaprovechan las direcciones IP?

• Las limitaciones del esquema de
  direccionamiento IP pueden provocar el
  desaprovechamiento de direcciones IP.
• Tres formas de reducir el uso de direcciones IP.
   Crear direcciones privadas
   Combinar redes
   Utilizar máscaras de subred de longitud variable
• IP versión 6 resuelve estas limitaciones
Ejercicio práctico: Liberación y renovación manual
de una dirección
En este ejercicio práctico, liberará y renovará
manualmente una dirección IP.
 Para liberar y renovar una dirección IP:
    Escriba ipconfig /release
    Escriba ipconfig /renew


 Para comprobar si la dirección se ha renovado:

    Escriba ipconfig /all
    Fíjese en los valores de los atributos Concesión obtenida y
    La concesión caduca.

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Direccionamiento

  • 1. Unidad IV Capa 3 Capa de Red
  • 2. Capa de Red • Es responsable del direccionamiento lógico del paquete y determinación de la ruta. • El direccionamiento se hace a través de los protocolos enrutados tales como IP, IPX, AppleTalk, and DECnet. • La selección de la ruta se lo hace por medio de los protocolos de enrutamiento tales como RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, and BGP. • Los routers operan en la capa de red.
  • 3. Dispositivo: Router • Qué hace?  Interconecta redes y provee control de broadcast.  Determina la ruta usando un protocolo de enrutamiento o una ruta estática.  Usa una dirección lógica (dirección IP) para determinar la ruta.
  • 4. Direccionamiento Lógico • En la capa de red, se usa direccionamiento jerarquico lógico. • Protocolo Internet (IP), dirección de 32-bit esquema dividido en cuatro octetos.
  • 5. ¿Qué es una direcciones IP? • Identifica la pertenencia del host a una red • Esta formada por cuatro octetos(32bits) que son representados por cuatro números decimales separados por puntos • Sin ella seria imposible realizar el enrutamiento de paquetes de un host origen a un host destino • Esta compuesta de un id de red y un id de host
  • 6. Clases de direcciones Cls Intervalo Bits de ID de Máscara de Cantidad de Hosts por red decimal orden Red / subred por redes (direcciones del 1er superior Host defecto utilizables) octeto del 1er (N=Red, octeto H=Host) A 1 - 126* 0 N.H.H.H 255.0.0.0 126 (27 - 2) 16.777.214 (2 24 - 2) B 128 - 191 1 0 N.N.H.H 255.255.0.0 16.382 (214 - 2) 65.534 (2 16 - 2) C 192 - 223 1 1 0 N.N.N.H 255.255.255.0 2.097.150 (221 - 254 (2 8 - 2) 2) D 224 - 239 1 1 1 0 Reservado para Multicast E 240 - 254 1 1 1 1 0 Experimental, se utiliza para investigación
  • 7. Direcciones IP estáticas y dinámicas Las direcciones IP pueden ser: Estáticas Son aquellas direcciones que se asignan manualmente y que no cambian con el tiempo. Dinámicas Son aquellas direcciones que se asignan automáticamente para un período específico de tiempo y que pueden cambiar.
  • 9. Red vs. Host Class A: 27 = 126 redes; 224 > 16 millones hosts N H H H Class B : 214 = 16,384 redes; 216 > 65,534 hosts N N H H Class C : 221 > 2 million redes; 28 = 254 hosts N N N H
  • 10. Cómo funcionan las máscaras de subred? 192.168.2.181 Las máscaras de subred diferencian el Id. de host del Id. de red en una dirección IP al utilizar: Los bits 1 para indicar el Id. de red Los bits 0 para indicar el Id. de host La mascara de subred determina cuál es la subred a la que esta dirigido un paquete.
  • 11. Por qué subredes? • Recuerde: Por lo general nos ocupamos de una topología de broadcast. • Puede usted imaginar la tremenda sobrecarga ocasionado por un trafico sobre una red con 254 hosts tratando de econtrar cada uno direcciones MAC?. • Las subredes le permiten segementar LANs dentro de dominios de broadcast lógicos llamados subredes, asi de esta manera se mejora el desempeño de la red.
  • 12. Utilización de los bits en una máscara de subred Dirección de clase B con subred Número de subredes 32 2 8 254 128 64 16 4 0 Id. de red Id. de Id. de host subred 1 0 Número de hosts 65.534 32.512 16.256 4.064 8.128 508 2.032 1.016 254 254
  • 13. Prestarse Bits • Para hacer subredes, debemos robar bits de la porción de host de una dirección IP. • Primero, debemos determinar cuantas subredes necesitamos y cuantos hosts por subred. • Hacemos esto por la potencia de 2.  Por ejemplo, Yo necesito 8 subredes de clase C:  24 = 16 - 2 = 14 subredes  Recuerde: Restamos 2 porque estas subredes no se se usan.  Cuantos hosts tenemos?  Clase C, 4 bits: 24 = 16 - 2 = 14 hosts  Recuerde: restamos 2 porque una es la subred y la otra la dirección de broadcast.
  • 14. Máscara de Subred. • En el anterior ejemplo de Clase C, se ha prestado bits. Abajo mostramos el octeto de host con los bits que tomamos prestado y sus valores decimales. 1 1 1 1 128 64 32 16 8 4 2 1 La máscara de subred es 255.255.255.240
  • 15. Memorice • Memorice. Usted debería ser capaz de:  Calcular el número del último octeto cuando sabe el número de bits prestados..  Determinar el número de bist prestados dado el útimo octeto. Bits Octetos Prestados no ceros Hosts 2 192 62 3 224 30 4 240 14 5 248 6 6 252 2
  • 16. Notación CIDR • Classless Interdomain Routing es un método para representar una dirección IP y su máscara de subred con un prefijo. • Por ejemplo: 192.168.50.0/27 • Qué piensa acerca del número 27?  27 es el número de unos bits en la máscara de subred. Por esta razón, 255.255.255.224  Ademas, usted sabe que 192 es una clase C, así que hemos prestado 3 bits!!  Finalmente, usted sabe que el número mágico es 256 - 224 = 32, así que la primer subred válida es 197.168.50.32!! • Veamos el poder de la notación CIDR.
  • 17. 202.151.37.0/26 • Máscar de subred?  255.255.255.192 • Bits prestados?  Clase C, 2 bits prestados • Número mágico?  256 - 192 = 64 • Primera dirección de subred válida?  202.151.37.64 • Tercera dirección de subred válida?  64 + 64 + 64 = 192, so 202.151.37.192
  • 18. 198.53.67.0/30 • Máscara de subred?  255.255.255.252 • Bits prestados?  Clase C, 6 bits prestados • Número mágico?  256 - 252 = 4 • Tercera dirección de red válida?  4 + 4 + 4 = 12, so 198.53.67.12 • Dirección de broadcast de la segunda subred?  4 + 4 + 4 - 1 = 11, so 198.53.67.11
  • 19. 200.39.89.0/28 • Qué clase de dirección es 200.39.89.32?  Clase C, 4 bits prestados  Último octeo es 240  Número mágico 256 - 240 = 16  32 es múltiplo de 16 asi que 200.39.89.32 es una dirección de subred—la segunda dirección de subred!! • Cuál es la dirección de broadcast de 200.39.89.32?  32 + 16 -1 = 47, so 200.39.89.47
  • 20. 194.53.45.0/29 • Qué clase de dirección es 194.53.45.26?  Clase C, 5 bits prestados  Último octeto no cero es 248  Número mágico es 256 - 248 = 8  Las subredes son .8, .16, .24, .32, etc.  Así que 194.53.45.26 pertenece a la tercera dirección de subred (194.53.45.24) y es una dirección de host. • Qué dirección de broadcast podría este host usar para comunicarse con otros dispositivos en la misma subred?  .24 y la siguiente es .32, asi que 1 menos es .31 (194.53.45.31)
  • 21. La clave!! • MEMORISAR ESTA TABLA!!! Bits Octetos Prestados no ceros. Hosts 2 192 62 3 224 30 4 240 14 5 248 6 6 252 2
  • 22. Uso de una puerta de enlace predeterminada La puerta de enlace predeterminada:  Enruta paquetes a otras redes.  Se utiliza cuando la tabla de enrutamiento interna del host no dispone de información sobre la subred de destino. DHCP entrega automáticamente al cliente la dirección IP de la puerta de enlace predeterminada. Para configurar manualmente la puerta de enlace predeterminada en el cliente, utilice la ficha General de la página Propiedades de Conexión de red.
  • 23. Directrices para la asignación de direcciones IP Cuando asigne el Id. de red y el Id. de host: No utilice 127 como Id. de red. La dirección 127 Clase A está reservada para funciones de evaluación del loop de prueba y diagnóstico. El valor de cualquiera de los octetos nunca puede ser mayor que 255 decimal o 11111111 binario. No utilice todos los unos del formato binario para el Id. de host en una red basada en clases. Seria una dirección de broadcast para la dirección de red No utilice todos los ceros del formato binario para el Id. de host en una red basada en clases. Seria la dirección de la red misma. No duplique los Id. de host.
  • 24. Ejercicios prácticos Dada una dirección IP 192.168.20.1 • ¿Cuál es el equivalente binario del segundo octeto? ____________________ • ¿Cuál es la Clase de la dirección? _____________________ • ¿Cuál es la dirección de red de esta dirección IP? ____________________ • ¿Es ésta una dirección de host válida (S/N) ? _____________________________ • ¿Por qué? o ¿Por qué no? ___________________________________________
  • 25. Ejercicio práctico Dada una dirección IP 192.168.10.1 • ¿Cuál es el equivalente binario del segundo octeto? 10101000 • ¿Cuál es la Clase de la dirección? Clase C ¿Cuál es la dirección de red de esta dirección IP? 192.168.10.0 • ¿Es ésta una dirección de host válida (S/N) ? Si • ¿Por qué? o ¿Por qué no? Porque no es una dirección de broadcast y tampoco es la dirección de la red misma.
  • 26. Cómo se desaprovechan las direcciones IP? • Las limitaciones del esquema de direccionamiento IP pueden provocar el desaprovechamiento de direcciones IP. • Tres formas de reducir el uso de direcciones IP. Crear direcciones privadas Combinar redes Utilizar máscaras de subred de longitud variable • IP versión 6 resuelve estas limitaciones
  • 27. Ejercicio práctico: Liberación y renovación manual de una dirección En este ejercicio práctico, liberará y renovará manualmente una dirección IP. Para liberar y renovar una dirección IP: Escriba ipconfig /release Escriba ipconfig /renew Para comprobar si la dirección se ha renovado: Escriba ipconfig /all Fíjese en los valores de los atributos Concesión obtenida y La concesión caduca.