Universidad Católica Andrés Bello Prof. Wílmer Pereira Diploma de Estudios Avanzadosen Gestión de la Comunicacionesy Tecnología de la Información

Capa de redCapa de red

Fundamentos de redes:Fundamentos de redes:IPv4 e IPv6IPv4 e IPv6

Prof. Wílmer Pereira

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Aplicación

Transporte

Red

Acceso al medio

Física

Independencia de capas

Direccionamiento explícitoDominio en AplicaciónPuerto lógico en TransporteIP en RedMacAddress en Acceso al medioPuerto físico en Física

Standard de facto en RFC

Modelo cliente/servidor

Modelo clásico de capasModelo clásico de capas

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Emisor Receptor

Ensamblado de paquetes

Desensamblado de paquetes

Paquete

Trama

Secuencias de bits

Segmento

Datos

Estructuracion de paquetesEstructuracion de paquetes

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Emisor Receptor

Subred

Conmutadores

Tránsito de paquetesTránsito de paquetes

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� Orientado Conexión (por ejm. Sistema Telefónico)� Conexión� Transferencia de datos� Desconexión

� No Orientado Conexión (por ejm. Sistema postal)� Transferencia de datos

Datagrama vs Circuito VrtualDatagrama vs Circuito Vrtual

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Enrrutar paquetes entre emisor y receptor

Control de Tráfico y congestiones

Pasarelas entre redes

Estadísticas

Servicios de la Capa de RedServicios de la Capa de Red

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Modelo OSI vs TCP/IPModelo OSI vs TCP/IP

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Principios básicosCapa transporte envía segmentos Capa red puede fragmentarlo en datagramas en cualquier

parte trayectoAl recibir se reemsambla el segmento original

Forma parte del estándar de facto TCP/IP

Ofrece direccionamiento único bajo ciertas condiciones

Protocolo no orientado conexión queda cohesión a INTERNET

Protocolo no orientado conexión queda cohesión a INTERNET

Protocolo IPProtocolo IP

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Datagrama IPDatagrama IP

Identificación: Número del fragmentoDF: No fragmentarMF: aún quedan fragmentos ...Desplazamiento del fragmento: en que parte del datagrama va el fragmentoTiempo de vida: no en tiempo sino en número de saltos ...

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Clases de direcciones IP Clases de direcciones IP Inicialmente pueden ser privadas o públicas,

asignadas estática o dinámicamenteInicialmente pueden ser privadas o públicas,

asignadas estática o dinámicamente

Rangos de direcciones privadas10.0.0.0 - 10.255.255.255 (16.777.216 computadores)172.16.0.0 - 172.31.255.255 (1.048.576 computadores)192.168.0.0 - 192.168.255.255 (65.536 computadores)

A: 128 redes a 16 millones de hostsB: 16.382 redes a 64.000 hostsC: 2 millones de redes a 256 hosts

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Crecimiento de computadores ante subutilización de direcciones clase B y A

Crecimiento de computadores ante subutilización de direcciones clase B y A

Clase B dividida en 64 subredes

La primera dirección de cada subred es para identificarlaLa última dirección es para hacer difusión en la subredMascara común para todos los computadores

SubredesSubredes

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Protocolos relacionados con IPProtocolos relacionados con IPARP (Address Resolution Protocol)

Dado IP obtener MacAddress

DHCP (Dinamic Host Configuration Protocol)Asignación de direcciones IP dada o no laMacAddress

NAT (Network Address Translator)Conversión de dirección interna privada a una IP pública (usa puertos de transporte)

ICMP (Internet Control Message Protocol)Mensajes para control y chequeos dado IP

DNS (Domain Name System)Dado el dominio obtener la dirección IP

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IPv6IPv6Aunque está NAT el número creciente de usuarios y de conexiones

con portátiles inalámbricos y hasta televisores y teléfonos Aunque está NAT el número creciente de usuarios y de conexiones

con portátiles inalámbricos y hasta televisores y teléfonos

Objetivos:Aumentar el número de direcciones IPReducir tamaño de tablas de enrutamiento Disminuir tiempo de procesamiento en los routersProporcionar seguridadConsiderar servicios multimediasAyudar a la multidifusiónPosibilitar uso de computadores móvilesPermitir que versiones viejas y nuevas coexistanNo es compatible con IPv4 pero respeta los demás protocolos

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Direcciones más grandesSimplificación del encabezadoOpciones mejoran tiempo de procesamientoSeguridad (cifrado y autentificación)Calidad de servicio (para tráfico multimedia)

Clase de tráfico: Permite manejar conexiones multimedia para tiempo realEtiqueta de flujo: Emula circuito virtual en una red de datagramasLongitud de de carga útil: Cuantos bytes siguen al encabezado fijo de 40 bytesEncabezado siguiente: Encabezados opcionales (seis)Límite de saltos: Cantidad limitada de saltos

Ventajas de IPv6Ventajas de IPv6

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Encabezados IP´s …Encabezados IP´s …

IPv4

IPv6

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Ejemplo de direcciones en hexadecimalIPv4: 2A445C4B (en decimal: 159.90.19.64)IPv6: 54D3:334B:180A:4321:54D3:334B:180A:4321

Son 128 bits (2128 direcciones IPv6) lo cual da aproximadamente 3* 1038 direcciones a disposición

(del orden de la centena de sixtillones de direcciones)

Diferencias:No hay fragmentación en IPv6 (responsabilidad del nodo emisor)No hay verificación de errores en la versión 6(mejora desempeño de routers)

Si se llena el volumen de la Tierra y la Luna con esferas de 1 mm de radio se necesitarían aproximadamente 12,27*1037 esferas ... UNA DIRECCIÓN IPv6 A CADA ESFERITA …

Direcciones IPv6Direcciones IPv6

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Asignación de direccionesAsignación de direcciones

En IPv4 corresponden 8 personas por dirección suponiendo que no hay desperdicio.

En IPv6 corresponden 8.129.240 direcciones por persona !!Esto porque a partir de Oct/2006 se hizo distribución equitativa por paises sin importar su desarrollo

Latinoamericana tiene 4,503,599,627,370,496 computadoras,es decir, 67 millones mas que con IPv4.

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JumbogramasMayor de 64 KB

Asegura enrutamientopor algunos routerspredeterminados

Encabezado IPv6Encabezado IPv6

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¿Por qué no direcciones de tamaño variable?Fijar el tamaño de las direcciones puede resultar insuficiente pero hacerlo variable complica elenrutamiento

¿Límite de saltos sólo a 255 (un Byte)?Hoy son comunes 32 saltos pero si mejorala infraestructura mejora el enrutamientoy evita que vaguen los datagramas demasiado

¿A quien convienen los jumbogramas?Es claro que acaparan ancho de banda pero son útiles para las supercomputadoras (paquete1 MB en un E1 bloquea el enlace 2,5 seg)

¿Conviene eliminar el chequeo de errores?Las redes mejoran en capa física (fibra ópticada pocos errores) y debe hacerlo las capas altas

ControversiasControversias