MODELO TCP/IP DIRECCIONAMIENTO IPV4. Rubén Borja Rosales

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1 MODELO TCP/IP DIRECCIONAMIENTO IPV4 Rubén Borja Rosales

2 Modelo TCP/IP A diferencia de las tecnologías de networking propietarias TCP/IP fue desarrollado como un estándar Esto significa que cualquiera es libre de usar TCP/IP. Esto ayudo a un desarrollo mas rápido de TCP/IP como estándar.

3 TCP/IP model Algunos de los protocolos especificados para cada capa del modelo TCP/IP. Algunos de los protocolos más comunes de la capa de aplicación incluyen. File Transfer Protocol (FTP) Hypertext Transfer Protocol (HTTP) Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) Domain Name System (DNS) Trivial File Transfer Protocol (TFTP) La capa de transporte incluye los siguientes protocolos: Transport Control Protocol (TCP) User Datagram Protocol (UDP) El protocolo principal de la capa Internet es: Internet Protocol (IP)

4 TCP/IP model Los profesionales del Networking difieren en sus opiniones sobre cual modelo usar. Debido a la naturaleza de la industria es necesario estar familiarizado con ambos modelos TCP/IP y OSI. Relación entre el modelo OSI y TCP/IP TCP como un protocolo capa 4 de OSI IP como un protocolo capa 3 de OSI Ethernet como una tecnología capa 1 y capa 2.

5 Detailed encapsulation process Todas las comunicaciones en una red se inician en un origen y son enviados a un destino. La información enviada sobre una red es referida como datos o paquetes de datos. Si un computador (host A) quiere enviar datos a otro computador (host B), los datos deben primero pasar por un proceso denominado encapsulamiento.

6 Detailed encapsulation process Las redes deben realizar los siguientes cinco pasos de conversión para encapsular los datos: 2. Construir los datos. 3. Empaquetar los datos para el transporte extremo a extremo. 4. Adicionar las direcciones ip a la cabecera. 5. Adicionar la cabecera de enlace de datos y la cola. 6. Convertir a bits para la transmisión.

7 Classful IP Addressing En los inicios de la internet las direcciones IP fueron distribuidas basadas en organizaciones más que en necesidades actuales. Cuando una organización recibio una dirección de red IP, estas correspondian a una clase A, B, or C. Esto es conocido como Classful IP Addressing El,primer octeto de la dirección determina a que clase de red pertenece, cuantos bits corresponden al identificador de red y hosts respectivamenete. No hubo mascaras de subred. NO fue hasta 1992 cuando el IETF introduce CIDR (Classless Interdomain Routing), haciendo que las clases de direcciones carescan de significado. Esto es conocido como Classless IP Addressing. Por ahora, necesita saber que todas las redes de hoy en dia en su mayoria son classless, excepto algunas cosas como la estructura de tabla de enrutamiento IP de CISCO y aquellas redes que aún usan protocolos de ruteo classful.

8 IPv4 Address Classes

9 IPV4 Address Classes 1st octet 2nd octet 3rd octet 4th octet Class A Network Class B Network Network Class C Network Network Network N = Número de red asignado por ARIN (American Registry for Internet Numbers) H = Número de host asignado por el administrador.

10 Class A primer octeto esta entre addresses Network Número entre bits 8 bits 8 bits Con 24 bits disponibles para hosts, hay 224 posibles direcciones. Que son 16,777,216 nodos! Hay 126 direcciones clase A. 0 and 127 tienen un significado especial y no son utilizados comunmente. 16,777,214 direcciones de hosts, una para la dirección de red y otra para la dirección de broadcast. Solo grandes organizaciones tales como las militares, agencias de gobierno, universidades y grandes coorporaciones tiene direcciones clase A. ISPs Cable Modem tiene la red y usuarios DSL de Pacbell tiene la red Las direcciones clase A contabilizan 2,147,483,648 de las posibles direcciones IPV4. Que es el 50% del espacio de direcciones unicast totales.

11 Class B addresses Primer octeto entre Network Network Número entre bits 8 bits Con 16 bits disponibles para hosts, hay 216 posibles direcciones. Eso es 65,536 nodos! Hay 16,384 (214) redes clase B. 65,534 direcciones de hosts, uno para la dirección de host y una para la dirección de broadcast. Las direcciones clase B representan el 25% del espacio total de direcciones IPV4. Las direcciones clase B son asignadas a grandes organizaciones incluyendo coorporaciones (tales como Cisco, agencias de gobierno).

12 Class C addresses Priemer octeto entre Network Network Network 8 bits Número entre Con 8 bits disponibles para hosts, hay 28 posibles direcciones. Eso es 256 nodos!. Hay 2,097,152 posibles redes clase C. 254 direcciones de hosts, uno para la dirección de red y uno para la dirección de broadcast. Las direcciones clase C representan el 12.5% del espacio de direcciones unicast IPV4.

13 IPv4 Address Classes No hay redes de host de tamaño mediano En los inicios de la Internet, las direcciones IP fueron distribuidas basados en organizaciones mas que en las necesidades actuales.

14 IPv4 Address Classes Direcciones clase D Una dirección clase D comienza con el binario 1110 en el primer octeto. Rango del primer octeto de 224 a 239. Las direcciones clase D pueden ser usadas para representar a grupos de host denominados grupos multicast. Direcciones clase E El primer octeto de una dirección ip comienza con 1111 Las direcciones clase E son reservados para experimentos y no deberían ser usados para identificar hosts o grupos multicast.

15 Llenar la información Class Default Mask: Network: Broadcast: s: through Class Default Mask: Network: Broadcast: s: through Class Default Mask: Network: Broadcast: s: through

16 Identifying Network Users La capa de red es responsible de mover los datos a través de la red. Los protocolos que soportan la capa d e red usan direccionamiento jerarquico. Los protocolos que no poseen capa de red solo trabajan en pequeñas redes internas. Los protocolos que no tienen capa de red usan un esquema de direccionamiento plano que no escala bien.

17 Data Encapsulation Example Application Header + data Application Layer Layer 4: Transport Layer Layer 3: Network Layer Layer 2: Network Layer Layer 1: Physical Layer

18 Addressing: Network & La direccion de red ayuda a identificar la ruta a través de la nube de red. La dirección de red esta dividida en dos partes: Network host Diferentes protocolos de red tienen sus propios métodos de dividir la dirección de red en partes de red y host. (nuestra discusión estará centrada en IP).

19 Path Determination La determinación de la ruta es realizada por los protocolos de ruteo (OSPF, EIGRP, RIP, etc.)

20 IP Addressing Scheme Las direcciones IP tienen 32 bits. Donde la finalización de la parte de red e inicio de la parte de host depende de la mascara de subred. Dividir en 4 secciones de 8 bits (octeto). Convertir de binario a decimal.

21 0 4-bit Version bit Header Length 8-bit Type Of Service (TOS) IP Layer 3 8 bit Time To Live TTL bit Total Length (in bytes) 3-bit Flags 16-bit Identification 8-bit Protocol 13-bit Fragment Offset 16-bit Header Checksum 32-bit Source IP Address 32-bit Destination IP Address Options (if any) Data Application Header + data

22 IP Addresses Los 32 bits de una dirección IP son agrupados en 4 bytes: Usamos la notación punto decimal para representar el valor de cada byte de la dirección IP en decimal

23 IP Addresses Una dirección IP tiene dos partes: Número de red Número de host Qué bits refieren al network number? Qué bits refieren al número de host?

24 IP Addresses Respuesta: Tecnologías más nuevas Direccionamiento IP sin clase (IP classless) La mascara de subred determina la parte de red y host. Ya no más el valor del primer octeto (antiguo direccionamiento IP Classful) VLSM (Variable Length subnet Mask) y CIDR (Classless Inter-Domain Routing). El direccionamiento sin clase es el que se usa en la internet y en la mayoria de las redes internas. Tecnologías antiguas Direccionamiento IP classful El valor del primer octeto determina la parte de red y la parte de host. Usado con protocolo de ruteo classful como RIPv1. La tabla de enrutamiento Cisco se estructura de manera classful.

25 IP Addressing El ID de red o parte de red Los host en una red solo pueden comunicarse directamente con dispositivos si estos tienen el mismo ID de red, misma red, misma subred. La mascara de subred determina la porción de red y de host. Todos ceros en la parte de host de la dirección. Los ruteadores usan el ID de red par el reenvio de los datos en la Internet. El Id de red no puede ser usado por ningun dispositivo que esta conectado a la red, tales como hosts, interfaces de ruteadores, etc.

26 Using the subnet mask La mascara de subred es la que dice que parte de la dirección IP corresponde a la parte de rec y de host. Cuando obtenemos una dirección IP, en cada caso dirección de host o dirección de red, de un ISP (Internet Service Provider),, tambien nos proveen la mascara de subred. Como veremos en un momento, Ud. Puede modificar esta mascara de subred (hacerlo mas grande), para subdividir su red.

27 Subnet Masks - Binary 1st octet 2nd octet 3rd octet 4th octet Network Subnet Mask Network Network Subnet Mask Subnet Mask Network Network Network

28 Subnet Masks dotted decimal 1st octet 2nd octet 3rd octet 4th octet Network Subnet Mask: or / Network Network Subnet Mask: or / Subnet Mask: or / Network Network Network

29 Subnet Masks 1st octet 2nd octet 3rd octet 4th octet Network Subnet Mask: or / Network Network Subnet Mask: or / Subnet Mask: or / Network Network Network

30 Subnet Masks dotted decimal 1st octet nd octet Network Network Subnet Mask: or / rd octet 4th octet 0 0 Network Network Network Subnet Mask: or /

31 Subnet Masks Su turno! Subraye la parte de red de cada dirección: Network Address Subnet Mask / / /16 Cual es la otra parte de la dirección?.

32 Subnets and Subnet Masks Formalizado en 1985, las mascaras de subred dividen una red en partes más pequeñas. Un bit en 1 en la mascara de subred significa que el bit correspondiente en la la dirección IP debería ser leido como número de red. Un bit en 0 en la mascara significa que el correspondiente bit en la dirección IP debería ser leido como un bit de host. Permite a los adminstradores de red dividir sus redes en partes más pequeñas o subredes.

33 What is subnetting? Network Network Network Network 0 0 Subnet Subnetting es el proceso de tomar prestados bits de la parte de host, para dividir una gran red en pequeñas subredes. Subnetting no te proporciona más hosts. Ud. Perderá dos direcciones IP por cada subred, una patra identificar la subred, y otra para la dirección broadcast de subred.

34 Subnet Example Network address Major Network Subnet Mask or /16 Major Network Subnet Mask: or /16 Subnet Mask: or /24 Network Network Network Network Subnet

35 Subnet Example Network address with /16 Major Network Mask Using Subnets: Subnet Mask or /24 Network Network Subnet Etc. 254 Subnets 255 Subnets 28-1 Cannot use last subnet as it Segunda Jornada Tecnológica de la RAAP. Lima Oct-Novcontains 2006 broadcast address

36 Subnet Example Network address with /16 Major Network Mask Using Subnets: Subnet Mask or /24 Network Network Subnet s Etc Each subnet has 254 hosts, s per Subnet

37 Internet Protocol Internet es una gran red connectionless. El protocolo de capa 4 TCP (Transmission Control Protocol) adiciona servicios orientados a conexión TCP provee servicios de sesión orientados a conexión para entrega confiable de datos en redes IP (connectionless). Derivado del concepto del DoD que la red debería estar estar operando aún si parte de esta fuese destruida. Cada paquete es tratado como una entidad independiente, pero se soporta en la capa de transporte para la confiabilidad.

38 Protocolos Enrutados vs. Protocolos de Ruteo

39 Protocolos enrutados IP es un protocolo enrutado Un protocolo enrutado es un protocolo capa 3 que contiene información de direccionamiento de red. Esta información de direccionamiento de red es usado por los ruteadores para IP Header determinar a cual proximo ruteador y sobre que interface será reenviado el paquete. 0 4-bit Version bit Header Length 8-bit Type Of Service (TOS) 16-bit Total Length (in bytes) 3-bit Flags 16-bit Identification 8 bit Time To Live TTL 31 8-bit Protocol 13-bit Fragment Offset 16-bit Header Checksum 32-bit Source IP Address 32-bit Destination IP Address Options (if any) Data

40 Protocolos de Ruteo Protocolos usados por los ruteadores para construir las tablas de ruteo. Las tablas de ruteo son usados por los ruteadores para reenviar los paquetes. RIP IGRP and EIGRP OSPF IS-IS BGP

41 Tipos de Ruteo

42 ip route command Router(config)# ip route prefix mask {address interface} [distance] [tag tag] [permanent] prefix IP route prefix for the destination. mask Prefix mask for the destination. address network. IP address of the next hop that can be used to reach that interface Network interface to use (exit-interface) distance (Optional) An administrative distance. tag tag (Optional) Tag value that can be used as a "match" value for controlling redistribution via route maps. Permanent (Optional) Specifies that the route will not be removed, even if the interface shuts down.

43 Static Routing Router(config)#ip route destination-prefix destination-prefix-mask {address interface} [distance] [tag tag] [permanent]

44 Static Routing /24 e /16 RTA s0 s /24 RTB s1 s /16 RTC e0

45 Static Routing /24 e /16 RTA s0 s /24 RTB s1 s /16 RTC e0 RTA(config)#ip route Network/subnet route Intermediate-Address (usually next-hop ) RTA#show ip route Codes: C - connected, S - static, C /16 is directly connected, Serial0 S /24 [1/0] via C /24 is directly connected, Ethernet0

46 Static Routing /24 e /16 RTA s0 s /24 RTB s1 s /16 RTC e0 RTA(config)#ip route RTA#show ip route Codes: C - connected, S - static, C /16 is directly connected, Serial0 S /24 [1/0] via C /24 is directly connected, Ethernet0

47 Static Routing /24 e /16 RTA s0 s /24 RTB s1 s /16 RTC RTA(config)#ip route RTA(config)#ip route RTB(config)#ip route RTB(config)#ip route RTC(config)#ip route RTC(config)#ip route e0

48 Static Routing /24 e /16 RTA s0 s /24 RTB s1 s /16 RTC RTA(config)#ip route RTA(config)#ip route RTA#show ip route Codes: C - connected, S - static, C /16 is directly connected, Serial /16 is subnetted, 1 subnets S [1/0] via S /24 [1/0] via C /24 is directly connected, Ethernet0 RTA#ping 10.0!!!!! RTA#ping !!!!! RTA#ping 19268!!!!! e0

49 Static Routing Point-to-Point Links /24 e /16 RTA s0 s /24 RTB s1 s /16 RTC e0 RTA(config)#ip route serial 0 RTA#show ip route Codes: C - connected, S - static, C /16 is directly connected, Serial0 S /24 is directly connected, Serial0 C /24 is directly connected, Ethernet0

50 Static Routing Point-to-Point Links /24 e /16 RTA s0 s /24 RTB s1 s /16 RTC e0 RTA(config)#ip route RTA#show ip route Codes: C - connected, S - static, C /16 is directly connected, Serial0 S /24 [1/0] via C /24 is directly connected, Ethernet0

51 Static Routing Ethernet interfaces /24 e /16 RTA e1 s0 e0 s /24 RTB s1 s /16 RTC e0 RTA(config)#ip route eth RTA#show ip route Codes: C - connected, S - static, C /16 is directly connected, Ethernet1 S /24 [1/0] via Ethernet1 C /24 is directly connected, Ethernet0

52 Common uses for Static Routes ISP ip route / /24 USUARIO /16

53 Common uses for Static Routes Default ISP 10/24 ip route /24 Usuario ip route /16

54 Common uses for Static Routes Default ISP 10/24 ip route /24 Usuario ip route /16 RTB#show ip route Gateway of last resort is 10 to network C /16 is directly connected, Ethernet /24 is subnetted, 1 subnets C 10.0 is directly connected, Serial1 S* /0 [1/0] via 10

55 PREGUNTAS Rubén Borja Rosales

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