Protocolos de la capa de Red

Ronald Gutierrez

Modelo Arquitectónico detallado incluyendo los protocolos de la red

El protocolo IP es aquel que oculta los detalles de las capas inferiores de la red física, generando una visión de red virtual.

Este es un protocolo de entrega de paquetes no seguro, basado en el “mejor esfuerzo” e independiente de las conexiones

Notese que el mejor esfuerzo significa que los paquetes se pueden perder, pueden llegar en diferente orden o pueden ser duplicados.

IP asume que estos problemas serán atendidos por protocolos de capas superiores

Protocolo IP

El direccionamiento Ip esta compuesto por un valor binario sin signo de 32 bits, el cual es usualmente delimitado por puntos, por ejemplo 9.167.6.3.

El mapeo entre la direccion IP y un nombre mas sencillo de entender como google.com lo hace el Domain Name System DNS

Direccionamiento IP

La direccion IP consiste en un par de numeros

IP address = <network number><host number>

El numero de red es administrado por uno de los tres Regional Internet Registries (RIR)

Direccionamiento IP

Cada resgistro es responsable de administrar y registrar numeros de IP para diferentes regiones del mundo

American Registry for Internet Numbers (ARIN): Norte America, Sur America, El caribe y Africa SubSahara

Reseaux IP Europeans (RIPE): Europa, Oriente Medio y Africa Norte

Asia Pacific Network Information Centre (APNIC): Asia y Region del Pacifico

Direccionamiento IP

Las direcciones IP son números de 32 bits partidos en 4 segmentos separados por puntos. Así se pueden observar estos como 4 números de 8 bits concatenados. Por ejemplo:

El formato binario para la direccion 128.2.7.9 es:

10000000 00000010 00000111 00001001

Direccionamiento IP

Las direcciones IP son utilizadas por el protocolo IP para identificar de manera única a un servidor en la Internet

Estrictamente hablando, una dirección IP identifica una interface que es capaz de enviar y recibir datagramas IP

Direccionamiento IP

Tanto servidores como ruteadores deben tener una dirección IP.

Cada datagrama enviado debe contener la dirección IP de fuente y la dirección IP de destino

Para enviar un datagrama IP, la dirección de destino debe ser traducida a dirección física, de lo cual se encargara el protocolo de resolución de direcciones, ARP

Direccionamiento IP

Clases de direcciones IP

Clase Rango N° de Redes

N° de Host Máscara de Red Broadcast ID

A 1.0.0.0 - 127.255.255.255 126 16.777.214 255.0.0.0 x.255.255.255

B 128.0.0.0 - 191.255.255.255 16.384 65.534 255.255.0.0 x.x.255.255

C 192.0.0.0 - 223.255.255.255 2.097.152 254 255.255.255.0 x.x.x.255

D 224.0.0.0 - 239.255.255.255        

E 240.0.0.0 - 255.255.255.255        

Rangos de las Clases de direcciones de Red

Estas direcciones usan una porción de 7 bits para la red y 24 bits para el servidor. Esto permite 2^7-2 (126) redes, cada una con 2^24-2 (16777214) servidores. Para un total de mas de 2 billones de direcciones.

Direcciones Clase A

Estas direcciones usan una porción de 14 bits para la red y 16 bits para el servidor. Esto permite 2^14-2 (16382) redes, cada una con 2^16-2 (65534) servidores. Para un total de mas de 1 billon de direcciones.

Direcciones Clase B

Estas direcciones usan una porción de 21bits para la red y 8 bits para el servidor. Esto permite 2^21-2 (2097150) redes, cada una con 2^8-2 (254) servidores. Para un total de mas de medio millon de direcciones.

Direcciones Clase C

Estas direcciones están reservadas para difusión, pero en área limitada y únicamente entre servidores que tengan direcciones del mismo tipo D

Direcciones Clase D

Estas direcciones están reservadas para el futuro y para uso experimental

Direcciones Clase E

Direccionamiento IP

Una dirección Clase A, se utiliza para redes muy grandes que tienen una enrome cantidad de servidores conectados

Una red mediana, que tenga mas de 254 servidores puede usar direcciones Clase B

Direccionamiento IP

La porción de numero de Red, es asignada directamente por la RIR que corresponda. La porción de numero de host es asignada por el administrador de la red (estos números podrán ser subdivididos por el administrador, sin que sea controlado por la RIR)

Direccionamiento IP

Algunas Direcciones tienen un significado especial:

Todos los bits en ceros: direcciones que tengan todos los bits en cero en la porción de servidor, se interpreta como “Este servidor”. Si todos los bits son cero en la porción de red, se interpreta como “Esta red”. Cuando un servidor quiere comunicarse con una nueva red, pero aun no conoce su dirección Ip, envía un mensaje con la porción de red en ceros. Los demás lo interpretaran como esta red, y enviaran una respuesta que contiene la dirección de la red.

Direcciones IP Reservadas

Todos en Unos: una dirección con todos los bits en uno, es interpretada como todas las redes o todos los servidores. El siguiente ejemplo significa: todos los servidores de la red 128.2 (con direccionamiento Clase B).

128.2.255.255 Esta es conocida como una dirección de

difusión

Direcciones IP Reservadas

Loopback: la red clase A 127.0.0.0 esta definida como la red de bucle cerrado. Direcciones desde esa red, son asignadas a interfaces que procesan datos dentro del sistema local. Estas interfaces no acceden a la Red Física.

Direcciones IP Reservadas

Direccionamiento IP

Aparecen debido a:

Un nuevo tipo de red física se ha instalado Crecimiento de la cantidad de servidores

conectados, por lo que requieren estar conectados en redes separadas

Aumento en las distancias requiere dividir la red.

Subredes IP

Para crear una subred, se requiere dividir la parte de la direccion de servidor en dos partes. Una la de subred, y otra la de servidor final, asi:

<network number><subnet number><host number>

Subredes IP

Direccionamiento IP

Direccionamiento IP