Redes y Tecnologías de Telecomunicaciones

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1 Redes y Tecnologías de Telecomunicaciones Ingeniería de las Telecomunicaciones PUCP 2012 Modelo OSI Aplicación Presentación Sesión Arquitectura TCP/IP Aplicación HTTP FTP SMTP DNS SNMP Transporte Transporte (host-to-host) Transmission Control Protocol User Datagram Protocol ICMP Red internet ARP Internet Protocol Enlace Físico Capa de Enlace Ethernet Token Ring PPP WANs Página 2

2 Formato del datagrama IPv version Head length TOS Longitud Total identificación flag Fragment Offset TTL Protocolo Suma verific. encabezado Dirección IP de la Fuente Dirección IP del Destino OPCIONES IP Relleno DATOS... Página 3 Servidor de correo electrónico Mensaje mail CAPA DE APLICACIÓN smtp mail CAPA DE TRANSPORTE tcp smtp + mail CAPA DE INTERNET ip tcp + smtp + mail CAPA DE ENLACE ethernet ip + tcp + smtp + mail crc Página 4

3 Servidor WEB Mensaje index.php CAPA DE APLICACIÓN http index.php CAPA DE TRANSPORTE tcp http + index.php CAPA DE INTERNET CAPA DE ENLACE ip tcp + http + index.php ethernet ip + tcp + http + index.php crc Página 5 Direccionamiento de Redes y Subredes

4 Direccionamiento IPv4 Toda estación IP posee una direccion IP de 32 bits (04 Bytes), esto en la versión 4 de IP, siendo esta única y unívoca por estación IP o Host IP Dirección de Red Dirección de Host Página 7 Direccionamiento IPv4 Toda estación IP posee dos campos: Network ID Host ID NUMERO IP Network ID Host ID Página 8

5 Direccionamiento IPv4 NETWORK ID. Es la identificación de la Red que congrega a un conjunto de estaciones IP (Host), haciendo una analogia con una familia serian los apellidos de la familia. HOST ID. Es la identificación de cada componente de la Red, haciendo una analogia con una familia serían los nombres de cada miembro de la familia, el cual nos diferencia de nuestros hermanos. Página 9 Clases de Direcciones IPv4 REDES CLASE A: REDES CLASE B: REDES CLASE C: REDES CLASE D: REDES CLASE E: Página 10

6 Direcciones Especiales : Loopback : dirección de arranque Broadcast: Net_ID=Net_ID y HOST_ID=1111 (unos) Máscara: NET_ID= unos y HOST_ID= ceros Página 11 Redes Privadas Clase A: (total 1) Clase B: (total 16) Clase C: (total 256) Página 12

7 Direccionamiento de Subredes IPv4 Jerarquía de subredes Redes Clase A, B, C: Dos Niveles NetID HostID Subredes: Tres Niveles NetID SubnetID HostID Página 14

8 Prefijo de red extendido Prefijo de Red Extendido Net_ID Subnet_ID HostID Máscara de SubRed = /Nº bits del Net_ID + SubNet_ID Página 15 Cambios en la máscara de subred Dirección IP Normal Número de Red Número de Host Default Mask Dirección de Subred Máscara de la subred Número de Red Subred Host de Subred Página 16

9 Máscara de Subred de Longitud Variable (VLSM) VLSM Permite una división recursiva del espacio de direcciones. Reduce la información de enrutamiento en el nivel más alto. Una red se divide en subredes, algunas de las subredes son luego divididas en sub-subredes y algunas en sub2-subredes. Página 18

10 /8 Router A / / / /16 Router B / / / / /24 Internet / /24 Router C Router D / / / / / / / /27 Página 19 Ejercicio Una empresa tiene asignada la siguiente dirección de red: /16. Definir: 16 Subredes ( #0 --- #15) La subred #1 dividida en 32 sub-subredes (# #1-31) La subred #14 dividida en 16 sub-subredes (# #14-15) La sub-subred #14 dividida en 8 sub2- subredes (# # ) Página 20

11 Página 21 Solución Completa Número de subredes requerido 16= 2 4 (4 bits) Máscara de la Red Base: Clase B: Máscara de las Subredes: Página 22

12 Red Base: /16 Máscara: Nro. Subredes 16=2^4-->4bits Másc.Subred Nro. Subred Direc.Subred Inicio Host Final Host Broadcast # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / Página 23 Solución Completa Número de bloques requerido para las Subredes de la subred #1: 32= 2 5 (5 bits) Máscara de la Subred #1: Máscara de las Sub-subredes de la Subred #1: Página 24

13 Subred #1: /20 Másc.Sub.#1: Nro.sub-subredes 32=2^5-->5 bits Másc.sub.sub Nro. Sub-subred Direc.Subred Inicio Host Final Host Broadcast # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / Página 25 Solución Completa Número de bloques de la sub-subred #14 requeridos 16= 2 4 (4 bits) Máscara de subred: Máscara de las Sub-subredes de la subred #14: Página 26

14 Subred #14: /20 Másc.subred: Nro.sub-subredes 16=2^4-->4 bits Másc.sub.sub Nro. Sub-subred Direc.Subred Inicio Host Final Host Broadcast # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / # / Página 27 Solución Completa Número de bloques de la sub2-subred #14-14 requeridos 8= 2 3 (3bits) Máscara de sub-subred: Máscara de las Sub2-subredes de la subred #14-14: Página 28

15 Sub-subred # /24 Másc.sub.sub Nro.sub2-subredes 8=2^3-->3 bits Másc.sub2.sub Nro. Sub2-subred Direc.Subred Inicio Host Final Host Broadcast # / # / # / # / # / # / # / # / Página 29 Address Resolution Protocol (ARP)

16 Address Resolution Protocol (ARP) ARP Request B Broadcast A Página 31 Address Resolution Protocol (ARP) ARP Response B Unicast A Página 32

17 Ethernet y ARP ARP (28 Bytes) CRC 4 B 0806 MAC origen MAC Difusión sincron DATA Type 6 B 6 B 8 B 2 B Página 33 Formato ARP/RARP Tipo de Hardware Tipo de Protocolo Long. Hardw. Long. Protoc Operación MAC Origen (4-5 B) MAC Origen (0-3 Bytes) IP Origen (0-1 B) IP Origen (2-3 B) MAC Destino (0-1 B) MAC Destino (2-5 Bytes ) IP Destino (0-3 Bytes) Página 34

18 ARP /RARP Usado para la resolución de direcciones IP - MAC Ethernet Formato no fijo. Adaptable a diferentes tecnologías. Ejemplo Ethernet: Mapeo entre direcciones MAC (48 bits, 6 bytes) y direcciones IP (32 bits, 4 bytes). TIPO DE HARDWARE : 1 = Ethernet TIPO DE PROTOCOLO 0800 h = dirección IP OPERACION: 1 = ARP Request 2 = ARP Reply 3 = RARP Request 4 = RARP Reply Long. Hardw.: Longitud de las direcciones MAC. Long. Protoc.: Longitud de las direcciones lógicas IP Página 35 Routers

19 Routers y el modelo OSI Estación Origen Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Ruteador (Router) PKT Red Estación Destino Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física PKT PKT PKT PKT Enlace Física Enlace Física PKT PKT Token Ring (802.5) Ethernet (802.3) Página 37 Modelo simplificado de un router Router Datagrama Tabla de enrutamiento Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico Datagrama Observación Software de ruteo Datagrama Datagrama Página 38

20 Configuración Básica de Routers Componentes de un Router RAM/DRAM (volátil) - Almacena tablas de enrutamiento, caché ARP script de configuración activo (running-config) del router buffering de paquetes (RAM compartida) y cola de espera de paquetes memoria temporal y/o de trabajo para el archivo de configuración; - imagen del IOS mientras el router está encendido (intérprete de comandos, EXEC) NVRAM (no volátil) - archivos de configuración de inicio (startup-config) y copia de respaldo FLASH (no volátil, ROM borrable y reprogramable) imagen del sistema operativo Cisco IOS actualizar su software no implica cambio de hardware puede almacenar varias versiones del IOS ROM programa de diagnósticos de encendido programa de arranque (bootstrap) actualizar su software requiere cambio hardware Interfaces conexión a la red (en placa base o módulo separado) Página 40

21 Componentes del router Descripción del Router CISCO Interfaz LAN Interfaz WAN Interfaz Consola/AUX Tablas de enrutamiento Caché ARP Colas de espera de paquetes Espacio para ejecutar IOS Diagnóstico de encendido Software del sistema operativo Guarda el archivo de configuración Memoria de sólo lectura programable borrable electrónicamente EEPROM La imagen y microcódigo del sistema operativo Página 42

22 Descripción del Router CISCO running-config startup-config flash Página 43 Arranque del router Prueba del hardware del router Autodiagnóstico al encender (POST) Ejecución del cargador de bootstrap Búsqueda y carga del software IOS de Cisco - Búsqueda del IOS - Carga del IOS Búsqueda y carga del archivo de configuración de inicio o ingreso al modo Setup - El programa bootstrap busca el archivo de configuración.

23 Interfases del Router Host SWITCH Ethernet FastEthernet GigaEthernet ROUTERSerial o Tecnología Ethernet WAN Configuración de router Consola Página 45 Interfases del Router Cisco Interfaz FastEthernet (LAN) Router Interfaz Serial (WAN) MODEM Conector DCE Conector DTE Página 46

24 Modos de configuración del Router Página 47 Modos de configuración del Router CISCO MODO EXEC USUARIO Router> enable Router# MODO EXEC PRIVILEGIADO Router# configure terminal Router(config)# Router(config)# router MODO EXEC CONFIGURACION GLOBAL Router(config)# interface MODO DE CONFIGURACION DEL ROUTER Router(config-router)# Modos específicos MODO DE CONFIGURACION DE INTERFAZ Router(config-if)# Página 48

25 Interconexión del Router CISCO Cable cruzado o Crossover E0 E0 Cable directo o Straight-through SWITCH Cable directo o Straight-through ROUTER A S0 E0 HUB E1 Cable directo o Straight-through Cable serial ROUTER B S1 Cable cruzado o Crossover E0 Cable directo o Straight-through Cable cruzado o Crossover Página 49 Comandos Básicos show: muestra información del sistema. Por ejemplo: - show ip routes: muestra las tablas de encaminamiento del router. - show arp: muestra el contenido de la tabla caché de ARP. - show interfaces: muestra información sobre los interfaces de red del router. -show ip traffic: muestra estadísticas sobre el tráfico IP cursado por el router. clear - clear arp: borra el contenido de la tabla caché de ARP. - clear ip redirect: borra el contenido de la tabla caché de redirecciones. - clear ip route *: borra las entradas en las tablas de encaminamiento aprendidas mediante RIP u otro protocolo de encaminamiento dinámico. - clear counters: borra los contadores de estadísticos de los interfaces. configure: permite cambiar la configuración del router. - ip route "destination" "mask" "router": permite añadir una nueva entrada a las tablas de encaminamiento. - ip address "address" "mask" secondary: permite añadir una dirección IP secundaria a una de las interfaces. ping: permite realizar un ping desde el router. traceroute: permite realizar un traceroute desde el router. Página 50

26 Configuración de Interfases Ethernet Router> enable Password: < password> Router# Router# configure terminal Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Router(config)# Habilitar el enrutamiento del protocolo IP ( Global) Router# ip routing Configurar la interfase ethernet Router(config)# interface ethernet 0/0 Router(config-if)# Asignar una dirección IP y la máscara de la subred a la interface ethernet Router(config-if)# ip address Habilitar el interfaz para que esté operativo (por defecto todas las interfaces están deshabilitados, por tanto, hay que habilitarlos explícitamente): Router (config-if)#no shutdown Página 51 Configuración de la Interfase WAN serial Router> enable Password: < password> Router# Router# configure terminal Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Router(config)# Habilitar el enrutamiento del protocolo IP ( Global) Router# ip routing Configurar la interface serial Router(config)# interface serial 0/0 Router(config-if)# Asignar una dirección IP y la máscara de la subred a la interface serial Router(config-if)# ip address Página 52

27 Configuración del Router CISCO Configurando el router R1 del ejemplo: Página 53 Verificación de la configuración de Interfases Mostrar la configuración de hardware del Router show version Mostrar los módulos de red y sus interfases show controllers Mostrar las interfases show interfaces RouterC# show interfaces Mostrar las interfases específicas show interfaces [type slot/port] Mostrar direcciones IP de las interfaces RouterC#show ip interface Mostrar los protocolos configurados show protocols Mostrar la configuración en ejecución show running-config Mostrar la configuración almacenada en la NVRAM show startup-config Mostrar los usuarios conectados actualmente al router vía telnet. show users Página 54

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