CCNA 1 - Clase 8

Capa de red de OSI

Aspectos básicos de networking: Unidad 5

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Objetivos
 Identificar la función de la capa de red, la cual describe la
comunicación desde un dispositivo final hacia otro.
 Examinar el protocolo de capa de red más común, el protocolo
de Internet (IP) y también sus funciones para proporcionar un
servicio sin conexión de gran calidad.
 Comprender los principios utilizados para realizar la división
de los dispositivos o su agrupamiento en redes.
 Comprender el direccionamiento jerárquico de dispositivos
y cómo esto permite la comunicación entre redes.
 Comprender los aspectos fundamentales de las rutas, las
direcciones del siguiente salto y el reenvío de paquetes a una
red de destino.


Protocolos de capa de red y protocolo
de Internet (IP)
 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.


de Internet (IP)
 Para realizar este transporte de extremo a extremo la
Capa 3 utiliza cuatro procesos básicos:
1.direccionamiento,
2.encapsulamiento,
3.enrutamiento
4.desencapsulamiento.


de Internet (IP)
 Los protocolos implementados en la capa de Red que
llevan datos del usuario son:
–versión 4 del Protocolo de Internet (IPv4),
–versión 6 del Protocolo de Internet (IPv6),
–intercambio Novell de paquetes de internetwork (IPX),
–AppleTalk
–servicio de red sin conexión (CLNS/DECNet).

 IP fue diseñado como un protocolo con bajo costo.
Provee sólo las funciones necesarias para enviar un
paquete desde un origen a un destino a través de un
sistema interconectado de redes


de Internet (IP)
 Características básicas y la función del protocolo
IPv4


de Internet (IP)
 Servicio sin conexión
–Un ejemplo de comunicación sin conexión es enviar una carta
a alguien sin notificar al receptor con anticipación.


de Internet (IP)
 Servicio de máximo esfuerzo (no confiable)
–El protocolo IP no sobrecarga el servicio IP suministrando
confiabilidad. Significa simplemente que no tiene la capacidad
de administrar ni recuperar paquetes no entregados o
corruptos.


de Internet (IP)
 Independiente de los medios
–Cualquier paquete IP individual puede ser comunicado
eléctricamente por cable, como señales ópticas por fibra, o sin
cables como las señales de radio.


de Internet (IP)
 IPv4 encapsula el datagrama o segmento de la capa
de Transporte para que la red pueda entregarlo a su
host de destino.


de Internet (IP)


de Internet (IP)
 Como se muestra en la figura, un protocolo IPv4 define
muchos campos diferentes en el encabezado del paquete.
Estos campos contienen valores binarios que los servicios
IPv4 toman como referencia a medida que envían
paquetes a través de la red.
 Este curso considerará estos 6 campos clave:
–dirección IP origen,
–dirección IP destino,
–tiempo de existencia (TTL),
–tipo de servicio (ToS),
–Protocolo,
–Desplazamiento del fragmento


de Internet (IP)


Agrupamiento de dispositivos en redes
y direccionamiento jerárquico
En lugar de tener todos los hosts conectados en
cualquier parte a una vasta red global, es más práctico y
manejable agrupar los hosts en redes específicas


Redes: División de Host en grupos



 Para poder dividir redes, necesitamos el
direccionamiento jerárquico. Una dirección jerárquica
identifica cada host de manera exclusiva. También
tiene niveles que ayudan a enviar paquetes a través de
internetworks, lo que permite que una red sea dividida
en base a esos niveles.
 Consideremos el caso de enviar una carta de Japón a
un empleado que trabaja en Cisco Systems, Inc.


 IPv4 es una dirección de 32 bits, jerárquica y está
constituida por dos partes.


Enrutamiento: Como 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.
 Como parte de su configuración, un host tiene una
dirección de gateway por defecto definida.


Enrutamiento: Como se manejan
nuestros paquetes de datos


paquetes de datos


paquetes de datos
 Ningún paquete puede ser enviado sin una ruta.Si el
paquete se origina en un host o se reenvía por un
dispositivo intermediario, el dispositivo debe tener una
ruta para identificar dónde enviar el paquete.
 Un router toma una decisión de reenvío para cada
paquete que llega a la interfaz del gateway. Este
proceso de reenvío es denominado enrutamiento. Para
reenviar un paquete a una red de destino, el router
requiere una ruta hacia esa red. Si una ruta a una red
de destino no existe, el paquete no puede reenviarse.


paquetes de datos


paquetes de datos
 El enrutamiento se hace paquete por paquete y salto
por salto. Cada paquete es tratado de manera
independiente en cada router a lo largo de la ruta. En
cada salto, el router analiza la dirección IP de destino
para cada paquete y luego controla la tabla de
enrutamiento para reenviar información.
 El router hará una de tres cosas con el paquete:
–Envíelo al router del próximo salto
–Envíelo al host de destino
–Descártelo


paquetes de datos


Proceso de enrutamiento: Como se
aprenden las rutas
 La tabla de enrutamiento contiene información que un
router usa en sus decisiones al reenviar paquetes. Para
las decisiones de enrutamiento, la tabla de
enrutamiento necesita representar el estado más
preciso de rutas de red a las que el router puede
acceder. La información de enrutamiento
desactualizada significa que los paquetes no pueden
reenviarse al siguiente salto más adecuado, causando
demoras o pérdidas de paquetes.
 Esta información de ruta puede configurarse
manualmente en el router o aprenderse dinámicamente
a partir de otros routers en la misma internetwork.

aprenden las rutas


aprenden las rutas
 El enrutamiento estático no produce sobrecarga de la
red ni ubica entradas dinámicamente en la tabla de
enrutamiento; el router no necesita ningún tipo de
procesamiento. El costo para un enrutamiento estático
es administrativo, la configuración manual y el
mantenimiento de la tabla de enrutamiento aseguran
un enrutamiento eficiente y efectivo.
 En muchas redes, la combinación de rutas estáticas,
dinámicas y default se usa para proveer las rutas
necesarias.


Resumen


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