IP reference

Referencia Técnica de Redes, Protocolos, Modelo OSI, TCP/IP, y otras tecnologías.

Posts Tagged ‘Internetworking’

Data Link Layer, el hardware.

Posted by Luis R. en 2008/09/21

En la capa de enlace de datos operan los switches y los bridges, y son hardware de aplicación específica ya que usan procesadores y circuitos que son diseñados únicamente para esta tarea. (application-specific integrated cirtuit), y es lo que permite que los switches alcancen velocidades de proceso de Gigabits con latencias muy bajas.

Menciono brevemente los dispositivos en una entrada previa:

https://ipref.wordpress.com/2008/06/05/dispositivos-de-red-capa-de-enlace-de-datos/

El proceso es el siguiente:

El switch recibe un frame y lee su encabezado, determina su origen y lo pone en su tabla para recordar de que puerto provino; entonces, busca el destino en esa misma tabla y envía el frame hacia el puerto asociado a esa dirección MAC; en caso de desconocer el destino, el frame es enviado a todos los puertos excepto al de origen, y cuando reciba un nuevo frame con esa dirección MAC de origen, sabrá de que puerto proviene, y la agregará a su tabla, por lo que conocerá donde está ubicado ese host. Así van formando su tabla de MAC addresses que ayuda a disminuir el tráfico en la red y a formar un mapa de la misma. Todos los dispositivos que reciben este mensaje están en un dominio de Broadcast, y si tenemos muchos mensajes de broadcast, afectarán el desempeño de la red.

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La Capa de Enlace de Datos

Posted by Luis R. en 2008/09/21

La capa de enlace de datos (data link layer) provee la transmisión física de los datos y se encarga de detectar errores, de la topología de la red y del control de flujo; es decir, se encarga de que los mensajes lleguen a sus destinatarios usando la dirección física (MAC address) y traduce los mensajes de la capa de red en bits que la capa física transmitirá.

Los mensajes son divididos en fragmentos que se llaman marco de datos (data frames) y yo me referiré a ellos por su nombre en inglés, ya que considero que parte de entender una materia es conocer su lenguaje técnico. Cada frame, al igual que las unidades de datos de capas superiores (PDU o packet data unit) contienen un encabezado, al que se le agrega la información del destino y el origen (en direcciones MAC, no IP), pero en este caso, tenemos un elemento de empaquetamiento al final, que sirve para detectar errores y es el Cyclic Redundancy Check (CRC revisión de redundancia cíclica) y que es un número que se calcula a través del valor de los bits contenidos dentro del mensaje; en caso de que al recibir el frame y recalcular el CRC, éste no coincida con el enviado, se notificará para que sea transmitido nuevamente.

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La Capa de Aplicación

Posted by Luis R. en 2008/09/17

Application Layer, OSI layer 7

La capa de aplicación es donde ocurre toda la interacción del usuario con la computadora, y por ejemplo, cualquier browser funciona aún sin el stack de TCP/IP instalado, sin embargo, el browser (google chromemozilla firefoxinternet exploreropera) no es parte de la capa de aplicación, sino que es el programa que se comunica con dicha capa.
Por ejemplo, al hacer la consulta de un documento local de html con el browser no hay comunicación hacia el exterior, sin embargo, al hacer la consulta de un documento remoto se hace uso del protocolo http (hyper text transfer protocol); o podemos transferir archivos por medio de FTP (file transfer protocol) o por medio de TFTP (trivial file transfer protocol). Cada vez que solicitamos una comunicación de ese tipo, el browser interactúa con la capa de aplicación que a su vez sirve de interfase entre las aplicaciones del usuario y el stack de protocolos que le va a proveer la comunicación con ayuda de las capas inferiores.

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La capa de Red (network layer)

Posted by Luis R. en 2008/09/16

La Capa de Red maneja el direccionamiento, da seguimiento de la ubicación de los dispositivos en la red y determina la mejor manera de mover datos; es decir, la capa de red maneja la comunicación entre dispositivos que no están conectados directamente. Los routers trabajan en la capa de red específicamente.

network layer

network layer

Interfase o interfaz (interface), es la puerta de salida de un paquete hacia una red específica.

Métrica (metric), es la distancia a una red remota y diferentes protocolos de ruteo usan diferentes métodos para calcular esta distancia; algunos cuentan los saltos, otros usan una mezcla del acho de banda, la latencia o hasta un reloj. Un salto es un router que un paquete cruza para llegar a su destino.

Dirección de Red (network address); direcciones de red específicas por protocolo. Un router debe mantener direcciones de red para protocolos individuales debido a que cada protocolo de ruteo da seguimiento a la red con un esquema de direcionamiento distinto (IP, IPv6 e IPX por ejemplo).

Los paquetes de datos (data packets) transportan datos de los usuarios a través de toda la red y se hace mediante protocolos de soporte, llamados protocolos ruteables (routed protocols); por ejemplo, IPX, IP e IPv6.

Los paquetes de actualización de rutas (route update packets) se usan para que entre routers vecinos se notifiquen entre si las redes que tienen directamente conectadas o que conocen a través de algún destino y sirven para que los routers construyan y mantengan las tablas de ruteo. Los protocolos que usan la actualización de rutas se llaman protocolos de ruteo (routing protocols) y entre los más comunes tenemos a RIP, RIPv2, EIGRP y OSPF. Lee el resto de esta entrada »

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Ventajas de los Modelos de Referencia

Posted by Luis R. en 2008/07/27

El Modelo de Referencia OSI es jerárquico, y de cualquier otro modelo se pueden obtener las mismas ventajas, y su objetivo principal es que las redes de diferentes fabricantes puedan operar en conjunto. Algunas de las ventajas son:

  • Divide los procesos de comunicación de la red en pequñas porciones que son más simples de analizar, permitiendo desarrollar componentes, diseñar y resolver problemas para una capa específica de la red.
  • Evita que cambios en una capa afecten a otras capas, facilitando el desarrollo.
  • Permite que distintos tipos de hardware y software de red se comuniquen entre si.
  • Permite que los desarrollos de múltiples fabricantes se comuniquen entre si por medio de la estandarización de los componentes de red.

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Soportando las aplicaciones de TCP/IP

Posted by Luis R. en 2008/06/07

Además de incluir a TCP, IP, y UDP, la pila de protocolos TCP/IP incluye también aplicaciones que soportan otros servicios tales como transferencia de archivos, e-mail, ye ingreso remoto (remote login).

Algunas de las aplicaciones que TCP/IP soporta incluyen:

· Flow Control: si el transmisor está desbordando el buffer del receptor por transmitir demasiado rápido, el receptor descarta paquetes. Los acknowledgement fallidos alertan al transmisor para bajar la tasa de transferencia o dejar de transmitir.

· File Transport Protocol: FTP es un servicio confiable y orientado a la conexión que usa TCP para transferir archivos entre sistemas que soportan FTP. FTP también soporta la transferencia binaria bidireccional y transferencias de archivos ASCII.

· Trivial File Transfer Protocol: TFTP es un servicio no orientado a conexión que usa UDP. Los ruteadores usan TFTP para transferir archivos de configuración e imágenes de Cisco IOS, y para transferir archivos entre sistemas que soportamn TFTP.

· Terminar Emulation (Telnet): telnet provee la capacidad de acceder remotamente a otra computadora. Telnet permite a un usuario entrar en un host remotoy ejecutar comandos.

Los protocolos TCP/IP: soportan las aplicaciones y utilidades que abarcan el internet.

Application

File transfer: FTP*, TFTP*, NFS

E-mail: SMTP

Remote Login: Telnet*, rlogin*

Network Management: SNMP*

Name Management: DNS*

Transport

Network

Data Link

Physical

*usados por el ruteador

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UDP, sus funciones

Posted by Luis R. en 2008/06/07

El protocolo User Datagram Protocol, es una expansión de las primeras versiones de la suite de protocolos de IP. Antes consistía dicha suite en TCP e IP solamente, aunque IP no era diferenciado como un servicio separado. Sin embargo, algunas aplicaciones tenían una necesidad de puntualidad más que de precisión. En otras palabras, la velocidad era más importante que la recuperación de paquetes. En transferencias de video o audio en tiempo real, unos cuantos paquetes perdidos son tolerables. Recuperar paquetes crea una excesiva saturación que reduce el desempeño.

Para acomodar este tipo de tráfico, los arquitectos de TCP rediseñaron la suite de protocolos para incluir a UDP. El direccionamiento básico y el servicio de expedición de paquetes en la capa de red era IP. TCP y UDP están en la capa de transporte arriba de IP, y ambos usan los servicios de IP.

UDP ofrece sólo servicios mínimos, no garantizados de transporte, y da a las aplicaciones acceso directo a la capa de IP. UDP es usado por aplicaciones que no requieresn el nivel de servicio de TCP, o que quieren usar servicios de comunicación tales como entrega por multidifusión o difusión, no disponibles en TCP.

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TCP, sus funciones

Posted by Luis R. en 2008/06/07

TCP es un protocolo orientado a conexión que provee control de flujo y servicios de entrega de datos confiables.

Los servicios provistos por TCP corren en el anfitrión (host) de cualquiera de los extremos de una conexión, no en la red. Por lo tanto, TCP es un protocolo para manejar conexiones de extremo a extremo, y como una serie de conexiones de extremo a extremo pueden existir a través de una serie de conexiones punto a punto, estas conexiones extremo-extremo son llamadas circuitos virtuales. Éstas son las características de TCP:
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Definiendo TCP/IP

Posted by Luis R. en 2008/06/07

TCP/IP se refiere a la familia completa de protocolos, de los cuales, TCP e IP son sólo dos.

TCP provee transferencias transparentes de datos entre sistemas finales usando los servicios de la capa de red inferior para mover los paquetes entre los dos sistemas comunicantes. TCP es un ejemplo de protocolo de la capa de transporte. IP es un ejemplo de la protocolo de la capa de red.

Application

 

FTP,

Telnet

SMTP

 

DNS, SNMP

Presentation

 

NetBIOS

Session

 

Transport

TCP

 

Network

IP

OSPF

IGRP

RIP

INT, IS-IS

ICMP

Data-Link

ARP, RARP, SNAP

Physycal

Many Physical Implementations

                 

Similar al modelo OSI/ISO, TCP/IP separa una suite completa de protocolosde red en un número de tareas. Cada capa corresponde a diferentes aspectos de la comunicación. Conceptualmente, es útil ver a TCP/IP como una pila de protocolos.

Una pila de protocolos está organizada de tal manera que el nivel más alto de comunicación reside en la capa de arriba. Por ejemplo, la capa más alta puede negociar con las aplicaciones para distribuir tramas de audio o video, mientras que la capa más baja puede lidiar con voltajes o señales de radio. Cada capa en la pila se construye sobre los servicios de la capa inmediata inferior.

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Identificando los Componentes de un Datagrama IP.

Posted by Luis R. en 2008/06/07

IP transfiere la información en forma de paquete, el protocolo de internet  define el formato de dicho paquete. Las primeras 5 ó 6 palabras de 32 bits son de información de control y se llama header (encabezado).Hay varios campos en un datagrama de IP, por default el encabezado tiene 5 palabras de largo, la sexta es opcional. La longitud del encabezado es variable, así que se incluye un campo llamado IP Header Lenght (IHL) que indica la longitud en pabras. A continuación se explican los campos contenidos en el header de IP y su longitud.

 

Byte 1

Byte 2

Byte 3

Byte 4

Word 1

Ver.

IHL

Service Type

Packet Lenght

Word 2

Identification

Flag

Fragment Offset

Word 3

Time To Live

Protocol

Header Checksum

Word 4

Source Address

Word 5

Destination Address

Word 6

Options

Padding

bits

1

2

3

4

5

6

7

8

1

2

3

4

5

6

7

8

1

2

3

4

5

6

7

8

1

2

3

4

5

6

7

8

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