Este documento describe la capa de red (capa 3) del modelo OSI. Explica que esta capa se encarga del enrutamiento y direccionamiento de paquetes a través de una red, utilizando protocolos como IP, ARP, DHCP y protocolos de enrutamiento. También cubre temas como direccionamiento IP, subdividir redes, operación de rutas y herramientas como DNS y ping.

1. OSI-Layer3 (Red)
11/15/2014 1
Objetivo: Especifica un método para que se realice la
entrega de los paquetes
(host origen – host final)
Funciones:
•Enrutamiento: Proceso de transmisión de paquetes
•Direccionamiento Lógico: Un host, una dirección IP.
(Identificación de packs.)
Herramientas::
•Protocolos de enrutamiento: Aprendizaje dinámico de
rutas.
•Protocolos utilitarios: DHCP, ARP, DNS.

2. OSI-Layer3 (Red)
11/15/2014 2
IP: Protocolo de red standard actual.
(Desconectado, no realiza detección, corrección de errores
o retransmisiones)
Forward de datos (end to end logic).

3. 11/15/2014 3
Internet
OSI-Layer3
(Topologia STD)
END TO END Communication

4. 11/15/2014 4
OSI-Layer3 (Red)
11/15/2014 4

5. 11/15/2014 5
OSI-Layer3 (Red)
Análisis
Lógica Pc1: Transmite packet al Router. No conoce
topología.
Lógica R1 y R2: Atravesar la red.
•Usan sus tablas de ruteo.
•Usan identificadores de red. (host 192.168.1.20)
•Lee la dirección destino del paquete y reenvia.
•Lógica de R3: Packet al Host. Frame(Enlace De Datos)

6. 11/15/2014 611/15/2014 6
OSI-Layer3 (Red)
Interacción con la Capa de Enlace de Datos
Previo al envio por el medio fisico.
CED añade y quita headers y trailers relativos al tipo de
red.(Ethernet, FDDI, ADSL, PPT, etc).
ARP para armar el frame (dirección host destino)

7. 11/15/2014 711/15/2014 711/15/2014 7
OSI-Layer3 (Red)
Headers

8. 11/15/2014 811/15/2014 811/15/2014 811/15/2014 8
OSI-Layer3 (Red)
Direccionamiento
Protocolos de capa 3:
• Formato y significado de las direcciones IP
• Direcciones IP : diseñadas para permitir su
agrupación.
• El Numero ip del grupo se denomina:
“Dirección de red”.
• Routers memorizan direcciones de red.
(Tabla de ruteo).
• Aprenden dinámicamente sensando los
cambios topológicos.
• Objetivo ultimo: Completar su tabla de ruteo
con todos los destinos y sus mejores
opciones.

9. 11/15/2014 911/15/2014 911/15/2014 911/15/2014 911/15/2014 9
OSI-Layer3 (Red)
Direcciones IP (Definiciones)
IP Host: Dispositivo (HW+SW+Dir IP).
Direccion IP
•32 bits expresadas en formato dotted-
decimal. (4 octetos).
•Rango: 0-255
•Routers : 1 direccion IP en cada interfaz.
Agrupación
Redes IP tienen un ID que se puede inferir a
partir de una dirección de host específica.

10. 11/15/2014 10
OSI-Layer3 (Red)
Direcciones IP (Buscando el ID)
•Direcciones IP:
•Del mismo grupo no tienen que estar
separadas por un router.
•Separadas por un router: Pertenecen a
diferentes grupos.

11. 11/15/2014 1111/15/2014 11
OSI-Layer3 (Red)
Clases de Redes
RFC 791 define: tipos A,B y C para ip hosts:
Dirección Ip, consta de dos partes:
• Identificador de red
• Numero de host
• Los tipos varian en el numero de octetos
que son usados para identificar la red u
host.---

12. 11/15/2014 12
OSI-Layer3 (Red)
Clases de Redes
RFC 791 define: tipos A,B y C para ip hosts:
ID red y Broadcast son valores reservados, no pueden asignarse a hosts

13. 11/15/2014 13
OSI-Layer3 (Red)
Internet Ips: Las reglas del juego
•1 Dir. Ip por equipo que se conecte a la red
• Autoridad asigna los tipos basada en el
tamaño de las redes (1 grupo por
Organización).
•Los tipos son asignados de acuerdo al
tamaño de la Organización.
IANA, ICAN.

14. 11/15/2014 14
OSI-Layer3 (Red)
Internet / Ip

15. 11/15/2014 1511/15/2014 15
OSI-Layer3 (Red)
Segmentación de redes / Subneting
• Subneting= Subdivided Network.
• Toma una red (A,B o C) y la subdivide en
pequeñas redes.
•Por qué? Uso optimo de direcciones IP.

16. 11/15/2014 1611/15/2014 1611/15/2014 16
OSI-Layer3 (Red)
Subneting: Ejemplo
6 redes (Todas de tipo B) Uso no Optimo.
150.1.0.0 /16 || 150.2.0.0 /16 || 150.3.0.0 /16…

17. 11/15/2014 1711/15/2014 1711/15/2014 1711/15/2014 17
OSI-Layer3 (Red)
Subneting: Ejemplo
6 redes :Uso Optimo.
150.150.1.0 /24 || 150.150.2.0 /24 || 150.150.3.0
/24…

18. 11/15/2014 1811/15/2014 1811/15/2014 1811/15/2014 1811/15/2014 18
OSI-Layer3 (Red)
Subneting
Los routers tienen que leer además la parte de
subred, la cual se deduce a partir de máscara
(mask). AND operator

19. 11/15/2014 1911/15/2014 1911/15/2014 1911/15/2014 1911/15/2014 1911/15/2014 19
OSI-Layer3 (Red)
Subneting

20. 11/15/2014 2011/15/2014 2011/15/2014 2011/15/2014 2011/15/2014 2011/15/2014 2011/15/2014 20
OSI-Layer3 (Red)
Ruteo: Operación
Host /Router Routing Alternatives
Caso 1: Conexión PC1-PC11 (No
router).
Caso 2: Conexión PC1-PC2, usa
Default Gateway.
(Practica).
Router:
1. Corre FCS
2. Libera Packet (Desencapsula)
3. Check Dest_IP (Tabla)
4. Determina Ruta (Interface).
5. Framing apropiado.

21. 11/15/2014 2111/15/2014 2111/15/2014 2111/15/2014 2111/15/2014 2111/15/2014 2111/15/2014 2111/15/2014 21
OSI-Layer3 (Red)
Ejemplo usando subredes
(Macs change, Num IP do not)

22. 11/15/2014 2211/15/2014 2211/15/2014 2211/15/2014 2211/15/2014 2211/15/2014 2211/15/2014 2211/15/2014 2211/15/2014 22
OSI-Layer3 (Red)
Ejemplo usando subredes
(Macs change, Num IP do not)

23. 11/15/2014 2311/15/2014 2311/15/2014 2311/15/2014 2311/15/2014 2311/15/2014 2311/15/2014 2311/15/2014 2311/15/2014 2311/15/2014 23
OSI-Layer3 (Red)
Protocolos de enrutamiento
Ruteo Optimo: Tablas de ruteo precisas y actualizadas.
• Rutas válidas sin loops.
• Diseño: NumIP_Red --- Interface
Objetivos (Router):
•Aprender dinámicamente / llenar la tabla de ruteo
(Todas las redes).
• Ruta óptima
•Actualizar (Insert &Delete).
•Responder rápidamente a cambios (Tiempo de
convergencia).
•Prevenir loops.

24. 11/15/2014 2411/15/2014 2411/15/2014 2411/15/2014 2411/15/2014 2411/15/2014 2411/15/2014 2411/15/2014 2411/15/2014 2411/15/2014 2411/15/2014 24
OSI-Layer3 (Red)
Protocolos de enrutamiento
Propagación rutas.
Objetivos (Router):
• (Cada router) añade una ruta por cada red
directamente conectada.
• Informa a sus vecinos de todas sus rutas conocidas.
• Registra las redes aprendidas (Generalmente del
vecino).

25. 11/15/2014 25
OSI-Layer3 (Red)
Protocolos de enrutamiento
Ejemplo: Router1 aprende 150.150.4.0

26. 11/15/2014 2611/15/2014 26
OSI-Layer3 (Red)
Herramientas
DNS (Domain Name System)
Podemos usar nombres en lugar de Ips
(Simplifica la administración)
http://200.87.29.45
O
http://www.prometa.org
192.168.20.30
O
pc-msoft01
Input: Nombre o URL|| outputs: #IP

27. 11/15/2014 27
OSI-Layer3 (Red)
DNS: Resolución de nombres.
DNS Request

28. 11/15/2014 28
OSI-Layer3 (Red)
ARP: Address Resolution Protocol
•Localiza la dirección MAC del equipo “conectado”.
•Emplea un ARP (Broadcast) a toda la red local.
•El equipo consultado emite broadcast respondiendo con
su dirección MAC.
•Input : Direccion IP
•Output: Número MAC.
(Usado en el framing)
Ejemplo básico

29. 11/15/2014 29
OSI-Layer3 (Red)
DHCP: Dynamic Host Control Protocol
Para hosts (optimiza la administración)
Proporciona #IP.
Máscara.
Puerta de enlace.
Servidores DNS.

30. 11/15/2014 3011/15/2014 30
OSI-Layer3 (Red)
ICMP Echo and the ping command
Testeo Básico de Conectividad
Ping command implementa ICMP (Internet Control
Message Protocol).
Echo request
Echo reply (1 paquete por vez).