Este documento describe conceptos clave de la capa de red, incluyendo direccionamiento IP, protocolos como IP, IPsec, IPX/SPX y NetBEUI. También explica formatos de IPv4 como direcciones IP, máscaras de subred, redes públicas y privadas, y herramientas como NAT. Finalmente, cubre conceptos de IPv6 como su formato de direcciones de 128 bits y protocolos complementarios como ARP e ICMP.

1. u n i d a d 7
La capa de redLa capa de red
u n i d a d
7

2. u n i d a d 7

3. u n i d a d 7
Concepto de capa de red
Dirigir los paquetes de información desde la estación origen a la
estación destino en redes que pueden estar geográficamente
muy separadas.
Direccionamiento
lógico
Dirección IP (Internet Protocol)
El número de dirección IP tiene una naturaleza lógica y jerárquica,
gracias a la cual los routers son capaces de realizar rutas de
encaminamiento para que los paquetes circulen de la subred origen
a la subred destino.

4. u n i d a d 7

5. u n i d a d 7
Concepto de capa de red
Datagramas
Circuitos virtuales
Modelo de
conexión
Servicios orientados a
la conexión
Servicios no orientados
a la conexión
Estáticas
Dinámicas
Enrutamiento Tablas

6. u n i d a d 7
Protocolos de la capa de red
Se trata de un protocolo no orientado
a conexión y, por tanto, orientado a
datagrama. Ofrece un mecanismo de
direccionamiento de los dispositivos en
una red de conmutación de paquetes.
IP (internet
protocol)
Conjunto de protocolos criptográficos
que dotan de seguridad al protocolo IP.
IPsec (internet
protocol
security)
Conjunto de protocolos también
conocidos como IPX.
Permiten utilizar la dirección MAC
como dirección de red entre los
dispositivos en vez de implementar una
nueva dirección lógica.
IPX/SPX
(internetwork
packet
exchange/seque
nced packet
exchange)
Protocolo que implementa una serie
de servicios sobre el uso de
aplicaciones
en red conocidos como netBIOS.
NetBEUI
(netBIOS
extended user
interface)

7. u n i d a d 7
IPv4
Formato del
paquete
Cabecera
Datos
Versión, longitud de cabecera, tipo de servicio, longitud del paquete,
identificación, flags, posición del fragmento, TTL, protocolo, checksum,
IP original, IP destino y relleno opcional.
Formato de la
dirección IPv4
Está formada por 32 números binarios
agrupados en cuatro bytes. Para poder
recordarlas más fácilmente, las direcciones
IP se expresan en números decimales
separados por puntos.

8. u n i d a d 7
IPv4Redes
con clase

9. u n i d a d 7

10. u n i d a d 7
IPv4
Redes y
direcciones IP
especiales
Dirección de red
o de cable. Todos los bits
de host a 0.
No pueden
colocarse a
dispositivos
Dirección de difusión o
broadcast. Todos los bits de
host a 1.
Bits de red Bits de host Significado Ejemplo
todos 0 Mi propio host 0.0.0.0
todos 0 host Host indicado dentro de mi red 0.0.0.10
Red todos 0 Red indicada 192.168.1.0
todos 1 Difusión a mi red 255.255.255.255
Red todos 1 Difusión a la red indicada 192.168.1.255
127
cualquier valor
válido de host
Loopback (mi propio host) 127.0.0.1

11. u n i d a d 7
IPv4
Redes públicas
y privadas
Un número de dirección IP pública viene dado
por uno de los cinco organismos encargados de
proporcionar direcciones IP, los regional internet
registry.
Los números de dirección IP privadas son
números especiales que pueden utilizar los
administradores de redes sin solicitar permiso a
ninguna organización.
Nombre
Rango de
direcciones IP
Cantidad de IP Nº de Redes
Cantidad de IP
por Red
Descripción de la
clase
bloque de 24
bits
10.0.0.0
– 10.255.255.255
16.777.214 1 16.777.214 Clase A
bloque de 20
bits
172.16.0.0
– 172.31.255.255
1.048.574 16 65.534 Clase B
bloque de 16
bits
192.168.0.0
– 192.168.255.255
65.534 256 254 Clase C
bloque de 16
bits
169.254.0.0 –
169.254.255.255
65.534 1 65.534 Clase B simple

12. u n i d a d 7
IPv4
Network address
translation (NAT)
Herramienta utilizada por los routers para
proporcionar conectividad a Internet a redes
definidas con direcciones privadas.
NAT estático NAT dinámico NAT
solapado
NAT seguro

13. u n i d a d 7
IPv4
Tiene como función principal separar la
parte de red de la de host de una dirección
IP. Para ello, dispone de un formato de 32
bits con la parte de red colocada a 1 y la
parte de host colocada a 0.
La máscara de
subred
Operación AND
Mecanismo que utiliza el router para determinar
la parte de red de una dirección IP en
combinación con la máscara de subred.

14. u n i d a d 7
IPv4

15. u n i d a d 7
IPv4
Utiliza bits de la parte de host para
asignárselos a la parte de red y así
conseguir que los routers, dentro de una
misma organización, puedan reconocer
diferentes ubicaciones o subredes en el
conjunto de la red.
Subred
Superneeting
Utilización de bloques contiguos de espacios de
dirección de clase C para simular un único y a la
vez gran espacio de direcciones.
Para realizar esta asignación se utiliza la máscara de subred.

16. u n i d a d 7
IPv4

17. u n i d a d 7
IPv4

18. u n i d a d 7
IPv6
Formadas por 128 bits.
Se expresan en números hexadecimales
agrupados de cuatro en cuatro y
cada grupo está separado por dos puntos (:).
Formato
de las
direcciones
Las direcciones IPv6 vendrán expresadas por 32
números hexadecimales.
También se separan en parte de red y parte de
host.
Nuevo formato de cabecera (de 12 campos a 8)
Campos
renombrados
Formato
del
Paquete IPv6
Clase de tráfico
Etiqueta de flujo
Siguiente cabecera
Límite de saltos
Longitud de carga útil
Campos nuevos
Aporta mejoras sustanciales respecto al IPv4 (que se está agotando)

19. u n i d a d 7
IPv6
La direcciones
IPv6 se
clasifican en
dos grupos
Unicast
Multicast
Una única interfaz de red
Un grupo de interfaces,
empiezan por FF
La dirección de loopback 0:0:0:0:0:0:0:1 ó ::1/128
No deben
utilizarse
nunca
La dirección indefinida, todos 0 ó ::128
La dirección local única fc00::/7
La dirección ff00::0/12 reservada por la IANA
Para la correcta transición entre IPv4 e IPv6 se
utilizan diferentes mecanismos:
Convivencia de
IPv6 con IPv4
Túneles: cuando existen redes aisladas.
Doble pila: implementar las pilas de manera independiente.
Traducción: uso de NAT ampliado.
La IANA es la organización encargada de distribuir
el espacio de direcciones de IPv6.
Asignación de
direcciones

20. u n i d a d 7
Protocolos complementarios del nivel de red
Protocolo
ARP
Se utiliza por los dispositivos de una
LAN que quieren enviar paquetes IP a
otros dispositivos cuya dirección
MAC desconocen.
Protocolo
ICMP
Define los mensajes de notificación y
control de error a nivel de capa de
red. También se utiliza para
comprobar la conectividad entre dos
host mediante el envío y la respuesta
de mensajes echo.
Los mensajes ICMP se generan, habitualmente, en respuesta
a errores en los datagramas IP.
Se produce cuando existe un router que
une dos subredes.
Proxy ARP