COMUNICACIONES Y REDES

COMUNICACIÓN Y REDES 1

TUTORIA1

RESUMEN REDES CISCO CAPITULO 6y7

TUTOR

ING. DANIEL ORROZCO

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA

INSTITUTO DE EDUCACIÓN A DISTANCIA

INGENIERIA EN SISTEMAS

COMUNICACIONES Y REDES

IBAGUE-TOLIMA

2012

INTRODUCCIÓN

El protocolo de Internet (Internet Protocol, IP) es la plataforma fundamental de las comunicaciones de las redes de la actualidad. Cada dispositivo de red (enrutador, hub, switch, computadora,...), necesita de una dirección IP para poder comunicarse entre sí. Cada vez que se quiere enviar algo en la red, debemos de especificar a donde se enviaran los paquetes. Es aquí donde la dirección IP juega el papel primordial de comunicación y de identificación de quien envía y quien recibe dicha información.

En la actualidad, en el mundo de las redes, se utiliza la versión 4 de IP, conocida más comúnmente como IPv4. Esta versión del protocolo IP está definida en el RFC 791 (Request For Comments) liberado en septiembre de 1981. Pero también existe la versión 6 del protocolo IP, la cual está siendo implementada actualmente a nivel experimental, pero todavía no se sabe cuándo sería la transición del IPv4 al IPv6.

OBJETIVOS

• Comprender las diferencias entre el iipv4 y el ipv6

• Realizar conversiones numéricas ente decimales y binarios

• Conocer la división de redes y las fórmulas de subredes

• Identificar la capa de enlace de datos, soporte y conexión de servicios de capa superior.

Estructura de dirección ipv4

Cada dispositivo de una red debe ser definido en forma exclusiva. En la capa de red es necesario identificar los paquetes de la transmisión con las direcciones de origen y de destino de los dos sistemas finales. Con IPv4, esto significa que cada paquete posee una dirección de origen de 32 bits y una dirección de destino de 32 bits en el encabezado de Capa 3.

Estas direcciones se usan en la red de datos como patrones binarios. Dentro de los dispositivos, la lógica digital es aplicada para su interpretación. Para quienes formamos parte de la red humana, una serie de 32 bits es difícil de interpretar e incluso más difícil de recordar. Por lo tanto, representamos direcciones IPv4 utilizando el formato decimal punteada.

Punto Decimal

Los patrones binarios que representan direcciones IPv4 son expresados con puntos decimales separando cada byte del patrón binario, llamado octeto, con un punto. Se le llama octeto debido a que cada número decimal representa un byte u 8 bits.

Por ejemplo: la dirección

10101100000100000000010000010100

Es expresada en puntos decimales como

172.16.4.20

Porciones de red y de host

En cada dirección IPv4, alguna porción de los bits de orden superior representa la dirección de red. En la Capa 3, se define una red como un grupo de hosts con patrones de bits idénticos en la porción de dirección de red de sus direcciones.

A pesar de que los 32 bits definen la dirección host IPv4, existe una cantidad variable de bits que conforman la porción de host de la dirección.

Conversión de binario a decimal

Los datos representados en el sistema binario pueden representar muchas formas diferentes de datos en la red humana. En este tema, se hace referencia al sistema binario por estar relacionado con el direccionamiento IPv4. Esto significa que vemos a cada byte (octeto) como número decimal en el rango de 0 a 255.

Notación de posición

El Aprendizaje de la notación de posición para convertir binario a decimal requiere una comprensión de los fundamentos matemáticos de un sistema de numeración llamado notación de posición. Notación de posición significa que un dígito representa diferentes valores según la posición que ocupa.

Para el número decimal 245, el valor que el 2 representa es 2*10^2 (2 multiplicado por 10 elevado a la segunda potencia). El 2 se encuentra en lo que comúnmente llamamos la posición "100". Notación de posición se refiere a esta posición como posición base^2 porque la base o raíz es 10 y la potencia es 2.

Usando la notación de posición en el sistema de numeración con base 10, 245 representa:

245 = (2 * 10^2) + (4 * 10^1) + (5 * 10^0)

O

245 = (2 * 100) + (4 * 10) + (5 * 1)

Sistema de numeración binaria

En el sistema de numeración binaria la raíz es 2. Por lo tanto, cada posición representa potencias incrementadas de 2. En números binarios de 8 bits, las posiciones representan estas cantidades:

2^7 2^62^5 2^4 2^32^2 2^1 2^0

128 64 32 16 8 4 2 1

El sistema de numeración de base 2 tiene solamente dos dígitos: 0 y 1.

Cuando se interpreta un byte como un número decimal, se obtiene la cantidad que esa posición representa si el dígito es 1 y no se obtiene la cantidad si el dígito es 0, como se muestra en la figura.

1 1 1 1 1 1 1 1

128 64 32 16 8 4 2 1

Un 1 en cada posición significa que el valor para esa posición se suma al total. Ésta es la suma cuando hay un 1 en cada posición de un octeto. El total es 255.

128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255

Un 0 en cada posición indica que el valor para esa posición no se suma al total. Un 0 en cada posición produce un total de 0.

0 0 0 0 0 0 0 0

128 64 32 16 8 4 2 1

0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 = 0

Conversión binaria a decimal

Los valores de la dirección están entre 0 y 255

Para comenzar el proceso de conversión, empezaremos determinando si el número decimal es igual a o mayor que nuestro valor decimal más grande representado por el bit más significativo. En la posición más alta, se determina si el valor es igual o mayor que 128. Si el valor es menor que 128, se coloca un 0 en la posición de 128 bits y se mueve a la posición de 64 bits.

Si el valor en la posición de 128 bits es mayor o igual que 128, se coloca un 1 en la posición 128 y se resta 128 del número que se está convirtiendo. Luego se comparan los valores restantes de esta operación con el siguiente valor más pequeño, 64. Se continúa con este proceso para todas las posiciones de bits restantes.

Conversiones

Tipos de direcciones en una red ipv4

Existen tres tipos:

Dirección de red: la dirección en la que se hace referencia a la red.

La dirección de red es una manera estándar de hacer referencia a una red. Por ejemplo: se podría hacer referencia a la red de la figura como "red 10.0.0.0". Ésta es una manera mucho más conveniente y descriptiva de referirse a la red que utilizando un término como "la primera red". Todos los hosts de la red 10.0.0.0 tendrán los mismos bits de red.

Dirección de broadcast: una dirección especial utilizada para enviar datos a todos los hosts de la red.

La dirección de broadcast IPv4 es una dirección especial para cada red que permite la comunicación a todos los host en esa red. Para enviar datos a todos los hosts de una red, un host puede enviar un solo paquete dirigido a la dirección de broadcast de la red

Direcciones host: las direcciones asignadas a los dispositivos finales de la red.

Como se describe anteriormente, cada dispositivo final requiere una dirección única para enviar un paquete a dicho host. En las direcciones IPv4, se asignan los valores entre la dirección de red y la dirección de broadcast a los dispositivos en dicha red.

Prefijos de red

Una pregunta importante es: ¿Cómo es posible saber cuántos bits representan la porción de red y cuántos bits representan la porción de host? Al expresar una dirección de red IPv4, se agrega una longitud de prefijo a la dirección de red. La longitud de prefijo es la cantidad de bits en la dirección que conforma la porción de red. Por ejemplo: en 172.16.4.0 /24, /24 es la longitud de prefijo e indica que los primeros 24 bits son la dirección de red. Esto deja a los 8 bits restantes, el último octeto, como la porción de host

Asignación de direcciones

Planificación del direccionamiento de red

Es necesario que la asignación del espacio de direcciones de la capa de red dentro de la red corporativa esté bien diseñada. Los administradores de red no deben seleccionar de forma aleatoria las direcciones utilizadas en sus redes.

La asignación de estas direcciones dentro de las redes debería ser planificada y documentada a fin de:

Evitar duplicación de direcciones.

Proveer y controlar el acceso.

Monitorear seguridad y rendimiento.

Evitar duplicación de direcciones

Como se sabe, cada host en una interwork debe tener una dirección única. Sin la planificación y documentación adecuadas de estas asignaciones de red, se podría fácilmente asignar una dirección a más de un host.

Brindar acceso y controlarlo

Algunos hosts ofrecen

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