Session 3. The Network Layer. Network Layer

Tamaño: px

Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "Session 3. The Network Layer. Network Layer"

Inés Cruz Lara
hace 8 años
Vistas:

1 Session 3 The Network Layer Network Layer CAPA DE RED (OSI): se encarga de la transferencia de datos en forma de paquetes a través de una red. Se encarga también del enrutamiento (encaminamiento)delospaquetes a través de varias redes interconectadas. Define esquemas de direcciones asi como tamaño y formato de los paquetes. CAPA DE INTERNET (TCP/IP): se encarga del manejo de la transferencia de información a través de multiples redes utilizando encaminadores (routers). Corresponde a la capa de red de OSI. Realiza conmutación de paquetes y utiliza un sistema de direcciones globales (dirs. IP).

Define esquemas de direcciones asi como tamaño y formato de los paquetes.

2 Network Layer Design Isues Store-and-Forward Packet Switching Services Provided to the Transport Layer Types of services: Connectionless Service Connection-Oriented Oi tdservice Store-and-Forward Packet Switching (Conmutación de Paquetes de Almacenamiento y Reenvío) fig 5-1 The environment of the network layer protocols.

Connection-Oriented Oi tdservice Store-and-Forward Packet Switching (Conmutación

3 El Protocolo de Internet (IP) El protocolo IP permite la comunicación a traves de una gran variedad de redes diferentes y utilizandovarias i tecnologias. Cualquier computadora conectada a Internet se puede comunicar con cualquier otra computadora conectada a Internet. La familia de protocolos TCP/IP se refiere no solo a los protocolos IP y TCP sino a todos los protocolos relacionados al Internet. Ejem: UDP, FTP, HTTP, SMTP, IPSec, etc. El Protocolo de Internet (IP) Las unidades de información manejadas por el protocolo IP son paquetes. Cada computadora en el Internet es identificada por una dirección IP global única. Una dirección IP esta dividida en dos partes: Identificador (ID) de red. Identificador (ID) de computadora. La capa de Internet permite la transferencia de información a traves de multiples redes utilizando enrutadores (conmutadores de paquetes)

La familia de protocolos TCP/IP se refiere no solo a los protocolos IP y TCP sino a todos los protocolos relacionados al Internet. Ejem: UDP, FTP, HTTP, SMTP, IPSec, etc.

4 El Protocolo de Internet (IP) Los paquetes IP se intercambian entre enrutadores sin la necesidad de que se establesca una conexión. Los paquetes IP son encaminados (enrutados) de manera independiente y pueden recorrer diversas rutas (trayectorias). Los enrutadores intermedios que conectan redes pueden descartar paquetes cuando la red se encuentre congestionada. La responsabilidad para recuperar esas perdidas de paquetes recae en la capa de trasnporte. Implementation of Connectionless Service (servicio no orientado a conexión) Routing within a diagram subnet.

Los enrutadores intermedios que conectan redes pueden descartar paquetes cuando la red se encuentre congestionada.

5 El Protocolo de Internet (IP) El protocolo IP (RFC 791 de Sep 1981) es el corazón de la familia de protocolos TCP/IP. El protocolo IP corresponde a la capa de red del modelo OSI y ofrece servicio no orientado a conexión del mejor-esfuerzo (best-effort) a la capa de transporte. Servicio Best-effort effort quiere decir que el protocolo IP va hacer su mejor esfuerzo por enviar los paquetes, sin embargo, no garantiza que los paquetes van a llegar a su destino. El paquete (IP) Para entender el funcionamiento del protocolo IP hay que ver a detalle la estructura de el encabezado (header) de un paquete IP. El encabezado IP tiene una longitud fija y consta de 20 bytes más un componente de longitud variable options que puede ser de hasta 40 bytes. Agrupado en bloques de 32 bits (4 bytes).

Servicio Best-effort effort quiere decir que el protocolo IP va hacer su mejor esfuerzo por enviar los paquetes, sin embargo, no garantiza que los paquetes van a llegar a su destino.

6 The IP Protocol The IPv4 (Internet Protocol) header. The IP Protocol (2) 5-54 Some of the IP options.

7 El paquete (IP) El paquete (IP)

8 Analizador de Paquetes Un analizador de paquetes es la herramienta que usamos los Ingenieros en Electrónica, Comunicaciones y Redes para estudiar el funcionamiento de las redes de computadoras. El analizador de paquetes es un programa que nos permite ver (capturar) los paquetes que estamos recibiendo y/o enviando hacia o del Internet. Un analizador de paquetes es el: Wireshark 15 El Protocolo de Internet (IP) Cuando un paquete IP llega a un enrutador (router), el encabezado (header) es lo primero que se revisa. Los campos de versión y longitud deben tener valores correctos. A la vez, se revisa que el resultado en el campo de checksum sea correcto. Si no hay ningun error, se identifica la dirección destino del paquete y este es encaminado por la interface (ruta) adecuada de acuerdo a la tabla de ruteo del encaminador.

org 15 El Protocolo de Internet (IP) Cuando un paquete IP llega a un enrutador (router), el encabezado (header) es lo primero que se revisa.

9 Direccionamiento de IP Una dirección IP tiene una longitud fija de 32 bits. La estructura original de las direcciones del protocolo IP tenia dos niveles de jerarquia: ID de red ID de computadora El beneficio de dicho sistema de direcciones es que el encaminador (router) puedeenviar paquetes basado unicamente en la parte de la ID de red. Direccionamiento de IP El ID de computadora es asignado por el administrador de la red. El ID de red de una organización es asignado por su proveedor de servicio de Internet (ISP). El ISP solicita sus IDs de red a los registros reguionales de Internet: American Registry for Internet Numbers (ARIN) Reseaux IP Europeens (RIPE) Latin American and Caribbean Internet Addresses Registry (LACNIC)

encaminador (router) puedeenviar paquetes basado unicamente en la parte de la ID de red. Direccionamiento de IP El ID de computadora es asignado por el administrador de la red.

10 Registros Regionales de Internet Direccionamiento de IP La estructura de las direcciones IP esta dividida en 5 clases de direcciones: Clase A: 7 bits para red y 24 bits para hosts Clase B: 14 bits para red y 16 bits para hosts Clase C: 21 bits para red y 8 bits para hosts Clase D: direcciones reservadas para servicios multi-cast (uno a varios) Clase E: direcciones reservadas para experimentación y/o uso futuro.

y 24 bits para hosts Clase B: 14 bits para red y 16 bits para hosts Clase C: 21 bits para red y 8 bits para hosts Clase D:

11 IP Addresses Formato de Direcciones IP. Direccionamiento de IP Por facilidad, las direcciones IP son escritas en formato decimal separados por puntos. Un rango de direcciones IP han sido separadas para uso en redes privadas (IETF RFC 1918). Estas se utilizan en redes que no se conectan directamente al Internet (ejem: home networking o redes con servidor DHCP).

12 Direccionamiento de IP Estas direcciones IP se consideran sin registro y los encaminadores en Internet las descartan: Rango 1: a Rango 2: a Rango3: a Direccionamiento de IP Casos especiales de direcciones IP: X.Y con X y Y de 0 a Dirección que identifica a la red Dirección broadcast de la red.

0.0 a 192.168.255.255 Direccionamiento de IP Casos especiales de direcciones IP: 150.100.X.

13 IP Addresses (2) Special IP addresses. Direccionamiento de IP El sistema de direcciones IP original tiene varias desventajas. Para resolver el problema de tener varias redes locales dentro de una red se introdujo a mediados de los 1980s el direccionamiento de subredes. La idea básica de las subredes es agregar otro nivel de jerarquia llamado SUBRED (subnet)

Para resolver el problema de tener varias redes locales dentro de una red se introdujo a

14 Subnets A campus network consisting of LANs for various departments. Subnets (2) A class B network subnetted into 64 subnets.

15 Direccionamiento de IP Lo importante del sistema de direccionamiento de subredes del protocolo IP es que no afecta (es decir, es transparete) al sistema original i lde direcciones del protocolo IP. Ejemplos: Store-and-Forward Packet Switching (Conmutación de Paquetes de Almacenamiento y Reenvío) fig 5-1 The environment of the network layer protocols.

16 Implementation of Connectionless Service (servicio no orientado a conexión) Routing within a diagram subnet. Implementation of Connection-Oriented Service (servicio orientado a conexión) Routing within a virtual-circuit subnet.

Implementation of Connection-Oriented Service (servicio

17 Routing Algorithms The Optimality Principle Shortest Path Routing Flooding Distance Vector Routing Link State Routing Hierarchical Routing Broadcast trouting Multicast Routing Routing for Mobile Hosts Routing in Ad Hoc Networks Internetworking How Networks Differ How Networks Can Be Connected Concatenated Virtual Circuits Connectionless Internetworking Tunneling Internetwork Routing Fragmentation

Hosts Routing in Ad Hoc Networks Internetworking How Networks Differ How Networks Can Be Connected

18 Connecting Networks A collection of interconnected networks. How Networks Differ 5-43 Some of the many ways networks can differ.

19 How Networks Can Be Connected (a) Two Ethernets connected by a switch. (b) Two Ethernets connected by routers. Internetwork Routing (a) An internetwork. (b) A graph of the internetwork.

20 The Network Layer in the Internet The IP Protocol IP Addresses Internet Control Protocols OSPF The Interior Gateway Routing Protocol BGP The Exterior Gateway Routing Protocol Internet Multicasting Mobile IP IPv6 Design Principles for Internet 1. Make sure it works. 2. Keep it simple. 3. Make clear choices. 4. Exploit modularity. 5. Expect heterogeneity. 6. Avoid static options and parameters. 7. Look kfor a good ddesign; it need not be perfect. 8. Be strict when sending and tolerant when receiving. 9. Think about scalability. 10. Consider performance and cost.

Keep it simple. 3. Make clear choices. 4. Exploit modularity. 5. Expect heterogeneity. 6. Avoid static options and parameters. 7.

21 Collection of Subnetworks The Internet is an interconnected collection of many networks. Internet Control Message Protocol 5-61 The principal ICMP message types.

22 Dynamic Host Configuration Protocol Operation of DHCP. The Main IPv6 Header The IPv6 fixed header (required).

23 Extension Headers 5-69 IPv6 extension headers. Extension Headers (2) The hop-by-hop extension header for large datagrams (jumbograms).

24 Extension Headers (3) The extension header for routing.

Documentos relacionados

TELECOMUNICACIONES Y REDES

TELECOMUNICACIONES Y REDES Redes Computacionales I Prof. Cristian Ahumada V. Unidad V: Capa de Red OSI 1. Introducción. 2. Protocolos de cada Red 3. Protocolo IPv4 4. División de Redes 5. Enrutamiento