redes de datos capa 3

REDES DE DATOScapa 3

Hector Fernando Vargas Montoya

Hector Fernando Vargas M

CAPA 3-RED


Se encarga de llevar los paquetes de origen a destino y define los mecanismos para determinar las rutas que deben seguir los paquetes dentro de la red y para el control de la congestión.

Unidad de transmisión: PACKET.

Funciones: • Enrutamiento de paquetes en la red, ofrece un canal libre de errores a la capa de transporte.Funciones:•Definir la ruta a través de la red• Direccionamiento IP.Interconexión de múltiples enlaces de datos

Protocolos: IP, IPX-RIP, VTAM, DECnet, IGRP, EIGRP

ALGORITMOS DE ENRUTAMIENTO


Componente software encargada de decidir la línea de salida por donde transmitirá un paquete de entrada.

PROPIEDADES DE UN ALGORITMO• Corrección• Sencillez• robustez• estabilidad• Equitatividad• optimo• Capas de manejar los cambios en topologías y tráfico

ELEMENTOS DE LA CAPA 3

ALGORITMOS DE ENRUTAMIENTO


ALGORITMOS NO ADAPTABLES Toman la decisión de que ruta utilizar por adelantado, fuera de línea y se cargan en los enrutadores al iniciar la red. Este procedimiento se llama enrutamiento ESTÁTICOS

ALGORITMOS ADAPTABLES Cambian sus decisiones de enrutamiento para reflejar los cambios de topologías y generalmente también el tráfico. Tiene diferentes fuentes de obtener la información y las métricas de optimización (distancia, tiempos de convergencia, etc.). Este procedimiento se llama enrutamiento DINÁMICOS

Cada enrutador debe mantener una tabla, que de mejor distancia conocido el destino.

Se actualizan las tablas intercambiándolas con los vecinos.

Cada enrutador conoce la “distancia” de cada vecino.

Utiliza métricas para obtener la distancia:› Escalas› Cola, busca a través de la cola.› Retardos.


ALGORITMOS DE ENRUTAMIENTODINÁMICOSENRUTAMIENTO POR VECTOR DE DISTANCIA.

Cada router posee información global sobre la red: nodos y enlaces existentes

Cada enrutador debe: Descubrir los vecinos y conocen sus direcciones de red. Medir el retardo costo para cada uno de sus vecinos. Construir un paquete que indique todo lo que acaba de

aprender. Enviar este paquete a todos los demás enrutadores. Calcular la trayectoria más corta a todos los demás

enrutadores.


ALGORITMOS DE ENRUTAMIENTOENRUTAMIENTO POR ESTADO DE ENLACE

1. Se envía un paquete hello, por cada línea punto-punto.2. Se espera que el que este conectado, retorne respuesta de

quien es.


ALGORITMOS DE ENRUTAMIENTOENRUTAMIENTO POR ESTADO DE ENLACEConocimiento de los vecinos

Cada enrutador debe saber cuanto es el retardo por cada enlace. Se envía un paquete ECOy calcula el tiempo de retardo.

Medición del costo de línea


ALGORITMOS DE ENRUTAMIENTOENRUTAMIENTO POR PATH VECTOR

1. Similar a Distance Vector

2. Cálculo distribuido

3. Los routers informan a sus vecinos de las rutas calculadas pero incluyen todo el camino (path) hasta el destino de cada ruta

Ejemplo: BGP

Cálculo de las nuevas rutas

DISPOSITIVOS CAPA 3SWITCH DE NIVEL 3

Facilidad de Uso: Fácil despliegue y mantenimiento debido a su enrutamiento dinámico, que actualiza automáticamente la red Capa 3 sin intervención manual.

Rendimiento: Switches Capa 3 con velocidad alámbrica, con conexiones 10/100 para computadora de escritorio, diseñadas para conectividad de alto rendimiento. La asignación de prioridades para los paquetes ofrece el rendimiento óptimo para aplicaciones de tiempo real, como voz y video,

Escalabilidad: Soporta hasta 2,000 rutas externas, permitiendo su escalamiento a medida que crece la red.

Seguridad: Mejora la seguridad con registro en la red basado en normas, Listas de Control de Acceso, encriptación Secure Shell y Secure Sockets Layer.

Costo Total de Propiedad: Solución de bajo costo optimizada para lugares de borde de grupos de trabajo.


DISPOSITIVOS CAPA 3ROUTERS

Dispositivo hardware o software para interconexión de redes de computadoras

El router es capaz de ver si una ruta no funciona y buscar una alternativa

El router toma decisiones (basado en diversos parámetros) con respecto a la mejor ruta para el envío de datos a través de una red

A diferencia de un Hub o un switch del tipo layer 2, un router inspecciona cada paquete de infromación para tomar decisiones a la hora de encaminarlo a un lugar a otro


PROTOCOLO IPInternet Protocol : Protocolo que se

“oculta” bajo la red física creando redes virtuales.

Protocolo de entega de paquetes orientado a la conexión y se conoce como el protocolo del mejor esfuerzo (The best Effort)



ENCABEZADO PAQUETE IP

Direccionamiento Principio Básico : Cada dispositivo de

una red debe tener una dirección ÚNICA

El direccionamiento lógico debe ser diferente del direccionamiento físico

Esquemas de direccionamiento númerico : planos ó jerárquicos


Que es una dirección IP?Una dirección IP es un número que

identifica de manera lógica y jerárquica a una interfaz de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red o nivel 3 del modelo de referencia OSI.


Que es una dirección de RED?

La dirección de red representa los bytes que componen la porción de red de una dirección IP.



DIRECCIONAMIENTO IP

Cada interfaz de red de cada host o router en una red IP se identifica mediante, al menos una, dirección única de 32 bits.

Pueden estar escritas en binario o notación decimal.

•Jerárquico•Campos del direccionamiento lógico : red y host•Dirección de 32 bits : 4 bytes

8 bit 8 bit 8 bit 8 bit


DIRECCIONAMIENTO IP

Clasificación del direccionamiento IP




0 and 127 tienen un significado especial y no son utilizados comunmente.

IP Clasificación del direccionamiento :

› Clase A : Primer bit en 0 0-126 (127 IP local)

› Clase B : Primero y segundo bit : 10 128-191

› Clase C: Tres primeros bits 110 192-223

› Clase D : 4 primeros bits 111 224-239


Las direcciones clase D se utilizan para definir grupos multicast.

CLASE E: no se utiliza de momento y esta reservada para usos futuros.

MáscaraLa máscara de red (o máscara de subred) es una

máscara local de bits, o conjunto de indicadores, que separan, en una dirección IP, la parte correspondiente a la red de la parte correspondiente a la subred

Las mascaras permiten extraer de forma sencilla la parte de red o de host de una dirección.


MASCARAS DEFAULTClase A: 255.0.0.0Clase B: 255.255.0.0Clase C: 255.255.255.0


DIRECCIÓN BROADCAST

255.255.255.255

Va al final de la dirección IP: 10.1.2.255


Redes privadas:•Clase A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (8 bits red, 24 bits hosts)

•Clase B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (16 bits red, 16 bits hosts)

•Clase C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (24 bits red, 8 bits hosts)

SIEMPRE HAY 2 DIRECCIONES NO UTILIZADAS DENTRO DE UNA RED, la primera y la últimaPrimera: dirección de redÚltima: Dirección de broadcast.

SUBNETTING


• Subnetting es el proceso de tomar prestados bits de la parte de host,para dividir una gran red en pequeñas subredes.

• Subnetting no te proporciona más hosts.

• Ud. Perderá dos direcciones IP por cada subred, una para identificar lasubred, y otra para la dirección broadcast de subred.

SUBNETTING EJERCICIO:Tomando las direcciones reservadas para

redes privadas CLASE A, diseñe una subred de 35 computadores, que direccionamiento deben tener?

Que máscara?


SUBNETTING EJERCICIO:CLASE B, diseñe una subred de 130.

computadores, que direccionamiento deben tener?

Que máscara? Cual es la dirección de broadcast?


SUBNETTING EJERCICIO:A que red y clase pertenecen las siguientes IP IP 10.134.12.30 / 25 IP 172.148.3.11 / 10 IP 192.168.1.144 / 27 11111111.11111111.10000000.00000000 255.255.0.0 11111111.11111111.11111111.11000000 255.255.255.0 11111111.11100000.00000000.00000000 255.192.0.0 11111111.11111111.11111111.11110000 255.255.255.224


EJERCICIOS Se tiene una red cuya mascara es

255.255.255.240, indicar cuales son las redes, cuantos PC por subred se pueden direccionar si las direcciones IP son:

192.168.1.1 ; 192.168.1.34 ; 192.168.1.67 ; 192.168.1.100 192.168.1.2 ; 192.168.1.36 ; 192.168.1.70 ; 192.168.1.104 192.168.1.3 ; 192.168.1.37 ; 192.168.1.69 ; 192.168.1.103 192.168.1.4 ; 192.168.1.40 ; 192.168.2.71 ; 192.168.2.111 192.168.2.5 ; 192.168.2.44


SUBNETTING Como sacar varias redesSe tiene la IP 192.168.0.0 y se quieren sacar

2 redes de 3500 host cada red. Indicar los host iniciales para cada red y los

finales, las direcciones broadcast y las mascaras respectivas.

Cuantas redes adicionales se pueden sacar?


SUBNETTING Sacamos el exponente que nos de por encima de esos

host: 212 – 2 = 4094 Tomamos la cantidad de bit de derecha a izquierda igual

al exponente

Sacamos la mascará: 255.255.240.0 Cantidad de redes: 256-240 = 16: 16,32,48, etc Cantidad de redes: 24 -2 = 14 – el subíndice es de los bit

en 1’ de la mascara de 240. La primer red será 192.168.16.0 La segunda red: 192.168.32.0 Primer host: 192.168.16.1 Último host: 192.168.16.254 Dir. Broadcast: 192.168.31.255


255 255 11110000 00000000

TAREA-1


Indique las subredes, dirección broadcast, rango de host válidos para:

•64.1.10.5 255.255.255.128•64.116.10.33 255.255.255.224•172.16.10.65 255.255.255.192•10.16.10.17 255.255.255.152•200.16.1.25 255.255.255.252•201.18.10.17 /28•192.168.100.66 /29•10.10.10.5 255.255.255.252

SUBNETTING – eje 2Se requieren 20 redes con 500 host cada red clase B: Sacamos el exponente que nos de por encima de esos

host: 29 – 2 = 512 Tomamos la cantidad de bit de derecha a izquierda igual

al exponente

Sacamos la mascará: 255.255.254.0 Múltiplo de las redes: 256-254 = 2 : 2,4,6,8, etc. Cantidad de redes: 27 -2 = 128- 2 :El subíndice es de los

bit en 1’ de la mascara de 254. La primer red será 172.16.2.0 La segunda red: 172.16.4.0 Primer host: 172.16.2.1 Último host: 172.16.3.254 Dir. Broadcast: 172.16.2.255


255 255 11111110 00000000

SUBNETTING – eje 3Con la mascara 255.255.255.224 y la IP 203.25.0.0,

hallar:

Cantidad de host para esta máscara.Cantidad de redesCada cuanto aumentan las redes.Cual es la primer red y la última.De la primer y última red:

Cual es el primer host.cual es el segundocual es el últimodirección de broadcast


TAREA-2


En una instalación encontramos una serie de equipos con la misma máscara de subred (255.255.255.240) y cuyas direcciones IP son las que se exponen a continuación.

Indicar cuántas redes existen y cuántas subredes y equipos existen para cada subred, cuántas subredes son posibles?

10.0.1.129 ; 10.0.1.162 ; 10.1.1.195 ; 10.1.1.228 10.0.1.130 ; 10.0.1.164 ; 10.1.1.198 ; 10.1.1.232 10.0.1.131 ; 10.0.1.165 ; 10.1.1.197 ; 10.1.1.233 10.0.1.132 ; 10.0.1.168 ; 10.1.2.199 ; 10.1.2.239 10.0.2.133 ; 10.0.2.172

TAREA-3


Calcular la dirección de red y dirección de broadcasting (difusión) de lasmáquinas con las siguientes direcciones IP y máscaras de subred.

(a) 200.133.109.133 / 255.255.255.224(b) 201.18.20.250 / 255.255.255.240(c) 172.16.20.240 / 255.255.255.128(d) 192.18.20.125 / 255.255.255.192(e) 64.10.20.54 / 255.255.192.0(f) 10.210.130.11 / 255.255.240.0(g) 10.20.220.100 / 255.255.128.0

Viendo las direcciones IP de los hosts públicos de una empresa observamos que todas están comprendidas entre 194.143.17.145 y 194.143.17.158, ¿Cuál es (probablemente) su dirección de red, broadcasting y máscara?

Bibliografía


http://technet.microsoft.com/es-es/library/cc787434(WS.10).aspx http://www.aprendaredes.com/cgi-bin/ipcalc/ipcalc_cgi http://www.creangel.com/drupal/?q=node/89http://ubv2006.galeon.com/Programas/Subnetting.ppt

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redes de datos capa 3

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