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 Primero, la Capa de red debe proveer un mecanismo para direccionar estos dispositivos finales. Encapsulación Segundo, la capa de Red debe proveer encapsulación. Los dispositivos no deben ser identificados sólo con una dirección; Enrutamiento La función del router es seleccionar las rutas y dirigir paquetes hacia su destino. A este proceso se lo conoce como enrutamiento. 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
Protocolos de capa de Red 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), • intetercambio Novell de paquetes de internetwork (IPX), • AppleTalk, y • servicio de red sin conexión (CLNS/DECNet).
Protocolo IPv4: Ejemplo de protocolo de capa de Red 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. Por lo tanto, será el ejemplo que usamos para protocolos de capa de Red en este curso
Protocolo IPv4: Sin conexión Servicio sin conexión Un ejemplo de comunicación sin conexión es enviar una carta a alguien sin notificar al receptor con anticipación. Como se muestra en la figura, el servicio postal aún lleva la carta y la entrega al receptor. Las comunicaciones de datos sin conexión funcionan en base al mismo principio. Los paquetes IP se envían sin notificar al host final que están llegando.
Protocolo IPv4: Mejor intento Servicio de mejor intento (no confiable) No confiable significa simplemente que IP no tiene la capacidad de administrar ni recuperar paquetes no entregados o corruptos.
Protocolo IPv4: Independiente de los medios Independiente de los medios La capa de Red tampoco está cargada con las características de los medios mediante los cuales se transportarán los paquetes. IPv4 y IPv6 operan independientemente de los medios que llevan los datos a capas inferiores del stack del protocolo. Como se muestra en la figura, cualquier paquete IP individual puede ser comunicado eléctricamente por cable, como señales ópticas por fibra, o sin cables como las señales de radio.
Protocolo IPv4: Empaquetado de la PDU de la capa de Transporte El proceso de encapsular datos por capas permite que los servicios en las diferentes capas se desarrollen y escalen sin afectar otras capas.
Encabezado del paquete IPv4 Campos IPv4 de encabezados clave Coloque el cursor sobre cada campo en el gráfico para ver su propósito. Dirección IP destino El campo de Dirección IP destino contiene un valor binario de 32 bits que representa la dirección de host de capa de red de destino del paquete. Dirección IP origen El campo de Dirección IP origen contiene un valor binario de 32 bits que representa la dirección de host de capa de red de origen del paquete. Tiempo de vida El tiempo de vida (TTL) es un valor binario de 8 bits que indica el tiempo remanente de "vida" del paquete.
Protocolo Este valor binario de 8 bits indica el tipo de relleno de carga que el paquete traslada. Tipo de servicio El campo de tipo de servicio contiene un valor binario de 8 bits que se usa para determinar la prioridad de cada paquete. Desplazamiento de fragmentos un router puede tener que fragmentar un paquete cuando lo envía desde un medio a otro medio que tiene una MTU más pequeña. Señalizador de No Fragmentar El señalizador de No Fragmentar (DF) es un solo bit en el campo del señalizador que indica que no se permite la fragmentación del paquete.
Redes: División de host en grupos Redes: Separación de hosts en grupos comunes División de redes 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. Estas redes más pequeñas generalmente se llaman subredes.
Agrupación de hosts de manera geográfica Podemos agrupar hosts de redes geográficamente. El agrupamiento de hosts en la misma ubicación, como cada construcción en un campo o cada piso de un edificio de niveles múltiples, en redes separadas puede
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