1 Bienvenidos Instructores

2 Evolución de las Redes Dos NIC para Cada PC Cable CruzadoNIC: Network Interface Card, Primer elemento de Red Dos NIC para Cada PC

3 Evolución de las Redes (Hubs)Los hubs generan mucha congestión en la red, ya que todas las pc´s estan escuchandas a todas, por lo que las conversaciones son escuchadas por todas, lo que provoca que la red experimente lentitud, ya que cada pc procesa trafico que no le corresponde Cada dispositivo conectado al mismo segmento de red se considera un miembro de un dominio de colisión. Los hubs en realidad son repetidores multipuerto. En muchos casos, la diferencia entre los dos dispositivos radica en el número de puertos que cada uno posee. Mientras que un repetidor convencional tiene sólo dos puertos, un hub por lo general tiene de cuatro a veinticuatro puertos. Los hubs por lo general se utilizan en las redes Ethernet 10BASE-T o 100BASE-T, aunque hay otras arquitecturas de red que también los utilizan. Existe un solo dominio de Colisión

4 Evolución de las Redes (Bridge)Lan Traffic Congestion: Demaciados Hosts en un “Broadcast Domain” Multicasting (una sola pc manda mucho trafico a varias pc´s) Ancho de Banda Bajo Agregar Hubs para conectividad Excesivo tráfico de ARP o IPX El Bridge es un elemento de Red que rompe los dominios de Colisión En cada segmento solamente puede transmitir una a la vez, lo cual genera problema Cuando un puente recibe una trama a través de la red, se busca la dirección MAC destino en la tabla de puenteo para determinar si hay que filtrar, inundar, o copiar la trama en otro segmento. El proceso de decisión tiene lugar de la siguiente forma: * Si el dispositivo destino se encuentra en el mismo segmento que la trama, el puente impide que la trama vaya a otros segmentos. Este proceso se conoce como filtrado. * Si el dispositivo destino está en un segmento distinto, el puente envía la trama hasta el segmento apropiado. * Si el puente desconoce la dirección destino, el puente envía la trama a todos los segmentos excepto aquel en el cual se recibió. Este proceso se conoce como inundación. * Si se ubica de forma estratégica, un puente puede mejorar el rendimiento de la red de manera notoria.

5 Evolución de las Redes (Switch)Un Switch es un elemento de Red que rompe/divide los dominios de Colisión, Este switch tiene cinco dominios de colision Un switch es un dispositivo más sofisticado que un puente. Un puente determina si se debe enviar una trama al otro segmento de red, basándose en la dirección MAC destino. Un switch tiene muchos puertos con muchos segmentos de red conectados a ellos. El switch elige el puerto al cual el dispositivo o estación de trabajo destino está conectado. Los switches Ethernet están llegando a ser soluciones para conectividad de uso difundido porque, al igual que los puentes, los switches mejoran el rendimiento de la red al mejorar la velocidad y el ancho de banda.

6 Evolución de las Redes (Router)Aquí existen 3 dominios de colisión Los routers son los responsables de enrutar paquetes de datos desde su origen hasta su destino en la LAN, y de proveer conectividad a la WAN. Dentro de un entorno de LAN, el router contiene broadcasts, brinda servicios locales de resolución de direcciones, tal como ARP, y puede segmentar la red utilizando una estructura de subred. Para brindar estos servicios, el router debe conectarse a la LAN y a la WAN. Además de determinar el tipo de cable, es necesario determinar si se requieren conectores DTE o DCE. El DTE es el punto final del dispositivo del usuario en un enlace WAN. El DCE en general es el punto donde la responsabilidad de enviar los datos se transfiere al proveedor de servicios.

7 Dominios de Colisión y Dominios de Broadcast

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10 Modelos de Redes: Open Standard Describe como los Datos deben de fluir en la red La meta es que diferentes marcas puedan operar entre ellas Usa Capas o “Layers” Cada Capa es independiente Diferentes tipos de Hardware y Software pueden “Entenderse” Los Cambios de una Capa no afecta a las demás Capas El Modelo ISO/OSI: International Organization for Standarization Open Systems Interconnection Tiene 7 Capas Las Capas de la 1 a la 4 definen como los datos se deben de transmitir de extremo a extremo (End to End) considerando todos los saltos que existen Las Capas de la 5 a la 7 definen como las aplicaciones entre los dos elementos de red que se quieren comunicar intercambian información

11 El Modelo OSI, antecedentes históricos:En sus inicios, el desarrollo de redes sucedió con desorden en muchos sentidos. A principios de la década de 1980 se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y el tamaño de las redes. A medida que las empresas tomaron conciencia de las ventajas de usar tecnología de networking, las redes se agregaban o expandían a casi la misma velocidad a la que se introducían las nuevas tecnologías de red. Para mediados de la década de 1980, estas empresas comenzaron a sufrir las consecuencias de la rápida expansión. De la misma forma en que las personas que no hablan un mismo idioma tienen dificultades para comunicarse, las redes que utilizaban diferentes especificaciones e implementaciones tenían dificultades para intercambiar información. El mismo problema surgía con las empresas que desarrollaban tecnologías de networking privadas o propietarias. "Propietario" significa que una sola empresa o un pequeño grupo de empresas controla todo uso de la tecnología. Las tecnologías de networking que respetaban reglas propietarias en forma estricta no podían comunicarse con tecnologías que usaban reglas propietarias diferentes. Para enfrentar el problema de incompatibilidad de redes, la Organización Internacional de Normalización (ISO) investigó modelos de networking como la red de Digital Equipment Corporation (DECnet), la Arquitectura de Sistemas de Red (SNA) y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto de reglas aplicables de forma general a todas las redes. En base a esta investigación, la ISO desarrolló un modelo de red que ayuda a los fabricantes a crear redes que sean compatibles con otras redes. El modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) lanzado en 1984 fue el modelo de red descriptivo creado por ISO. Proporcionó a los fabricantes un conjunto de estándares que aseguraron una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnología de red producidos por las empresas a nivel mundial. El modelo de referencia OSI se ha convertido en el modelo principal para las comunicaciones por red. Aunque existen otros modelos, la mayoría de los fabricantes de redes relacionan sus productos con el modelo de referencia de OSI. Esto es en particular así cuando lo que buscan es enseñar a los usuarios a utilizar sus productos. Se considera la mejor herramienta disponible para enseñar cómo enviar y recibir datos a través de una red.

12 Connection Established Three-Way HandshakeCapas Modelo OSI Capa 7 Aplicación Capa 6 Presentación Capa 5 Sesión Capa 4 Transporte Capa 3 Red Capa 2 Enlace de Datos Capa 1 Física Función Servicios: Es la Interfase entre los programas de aplicación, por ejemplo acceso a la web, identifica y establece la disponibilidad del recurso que se quiere accesar, comparte archivos, imprime archivos, aplicaciones mail y FTP Tipo de Datos: Presenta los datos a la capa de aplicación, formatea los datos como los requiere la aplicación, traduce los datos, compresión de datos, encriptación de datos, ASCII y Jpge Control: Establece, administra y termina conexiones, coordina la comunicación entre 2 sistemas con aplicaciones Simplex, Hal Duplex y Full Dulpex, mantiene separados los datos de diferentes sesiones en un elemento de red Conexión E-E: Segmenta y des-segmenta los datos, establece transporte entre 2 elementos finales de red, puede ser oriantado a conexión (TCP) u orientado a no conexión (UDP), utiliza “acknowldgments”, “sequencing” y “ Flow control” en el caso de TCP, es un protocolo orientado a conexión, call setup; three-way handshake, orientado a conexión cuando: un circuito virtual es creado, usa sequencia de datos, usa acknowledgments, utiliza control de flujo y windowing Ruteo: Data Packets, Route update Packets, Network Address, Interface, Metric, no forwardea broadcast o multicasts, utiliza la dirección lógica de la capa 3 para determinar el next hop (path selection), puede utilizar listas de acceso para filtrar paquetes, puede proveer bridging en la capa 2 (packet switching), puede proveer conexión entre diferentes VLAN´s (interwork communication), provee QoS para tipos de tráfico espefifico Synchronize Negotiate Connection Achnowledge Data Transfer Connection Established Three-Way Handshake Windowing, Sequencing and Achnowledgments Ack 3 Ack 6 Windowing Siz 3 Utiliza el Buffering Buffer Full Ready Data Framing: Maneja notificaciones de errores, pero no los corrige , la topología de la red y el flow control entre 2 dispositivos, cada frame enviado lleva la dirección de la capa 2, tiene 2 sub capas, Logical Link Control (LLC, 802.2) y Media Acces Control (MAC, 802.3), Switches y bridges se encuentran en esta capa Topología Física: Manda y recibe bits, especifica los requerimientos eléctricos, mecánicos y procedimientos para activar, mantener y desactivar los links físicos entre 2 dispositivos, identifica las interfaces DTE (Data Terminal Equipment) y DCE (Data communication equipment), los hubs y repetidores pertenecen a esta capa

13 ¿Qué capa OSI administra los segmentos de datos?Capa de aplicación Capa de presentación Capa de sesión Capa de transporte ¿Qué capa OSI ofrece servicio de reconstrucción de datos ordenados? Capa de aplicación Capa de red Capa de presentación Capa de sesión Capa de transporte ¿Cómo permite la capa de transporte a un host que mantenga streams de comunicación múltiples y simultáneas a través de diferentes aplicaciones? Utiliza mecanismos de control de errores. Utiliza un protocolo sin conexión sólo para transmisiones simultáneas múltiples. Utiliza direcciones origen múltiples de Capa 2. Utiliza puertos múltiples. ¿Cuáles son las tres afirmaciones que caracterizan a los protocolos de capa de transporte? (Elija tres). Los protocolos de la capa de aplicación utilizan los números de puertos TCP y UDP. El TCP utiliza números de puertos para transportar en forma confiable los paquetes IP. El UDP utiliza las ventanas y los acuses de recibo para ofrecer una transferencia confiable de datos. El TCP utiliza las ventanas y el secuenciamiento para proporcionar una transferencia confiable de datos. TCP es un protocolo orientado a la conexión. UDP es un protocolo sin conexión.

14 ¿Qué capa OSI ofrece servicios de comunicación de datos confiables y orientados a la conexión?aplicación presentación sesión transporte red Durante el proceso de encapsulación, ¿qué identificadores se agregan en la capa de transporte? direcciones IP de origen y de destino direcciones MAC de origen y de destino números de puertos de origen y destino identificadores de canal de origen y destino ¿Cuáles son las tres afirmaciones que caracterizan a los protocolos de capa de transporte? (Elija tres). Los protocolos de la capa de aplicación utilizan los números de puertos TCP y UDP. El TCP utiliza números de puertos para transportar en forma confiable los paquetes IP. El UDP utiliza las ventanas y los acuses de recibo para ofrecer una transferencia confiable de datos. El TCP utiliza las ventanas y el secuenciamiento para proporcionar una transferencia confiable de datos. TCP es un protocolo orientado a la conexión. UDP es un protocolo sin conexión.

15 ¿Qué afirmaciones son verdaderas acerca del direccionamiento en la capa de red? (Elija tres opciones). El direccionamiento de capa de red utiliza una jerarquía. Utiliza direcciones que tienen 48 bits de longitud. Lo utilizan los switches para tomar decisiones de reenvío. No admite broadcasts. Utiliza un método por el cual se puede verificar la porción de red de una dirección. El direccionamiento de capa de red identifica cada host de forma distinta. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera con respecto al direccionamiento de la capa de red? (Elija tres). utiliza una estructura plana impide los broadcasts es jerárquico identifica exclusivamente cada host tiene 48 bits de longitud contiene una porción de red ¿Qué afirmaciones son verdaderas acerca del direccionamiento en capa de red? (Elija tres opciones). Identifica exclusivamente cada host. Ayuda con el reenvío de paquetes a través de internetworks. Utiliza una dirección IPv4 lógica de 32 bits. No es una dirección configurable. Es una dirección física. Identifica al host desde la primera parte de la dirección. ¿Qué afirmaciones son verdaderas acerca del direccionamiento en la capa de red? (Elija tres opciones). Utiliza el último octeto de la dirección IP para identificar la red. Respalda las comunicaciones de datos entre redes. La configuró el técnico de red. Es una dirección IPv4 de 16 bits. Evita los broadcasts. Identifica exclusivamente cada host.

16 ¿Qué funciones pertenecen a la capa de enlace de datos¿Qué funciones pertenecen a la capa de enlace de datos? (Elija dos opciones). Segmenta y vuelve a ordenar los datos. Intercambia datos entre programas que están en ejecución en los hosts de origen y destino. Controla la forma en que los datos se colocan en los medios. Genera señales para representar los bits en cada trama. Encapsula cada paquete con un encabezado y un tráiler para transferirlo a través de los medios locales. ¿Qué características pertenecen a la capa de enlace de datos? (Elija dos opciones). Segmenta y vuelve a ordenar los datos. Intercambia las tramas entre nodos. Define el método por el cual los dispositivos de red colocan los datos dentro de los medios. Administra la transferencia de datos entre los procesos que se ejecutan en cada host. Recupera señales de los medios y las restablece a sus representaciones de bits.

17 Consulte la imagen. El cable 1 y el cable 2 están conectados por requerimientos de capa física específicos. La tabla enumera cada segmento por número y el cable que conecta los componentes de la red en dicho segmento. ¿Qué segmentos tienen los cables correctos instalados? (Elija tres opciones). segmento 1 segmento 2 segmento 3 segmento 4 segmento 5 segmento 6

18 Se localiza en la capa 1 y 2 del modelo OSI Es escalable Tecnología Ethernet Capa IEEE 802.3u IEEE 802.3ab IEEE 802.3z Tecnología Ethernet Se localiza en la capa 1 y 2 del modelo OSI Es escalable Fácil de implementar Utiliza CSMA/DC (Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection Puede ser Half o Full Duplex

19 Tecnología Ethernet de Capa 2Responsable del direccionamiento de Capa 2 24 bits bits Frame Ethernet II 802.3 Ethernet I/G G/L OUI Vendor assigned Preamble 8 bytes DA 6bytes SA 6 bytes Type 2 bytes Data FCS 4 bytes Preamble 8 bytes DA 6bytes SA 6 bytes Length 2 bytes Data FCS

20 Tipos de Cable EthernetStraight-Through Crossover Rolled (Roll Over) Straight-Through Host a Switch o hub Router a Switch o hub Lado A Lado B 1 2 3 6

21 Crossover Switch a Switco Hub a Hub Host a Host Hub a Switch Router a Host Lado A Lado B 1 3 2 6

22 Rolled Para Consola Lado A Lado B 1 8 2 7 3 6 4 5

23 Encapsulación de DatosPDU´s Aplicación Presentación Upper layer data Sesión TCP/UDP header Transporte Segment IP header Data Red Packet LLC header Mac header Física Bits Enlace de Datos Frame

24 Flujo de Datos Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace de Datos Enlace de D. Física

25 El Modelo Jerárquico de C ISCOCore Layer Distribution Layer Access Layer

26 El Modelo DoD DoD Model Process/Application Host To Host Internet Network Acces OSI Model Aplication Presentation Sesion Transport Network Data Link Physical

27 Protocolo TCP/IP Process/Aplication Host To Host Internet Network Access DHCP SMTP DNS FTP NFS SNMP LDP Telnet TCP UDP ICMP ARP RARP IP Ethernet FastEthernet Token Ring FDDI

28 Acknowledgment number (32)Transmssion Control Protocol (TCP) Bit 0 Bit 31 Source port (16) Destination port (16) Sequence number (32) Acknowledgment number (32) Header Length (4) Reserved (6) Code bits (6) Window (16) Checksum (16) Urgent (16) Options (0 or 32 if any) Data (?) 24 bytes User Datagram Protocol (UDP) 8 bytes Bit 0 Bit 31 Source port (16) Destination port (16) Length (4) Checksum (16) Data (?)

29 Diferencias entre TCP/UDP TCP UDP Sequenced Un sequenced Reliable Unreliable Connection-oriented Connectionless Acknoledgment No acknoledgment Virtal circuit Low overhead Windowing flow control No windowing or flow control Número de Puertos TCP UDP FTP (21) DNS (53) Telnet (23) DHCP (67 & 68) SMPT (25) TFTP (69) POP3 (110) HTTP (80) News (119) HTTPS (443) SNMP (161 RIP (520)

30 Destination IP Address (32)Protocolo en la Capa de Internet (Network) Internet Protocol (IP) Internet Control Message Protocol (ICMP) Address Resolution Protocol (ARP) Reverse Address Resolution Protocol (RARP) Proxy (ARP) IP Header Version 4 Header Length (4) Priority and Type of service (8) Total length (16) Inentification (16) Flags (3) Fragment offset (13) Time to Live (8) Protocol (8) Header checksum(16) Source IP Address (32) Destination IP Address (32) Options (0 to 32) Data (?)

31 Protocolos IP Protocolo Número de Protocolo ICMP 1 IP in IP (Tunneling) 4 IGRP 9 EIGRP 88 OSPF 89 IPV6 41 GRE 47 Layer 2 tunnel (L2TP) 115 Destinetion Unreachable Buffer Full Hops Ping (Packet Internet Groper) Traceraute Internet Control Message Protocol (ICMP)

32 Address Resolution Protocol (ARP)Reverse Address Resolution Protocol (RARP) y Proxy

33 Direccionamiento IP Bit Byte Octet Network Address ( Broadcast Address ( ) Tipos de clases de redes IPV4 8 bits Clase A Network Host Clase B Clase C Clase D Multicast Clase E Research

34 E D C A B Tipos de clases de redes IPV4 Clase A 00000000= 0= 127 Clase B = 128 =191 Clase C = 192 = 223 Clase D = 224 = 239

35 IP Address especiales Address Funcioón Network todos 0’s Esta Red o Segmento Network todos 1’s Todas las redes Loopback Node todos 0´s Dirección de Red Node todos 1’s Todos los nodos Ruta de default Broadcast a todos los nodos Direcciones Privadas (RFC 1918) Clase Reservado para direcciones privadas Clase A – Clase B – Clase C –

36 Tipos de Direcciones Unicast Multicast Layer 2 Broadcast Layer 3 Broadcast Direccionamiento Clase C = = = = = = = = =

37 Clase B = = = = = = Clase A = = = = = =

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