Desarrollo fase 3 fase 4 - Redes Locales - UNAD by Adriana Cano

ENTREGA PRODUCTO FASE 3 UNIDAD III. REDES DE ÁREA LOCAL (LAN)

Luz Adriana Cano E.

REDES LOCALES BÁSICO 301121_60

Tutor: Miguel Ángel López

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA INGENIERIA DE SISTEMAS Cali, Valle del Cauca Noviembre 2015

CONTENIDO

Pág.

1. QUE ES EL MODELO OSI Y CUÁLES SON LAS CARACTERÍSTICAS DE CADA UNA DE SUS CAPAS…………………………………………………………………

2. QUE ES UNA DIRECCIÓN IP Y CUÁLES SON SUS CARACTERÍSTICAS…………...

3. CLASES DE DIRECCIONES IP……………………………………………………………….

4. QUÉ SON LAS MÁSCARAS DE RED……………………………………………………….. 10 5. QUÉ SON LAS DIRECCIONES BROADCAST. …………………………………………….. 11 6. QUÉ SON LAS DIRECCIONES LOOPBACK…………………………………………………12 7. CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS NETWORKING…………………………………. 13  Repetidor  Concentrador o Hub  Puente o Bridge  Conmutador o Switch  Enrutador o Router BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………………………16

1. QUE ES EL MODELO OSI Y CUÁLES SON LAS CARACTERÍSTICAS DE CADA UNA DE SUS CAPAS: Modelo OSI – Modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos: este es un modelo de referencia para los protocolos de la red de arquitectura en capas, suele hablarse de modelo de referencia, ya que se usa como una gran herramienta para la enseñanza de comunicación de redes. Modelo de referencia OSI, es una normativa formada por siete capas que define las diferentes fases por las que deben pasar los datos para viajar de un dispositivo a otro, sobre una red de comunicaciones. Este modelo especifica el protocolo que debe usarse en cada capa. Se trata de una normativa estandarizada útil, debido a la existencia de muchas tecnologías, fabricantes y compañías dentro del mundo de las comunicaciones, y al estar en continua expansión, se tuvo que crear un método donde no importa la localización geográfica o el lenguaje utilizado, todo el mundo debe atenerse a unas normas mínimas para poder comunicarse entre sí. Esto es sobre todo importante cuando hablamos de la red de redes, es decir, Internet.

Características de cada una de sus capas 1. Capa Física: Es la primera capa del Modelo OSI. Es la que se encarga de la topología de red y de las conexiones globales de la computadora hacia la red, se refiere a la forma en la que se transmite la información, ocupándose de la transmisión del flujo de bits a través de un medio físico (cables, tarjetas y repetidores). Describe las interfaces eléctrica/óptica, mecánica y funcional al medio físico, (polos en un enchufe, etc) y lleva las señales hacia el resto de capas superiores. 2. Capa de vínculo de Datos: La capa de vínculo de datos, ofrece una transferencia sin errores de tramas de datos desde un nodo a otro a través de la capa física; esta capa se ocupa del direccionamiento físico, del acceso al medio, de la detección de errores, de la distribución ordenada de tramas, del control del flujo y protocolización de datos. 3. Capa de Red: Establece las comunicaciones y determina el camino que tomaran los datos en la Red. Se encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o más redes. Las unidades de información se denominan paquetes, y se pueden clasificar en protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento. El objetivo de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aun cuando ambos no estén conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal 3

tarea se denominan encaminadores o enrutadores (routers), Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la función que se le asigne. Los firewalls actúan sobre esta capa principalmente, para descartar direcciones de máquinas. En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de los datos hasta su receptor final. La capa de red controla el funcionamiento de la subred, decidiendo qué ruta de acceso física deberían tomar los datos en función de las condiciones de la red, la prioridad de servicio y otros factores. 4. Capa de Transporte: Capa encargada de efectuar el transporte de los datos (que se encuentran dentro del paquete) de la máquina origen a la de destino, independizándolo del tipo de red física que esté utilizando. La capa de transporte garantiza que los mensajes se entregan sin errores, en secuencia y sin pérdidas o duplicaciones, asegurando que el receptor reciba exactamente la misma información que ha querido enviar el emisor en forma de paquete de datos. El tamaño y la complejidad de un protocolo de transporte dependen del tipo de servicio que pueda obtener de la capa de transporte. Para tener una capa de transporte confiable con una capacidad de circuito virtual, se requiere una mínima capa de transporte. Si la capa de red no es confiable o solo admite datagramas, el protocolo de transporte debería incluir detección y recuperación de errores extensivos.

5. Capa de Sesión: Esta capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre dos computadores que están transmitiendo datos de cualquier índole; por lo tanto, el servicio provisto por esta capa es la capacidad de asegurar que, dada una sesión establecida entre dos máquinas, la misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de principio a fin, reanudándolas en caso de interrupción. Esta capa Proporciona: 



Establecimiento, mantenimiento y finalización de sesiones: permite que dos procesos de aplicación en diferentes equipos establezcan, utilicen y finalicen una conexión, que se denomina sesión. Soporte de sesión: realiza las funciones que permiten a estos procesos comunicarse a través de una red, ejecutando la seguridad, el reconocimiento de nombres, el registro, etc.

6. Capa de Presentación: Se encarga de traducir los datos al Usuario. El objetivo es encargarse de la representación de la información, de manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres, los datos lleguen de manera reconocible. Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la comunicación que el cómo se establece la misma. En ella se tratan aspectos tales como la semántica y la sintaxis de los datos transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener diferentes formas de manejarlas. Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos para mayor seguridad. Por lo tanto, podría decirse que esta capa actúa como un traductor, esta capa puede traducir datos de un formato utilizado por la capa de la aplicación a un formato común en la estación emisora y, a continuación, traducir el formato común a un formato conocido por la capa de la aplicación en la estación receptora.

7. Capa de aplicación: Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrónico (Post Office Protocol y SMTP), gestores de bases de datos y servidor de ficheros (FTP), por UDP pueden viajar (DNS y Routing Information Protocol). Hay tantos protocolos como aplicaciones distintas y puesto que continuamente se desarrollan nuevas aplicaciones el número de protocolos crece sin parar. Esta capa contiene varias funciones que se utilizan con frecuencia:        

Uso compartido de recursos y redirección de dispositivos Acceso a archivos remotos Acceso a la impresora remota Comunicación entre procesos Administración de la red Servicios de directorio Mensajería electrónica (como correo) Terminales virtuales de red

Imagen tomada de: https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_OSI

(Modelo OSI, S.f.) (Definición de las siete capas del modelo OSI y explicación de las funciones, 2013)

2. QUE ES UNA DIRECCIÓN IP Y CUÁLES SON SUS CARACTERÍSTICAS Una dirección IP es un número de 32 bits que identifica, de manera lógica y jerárquica, a una interfaz (elemento de comunicación/conexión) de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red (Modelo TCP/IP) o Nivel 3 (Red en el modelo de referencia OSI). Esta dirección IP no se debe confundir con la dirección MAC, que es un identificador de 48 bits para identificar de forma única la tarjeta de red y no depende del protocolo de conexión utilizado ni de la red. La dirección IP puede cambiar muy a menudo por cambios en la red o porque el dispositivo encargado dentro de la red de asignar las direcciones IP decida asignar otra IP (por ejemplo, con el protocolo DHCP). A esta forma de asignación de dirección IP se denomina también dirección IP dinámica (normalmente abreviado como IP dinámica). Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar permanentemente conectados generalmente tienen una dirección IP fija (comúnmente, IP fija o IP estática). Esta no cambia con el tiempo. Los servidores de correo, DNS, FTP públicos y servidores de páginas web necesariamente deben contar con una dirección IP fija o estática, ya que de esta forma se permite su localización en la red. En la comunicación entre dos computadoras bajo una misma red, se debe "hablar" el mismo idioma para que una entienda los requisitos de la otra. El protocolo TCP standariza el cambio de información entre las computadoras y hace posible la comunicación entre ellas. Es el protocolo más conocido actualmente pues es el protocolo standard de Internet. El protocolo TCP contiene las bases para la comunicación de computadoras dentro de una red, pero así como nosotros cuando queremos hablar con una persona tenemos que encontrarla e identificarla, las computadoras de una red también tienen que ser localizadas e identificadas. En este punto entra la dirección IP. La dirección IP identifica a una computadora en una determinada red. A través de la dirección IP sabemos en qué red está la computadora y cuál es la computadora. Es decir verificado a través de un número único para aquella computadora en aquella red específica.

Cómo funciona? Los IPs pueden ser fijos o dinámicos: La rotación de direcciones IPs (IP dinámicos) funciona de la siguiente forma: un determinado proveedor de acceso a Internet (Ej. Arnet), posee X números IPs para usar. Cada vez que una máquina se conecta a internet, el proveedor le asigna una dirección IP aleatoria, dentro de una cantidad de direcciones IPs disponibles. El proceso más utilizado para esta distribución de IPs dinámicos es el Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP). Para acceder a las URLs, o direcciones IPs públicos como conocemos (p.ej. www.informatica-hoy.com.ar), existen los servidores DNS (Domain Name Server, en inglés), una base de datos responsable por la traducción de nombres alfanuméricos a direcciones IP, fundamentales para el funcionamiento de Internet. (Qué es la dirección IP, S.f. )

(Dirección IP, S.f.)

3. CLASES DE DIRECCIONES IP Las direcciones IP se dividen en clases, para ayudar a clasificarlas y para definir las redes por tamaño: grande, medianas o pequeñas. Las direcciones clase A, se asignan a las redes de mayor tamaño (wan), Las direcciones de clase B (Man), se asignan a las redes de tamaño mediano. Las de clase C para redes pequeñas (Lan), Cada dirección IP consiste en 4 octetos de 8 bits cada uno. Estos números, llamados octetos, pueden formar más de cuatro billones de direcciones diferentes. Cada uno de los cuatro octetos tiene una finalidad específica. Los dos primeros grupos se refieren generalmente al país y tipo de red (clases). Este número es un identificador único en el mundo: en conjunto con la hora y la fecha, puede ser utilizado, por ejemplo, por las autoridades, para saber el lugar de origen de una conexión. La dirección IP consiste en un número de 32 bits que en la práctica vemos siempre segmentado en cuatro grupos de 8 bits cada uno (XXX. XXX. XXX. XXX). Cada segmento de 8 bits varía de 0-255 y están separados por un punto. Esta división del número IP en segmentos posibilita la clasificación de las direcciones IPs en 5 clases: A, B, C, D E. Cada clase de dirección permite un cierto número de redes y de computadoras dentro de estas redes. Imagen tomada de http://alejollagua.blogspot.com.co/2012/12/direccion-ip-clase-b-c-d-y-e.html

En las redes de clase "A" los primeros 8 bits de la dirección son usados para identificar la red, mientras los otros tres octetos de 8 bits cada uno son usados para identificar a las computadoras. En las redes de clase B los primeros dos segmentos de la dirección son usados para identificar la red y los últimos dos octetos identifican las computadoras dentro de estas redes. Las Redes de clase C utilizan los tres primeros segmentos de dirección como identificador de red y sólo el último octeto para identificar la computadora. En las Redes de clase D y clase E todos los octetos son utilizados para identificar una red. 7

Imagen tomada de: http://www.monografias.com/trabajos29/direccionamiento-ip/direccionamiento-ip.shtml#ixzz3qm08RYcI

La primera parte identifica la dirección de la red del sistema. La segunda parte, la parte del host, identifica qué máquina en particular de la red.

Una dirección IP de clase A permite la existencia de 126 redes y 16.777.214 computadoras por red. Del IP con un primer octeto a partir de 1 al 126 son parte de esta clase. Una dirección IP de clase B permite la existencia de 16.384 redes y 65.536 computadoras por red. El ID de estas redes comienza con "128.0" y va hasta "191.255". Una dirección IP de clase C permite la existencia de 2.097.152 redes y 254 computadoras por red. El ID de este tipo de red comienza en "192.0.1" y termina en "223.255.255". En las redes de clase D son reservados para los llamados multicast. Sus direcciones van de " 224.0.0.0" hasta "239.255.255.255" Existen 5 tipos de clases de IP más ciertas direcciones especiales: Clase A - Esta clase es para las redes muy grandes, tales como las de una gran compañía internacional. Las redes de la clase A totalizan la mitad de las direcciones disponibles totales del IP. Clase B - La clase B se utiliza para las redes de tamaño mediano. Un buen ejemplo es un campus grande de la universidad. Las redes de la clase B totalizan un cuarto de las direcciones disponibles totales del IP. Clase C - Las direcciones de la clase C se utilizan comúnmente para los negocios pequeños a mediados de tamaño. Las redes de la clase C totalizan un octavo de las direcciones disponibles totales del IP. Clase D - Utilizado para los multicast, la clase D es levemente diferente de las primeras tres clases. Tiene un primer bit con valor de 1, segundo bit con valor de 1, tercer bit con valor de

1 y cuarto bit con valor de 0. Los otros 28 bits se utilizan para identificar el grupo de computadoras al que el mensaje del multicast está dirigido. Clase E - La clase E se utiliza para propósitos experimentales solamente. Como la clase D, es diferente de las primeras tres clases. Tiene un primer bit con valor de 1, segundo bit con valor de 1, tercer bit con valor de 1 y cuarto bit con valor de 1. Los otros 28 bits se utilizan para identificar el grupo de computadoras que el mensaje del multicast está dirigido. Otras direcciones privadas: Son direcciones en cada clase de dirección IP que no están asignadas.   

Clase A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (8 bits red, 24 bits hosts) Clase B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (16 bits red, 16 bits hosts) Clase C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (24 bits red, 8 bits hosts)

TERMINOLOGÍA: Multicast: (multidifusión) es el envío de información en una red a múltiples receptores de forma simultánea, un emisor envía un mensaje y son varios los receptores que reciben el mismo. Una comunicación multicast podría ser una conferencia, en la que son varias las personas que se comunican entre sí. Un ejemplo claro de comunicación multicast en Internet es un IRC (Internet Relay Chat).

(Llagua , 2012) (Qué es la dirección IP, S.f. )

4. QUÉ SON LAS MÁSCARAS DE RED La máscara de red es una combinación de 4 octetos de bits que sirve para delimitar el ámbito de una red de computadoras. Su función es indicar a los dispositivos qué parte de la dirección IP es el número de la red, incluyendo la subred, y qué parte es la correspondiente al host (el cual está representado por 0 bits). Mediante la máscara de red un sistema (ordenador, puerta de enlace, router) podrá saber si debe enviar un paquete dentro o fuera de la subred en la que está conectado. Por ejemplo, si el router tiene la dirección IP 192.168.1.4 y máscara de red 255.255.255.0, entiende que todo lo que se envía a una dirección IP con formato 192.168.1.X, se envía hacia la red local, mientras que direcciones con distinto formato de direcciones IP serán buscadas hacia afuera (internet).

Imagen tomada por Adriana Cano.

La máscara de red es una dirección que determina cuántos de los 32 bits de una IPv4 representan la Red y cuántos y cuáles representan el número de host.

Imagen tomada de https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1scara_de_red

(Llagua , 2012) (Máscara de red, S.f.)

5. QUÉ SON LAS DIRECCIONES BROADCAST. Definición: es una forma de transmisión de información, donde un nodo emisor envía información a una multitud de nodos receptores de manera simultánea, sin necesidad de reproducir la misma transmisión nodo por nodo. Broadcast hace referencia a aquellas redes en las que la transmisión de datos se realiza por un sólo canal de comunicación compartido, como se muestra en la siguiente imagen, cualquier paquete de datos enviado por cualquier máquina es recibido por todas las de la red.

Imagen tomada de: http://juniorroriguez.blogspot.com.co/

(Broadcast (informática), S.f.)

6. QUÉ SON LAS DIRECCIONES LOOPBACK. La dirección de loopback se refiere al enrutamiento del flujo de datos; es una dirección

especial que los hosts utilizan para acceder a sus propios servicios de red. La dirección de loopback crea un método de acceso directo para las aplicaciones y servicios TCP/IP que se ejecutan en el mismo dispositivo para comunicarse entre sí. La dirección IP 127.0.0.1 se utiliza como la dirección del loopback. Esto significa que es utilizada por el ordenador huésped para enviar un mensaje de nuevo a sí mismo. Se utiliza comúnmente para realizar pruebas y/o diagnósticos de la red; al utilizar la dirección de loopback, es posible hacer ping a esta para probar la configuración de TCP/IP en el host local. Todo ordenador equipado con un adaptador de red posee una dirección de loopback.

(Loopback, S.f.) (Llagua , 2012)

7. CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS NETWORKING: REPETIDORES: Utilizado para regenerar una señal entre dos nodos de una red. Un repetidor es un dispositivo electrónico que recibe una señal débil o de bajo nivel y la retransmite a una potencia o nivel más alto; de esta manera, se extiende el alcance de la red de tal modo que se puedan cubrir distancias más largas sin degradación o con una degradación tolerable. El repetidor funciona solamente en el nivel físico (capa 1 del modelo OSI), es decir que sólo actúa sobre la información binaria que viaja en la línea de transmisión y que no puede interpretar los paquetes de información. (CCM, 2015)

Concentrador o Hub: El concentrador conecta diversos equipos entre sí; es el dispositivo que permite centralizar el cableado de una red de computadoras, para luego poder ampliarla. El concentrador es una entidad que cuenta con determinada cantidad de puertos (posee tantos puertos como equipos a conectar entre sí, generalmente 4, 8, 16 ó 32). Su único objetivo es recuperar los datos binarios que ingresan a un puerto y enviarlos a los demás puertos. Al igual que un repetidor, el concentrador funciona en el nivel 1 del modelo OSI. Es por ello que a veces se lo denomina repetidor multipuertos.

Imagen tomada de: http://www.monografias.com/trabajos90/redes-interconexion/redes-interconexion.shtml#routera

Tipos de concentradores Existen diferentes categorías de concentradores (hubs):  

concentradores "activos": Están conectados a una fuente de alimentación eléctrica y permiten regenerar la señal que se envía a los diferentes puertos. puertos "pasivos": Simplemente envían la señal a todos los hosts conectados, sin amplificarla.

(CCM, 2015)

Puente o Bridge: La función normal de un puente es enviar paquetes entre dos redes del mismo tipo. Es el dispositivo de interconexión de redes de computadoras que interconecta 13

segmentos de red (o divide una red en segmentos) haciendo la transferencia de datos de una red hacia otra con base en la dirección física de destino de cada paquete. Un bridge conecta segmentos de red formando una sola subred (permite conexión entre equipos sin necesidad de routers). Funciona a través de una tabla de direcciones MAC detectadas en cada segmento al que está conectado. Un Bridge funciona en el nivel lógico (en la capa 2 del modelo OSI).

Imagen tomada de https://es.wikipedia.org/wiki/Puente_de_red

(Wikipedia, S.f.)

Conmutador o Switch: Es el dispositivo digital lógico de interconexión de equipos, su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red y eliminando la conexión una vez finalizada esta. Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples tramos de una red, fusionándolos en una sola red. El conmutador utiliza un mecanismo de filtrado y de conmutación que redirige el flujo de datos a los equipos más apropiados, en función de determinados elementos que se encuentran en los paquetes de datos. Los Conmutadores mejoran el rendimiento y la seguridad de las redes de área local (LAN). Un Conmutador opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI. (Wikipedia, S.f.)

Imagen tomada de: http://www.monografias.com/trabajos90/redesinterconexion/redes-interconexion.shtml#routera

Enrutador o Router: Es un dispositivo que proporciona conectividad a nivel de red. Su función principal consiste en enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra, es decir, interconectar subredes asegurando el enrutamiento de paquetes entre redes o determinando la ruta que debe tomar el paquete de datos. Cuando un usuario accede a una URL, el cliente web (navegador) consulta al servidor de nombre de dominio, el cual le indica la dirección IP del equipo deseado. La estación de trabajo envía la solicitud al router más cercano, es decir, a la pasarela predeterminada de la red en la que se encuentra. Este router determinará así el siguiente equipo al que se le enviarán los datos para poder escoger la mejor ruta posible. Para hacerlo, el router cuenta con tablas de enrutamiento actualizadas, que son verdaderos mapas de los itinerarios que pueden seguirse para llegar a la dirección de destino. El Enrutador proporciona conectividad en el nivel tres en el modelo OSI.\

(CCM, 2015)

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 

Definición de las siete capas del modelo OSI y explicación de las funciones. (2013, 11 29). Retrieved from Microsoft: https://support.microsoft.com/es-es/kb/103884

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CCM. (2015, 11). Retrieved from Equipos http://es.ccm.net/contents/298-equipos-de-red-repetidor

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CCM. (2015, 10). Retrieved from Equipos de red http://es.ccm.net/contents/292-equipos-de-red-el-concentrador

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CCM. (2015, 10). Retrieved from Equipos http://es.ccm.net/contents/299-equipos-de-red-router

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Llagua , A. (2012, 12 09). Introducción a las Redes de Computadoras. Retrieved from Alejollagua.blogspot: http://alejollagua.blogspot.com.co/2012/12/direccion-ip-clase-b-cd-y-e.html

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Qué es la dirección IP. (S.f. ). Retrieved from Informática Hoy: http://www.informaticahoy.com.ar/aprender-informatica/Que-es-la-direccion-IP.php

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Broadcast (informática). (S.f.). Retrieved https://es.wikipedia.org/wiki/Broadcast_(inform%C3%A1tica)

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Dirección IP. (S.f.). Retrieved https://es.wikipedia.org/wiki/Direcci%C3%B3n_IP

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Repetidor:

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Puente

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