Taller de diseño de redes

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Julio Franco Venegas
hace 7 años
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1 Taller de diseño de redes Repaso de capas 1, 2 y 3 Estos materiales están bajo la Licencia Creative Commons Atribución-No comercial 4.0 Licencia internacionall ( Última actualización 3 de Diciembre 2016

2 Objetivos Repasar temas clave sobre las redes Asegurarnos de que usamos la misma terminología

3 Qué es esto? 7 Aplicación 6 Presentación 5 Sesión 4 Transporte 3 Red 2 Enlace 1 Física

4 Capa 1: Física Transferencia de secuencias de bits Define las características físicas del medio Conectores, configuración de "pines" Tipos de cables, voltajes, modulación Tipos de fibras, lambdas Tasa de transmisión (bps) No hay conocimiento de octetos ni tramas

5 Types of equipment Capa 1: Repetidores, adaptadores Ya nadie usa estos! Trabajan al nivel de bits individuales Los bits se repiten en todos los puertos Por lo tanto se envía tráfico donde no se necesita

6 Construyendo redes en capa 1 Con qué límites nos encontramos Longitud del cableado Cat5/Cat6? Longitud de la fibra? Tipo de fibra? Convertidores? Cobre Fibra Media Converter Media Converter

7 Capa 2: Enlace Organiza los bits en "tramas" Puede detectar errores de transmisión Quizá soporte medio compartido Direccionamiento (unicast, multicast) Quién debe recibir esta trama Control de acceso, detección de colisiones Generalmente identifica el tipo de protocolo de capa3 que transporta

8 Ejemplo de capa 2: PPP Flag Protocol Information CRC Flag También incluye negociación del enlace Negociar parámetros (LCP) Autentificación (PAP/CHAP) Parámetros de capa 3 (IPCP)

9 Ejemplo Capa 2: Ethernet Header Preamble Dest MAC Src MAC Proto Information CRC Gap Direcciones MAC Protocolo: 2 octetos e.g = IPv4, 0806 = ARP, 86DD = IPv6 Preámbulo: detección de portadora, detección de colisión

10 Tipos de equipos Capa 2: Conmutador (switch), Puente (bridge) Los puentes ya no se usan Recibe tramas de capa 2 y las retransmite selectivamente Aprende qué direcciones MAC tienen los dispositivos conectados a cada puerto Al recibir una trama, si encuentra la dirección MAC de destino en su tabla, la envía por el puerto correcto Las tramas con direcciones broadcast" se deben enviar por todos los puertos No mira más allá del encabezado de capa 2

11 Contruyendo redes de capa 2 Qué limites encontramos? Cuantos conmutadores? Cuántas estaciones por conmutador? Switch Switch Switch

12 Capa 3: (Inter-) Red Conecta redes de capa 2 entre sí Reenvía tráfico entre redes Estas diferentes redes se llaman sub-redes (subnets) Formato de datagrama universal Esquema de direccionamiento universal Independiente de las redes capa 2 subyacentes Las direcciones se organizan jerárquicamente para facilitar agregación y poder funcionar a escala global Identifica el protocolo de capa 4 que transporta Fragmentación y re-ensamblado

13 Ejemplo Capa 3: datagrama IPv4 Header Version, length, flags, fragments TTL hdr csum Proto Src IP Dest IP Information Fuente, Destino: Direcciones IPv4 Protocolo: 1 octeto e.g. 6 = TCP, 17 = UDP (vea /etc/protocols)

14 Tipos de equipos Capa 3: Enrutador Busca la dirección IP de destino en su tabla para decidir por cuál interfaz enviar el datagrama Un sistema autónomo (AS) es una colección de enrutadores gestionados por la misma entidad. La tabla de enrutamiento se puede construir a mano o mediante el uso de protocolos Dentro de un AS: IGP (ej. OSPF, IS-IS) Entre sistemas autónomos: EGP (ej. BGP)

15 Dominios de Tráfico Router Switch Switch Switch Switch Switch Switch Broadcast Domain Dominio de broadcast. Todas las estaciones en la misma subred Dominio de colisión: varias estaciones compartiendo un medio físico. Ya no se usa porque mientras más se comparte el mismo medio, menor es el desempeño

16 Guías de diseño de redes Una subred no debería contener más de aprox. 250 estaciones Implica que las subredes no deberían ser mayores que un /24 (en IPv4)c Posiblemente mayor si hay mucho reuso (redes inalámbricas con roaming") Regla para redes de campus Por lo menos una subred por edificio Edificios con muchas estaciones pueden requerir más de una subred

17 Capa 4: Transporte Identifica la aplicación final Otro nivel de direccionamiento (# de puerto) Puede proveer entrega fiable Tamaño de secuencias sin límite Corrección de errores con retransmisión Entrega ordenada Control de flujo O puede ser un servicio simple sin estas protecciones

18 Ejemplo Capa 4: UDP Header Src Port Dst Port Len Checksum Information Números de puerto: 2 octetos Puertos bien conocidos: ej. 53 = DNS Puertos efímeros: 1024, elegidos dinámicamente por los clientes

19 Capas 5 y 6 Capa de Sesión: sesiones de larga duración Re-establecer la sesión de transporte si falla Multiplexar los datos a través de varias sesiones de transporte Capa de Presentación: Re-formateo de los datos Traducción entre formatos de texto Ninguno de los dos existe en el modelo TCP/IP: la aplicación es responsable de estas funciones

20 Capa 7: Capa de Aplicación El programa que necesita comunicación Protocolos específicos de esa aplicación Ejemplos Un servidor web y un navegador Un servidor de correo IMAP y su cliente etc

21 Encapsulado Cada capa provee servicios a la capa superior Cada capa utiliza los servicios de la capa inferior Datos de una capa se encapsulan en paquetes de la capa inferior

22 Encapsulado en acción L2 hdr L3 hdr L4 hdr Application data El segmento capa 4 contiene datos de la capa de aplicación Datagrama de capa 3 contiene el segmento de capa 4 La trama de capa 2 tiene el datagrama de capa 3 en su campo de datos

23 Para discusión Puede dar ejemplos de equipos que interconectan dos redes y operan en la capa 4? Y en la capa 7? En que capa opera un punto de acceso inalámbrico? Qué es un "conmutador de capa 3"? Cómo funciona la utilidad traceroute?

24 Herramientas de depuración Qué herramientas puede usar para detectar problemas en su red En la capa 1? En la capa 2? En la capa 3? Capas superiores?

25 Preguntas?

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