Capa de red 2

1- ¿Cuál es la función principal de un enrutador o router?

      Un enrutador es un dispositivo para la interconexión de redes informáticas que permite asegurar el enrutamiento de paquetes entre redes o determinar la ruta que debe tomar el paquete de datos.


2- ¿Qué es una tabla de enrutamiento?

      Es un documento electrónico que almacena las rutas a los diferentes nodos en una red informática.

3- ¿Cómo podemos revisar la tabla de enrutamiento de nuestro ordenador?

      Con el comando route print

4- Enumera los campos que tiene una tabla de enrutamiento.

      Destino de red, máscara de red, puerta de acceso, interfaz, métrica.

5- ¿Qué tipos de enrutamiento existen?

Tipo de enrutamiento	Recomendado para
Estático	Poner en red maquinas desde un aparato ruteador poniendoles a cada una una ip fija de forma manual.
Dinámico	Un sistema que implementa enrutamiento dinámico se basa en los protocolos de enrutamiento, como RIP para redes IPv4 y RIPng para redes IPv6, con el fin de mantener sus tablas de enrutamiento.
Estático y dinámico combinados	Enrutadores que conectan una red con enrutamiento estático y una red con enrutamiento dinámico, y enrutadores de límite que conectan un sistema autónomo interior con redes externas. La combinación del enrutamiento estático y dinámico en un sistema es una práctica habitual.

6- ¿Qué tipos de algoritmos existen en el enrutamiento dinámico?, pon un ejemplo de un protocolo de cada uno de ellos.

       Por vector de distancia, por estado de enlace.

7- ¿Para qué sirve un proxy?

       Un proxy intercepta todas las conexiones, todas las conexiones pasan por el.

8- ¿Qué es y cómo podemos averiguar la puerta enlace de nuestro ordenador?
 
       Es la direccion ip del dispositivo que nos va a permitir conectarnos con otras redes, y la puedes averiguar con el comando Ipconfig.

9- ¿Qué es un ISP?
 
      Un Proveedor de Servicios o acceso de Internet.

10- ¿Qué es la jerarquía de ISPs?

       Consta de 3 niveles:

 -Nivel 1: se encuentran los enlaces troncales de internet, estan configurados con routers y tienen servicios entre sí. Tiene una conexion de red muy rapida. Tienen cobertura internacional y estan conectados a todos los demas ISP de nivel 1 y varios del nivel 2.

-Nivel 2: Tienen cobertura regional o nacional. Estan conectados a algunos ISP de nivel 1 para recibir sus servicios. Proporcionan conexion a grandes empresas.

-Nivel 3: Son los que dan servicio de internet a sus clientes

11- ¿Qué es un POP (Point of Presence)?

     El Punto de presencia (también conocido como PoP) es un punto de interconexión entre las instalaciones de comunicación suministradas por la empresa telefónica y la instalación de distribución principal del edificio.

Conecta Isp de distinto nivel

12- ¿Qué es un NAP (Network Access Point)?

      Es el punto donde confluyen las redes de las distintas organizaciones proveedoras de servicios de internet, conocidas con el nombre de Internet Service Provider o ISP. A través de los NAP se intercambia el tráfico de internet entre las diferentes ISP que conectan sus routers a la red de conmutación del NAP.

Conecta Isp del mismo nivel

13- Indica las diferentes tecnologías que pueden utilizarse para acceder a Internet y los dispositivos que hacen falta para utilizar cada una de ellas.

-Modem: transmite datos digitales a traves de un soporte analogico como la linea de telefono.

-RDSI: Proporciona conexiones digitales extremo a extremo con una amplia gama de servicios

-ADSL: Transmite datos digitales por un medio analogico, las lineas telefonicas, siempre y cuando no se supere la distancia de 5,5km de linea hasta la central telefonica

-ATM: Transporta audio y video a una gran velocidad

-Frame relay: Es una red de conmutacion de paquetes sin control de error ni de flujo. Cuando detecta un error en un paquete lo descarta, proporcionando una mejora de velocidad de transmision.

14- ¿Para qué se utilizan las VLAN y qué dispositivo es necesario para crearlas?

   Una VLANes un método para crear redes lógicas independientes dentro de una misma red física.

   Se necesitan conmutadores para crearlas.
   Crea una red pequeña dentro de una red local

15- ¿Qué ventajas ofrece el uso de las VLAN?

-Aumento de la flexibilidad de red

-Mejora en la seguridad de red

-Aumento de escabilidad de la red

16- ¿Qué dos formas existen para configurar las VLAN en un conmutador?

-Estaticas: Es sencilla y facil de manejar, se configuran a mano

-Dinamicas: Los puertos de switch se asignan a una VLAN automaticamente, basandose en un parametro
Esta tiene la ventaja de identificar el dispositivo con la red a la cual esta vinculado.

17- ¿Qué es un puerto troncal en un switch y para qué sirve?

  Un puerto de switch por el que puede circular informacion de diferentes Vlans

18- Indica qué comandos debemos introducir en la consola de un switch para decirle que un puerto pertenece a una VLAN.

Switch>enable

Switch#configure terminal

Enter configuration commands, one per line. Emd with CNTL/Z

Switch (config) #interface FastEthernet 0/6

Switch (config-if) #switchport mode trunk

19- ¿Qué es Packet Tracer de CISCO?

Packet Tracer es la herramienta de aprendizaje y simulación de redes interactiva 

20- ¿Para qué se utiliza el comando switchport mode trunk en los switches CISCO?

Para configurar un puerto como troncal VLAN.

21- ¿Qué diferencias hay entre un mapa físico y un mapa lógico de una red?

Los mapas físicos son la representación gráfica de como sería una red, este mapa lo pueden hacer en visio o power point, mientras que el mapa de red o topológico se hace en packet tracert porque aqui se plasmas conexiones de red, y se evidencian con el ping entre los dispositivos.

Capa de red

1. Concepto de la capa de red.

Esta en la tercera posicion entre la capa de transporte y la de enlace.

La función principal de la capa de red es la de dirigir los paquetes de información desde la estación origen a la estación destino en redes que pueden estar geográficamente muy separadas. Es la responsable, por tanto, de encaminar todos los paquetes de datos a los largo del trayecto, independientemente del número de dispositivos que tengan que cruzar para completarlo.

 

Datagrama: los paquetes no tienen un camino establecido para ir del origen al destino.

Circuito virtual: primero se establece un camino que los paquetes deben de seguir para ir del origen al destino.

1.1 Qué tipos de servicios ofrece 

Servicios orientados a la conexión:

Con el primer paquete se especifica la dirección de destino y se establece la ruta que deberán seguir el resto de paquetes mientras dure la conexión. Utilizan el circuito virtual.

Servicios no orientados a la conexión:

Cada paquete es tratado de manera individual, por tanto, los paquetes que van al mismo destino pueden seguir rutas diferentes. Utiliza el datagrama.

2. Protocolos de la capa de red

IP(Internet Protocol): 

Se trata de un protocolo no orientado a conexión. No ofrece ningún mecanismo de direccionamiento de los paquetes llegan a su destino. IPv4 se está agotando y están habilitando nuevas versiones IPv6.

IPsec:

 Asegura las conexiones sobre el protocolo IP proporcionando mecanismos de seguridad de paquetes al protocolo IP. En IPv6 El IPsec es obligatorio.

IPX/SPX (internetwork packet Exchange/sequenced packet Exchange):

Estos protocolos permiten utilizar la dirección MAC como dirección de red entre los dispositivos en vez de implementar una nueva dirección lógica. Se utiliza en las redes Novell.

NetBEUI (net BIOS extended user interface):

Es el protocolo de Microsoft que implementa una serie de servicios de red conocidos como netBIOS y se utiliza en Windows. Consume pocos recursos de red, sin enrutamiento de paquetes pero proporciona control de error y puede albergar hasta 255 dispositivos.

Protocolos complementarios:

ARP (Adress Resolution Protocol):

Protocolo de la capa de red responsable de encontrar la dirección MAC que corresponde a una determinada dirección IP.

Proxy ARP:

Es una técnica para usar el ARP que permite hacer busquedas en distintas redes.

ICMP (Internet Control Message Protocol):

Es el subprotocolo de control y notificación de errores del Protocolo de Internet (IP). Como tal, se usa para enviar mensajes de error, indicando por ejemplo que un servicio determinado no está disponible o que un router o host no puede ser localizado. Dos comandos que utilizan este protocolo son Ping (direccion ip) y tracert (direccion ip)

3.- IPv4

1- Formato de paquete: 

Esta dividido en 2 partes: 

Cabecera: Tiene una parte obligatoria y otra opcional. La parte obligatoria la constituyen las 5 primeras filas del paquete, hasta la dirección IP de destino, lo que da un total de 160 bits (20 bytes).

Todos los campos que contiene la cabecera:

-Versión: Indica la versión del datagrama de (4 bits), Siempre vale lo mismo (0100). Este campo describe el formato de la cabecera utilizada.

-Longitud de la cabecera: Longitud de la cabecera, en palabras de 32 bits. Su valor mínimo es de 5 bits (5x32 = 160 bits, 20 bytes) para una cabecera correcta, y el máximo de 15 bits (15x32 = 480 bits, 60 bytes).

-Tipo de servicio: (8 bits) Indica una serie de parámetros sobre la calidad de servicio deseada durante el tránsito por una red. Algunas redes ofrecen prioridades de servicios, considerando determinado tipo de paquetes "más importantes" que otros (en particular estas redes solo admiten los paquetes con prioridad alta en momentos de sobrecarga). 

-Longitud del paquete: (16 bits) Es el tamaño total, en octetos, del datagrama, incluyendo el tamaño de la cabecera y el de los datos. (2^16-1=65535) El tamaño mínimo de los datagramas usados normalmente es de 576 octetos (64 de cabeceras y 512 de datos).

 Una máquina no debería enviar datagramas menores o mayores de ese tamaño a no ser que tenga la certeza de que van a ser aceptados por la máquina destino.

-Identificación:  (16 bits) Es el tamaño total, en octetos, del datagrama, incluyendo el tamaño de la cabecera y el de los datos. El tamaño mínimo de los datagramas usados normalmente es de 576 octetos (64 de cabeceras y 512 de datos). 

Una máquina no debería enviar datagramas menores o mayores de ese tamaño a no ser que tenga la certeza de que van a ser aceptados por la máquina destino.

-Flags: Actualmente utilizado sólo para especificar valores relativos a la fragmentación de paquetes. Los 3 bits (por orden de mayor a menor peso) son:

bit 0: Reservado; debe ser 0

bit 1: 0 = Divisible, 1 = No Divisible (DF)

bit 2: 0 = Último Fragmento, 1 = Fragmento Intermedio (le siguen más fragmentos) (MF)

-Posición del fragmento: En paquetes fragmentados indica la posición, en unidades de 64 bits, que ocupa el paquete actual dentro del datagrama original. El primer paquete de una serie de fragmentos contendrá en este campo el valor 0.

-TTL: Indica el máximo número de enrutadores que un paquete puede atravesar. Cada vez que algún nodo procesa este paquete disminuye su valor en 1 como mínimo, una unidad. 

Cuando llegue a ser 0, el paquete será descartado.

-Protocolo: Indica el protocolo de las capas superiores al que debe entregarse

-Cheksum: Se recalcula cada vez que algún nodo cambia alguno de sus campos (por ejemplo, el Tiempo de Vida). El método de cálculo -intencionadamente simple- consiste en sumar en complemento a 1 cada palabra de 16 bits de la cabecera (considerando valor 0 para el campo de suma de control de cabecera) y hacer el complemento a 1 del valor resultante.

-IP origen: (32 bits) indica la IP de la estación origen

-IP destino: (32 bits) indica la IP de la estación destino

-Relleno opcional: Dado que no es un campo obligatorio, no todos los routers lo interpretan, por tanto se debe especificar muy claramente qué se quiere hacer.

Datos: Son los datos que transporta el paquete. Si el paquete crece mucho debido a los datos que lleva, se usa un método conocido como fragmentación de paquetes IP.

2- Formato de una dirección IP:

Esta formada por 32 números binarios agrupados en 4 bytes. Para poder recordarlas más fácilmente, las direcciones IP se expresan en números decimales separados por puntos.

3- Redes con clase: 

Dependen del número de red y el del host, las direcciones IP se agrupan en clases. Existen cinco tipos que reciben el nombre de clase A, B, C, D y E. Sirve para definir el tamaño de cada parte de la IP.

- Clase A: Las direcciones de clase A contienen 8 bits para direccionar la parte de red y 24 bits para direccionar la parte de host. El primer bit de la dirección de red siempre ha de valer 0.

- Clase B: Las direcciones de clase B contienen 16 bits para la parte de red y 16 bits para la parte de host. Los 2 primeros bits de la dirección de red siempre tienen que valer 10.

- Clase C: Las direcciones de clase C contienen 24 bits para la parte de red y 8 bits para la parte de host. Los 3 primeros bits de la dirección de red siempre tienen que valer 110.

- Clase D: Las direcciones de clase D contienen 8 bits para la parte de red y 24 bits para la parte de host. Los 4 primeros bits de la direccion de red siempre valen 1110.

- Clase E: Las direcciones de clase E contienen 8 bits para la parte de red y 24 para la parte de host. Los 4 primeros bits de la dirección de red siempre valen 1111.

4- Direcciones IP especiales:

Existen 2 direcciones especiales:

- La dirección de red o de cable: Hace referencia a toda la red y el router la utiliza cuando comunica una red a través de Internet. Consiste en colocar toda la parte de host de una dirección IP a 0.

- La dirección de difusión o Broadcast: Es utilizada por los equipos cuando quieren que su datagrama sea visto por todos los dispositivos de la misma LAN. Consiste en colocar toda la parte de host de una dirección IP a 1

 

5- Direcciones IP públicas y privadas: 

Públicas: Un numero de dirección IP pública viene dado por uno de los cinco organismos encargados de proporcionar direcciones IP, los regional internet registry. Darán lugar a redes públicas y tienen acceso directo a Internet.

Privadas: Son números especiales que pueden utilizar los administradores de redes sin solicitar permiso a ninguna organización. Definirán redes privadas que proporcionan conectividad dentro de la misma red, pero no acceso instantáneo a internet. 

6.- NAT:

Es una herramienta utilizada para los routers para proporcionar conectividad a Internet a redes definidas con direcciones privadas.

Tiene la capacidad de generar varias conexiones simultáneas con un dispositivo remoto. Para realizar esto, dentro de la cabecera de un paquete IP, existen campos en los que se indica la dirección origen y destino. Esta combinación de números define una única conexión.

7- Superneeting y subneeting:

- Superneeting: Es la utilización de bloques contiguos de espacios de dirección de clase C para simular un único y a la vez gran espacio de direcciones.

- Subneeting: En el interior se divide la LAN en LANs mas pequeñas interconectadas por routers.Desde fuera es como si no huviera canviado.Cada subred funciona como si fuese una red independiente.

 4.- IPv6

Surge la necesidad de crear el IPv6 por qué la versión 6 proporciona unas mejoras sustanciales sobre el IPv4 y está destinado a sustituirlo plenamente.

1- Formato de un paquete:

- Clase de tráfico: Se le conoce también como prioridad o clase. El valor de este campo especifica el tipo de tráfico que contiene el paquete. Si su valor es de 8 y 15, indica que el tráfico es de audio o vídeo.

- Etiqueta de flujo: El flujo se define como una secuencia de paquetes que van desde un mismo origen a un mismo destino.

- Longitud de carga útil: Sustituye al campo longitud del paquete de IPv4. La función que realiza es la misma, especifica la cantidad de datos que transporta el paquete que tiene un máximo de 65 536 bytes.

- Siguiente cabecera: este campo sustituye al campo protocolo de IPv4. La función que realiza es prácticamente idéntica, ya que indica el tipo de cabecera que sigue a la cabecera fija de IPv6.

- Límite de saltos: Sustituye al campo tiempo de vida de IPv4. Su función es la misma, colocar un contador que irá disminuyendo a medida que el paquete vaya saltando por los diversos routers. Cuando se pone a 0 el router que lo tiene lo ha de descartar

2- Formato de las direcciones IP:

Las direcciones IPv6 están formadas por 128 bits. Para facilitar su anotación se expresan en números hexadecimales agrupados de cuatro en cuatro y cada grupo está separado por dos puntos (:). Para representar un número hexadecimal se necesitan 4 binarios, las direcciones IPv6 vendrán expresadas por 32 números hexadecimales.

2674.ac09:12a3:04d3:2031:8a05:1759:2410

3- Direcciones IP especiales:

Existen 2 direcciones especiales:

- Direcciones unicast: Son las que van dirigidas a una única interfaz de red.

- Direcciones multicast: Son las que van dirigidas a un grupo de interfaces de red. El formato de estas direcciones supone colocar el primer byte a 11111111, por tanto este tipo de direcciones siempre empezarán por FF. No se puede utilizar nunca una dirección multicast como origen.

4- Asignación de direcciones IPv6:

La IANA es la organización encargada de distribuir el espacio de direcciones de IPv6. Su función principal es la asignación de grandes bloques a los RIR, que serán los encargados de asignar bloques de Internet a los proveedores locales.

5- Convivencia de IPv6 con IPv4:

El protoclo IPv4 estaba formado por direcciones de 32 bits. Esto da un total de 2 elevado a 32= 4294967296, que no cubre ni siquiera la cantidad de personas que hay en el mundo.

Se podría decir que el IPv4 ha muerto por la gloria alcanzada, ya a principios del 2010 solo el 10 % de direcciones IP estaban sin asignar. En Febrero de 2011, la IANA asignó el ultimo bloque de 33 millones de direcciones a la APNIC, que es la RIR encargada de proporcionar direcciones en Asia. La entrada de este mercado, que posee una gran densidad de población, el lo que esta precipitando el final de IPv4.

Para la correcta transmisión entre IPv4 y IPv6 se utilizan diferentes mecanismos:

- Doble pila: Este mecanismo, consiste en implementar las dos pilas de protocolos de una manera independiente.

- Túneles: Este mecanismo se utiliza cuando existen redes aisladas que únicamente funcionan a nivel de IPv4. La técnica de tipo túnel consiste en encapsular los paquetes IPv6 dentro de paquetes IPv4, usando IPv4 como una capa que lo enlaza hacia IPv6.

- Traducción: El proceso de traducción se basa en el uso de un NAT ampliado para dar cabida al protocolo IPv6.