Capa de Red OSI

IntegrantesCarlos Mario Estrada Puerta

Alejandra BarragánSantiago Ramírez Santa

Capa de Red: comunicación de host a host

• La Capa de red o Capa 3 de OSI provee servicios para intercambiar secciones de datos individuales a través de la red entre dispositivos finales identificados. Para realizar este transporte de extremo a extremo la Capa 3 utiliza cuatro procesos básicos:

• direccionamiento,• encapsulamiento,• enrutamiento , y• desencapsulamiento.

Direccionamiento

• Los equipos tienen una dirección única, que los identifica como Host. (IP)

Encasuplamiento• El proceso desde que los datos

son incorporados al computador hasta que se transmiten al

medio se llama encapsulación. Estos datos son formateados,

segmentados, identificados con el direccionamiento lógico y

físico para finalmente ser enviados al medio. A cada capa del modelo OSI le corresponde

una PDU (Unidad de Datos) siguiendo por lo tanto el

siguiente orden de encapsulamiento:

APLICACION DATOS

PRESENTACION

SESION

TRANSPORTE SEGMENTOS

RED PAQUETES

ENLACE DE DATOS TRAMAS

FISICA BITS

Enrutamiento

• Se encarga de dirigir los paquetes al host de destino, los dispositivos intermediarios encargados de esta acción son los routers.

• A cada ruta que toma un paquete para llegar al próximo dispositivo se la llama salto.

REMITENTE

DESTINO

SALTO

SALTO

SALTOSALTO

SALTO

SALTO

Desencapsulamiento

• Finalmente, el paquete llega al host destino y es procesado en la Capa 3. El host examina la dirección de destino para verificar que el paquete fue direccionado a ese dispositivo. Si la dirección es correcta, el paquete es desencapsulado por la capa de Red y la PDU de la Capa 4 contenida en el paquete pasa hasta el servicio adecuado en la capa de Transporte.

Protocolo de Red IPV4

• La versión 4 de IP (IPv4) es la versión de IP más ampliamente utilizada. Es el único protocolo de Capa 3 que se utiliza para llevar datos de usuario a través de Internet.

• Características básicas de IPv4:• • Sin conexión: No establece conexión antes de enviar los

paquetes de datos.• • Máximo esfuerzo (no confiable): No se usan

encabezados para garantizar la entrega de paquetes.• • Medios independientes: Operan independientemente

del medio que lleva los datos.

• El proceso de encapsular datos por capas permite que los servicios en las diferentes capas se desarrollen y escalen sin

• afectar otras capas. Esto significa que los segmentos de la capa de Transporte pueden ser empaquetados fácilmente por

• los protocolos de la capa de Red existentes, como IPv4 e IPv6, o por cualquier protocolo nuevo que pueda desarrollarse

• en el futuro.

DIVISIÓN DE REDES

• Históricamente, las redes basadas en IP tienen su raíz como una red grande.

• Como esta red creció, también lo hicieron los temas relacionados con su crecimiento. Para aliviar estos problemas, la red

• grande fue separada en redes más pequeñas que fueron interconectadas. Estas redes más pequeñas generalmente se

• llaman subredes.• Red y subred son términos utilizados indistintamente para

referirse a cualquier sistema de red hecho posible por los• protocolos de comunicación comunes compartidos del modelo

TCP/IP.

¿Por qué separar hosts en redes? - Rendimiento

• Grandes números de hosts conectados a una sola red pueden producir volúmenes de tráfico de datos que pueden extender, si no saturan, los recursos de red como la capacidad de ancho de banda y enrutamiento.

• La división de grandes redes para que los host que necesitan comunicarse estén agrupados reduce el tráfico a través de los internetworks.

• Además de las comunicaciones de datos reales entre los hosts, la administración de la red y el tráfico de control

• (sobrecarga) también aumentan con la cantidad de hosts. Los factores que contribuyen de manera significativa con esta sobrecarga pueden ser los broadcasts de redes.

¿Cómo se manejan nuestros paquetes de datos?

• Dentro de una red o subred, los hosts se comunican entre sí sin necesidad de un dispositivo intermediario de capa de red. Cuando un host necesita comunicarse con otra red, un dispositivo intermediario o router actúa como un gateway hacia la otra red.

Paquetes IP: Cómo llevar datos de extremo a extremo

• La función de la capa de Red es transferir datos desde el host que origina los datos hacia el host que los usa. Durante la encapsulación en el host origen, un paquete IP se construye en la Capa 3 para transportar el PDU de la Capa 4. Si el host de destino está en la misma red que el host de origen, el paquete se envía entre dos hosts en el medio local sin la necesidad de un router.

GATEWAY

• El gateway, también conocido como gateway por defecto, es necesario para enviar un paquete fuera de la red local. Si la porción de red de la dirección de destino del paquete es diferente de la red del host de origen, el paquete tiene que hallar la salida fuera de la red original. Para esto, el paquete es enviado al gateway. Este gateway es una interfaz del router conectada a la red local. La interfaz del gateway tiene una dirección de capa de Red que concuerda con la dirección de red de los hosts. Los hosts están configurados para reconocer que la dirección es un gateway.

CONCLUSIONES

• El protocolo de capa de Red más significativo (Capa 3 de OSI) es el Protocolo de Internet (IP). La versión 4 (IPv4) de IP es el protocolo de capa de Red que se utilizará como ejemplo a lo largo de este curso.

• La función de la capa de Red es llevar datos desde un host a otro sin tener en cuenta el tipo de datos. Los datos están encapsulados en un paquete. El encabezado del paquete tiene campos que incluyen la dirección de destino del paquete.

CONCLUSIONES

• Si la dirección de destino no está en la misma red como host de origen, el paquete pasa al gateway por defecto para ser enviado a la red de destino. El gateway es una interfaz de un router que analiza la dirección de destino. Si la red de destino tiene una entrada en su tabla de enrutamiento, el router envía el paquete ya sea a una red conectada o al gateway del siguiente salto. Si no hay entrada de enrutamiento, el router puede enviar el paquete a una ruta default o descartar el paquete.

CONCLUSIONES

• Las entradas de la tabla de enrutamiento se pueden configurar manualmente en cada router para proveer enrutamiento estático, o los routers pueden comunicar la información de la ruta de manera dinámica entre ellos utilizando un protocolo de enrutamiento.