Capa 1: Física Implementada en hardwareCodificación de canal Representación de bits, voltajes, frecuencias, sincronización Códigos Manchester, AMI, B8ZS…
Define conectores físicos, distancias, cableado
Capa 2: Enlace Encapsula los los paquetes en tramas para pasarlos al medio físico Reconstruye las tramas originales a partir de secuencias de bits y pasa los datos a la capa de red Provee Direccionamiento (en el segmento de red local) Detección de errores Control de flujo
Capa 3: Red Provee una red virtual global Esconde los detalles de las redes físicas Direccionamiento global: Una dirección IP es suficiente para enviar hacia cualquier red en el mundo Implica que hay que mapear las direcciones físicas con las IP
Ofrece un servicio sin garantías (mejor esfuerzo) Si se pierden o duplican paquetes, no le importa Deja esa función a las capas superiores
Determina si el destino es local o si lo debe enviar a un enrutador
Provee funciones de control ICMP
Reenvía paquetes de salto en salto, de una red a la otra El trayecto completo puede constar de muchos saltos
Capa 4: Transporte Servicio con garantías (TCP) Resuelve los problemas de: Pérdida de paquetes Duplicación Desbordamiento (control de flujo) Sin garantías (UDP) Mucho más simple A veces no hace falta fiabilidad Provee multiplexión de aplicaciones Concepto de ‘puertos’
Capa 5: Aplicación La más cercana al usuario Define las funciones de clientes y servidores
Utiliza los servicios de transporte
Ej: HTTP (web), SMTP (mail), Telnet, FTP, DNS…
Terminología Nombres diferentes en cada capa
No se sigue muy estrictamente. Suele hablarse indistintamente de ‘paquete’ en todas las capas. Trama, Frame (Ethernet) Datagrama (IP) Segmento (TCP)
Tipos de enlaces Difusión (broadcast) Ej: Ethernet Punto a punto Ej. PPP, SLIP, HDLC NBMA (Non-broadcast Multi-Access) Ej: Frame Relay, ATM
Un vistazo a Ethernet Una red de difusión (broadcast) Topologías Bus (cable coaxial) Estrella con repetidor Estrella con conmutador ¿CSMA/CD? Razones para su éxito Simplicidad Costo De 10 Mbps a 10 Gbps
Un vistazo a Ethernet Direcciónes MAC: Únicas y grabadas en el hardware de la tarjeta Por eso también se llaman “direcciones físicas” 6 bytes x 8 bits/byte = 48 bits Suelen escribirse en hexadecimal FE:D2:89:C4:4F:2E Tipo: 0x800 especifica que la parte de datos contiene un datagrama IP
El datagrama IP Versión actual : 4 El protocolo se refiere al que está siendo encapsulado (tcp, udp…) TTL se decrementa con cada salto Hay fragmentación al pasar de un MTU mayor a uno menor
La dirección IP Un número de 32 bits (4 bytes)
Decimal:
Binaria:
Hexadecimal:
La dirección IP Estructura Un sólo número, dos informaciones: Dirección de la red (prefijo) Dirección del nodo dentro de esa red
¿Dónde está la división? Al principio era implícito (clases) Luego más flexible (máscaras) red nodo
Esquema de clases(Classful) Los límites red-nodo en la dirección son arbitrarios
¿Qué problema podemos prever?
Revisión de base binaria En base 10 decimos:
1234 = 1×10^3 + 2×10^2 + 3×10^1 + 4×10^0 = 1000+200+30+4
De la misma forma, en base 2:
1010 = 1×2^3 + 0x2^2 + 1×2^1 + 0x10^0 = 8+0+2+0 = 10 decimal
Suma lógica (AND): 1 + 1 = 1 1 + 0 = 0 0 + 1 = 0 0 + 0 = 0
Potencias de 2 en un byte Conviene memorizar:
2^7 = 128 1000 0000 2^6 = 64 0100 0000 2^5 = 32 0010 0000 2^4 = 16 0001 0000 2^3 = 8 0000 1000 2^2 = 4 0000 0100 2^1 = 2 0000 0010 2^0 = 1 0000 0001
Máscaras Solución: Otro número que especifique los límites
AND = 128.223.254.10 255.255.255.0 128.223.254.0 Con esto se podían subdividir las redes A, B y C en subredes más pequeñas
Notación de prefijo La máscara también se puede especificar como la cantidad de bits a 1: 255.255.255.0 tiene 24 bits a 1
Se agrega a la dirección IP con “/” 128.223.254.10/24
Hoy día se utilizan indistintamente las dos notaciones
Direcciones especiales Todos los bits de nodo a 0: Representa la red 128.223.254.0/24
Todos los bits a 1: Broadcast local o limitado 255.255.255.255 Todos los bits de nodo a 1: Broadcast dirigido 128.223.254.255
Direcciones Loopback: 127.0.0.0/8 Casi siempre se usa 127.0.0.1
Más direcciones Especiales Direcciones privadas (RFC 1918)
10.0.0.0 – 10.255.255.255 (10/8)
172.16.0.0 – 172.31.255.255 (172.16/12)
192.168.0.0 – 192.168.255.255 (192.168/16)
¿Cuál es la necesidad?
Problemas con el esquema de clases No muy flexible Se perdían dos subredes en cada división En los 90’s cambió el esquema (Classless): ¡Las viejas clases A, B, C no tienen significado ninguno en el Internet de hoy! CIDR (Classless Interdomain Routing): Los routers ya no consideran A,B,C como /8, /16, /24 VLSM (Variable Length Subnet Masks) Los routers no asumen que todas las subredes son del mismo tamaño ¿Es 128.223.254.0/24 una clase C?
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