Direcciones de Internet

CAP IV: Protocolo
TCP/IP y
Direccionamiento IP
Docente: Ing. Marco A. Arenas P.
Carrera de Telecomunicaciones
Gestión: 1/2013
Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas
http://www.usfx.edu.bo

Contenido Mínimo
1. Antecedentes
2. Introducción
3. Visión general del protocolo ARP
4. Protocolo de Internet – IP
5. Clases de Redes IP, segmentación y direccionamiento
6. Ruteo en Internet (Ruteo IP)
7. Protocolo ICMP
8. Protocolos TCP/UDP
9. Protocolos de la capa de Aplicación

Antecedentes

Historia
 El Departamento de Defensa de EE.UU. (DoD) creó el
modelo de referencia TCP/IP a finales de los años 1960,
para asegurar comunicaciones de datos aun en las
peores circunstancias.
 Para tener una mejor idea, imagine un mundo, cruzado
por numerosos tendidos de cables, alambres,
microondas, fibras ópticas y enlaces satelitales.
Entonces, imagine la necesidad de transmitir datos
independientemente del estado de un nodo o red en
particular.
 El DoD requería una transmisión de datos confiable hacia
cualquier destino de la red, en cualquier circunstancia.

Historia
 La creación del modelo TCP/IP ayudó a solucionar este
difícil problema de diseño. Desde entonces, TCP/IP se ha
convertido en el estándar en el que se basa la Internet.
 La versión actual de TCP/IP fue estandarizada en
Septiembre de 1981.
 Las direcciones IPv4 son 32 bits de largo, escritas en
formato decimal en forma de cuatro octetos separados
por puntos.
 En 1992 la estandarización de una nueva generación de
IP, a menudo llamada IPng, fue soportada por el IETF (“
Internet Engineering Task Force” ). IPng se conoce como
IPv6

Introducción

Introducción
 Internet se desarrolló para brindar una red de comunicación
que pudiera continuar funcionando en tiempos de guerra.
 Aunque la Internet ha evolucionado en formas muy diferentes
a las imaginadas por sus arquitectos, todavía se basa en un
conjunto de protocolos TCP/IP.
 El diseño de TCP/IP es ideal para la poderosa y
descentralizada red que es Internet.
 Muchos de los protocolos utilizados hoy en día se diseñaron
utilizando el modelo TCP/IP de cuatro capas.
 Resulta útil conocer los modelos de networking OSI y TCP/IP.
 Todo dispositivo conectado a Internet que desee
comunicarse con otros dispositivos en línea debe tener un
identificador exclusivo.

Introducción
 El identificador se denomina dirección IP porque los
Routers utilizan un protocolo de la capa tres, el protocolo
IP, para encontrar la mejor ruta hacia dicho dispositivo.
 El crecimiento explosivo de Internet ha amenazado con
agotar el suministro de direcciones IPv4. Para extender:
– La división en subredes (VLSM, CIDR)
– La Traducción de direcciones en red (NAT)
– El direccionamiento privado
 Otra versión de IP conocida como IP de nueva generación
IPv6 mejora la versión actual proporcionando un espacio
de direccionamiento mucho mayor, integrando o
eliminando los métodos utilizados para trabajar con los
puntos débiles del IPv4.

Introducción
 Además de una dirección MAC, es necesario una dirección
lógica (dirección IP) exclusiva, para formar parte de una
red, básicamente se pueden obtener de 2 formas:
– Asignación Estática
– Asignación Dinámica (temporaria)
 Para que se produzca un enrutamiento eficiente entre los
dispositivos, se deben resolver otros problemas. Por
ejemplo, las direcciones IP repetidas pueden detener el
eficiente enrutamiento de los datos.

Las capas del Modelo TCP/IP
 El modelo TCP/IP tiene cuatro capas:

La capa de acceso de red
 La capa de acceso de red también se
denomina capa de host a red.
 La capa de acceso de red es la capa que
maneja todos los aspectos que un paquete IP
requiere para efectuar un enlace físico real con
los medios de la red.
 Esta capa incluye los detalles de la tecnología
LAN y WAN y todos los detalles de las capas
física y de enlace de datos del modelo OSI.

 Drivers para aplicaciones de Software, tarjetas
de módems y otros equipos operan en la capa
de acceso a la red
 Define los procedimientos de interface entre el
hardware de la red y los medios de
transmisión.

Debido a un intrincado juego entre
las especificaciones del hardware, el
software y los medios de
transmisión, existen muchos
protocolos que operan en esta capa.

La capa de Internet
 El propósito de la capa de Internet es seleccionar
la mejor ruta para enviar paquetes por la red.
 El protocolo principal que funciona en esta capa
es el Protocolo de Internet (IP).
 2 funciones principales de esta capa:
 La determinación de la mejor ruta.
 La conmutación de los paquetes.

La capa de Internet

La capa de Internet
 Los siguientes protocolos operan en la capa de
Internet TCP/IP:

La capa de transporte
 La capa de transporte proporciona servicios de transporte
desde el host origen hacia el host destino.
 Esta capa forma una conexión lógica entre los puntos
finales de la red, el host transmisor y el host receptor.
 Los protocolos de transporte segmentan y reensamblan
los datos mandados por las capas superiores en el mismo
flujo de datos, o conexión lógica entre los extremos.
 La corriente de datos de la capa de transporte brinda
transporte de extremo a extremo.

 El control de punta a punta, que se proporciona con las
ventanas deslizantes y la confiabilidad de los números de
secuencia y acuses de recibo, es el deber básico de la
capa de transporte cuando utiliza TCP.
 La capa de transporte también define la conectividad de
extremo a extremo entre las aplicaciones de los hosts.
 Los servicios de transporte incluyen los siguientes
servicios:
 Segmentación de los datos de capa superior
 Envío de los segmentos desde un dispositivo en un extremo a otro
dispositivo en otro extremo.

 Los protocolos de la capa de transporte son:

La capa de aplicación
 La capa de aplicación del modelo TCP/IP maneja
protocolos de alto nivel, aspectos de:
 Representación
 Codificación (encriptación)
 Y control de diálogo.
 El modelo TCP/IP combina todos los aspectos
relacionados con las aplicaciones en una sola capa y
asegura que estos datos estén correctamente
empaquetados antes de que pasen a la capa siguiente.

La capa de aplicación
 TCP/IP tiene protocolos que soportan la transferencia de
archivos, e-mail, y conexión remota, además de los
siguientes:

Encapsulamiento en TCP/IP
 Proceso de envío y recepción de mensajes
Cuando se envían mensajes en una red,
el stack del protocolo de un host
funciona desde arriba hacia abajo.
HTTP

Capas con el modelo TCP/IP y
OSI
 Comparación el modelo OSI y el TCP/IP

Protocolos comunes TCP/IP
 El modelo TCP/IP es un modelo basado en protocolos

Visión general del protocolo
ARP

Introducción
 En la comunicación TCP/IP, el datagrama de una red de
área local debe contener tanto una dirección MAC destino
como una dirección IP destino. Estas direcciones deben
ser correctas y concordar con las direcciones IP y MAC
destino del dispositivo host. Si no concuerdan, el host
destino descartará el datagrama.
 Debe haber una forma de mapear las direcciones IP a
MAC de forma automática. Se necesitaría demasiado
tiempo si el usuario creara los mapas de forma manual.

Introducción
 El conjunto TCP/IP cuenta con un protocolo, llamado
Protocolo de resolución de direcciones (ARP), que puede
obtener las direcciones MAC, de forma automática, para la
transmisión local.
 ARP está documentado en el Request for comments RFC
(Request For Comments) 826.
 El protocolo RARP realiza la operación inversa y se
encuentra descrito en el RFC 903.

ARP Función
 ARP Son las siglas en inglés de Address Resolution
Protocol (Protocolo de resolución de direcciones).
 Es un protocolo de la capa de enlace de datos
responsable de encontrar la dirección hardware (Ethernet
MAC) que corresponde a una determinada dirección IP.
 Para ello se envía un paquete (ARP request) a la dirección
de difusión de la red (broadcast (MAC = FF FF FF FF FF
FF)) que contiene la dirección IP por la que se pregunta, y
se espera a que esa máquina (u otra) responda (ARP
reply) con la dirección Ethernet que le corresponde.

ARP Función
 En la red TCP/IP, el paquete de datos debe contener tanto
la dirección MAC destino como la dirección IP destino.
 Si el paquete pierde alguna de las dos, los datos no
pasarán de la Capa 3 a las capas superiores. De esta
forma, las direcciones MAC e IP actúan como controles y
balances entre sí.
 Una vez que los dispositivos determinan las direcciones IP
de los dispositivos destino, pueden agregar las direcciones
MAC de destino a los paquetes de datos.

ARP Función

Cache de ARP
 Cada máquina mantiene una caché con las direcciones
traducidas para reducir el retardo y la carga.
 ARP permite a la dirección de Internet ser independiente
de la dirección Ethernet, pero esto sólo funciona si todas
las máquinas lo soportan.

Tabla ARP
 Se va creando una tabla de direcciones IP y sus relaciones
con las direcciones MAC, en la cache del equipo.

Solicitudes ARP
 ARP se utiliza en 4 casos referentes a la comunicación
entre 2 hosts:
 Cuando 2 hosts están en la misma red y uno quiere enviar un
paquete a otro.
 Cuando 2 host están sobre redes diferentes y deben usar un
gateway/router para alcanzar otro host.
 Cuando un router necesita enviar un paquete a un host a través de
otro router.
 Cuando un router necesita enviar un paquete a un host de la misma
red.

Proceso ARP

ARP Remoto
 Que sucede en una comunicación con otro segmento de
red:

ARP Remoto
 Las comunicaciones entre dos segmentos de LAN tienen
una tarea extra. Tanto las direcciones IP como las MAC
son necesarias para el dispositivo de enrutamiento
intermedio y el host destino.
 Los hosts utilizan envía una petición ARP en broadcast.
 TCP/IP tiene una variante en ARP llamada ARP proxy
que proporciona la dirección MAC de un dispositivo
intermedio para realizar la transmisión a otro segmento de
la red fuera de la LAN.

ARP Proxy

Encapsulamiento ARP

Protocolo de Internet - IP

Introducción
 La propagación de paquetes, los cambios en el
encapsulamiento y los protocolos que están orientados a
conexión y los que no lo están también son
fundamentales para asegurar que los datos se transmitan
correctamente a su destino.
 No existen dos organizaciones idénticas en el mundo. En
realidad, no todas las organizaciones pueden adaptarse
al sistema de tres clases de direcciones A, B y C. Sin
embargo, hay flexibilidad en el sistema de
direccionamiento de clases. Esto se denomina división en
subredes. La división en subredes permite que los
administradores de red determinen el tamaño de las
partes de la red con las que ellos trabajan.

Introducción
 En la capa de Internet existen básicamente 2 tipos de
protocolos:
 Protocolos de Enrutamiento
 Y enrutados (o enrutables)
 Para que un protocolo sea enrutable, debe admitir la
capacidad de asignar a cada dispositivo individual un
número de red y uno de Host.
 IP, IPX/SPX, DecNet, AppleTalk
 El direccionamiento IP permite que los paquetes sean
enrutados desde el origen al destino usando la mejor
ruta disponible.

Protocolos Enrutables y
Enrutados
Enrutable = enrutado = un protocolo que se pueden enrutar

IP como protocolo Enrutado
 El Protocolo Internet (IP) es la implementación más
popular de un esquema de direccionamiento de red
jerárquico. IP es el principal protocolo de Internet.
 IP es un protocolo de entrega no orientado a la
conexión, poco confiable y de máximo esfuerzo.
 IP determina la ruta más eficiente para los datos
basándose en el protocolo de enrutamiento.
 Los términos poco confiables y de máximo esfuerzo
no implican que el sistema no sea confiable y que no
funcione bien; más bien significan que IP no verifica
que los datos lleguen a su destino. La verificación de
la entrega no siempre se lleva a cabo.

IP operaciones
 El IP ejecuta las siguientes operaciones:
 Define un paquete y un esquema de direccionamiento.
 Transfiere los datos entre la capa Internet y las capas de acceso
de red.
 Enruta los paquetes hacia los hosts remotos.
 Las cabeceras IP contienen las direcciones de las
máquinas de origen y destino (direcciones IP),
direcciones que serán usadas por los enrutadores
(routers) para decidir el tramo de red por el que
reenviarán los paquetes.

Protocolo de Internet (IP)

Versiones del Protocolo IP
 El actual y más popular protocolo de red es IPv4.
 IPv6 es el sucesor propuesto de IPv4; poco a poco
Internet está agotando las direcciones disponibles por lo
que IPv6 utiliza direcciones de fuente y destino de 128
bits (lo cual asigna a cada milímetro cuadrado de la
superficie de la Tierra la colosal cifra de 670.000
millones de direcciones IP), muchas más direcciones
que las que provee IPv4 con 32 bits.
 Las versiones de la 0 a la 3 están reservadas o no
fueron usadas.
 La versión 5 fue usada para un protocolo experimental.
Otros números han sido asignados, usualmente para
protocolos experimentales, pero no han sido muy
extendido

Versiones del Protocolo IP

Propagación y conmutación de
los paquetes dentro del router

Servicio de IP
Existen dos tipos de servicios de envío: los no orientados a
conexión y los orientados a conexión. Estos dos servicios son los
que realmente permiten el envío de datos de extremo a extremo
en una internetwork.
 La mayoría de los servicios utilizan sistemas de entrega no
orientados a conexión.
 Es posible que los diferentes paquetes tomen distintas rutas para
transitar por la red, pero se reensamblan al llegar a su destino.
 En un sistema no orientado a conexión, no se comunica con el
destino antes de enviar un paquete: Una buena comparación
para un sistema no orientado a conexión es el sistema postal. No
se comunica con el destinatario para ver si aceptará la carta
antes de enviarla. Además, el remitente nunca sabe si la carta
llegó a su destino.

Servicio IP
Servicios de red no orientados a la conexión
 La Internet es una red gigante no orientada a conexión en la cual la mayoría
de la entrega de los paquetes la lleva a cabo IP.

Servicio IP
Los procesos de red no orientados a conexión se refieren
comunmente a procesos de conmutación de paquetes. Ya que los
paquetes pasan de un origen a un destino, éstos pueden conmutar
en diferentes rutas, y posiblemente lleguen en un orden diferente
al que fueron enviados.
Cada paquete contiene instrucciones, tales como direcciones y
orden secuencial del mensaje, el cual coordina la llegada del
mismo.
TCP añade la confiabilidad de la Capa 4 a servicios no orientados
a conexión de comunicación con IP.

Protocolo Internet (IP)
En los sistemas orientados a conexión, se establece una
conexión entre el remitente y el destinatario antes de que se
transfieran los datos. Un ejemplo de redes orientadas a
conexión es el sistema telefónico. Se realiza una llamada, se
establece una conexión y luego se produce la comunicación.
Los procesos orientados a conexión se refieren a procesos
de conmutación de circuitos.
Una conexión con el destino se establece antes de enviar
información. Todos los paquetes deben viajar de manera
secuencial a través del mismo circuito físico o virtual en una
corriente continua.

Servicio IP

Anatomía de un paquete IPv4

Anatomía de un paquete IPv4
• Los paquetes IP constan de los datos de las capas
superiores más el encabezado IP. El encabezado IP
está formado por lo siguiente:
Versión: Especifica el formato del encabezado de IP. Este
campo de 4 bits contiene el número 4 si el encabezado es IPv4
o el número 6 si el encabezado es IPV6. Sin embargo este
campo no se usa para distinguir entre ambas versiones, para
esto se usa el campo de tipo que se encuentra en el
encabezado de la trama de capa 2.
Longitud del encabezado IP (HLEN): Indica la longitud del
encabezado del datagrama en palabras de 32 bits. Este
número representa la longitud total de toda la información del
encabezado, e incluye los dos campos de encabezados de
longitud variable.

Anatomía de un paquete IP
Tipo de servicio (TOS): Especifica el nivel de importancia que
le ha sido asignado por un protocolo de capa superior en
particular, 8 bits.
Longitud total: Especifica la longitud total de todo el paquete en
bytes, incluyendo los datos y el encabezado, 16 bits. Para
calcular la longitud de la carga de datos reste HLEN a la
longitud total.
Identificación: Contiene un número entero que identifica el
datagrama actual, 16 bits. Este es el número de secuencia.
Señaladores: Un campo de 3 bits en el que los dos bits de
menor peso controlan la fragmentación. Un bit especifica si el
paquete puede fragmentarse, y el otro especifica si el paquete
es el último fragmento en una serie de paquetes fragmentados.

Desplazamiento de fragmentos: usado para ensamblar los
fragmentos de datagramas, 13 bits. Este campo permite que el
campo anterior termine en un límite de 16 bits.
Tiempo de existencia (TTL): campo que especifica el número
de saltos que un paquete puede recorrer. Este número
disminuye por uno cuando el paquete pasa por un Router.
Cuando el contador llega a cero el paquete se elimina. Esto
evita que los paquetes entren en un loop (bucle) interminable.
Protocolo: indica cuál es el protocolo de capa superior, por
ejemplo, TCP o UDP, que recibe el paquete entrante luego de
que se ha completado el procesamiento IP, 8 bits.

Checksum del encabezado: ayuda a garantizar la integridad
del encabezado IP, 16 bits.
Dirección de origen: especifica la dirección IP del nodo emisor,
32 bits.
Dirección de destino: especifica la dirección IP del nodo
receptor, 32 bits.
Opciones: permite que IP admita varias opciones, como
seguridad, longitud variable.
Relleno: se agregan ceros adicionales a este campo para
garantizar que el encabezado IP siempre sea un múltiplo de 32
bits.
Datos: contiene información de capa superior, longitud variable
hasta un de máximo 64 Kb.

Direccionamiento de Internet:
Clases de Redes IP,
Segmentación y
direccionamiento

Dirección IP
 Una dirección IP es una etiqueta numérica que identifica, de
manera lógica y jerárquica, a un interfaz (elemento de
comunicación/conexión) de un dispositivo dentro de una red que
utilice el protocolo IP.
 Es algo parecido al DNI, cada uno tiene su nombre pero el
identificativo único que usamos y/o nos piden.
 Por ejemplo a través de Internet los ordenadores se conectan entre
sí mediante sus respectivas direcciones IP.
 A los seres humanos nos es más cómodo utilizar otra notación más
fácil de recordar, como los nombres de dominio: www.google.com.

Dirección IP

Direccionamiento de Internet
 Direccionamiento IPv4 y IPv6

Esquemas de direccionamiento y
denominación
 Las Direcciones IP se encapsulan en la cabecera de un paquete.
 Las etiquetas en los headers del encapsulamiento permiten
administrar la comunicación en las redes de datos

Direccionamiento IPv4: Clases

Dirección de Red y de Host
 Cada dirección IP completa de 32 bits se divide en la parte
de la red y parte del host.

Una dirección multicast
es una dirección
exclusiva de red que
dirige los paquetes con
esa dirección destino
hacia grupos
predefinidos de
direcciones IP
La Fuerza de
tareas de
ingeniería de
Internet (IETF) ha
reservado estas
direcciones para
su propia
investigación.

Tipos de Direcciones IPv4

Direcciones IPv4 Reservadas
 Existen transmisión unicast, multicast y broadcast
Broadcast:
E0 = 192.150.11.255
E1 = 192.150.12.255

Direcciones IPv4 Reservadas
 Dirección de red y broadcast

Rango de IPv4 Reservadas

Resumen: Direcciones IPv4
Reservadas Especiales
 Direcciones de red y de broadcast
 Ruta predeterminada
 0.0.0.0 - 0.255.255.255 (0.0.0.0 /8).
 Loopback
 127.0.0.0 a 127.255.255.255.
 Direcciones de enlace local
 169.254.0.0 a 169.254.255.255 (169.254.0.0 /16) –DHCP no pudo
asignar
 Direcciones TEST-NET
 192.0.2.0 a 192.0.2.255 (192.0.2.0 /24)
 Para fines de enseñanza y aprendizaje. Estas direcciones pueden
usarse en ejemplos de documentación y redes. Los equipos los
aceptan

Direcciones Públicas
 Las direcciones IP públicas son exclusivas. Dos máquinas
que se conectan a una red pública nunca pueden tener la
misma dirección IP porque las direcciones IP públicas son
globales y están estandarizadas.
 Todas las máquinas que se conectan a la Internet
acuerdan adaptarse al sistema. Hay que obtener las
direcciones IP públicas de un proveedor de servicios de
Internet (ISP) o un registro, a un costo.
 Con el rápido crecimiento de Internet, las direcciones IP
públicas comenzaron a escasear. Se desarrollaron nuevos
esquemas de direccionamiento, tales como el
enrutamiento entre dominios sin clase (CIDR) y el IPv6

Direcciones Públicas
 Hizo falta un procedimiento para asegurar que las
direcciones fueran, de hecho, exclusivas.
 En un principio, una organización conocida como el Centro
de información de la red Internet (InterNIC) manejaba este
procedimiento.
 InterNIC ya no existe y la Agencia de asignación de
números de Internet (IANA) la ha sucedido.
 IANA administra, cuidadosamente, la provisión restante de
las direcciones IP para garantizar que no se genere una
repetición de direcciones utilizadas de forma pública.

Supervisión mundial de las Dir IP

Direcciones IPv4 privadas
(internas) - RFC1819
 Las direcciones IP privadas son otra solución al problema
del inminente agotamiento de las direcciones IP públicas.
 Sin embargo, las redes privadas que no están conectadas
a la Internet pueden utilizar cualquier dirección de host,
siempre que cada host dentro de la red privada sea
exclusivo.
 Los bloques de direcciones privadas son:
 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8)
 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12)
 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16)

Direcciones IPv4 privadas
(internas) - RFC1819
 La conexión de una red que utiliza direcciones privadas a
la Internet requiere que las direcciones privadas se
conviertan a direcciones públicas.
 Este proceso de conversión se conoce como Traducción
de direcciones de red (NAT).

Uso de las Direcciones Privadas
 Además de usar dentro de las organizaciones, también se
puede usar para enlaces de sitios:

Introducción a las subredes
 El Subneteo es un método que se utiliza para administrar las
direcciones IP.
 Las direcciones de subredes incluyen la porción de red más el
campo de subred y el campo de host.

Introducción y razones para
realizar subredes
 Las clases de direcciones IP ofrecen de 256 a 16,8 millones de
Hosts.
 Para administrar de forma eficiente un número limitado de
direcciones IP, todas las clases pueden subdividirse en subredes
más pequeñas.
 Parara crear la estructura de subred, los bits de host se deben
reasignar como bits de subred ("prestar" bits).
 Además de la necesidad de contar con flexibilidad, la división en
subredes permite que el administrador de la red brinde contención
de broadcast y seguridad de bajo nivel en la LAN.
 Una LAN se percibe como una sola red sin conocimiento de su
estructura de red interna. Esta visión de la red hace que las tablas
de enrutamiento sean pequeñas y eficientes.

Introducción a la división en
subredes – IPv4
 Podemos recorrer todos los bits del host
menos 2

Introducción a la división en
subredes – IPv4
 Subdivisión de los octetos de la del host

Cómo establecer la dirección de
la máscara de subred

Tabla de Subred

Rango de Hosts

Calculo del ID de Subred
 Proceso de AND Lógico

Asignación de Direcciones

IPv4 en comparación con IPv6
 IPv4 ofreció una estrategia de
direccionamiento escalable durante un
tiempo pero que pronto dio como resultado
una asignación de direcciones totalmente
ineficiente.
 Es posible que IPv4 pronto sea
reemplazado por IP versión 6 (IPv6) como
protocolo dominante de Internet.
 IPv6 posee un espacio de
direccionamiento prácticamente ilimitado

 Ya en 1992, la Fuerza de tareas de ingeniería de
Internet (IETF) identificó las dos dificultades
siguientes:
 Agotamiento de las restantes direcciones de red IPv4 no
asignadas. En ese entonces, el espacio de Clase B
estaba a punto de agotarse.
 Se produjo un gran y rápido aumento en el tamaño de
las tablas de enrutamiento de Internet a medida que las
redes Clase C se conectaban en línea. La inundación
resultante de nueva información en la red amenazaba la
capacidad de los Routers de Internet para ejercer una
efectiva administración.

 Las direcciones IPv6 se asignan a interfaces, no a
nodos. Como cada interface pertenece a un solo
nodo, cualquiera de las direcciones unicast
asignada a las interfaces del nodo se pueden usar
como identificadores del nodo.

Ruteo en Internet

Descripción del Enrutamiento

 El enrutamiento es un esquema de organización jerárquico
que permite que se agrupen direcciones individuales.
Estas direcciones individuales son tratadas como unidades
únicas hasta que se necesita la dirección destino para la
entrega final de los datos.
 El enrutamiento es el proceso de hallar la ruta más
eficiente desde un dispositivo a otro. El dispositivo primario
que realiza el proceso de enrutamiento es el Router
(interconectan segmentos de red o redes enteras).

 Las 2 funciones principales de los Routers:
 Mantener tablas de enrutamiento y asegurarse de que otros
Routers conozcan las modificaciones a la topología de la red.
 (Conmutación de Paquetes) Cuando los paquetes llegan a una
interfaz, el Router debe utilizar la tabla de enrutamiento para
establecer el destino. El Router envía los paquetes a la interfaz
apropiada, agrega la información de entramado necesaria para
esa interfaz, y luego transmite la trama.
 Las métricas de enrutamiento son valores que se utilizan
para determinar las ventajas de una ruta sobre otra.

Enrutamiento

Métricas:
• g

El enrutamiento en comparación
con la conmutación
• g

Tablas ARP y tablas de
enrutamiento

Enrutado comparado con
Enrutamiento
• Los protocolos usados en la capa de red que
transfieren datos de un Host a otro a través de un
Router se denominan protocolos enrutados o
enrutables.
– Incluyen cualquier conjunto de protocolos de red que ofrece
información suficiente en su dirección de capa para permitir
que un Router lo envíe al dispositivo siguiente y finalmente
a su destino.
– Definir el formato y uso de los campos dentro de un
paquete.
– El Protocolo Internet (IP) y el intercambio de paquetes de
internetworking (IPX) de Novell, DECnet, AppleTalk, Banyan
VINES y Xerox Network Systems (XNS). son ejemplos de
protocolos enrutados.

Enrutado comparado con
Enrutamiento
• Los protocolos de enrutamiento permiten que los Routers elijan
la mejor ruta posible para los datos desde el origen hasta el
destino.
– Permiten enrutar protocolos enrutados.
– Ofrecer procesos para compartir la información de ruta.
– Permitir que los Routers se comuniquen con otros Routers para
actualizar y mantener las tablas de enrutamiento.
– Los ejemplos de protocolos de enrutamiento que admiten el
protocolo enrutado IP incluyen el Protocolo de información de
enrutamiento (RIP) y el Protocolo de enrutamiento de Gateway
interior (IGRP), el Protocolo primero de la ruta libre más corta
(OSPF), el Protocolo de Gateway fronterizo (BGP), el IGRP
mejorado (EIGRP). (IS-IS)

Protocolos Enrutados

Protocolos Enrutamiento

Determinación de la Ruta

Determinación de la Ruta en
Capa de Red
La dirección IP destino se compara en la tabla de enrutamiento

Determinación de la Ruta en el
Router

Tablas de Enrutamiento

Contenido de las Tablas de
Enrutamiento
• Los Routers mantienen información importante en sus
tablas de enrutamiento, que incluye lo siguiente:
– Tipo de protocolo: de Enrutamiento
– Asociaciones entre destino/siguiente salto: estas asociaciones le
dicen al Router que un destino en particular está directamente
conectado al Router, o que puede ser alcanzado utilizando un
Router denominado "salto siguiente" en el trayecto hacia el
destino final.
– Métrica de enrutamiento: las métricas de enrutamiento se utilizan
para determinar la conveniencia de una ruta. Por ejemplo, el
números de saltos es la única ancho de banda, carga, retardo,
confiabilidad y MTU.
– Interfaces de salida: la interfaz por la que se envían los datos para
llegar a su destino final.

Algoritmos de Enrutamientos
 Un algoritmo es una solución detallada a un problema.
En el caso de paquetes de enrutamiento, diferentes
protocolos utilizan distintos algoritmos para decidir por
cuál puerto debe enviarse un paquete entrante.
 Los protocolos de enrutamiento con frecuencia tienen
uno o más de los siguientes objetivos de diseño:
 Optimización: la optimización describe la capacidad del
algoritmo de enrutamiento de seleccionar la mejor ruta.

 Simplicidad y bajo gasto: cuanto más simple sea el algoritmo,
más eficientemente será procesado por la CPU y la memoria del
Router.
 Solidez y estabilidad: un algoritmo debe funcionar de manera
correcta cuando se enfrenta con una situación inusual o
desconocida.
 Flexibilidad: un algoritmo de enrutamiento debe adaptarse
rápidamente a una gran variedad de cambios en la red.
 Convergencia rápida: la convergencia es el proceso en el cual
todos los Routers llegan a un acuerdo con respecto a las rutas
disponibles.

 Los algoritmos de enrutamiento utilizan métricas
distintas para determinar la mejor ruta. Cada algoritmo
de enrutamiento interpreta a su manera lo que es mejor.
 El algoritmo genera un número, denominado valor
métrico, para cada ruta a través de la red. Los
algoritmos de enrutamiento sofisticados basan la
elección de la ruta en varias métricas, combinándolas en
un sólo valor métrico compuesto.
 En general, los valores métricos menores indican la ruta
preferida.

Métricas de Enrutamientos
• Las métricas pueden tomar como base una sola característica de la ruta, o
pueden calcularse tomando en cuenta distintas características. Se tienen las
siguiente:
– Ancho de banda: la capacidad de datos de un enlace.
– Retardo: la cantidad de tiempo requerido para transportar un paquete a lo largo de
cada enlace desde el origen hacia el destino.
– Carga: la cantidad de actividad en un recurso de red como, por ejemplo, un Router
o un enlace.
– Confiabilidad: generalmente se refiere al índice de error de cada enlace de red.
– Número de saltos: el número de Routers que un paquete debe atravesar antes de
llegar a su destino. La distancia que deben atravesar los datos entre un Router y
otro equivale a un salto.
– Tictacs: el retardo en el enlace de datos medido en tictacs de reloj PC de IBM. Un
tictac dura aproximadamente 1/18 de segundo.
– Costo: un valor arbitrario asignado por un administrador de red que se basa por lo
general en el ancho de banda, el gasto monetario u otra medida.

Métricas de Enrutamientos

IGP y EGP
Los Protocolos de enrutamiento de Gateway interior (IGP) y los
Protocolos de enrutamiento de Gateway exterior (EGP) son dos tipos
de protocolos de enrutamiento.

IGP y EGP
• Los IGP enrutan datos dentro de un sistema autónomo:
– Protocolo de información de enrutamiento (RIP) y (RIPv2).
– Protocolo de enrutamiento de Gateway interior (IGRP)
– Protocolo de enrutamiento de Gateway interior mejorado (EIGRP)
– Primero la ruta libre más corta (OSPF)
– Protocolo de sistema intermedio-sistema intermedio (IS-IS).
• Los EGP enrutan datos entre sistemas autónomos. Un ejemplo
de EGP es el protocolo de Gateway fronterizo (BGP). BGP
(BGP4) es el protocolo principal de publicación de rutas utilizado
por las compañías más importantes e ISP en la Internet. BGP
toma decisiones de enrutamiento basándose en políticas de la
red, o reglas.

Estado de Enlace y Vector de
Distancia
• Los IGP pueden a su vez clasificarse en protocolos de vector-distancia
o de estado de enlace.
• El enrutamiento por vector-distancia determina la dirección y la
distancia (vector) hacia cualquier enlace en la internetwork.
• Los Routers que utilizan los algoritmos de vector-distancia
envían todos o parte de las entradas de su tabla de
enrutamiento a los Routers adyacentes de forma periódica -
"enrutamiento por rumor".
• Los protocolos por vector-distancia incluyen los siguientes:
RIP, IGRP y EIGRP (híbrido balanceado)

Protocolos Vector de Distancia
 Los ejemplos de los protocolos por vector-distancia
incluyen los siguientes:
 Protocolo de información de enrutamiento(RIP): es el IGP
más común de la red. RIP utiliza números de saltos como su
única métrica de enrutamiento.
 Protocolo de enrutamiento de Gateway interior (IGRP): es un
IGP desarrollado por Cisco para resolver problemas
relacionados con el enrutamiento en redes extensas y
heterogéneas.
 IGRP mejorada (EIGRP): esta IGP propiedad de Cisco incluye
varias de las características de un protocolo de enrutamiento de
estado de enlace. Es por esto que se ha conocido como
protocolo híbrido balanceado, pero en realidad es un protocolo
de enrutamiento vector-distancia avanzado.

Protocolos Estado de Enlace
 Los protocolos de enrutamiento de estado de enlace se
diseñaron para superar las limitaciones de los protocolos
de enrutamiento vector distancia.
 Los protocolos de enrutamiento de estado de enlace
responden rápidamente a las modificaciones en la red,
enviando actualizaciones sólo cuando se producen las
modificaciones.
 Cuando una ruta o enlace se modifica, el dispositivo que
detectó el cambio crea una publicación de estado de
enlace (LSA) en relación a ese enlace.

Protocolos Estado de Enlace
 Luego la LSA se transmite a todos los dispositivos vecinos. Cada
dispositivo de enrutamiento hace una copia de la LSA, actualiza su
base de datos de estado de enlace y envía la LSA a todos los
dispositivos vecinos.
 Se necesita esta inundación de LAS para estar seguros de que
todos los dispositivos de enrutamiento creen bases de datos que
reflejen de forma precisa la topología de la red antes de actualizar
sus tablas de enrutamiento.
 Por lo general, los algoritmos de estado de enlace utilizan sus
bases de datos para crear entradas de tablas de enrutamiento que
prefieran la ruta más corta.
 Ejemplos de protocolos de estado de enlace son:
 Primero la Ruta Libre Más Corta (OSPF)
 Sistema Intermedio a Sistema Intermedio (IS-IS).

Protocolos de enrutamiento
 Protocolos de Enrutamiento con Clase
 RIP, IGRP
 Protocolos de Enrutamiento sin Clase
 EIGRP, OSPF, IS-IS
 En los protocolos sin clase, las distintas subredes
dentro de la misma red pueden tener varias máscaras
de subred. El uso de diferentes máscaras de subred
dentro de la misma red se denomina máscara de
subred de longitud variable (VLSM).

Protocolos de enrutamiento
Varios protocolos de enrutamiento interviene en la
Internetworking (Enrutamiento Multiprotocolo)

Protocolo de mensajes de
control en Internet - ICMP

Introducción
 El IP es un método poco confiable para la entrega de
paquetes de red
 Se le conoce como un mecanismo de entrega de mejor
esfuerzo
 No cuenta con ningún proceso incorporado para
garantizar la entrega de paquetes en caso de que se
produzca un problema de comunicación en la red
 Además, nada en su diseño básico hace que el IP
notifique al emisor de que la transmisión ha fallado.
 IP no cuenta con ningún método incorporado para
suministrar mensajes de información o control a los
hosts

Introducción
 El IP usa el Protocolo de mensajes de control en Internet
(ICMP), para notificar al emisor de los paquetes que se
produjo un error durante el proceso de envío. ICMP
intercambia mensajes de:
 Error
 Control
 Los mensajes de control suministran información
clave
– El diagnostico de Fallas
– Lograr una comprensión absoluta de las redes IP
 ICMP incorpora varios tipos de mensajes.

Características de ICMP
 La utilidad del protocolo ICMP esta en:
 Controlar si un paquete no puede alcanzar su destino.
 Si tiempo de vida a expirado (TTL).
 Si su encabezamiento lleva un valor no permitido.
 Si es un paquete de eco o respuesta (echo-request, echo reply),
etc.
 Se usa para mensajes de error y de control necesarios
para los sistemas de la red, informando con ellos a la
fuente original para que evite o corrija el problema
detectado. Pero no hace al protocolo IP fiable.
 El protocolo ICMP solamente informa de incidencias en
la entrega de paquetes o de errores en la red en
general, pero no toma decisiones alguna al respecto.
Esto es tarea de las capas superiores.

 Aún puede ocurrir que los datagramas no se entreguen
y que no se informe de su pérdida. La fiabilidad debe ser
implementada por los protocolos de nivel superior que
usan IP.
 ICMP puede informar de errores en cualquier datagrama
IP con la excepción de mensajes ICMP, para evitar
repeticiones infinitas
 Para datagramas IP fragmentados, los mensajes ICMP
sólo se envían para errores ocurridos en el fragmento
cero. Es decir, los mensajes ICMP nunca se refieren a
un datagrama IP con un campo de desplazamiento de
fragmento.

 ICMP usa a IP como si ICMP fuera un protocolo del nivel
superior(es decir, los mensajes ICMP se encapsulan en
datagramas IP), pero no lo es (nivel de transporte). Sin
embargo, ICMP es parte integral de IP y debe ser
implementado por todo el módulo IP.
 Los mensajes ICMP se transmiten como datagramas IP
normales
 Con el campo de cabecera “protocolo” con valor 1
 Comienza con un campo de 8 bits que define el tipo de mensaje.
 Luego viene el campo código de 8 bits, que a veces ofrece una
descripción del error concreto.
 Después un campo de suma de control de 16 bits, que incluye la
suma de verificación de errores de transmisión.
 Finalmente el cuerpo del mensaje.

 Los mensajes ICMP nunca se envían en respuesta a
datagramas con una dirección IP de destino que sea de
broadcast o de multicast.
 Los mensajes ICMP nunca se envían en respuesta a un
datagrama que no tenga una dirección IP de origen que
represente a un único host. Es decir, la dirección de
origen no puede ser cero, una dirección de looopback,
de broadcast o de multicast.
 Los mensajes ICMP nunca se envían en respuesta a
mensajes ICMP de error. Pueden enviarse en respuesta
a mensajes ICMP de consulta(los tipos de mensaje
ICMP 0, 8, 9, 10 y 13 al 18).

ICMP
 El RFC 792 establece que los mensajes ICMP "pueden"
ser generados para informar de errores producidos en el
procesamiento de datagramas IP, no que "deban". En la
práctica, los "routers" generarán casi siempre mensajes
ICMP para los errores, pero en el caso de los host de
destino, el número de mensajes ICMP generados es una
cuestión de implementación.
 El ICMP es un protocolo de notificación de errores para
el protocolo IP
 Cuando se produce un error en la entrega de
datagramas, se usa el ICMP para notificar de dichos
errores a la fuente de los datagramas

Entrega de mensajes ICMP
 Los mensajes del ICMP se encapsulan en datagramas,
del mismo modo en que se entrega cualquier otro dato
mediante el protocolo IP.
 La Figura muestra el encapsulamiento de datos ICMP
dentro de un datagrama IP.

Formato de mensajes ICMP
 Cada tipo de mensaje ICMP tiene sus propias características
 Todos los formatos de mensaje ICMP comienzan con estos mismos
tres campos
 Tipo
 Código
 Suma de comprobación (checksum)
 El campo de tipo indica el tipo de mensaje ICMP que se envía
 El campo de código incluye información adicional relativa al tipo de
mensaje en particular
Formato de los mensajes ICMP:
"echo request - 8" (petición de eco)
y "echo reply - 0" (respuesta de eco)

Tipos de mensajes ICMP
(básicos)

Tipos de mensajes ICMP
http://www.iana.org/assignments/icmp-parameters
Type Name
---- -------------------------
0 Echo Reply
1 Unassigned
2 Unassigned
3 Destination Unreachable
4 Source Quench
5 Redirect
6 Alternate Host Address
7 Unassigned
8 Echo
9 Router Advertisement
10 Router Solicitation
11 Time Exceeded
12 Parameter Problem
13 Timestamp
14 Timestamp Reply
15 Information Request
16 Information Reply
Type Name
---- -------------------------
17 Address Mask Request
18 Address Mask Reply
19 Reserved (for Security)
20-29 Reserved (for Robustness Experiment)
30 Traceroute
31 Datagram Conversion Error
32 Mobile Host Redirect
33 IPv6 Where-Are-You
34 IPv6 I-Am-Here
35 Mobile Registration Request
36 Mobile Registration Reply
37 Domain Name Request
38 Domain Name Reply
39 SKIP
40 Photuris
41-255 Reserved

Mensajes Informativos
 Entre estos mensajes hay algunos de suma importancia, como
los mensajes de petición de ECO (tipo 8) y los de respuesta de
ECO (tipo 0).
 Las peticiones y respuesta de eco se usan en redes para
comprobar si existe una comunicación entre dos host a nivel de
capa de red, además se verifica al mismo tiempo la capa física
(cableado) y enlace de datos(tarjeta de red).

Ping (Packet Internet Groper )
 Se utiliza el ping para emitir un mensaje de solicitud de eco a un
dispositivo de destino
 Si el dispositivo de destino recibe la petición de eco, crea un
mensaje de respuesta el cual es enviado de vuelta al origen de
la petición
 Si el emisor recibe la respuesta, confirma que el dispositivo
destino se puede alcanzar mediante el uso del protocolo IP
 Generalmente, el mensaje de petición de eco se inicia al ejecutar
el comando: ping
Peticion de eco ICMP Respuesta de eco ICMP

ICMP Echo (Request) and Echo
Reply
Ethernet Header
(Layer 2)
IP Header
(Layer 3)
ICMP Message
(Layer 3)
Ether.
Tr.
Ethernet
Destination
Address
(MAC)
Ethernet
Source
Address
(MAC)
Frame
Type
Source IP Add.
Dest. IP Add.
Protocol field
Type
0 or 8
Code
0
Check-sum
ID Seq.
Num.
Data FCS
• IP Protocol Field = 1
• El mensaje de requisición de echo
es iniciada normalmente utilizando
el comando PING

Mensajes de Error
 En el caso de obtener un mensaje ICMP de destino
inalcanzable, con campo “tipo=3”, el error concreto que se ha
producido vendrá dado por el valor del campo “código”.
 Este tipo de mensajes se genera cuando el tiempo de vida del
datagrama a llegado a 0 mientras se encontraba en tránsito
hacia el host destino (código=0), o porque habiendo llegado al
destino, el tiempo de reensamblado de los diferentes fragmentos
expira antes de que lleguen todos los necesarios (código=1).
 Los mensajes ICMP de tipo=12 (problemas de parámetros) se
originan por ejemplo cuando existe información inconsistente en
alguno de los campos del datagrama, que hace que sea
imposible procesar el mismo correctamente, cuando se envían
datagramas de tamaño incorrecto o cuando falta algún campo
obligatorio.

Redes fuera de alcance (Destination
unrechable!)
 Primera condición, los dispositivos emisor y receptor deben disponer de la
pila del protocolo TCP/IP debidamente configurada
 Esto incluye la instalación del protocolo TCP/IP y de la configuración adecuada
de la dirección de IP y la máscara de subred
 También se debe configurar una puerta de enlace predeterminada (también
conocido como gateway por defecto), si va a haber envío de datagramas fuera
de la red local
 Segunda condición, se debe proveer de dispositivos que actúen como
intermediarios, para el enrutamiento de los datagramas desde el dispositivo
y la red de origen hacia la red de destino
 Los routers cumplen esta función
 NOTA: si no se cumplen estas condiciones, no se puede realizar la
comunicación entre redes
X X
Ej: Datagramas a una dir IP inexistente, dispositivos fuera de la red, router con una
interfaz desactivada, router no sabe como llegar al destino (no hay ruta).

“Destination Unreachable”
ICMP:Destino inalcanzable
 Las fallas de hardware,
configuraciones inadecuadas del
protocolo, interfaces inactivas y
errores en la información de
enrutamiento son algunas de las
razones que pueden impedir que
la entrega se complete con éxito
 En estos casos, el ICMP envía de
vuelta al emisor un mensaje
llamado "destination unreachable"
(destino fuera de alcance), el cual
le indica al emisor que el
datagrama no se pudo entregar
adecuadamente
“Destination Unreachable”
X
Valores de código posibles en un mensaje de
destino fuera de alcance

Detección de rutas excesivamente
largas
 Dos casos
 Dos routers enrutan continuamente un datagrama de ida y
vuelta entre ellos, pensando que el otro debe ser el
siguiente salto hacia el destino (bucles de enrutamiento)
 El número máximo de saltos en RIP es de 15, lo cual
significa que las redes mayores a los 15 saltos no se
pueden manejar con RIP (muchos saltos)
El paquete de datos llegará eventualmente al final de su vida, conocido
como: “Tiempo de Existencia” (TTL)

Otros mensajes de Error
• Es posible que algún dispositivo no pueda enviar un
datagrama, debido a un error en el encabezado.
• En esta caso se envía un mensaje ICMP de Problema de
Parámetros – “Parameter Problems”
Tiene un Puntero del encabezado (octeto del
datagrama que genero el error, código = 0)

Mensajes de control
 A diferencia de los mensajes
de error, los mensajes de
control no se presentan como
el resultado de perdida de
paquetes o condiciones de
error que puedan ocurrir
durante la transmisión de los
paquetes, sino que se utilizan
para mantener a los hosts
informados de eventos como
congestionamiento o la
existencia de un mejor
gateway a una red remota

Mensajes de control
 Se tienen algunos tipos de mensajes de control:
 Redirección ICMP
 Timestamp
 Sincronización de relojes y estimación del tiempo de tránsito
 máscara de dirección

Mensajes de control
 Los mensajes de tipo=5 (mensajes
de redirección) se suelen enviar
cuando, existen dos o más routers
en la misma red, el paquete se envía
al router equivocado.
 En esta caso, el router receptor
devuelve el datagrama al host origen
junto con un mensaje ICMP de
redirección, lo que hará que éste
actualice su tabla de enrutamiento y
envíe el paquete al siguiente router.
Ej: Redirección ICMP

ICMP

Protocolos TCP/UDP

Introducción
 TCP y UDP son 2 protocolos de la capa de transporte,
ambos se encargan de:
 Segmentación de los datos de capa superior
 Envío de los segmentos desde un dispositivo en un extremo a otro
dispositivo en otro extremo.
 Ambos protocolos gestionan la comunicación de múltiples
aplicaciones. Las diferencias entre ellos son las funciones
específicas que cada uno implementa.
 En cambio TCP más funcionalidades específicas:
 Establecimiento de operaciones de punta a punta (end-to-end).
 Control de flujo proporcionado por ventanas deslizantes
(windowing).
 Confiabilidad proporcionada por los números de secuencia y los
acuses de recibo (ACK)

El Protocolo de Datagrama de
Usuario (UDP)
• El Protocolo de datagrama de usuario (UDP: User Datagram
Protocol) es el protocolo de transporte simple, no orientado a
conexión de la pila de protocolo TCP/IP, descrito en la RFC 768.
• El UDP es un protocolo simple que intercambia datagramas como
"mejor intento“, sin acuse de recibo ni garantía de entrega. El
procesamiento de errores y la retransmisión deben ser manejados
por protocolos de capa superior.
• El UDP no usa: ventanas, ni acuses de recibo de modo que la
confiabilidad, de ser necesario, se suministra a través de
protocolos de la capa de aplicación. El UDP está diseñado para
aplicaciones que no necesitan ensamblar secuencias de
segmentos.

Protocolo de Datagrama de Usuario
(UDP)
• Los protocolos que usan UDP incluyen:
–TFTP (Protocolo trivial de transferencia de archivos)
–SNMP (Protocolo simple de administración de red)
–DHCP (Protocolo de configuración dinámica del host)
–DNS (Sistema de denominación de dominios)
• Los siguientes son los campos:

Protocolo UDP
 Las características del protocolo UDP y los tipos de
comunicaciones para las que es más apropiado

Protocolo para el Control de la
Transmisión (TCP)
• El Protocolo para el control de la transmisión (TCP) es un
protocolo de orientado a conexión que suministra una transmisión
de datos full-duplex confiable. (se establece una conexión entre
ambos extremos antes de que se pueda iniciar la transferencia de
información), descrito en la RFC 793.
• TCP es responsable por la división de los mensajes en segmentos,
reensamblándolos en la estación destino, reenviando cualquier
mensaje que no se haya recibido y reensamblando mensajes a
partir de los segmentos.
• TCP suministra un circuito virtual entre las aplicaciones del usuario
final.
• Las características principales de TCP son: confiabilidad y control
de flujo. Pero esto incurre en el uso adicional de recursos al
agregar funciones adicionales.

Protocolo para el Control de la
Transmisión (TCP)
 Los protocolos que usan TCP incluyen:
 FTP (Protocolo de transferencia de archivos)
 HTTP (Protocolo de transferencia de hipertexto)
 SMTP (Protocolo simple de transferencia de correo)
 Telnet, ssh
 Los siguientes son campos de un segmento:

TCP
 El protocolo TCP y es responsable por la calidad del
servicio incluyendo:
 Retrasmisión - Reliability
 Control de flujo - Flow Control
 Corrección de Errores - Error Correction
 Para Confiabilidad y corrección de errores usa: números
de secuencia y ACK

Intercambio de señales de tres vías
• TCP (Orientado a la conexión), requiere que se establezca
una conexión antes de que comience la transferencia de
datos.
• Para que se establezca o inicialice una conexión, los dos
hosts deben sincronizar sus Números de secuencia iniciales
(ISN: Initial Sequence Numbers).
• La sincronización se lleva a cabo a través de un intercambio
de segmentos que establecen la conexión al transportar un
bit de control denominado SYN (para la sincronización), y los
ISN.

• La sincronización requiere que ambos lados envíen su propio
ISN y recibir la confirmación del cambio en un Acuse de
Recibo (Acknowledgment; ACK) del otro lado.
• La secuencia es la siguiente:
ISN

 Establecimiento de la conexión TCP

 Finalización de la conexión TCP

 Terminación de sesiones TCP

Protocolos TCP - UDP
 Su Encapsulamiento:
Las aplicaciones que
utilizan TCP son:
•Exploradores Web,
•E-mail, y
•Transferencia de archivos
Entre las aplicaciones que
utilizan UDP se incluyen:
•Sistema de nombres de
dominios (DNS),
•Streaming de vídeo, y
•Voz sobre IP (VoIP).

Números de puerto TCP y UDP
• Tanto TCP como UDP utilizan números de puerto
(socket) para enviar información a las capas superiores.
Los números de puerto se utilizan para mantener un
registro de las distintas conversaciones que atraviesan
la red al mismo tiempo.
Ej: FTP 20 (para datos) y 21 (para control), son puertos
estándares.
• A las conversaciones que no involucran ninguna
aplicación que tenga un número de puerto bien
conocido, se les asignan números de puerto que se
seleccionan de forma aleatoria dentro de un rango
específico por encima de 1023.

• Los números de puerto tienen los siguientes rangos
asignados:
•Los números inferiores a 1024 corresponden a números de puerto
bien conocidos
0 - 1023
•Los números de puerto registrados son aquellos números que están
registrados para aplicaciones específicas de proveedores. La mayoría
de estos números son superiores a 1023.
1.024 - 49.151
•Los números superiores a 49.151 son números de puerto asignados
de forma dinámica (privados)
49.152 - 65.535

• Los sistemas finales utilizan números de puerto para
seleccionar la aplicación adecuada. El host origen asigna de
forma dinámica los números del puerto de origen. Estos
números son siempre superiores a 1023.

Direccionamiento del Puerto
 El direccionamiento de puertos en el Host :
A veces es necesario conocer las conexiones TCP activas que están abiertas y en
ejecución en el host de red.

Protocolos de la capa de
Aplicación

Introducción
 Los aspectos de representación, codificación y control
de diálogo se administran en la capa de aplicación en
lugar de hacerlo en las capas inferiores individuales,
como sucede en el modelo OSI.
 Este diseño garantiza que el modelo TCP/IP brinda la
máxima flexibilidad, en la capa de aplicación, para los
desarrolladores de software.

Introducción
 Son los protocolos TCP/IP que admiten transferencia de
archivos, correo electrónico y conexión remota
probablemente sean los más familiares para los
usuarios de la Internet.
 Protocolos (Existen muchos protocolos de capa de
aplicación y siempre se desarrollan protocolos nuevos:
 Sistema de denominación de dominios (DNS)
 Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP)
 Protocolo de transferencia de archivos (FTP)
 Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP)
 Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP)
 Protocolo simple de administración de red (SNMP)
 Telnet, ssh, rlogin

Protocolos de la capa de Aplicación
Estos protocolos especifican la información de control y formato
necesaria para muchas de las funciones de comunicación de Internet
más comunes.
Los protocolos de capa de
aplicación se utilizan para
intercambiar los datos entre los
programas que se ejecutan en
los hosts de origen y destino.

Descripción de algunos de los
protocolos
 Protocolo de transferencia de archivos (FTP): es un
servicio confiable orientado a conexión que utiliza TCP
para transferir archivos entre sistemas que admiten la
transferencia FTP. Permite las transferencias
bidireccionales de archivos binarios y archivos ASCII.
 Protocolo trivial de transferencia de archivos (TFTP): es
un servicio no orientado a conexión que utiliza el
Protocolo de datagrama de usuario (UDP). Los Routers
utilizan el TFTP para transferir los archivos de
configuración e imágenes IOS de Cisco y para transferir
archivos entre los sistemas que admiten TFTP. Es útil
en algunas LAN porque opera más rápidamente que
FTP en un entorno estable.

protocolos
 Sistema de archivos de red (NFS): es un conjunto de
protocolos para un sistema de archivos distribuido,
desarrollado por Sun Microsystems que permite acceso
a los archivos de un dispositivo de almacenamiento
remoto, por ejemplo, un disco rígido a través de una red.
 Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP):
administra la transmisión de correo electrónico a través
de las redes informáticas. No admite la transmisión de
datos que no sea en forma de texto simple.

protocolos
 Emulación de terminal (Telnet): Telnet tiene la capacidad de
acceder de forma remota a otro computador. Permite que el
usuario se conecte a un host de Internet y ejecute comandos.
El cliente de Telnet recibe el nombre de host local. El servidor
de Telnet recibe el nombre de host remoto.
 Protocolo simple de administración de red (SNMP): es un
protocolo que provee una manera de monitorear y controlar
los dispositivos de red y de administrar las configuraciones, la
recolección de estadísticas, el desempeño y la seguridad.
 Sistema de denominación de dominio (DNS): es un sistema
que se utiliza en Internet para convertir los nombres de los
dominios y de sus nodos de red publicados abiertamente en
direcciones IP.

Ing. Marco Antonio. Arenas Porcel
Email:marcoap@usfx.edu.bo
:markituxfor@gmail.com
http://www.usfx.edu.bo 179

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