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CLASES DE SUBREDES
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Clasificación de las redes por su ámbito
Distancia entreprocesadores
Procesadores ubicadosen el mismo ...
Ejemplo
1 m Sistema Multiprocesador
10 m HabitaciónLAN100 m Edificio
1 Km Campus
10 Km Ciudad MAN (o WAN)
100 Km PaísWAN1.000 Km Continente
10.000 Km Planeta
REDES DE ÁREA LOCAL O LAN
(LOCAL AREA NETWORK)
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Características:Generalmente son de tipo broadcast (medio compartido) y con
alto ancho de bandaCableado normalmente propiedad del usuarioDiseñadas inicialmente para transporte de datos
Ejemplos:Ethernet (IEEE 802.3): 1, 10, 100, 1000 Mb/s, 10GEToken Ring (IEEE 802.5): 1, 4, 16, 100 Mb/sFDDI: 100 Mb/sHIPPI: 800, 1600, 6400 Mb/sFibre Channel: 100, 200, 400, 800 Mb/sRedes inalámbricas por radio (IEEE 802.11): 1, 2, 5.5, 11 Mb/s
Topología en bus (Ethernet) o anillo (Token Ring, FDDI)
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TOPOLOGÍAS LAN TÍPICAS
Bus(Ethernet) Anillo
(Token Ring, FDDI)
Cable
Ordenador (Host)
Ordenador (Host)
Cable
REDES DE ÁREA EXTENSA O WAN (WIDE AREA NETWORK)
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Se caracterizan por utilizar normalmente medios telefónicos, diseñados en principio para transportar la voz.
Son servicios contratados normalmente a operadoras (Telefónica, Rete visión, Ono, BT, Uni2, etc.).
Las comunicaciones tienen un costo elevado, por lo que se suele optimizar su diseño y los anchos de banda son limitados.
Normalmente utilizan enlaces punto a punto temporales o permanentes, salvo las comunicaciones vía satélite que son broadcast. También hay servicios WAN que son redes de conmutación de paquetes.
CLASIFICACIÓN DE LAS REDES
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Redes LAN Redes WAN
Redes broadcast
Ethernet, Token Ring, FDDI
Redes vía satélite, redes CATV
Redes de enlaces punto a punto
HIPPI, LANs conmutadas
Líneas dedicadas, Frame Relay, ATM
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WAN (red de enlaces punto a punto)
LAN (red broadcasto LAN conmutada)
Host Router
Subred
Escenario típico de una red completa (LAN-WAN)
El Modelo de referencia OSI de ISO (OSIRM)
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Fue definido entre 1977 y 1983 por la ISO (International Standards Organization) para promover la creación de estándares independientes de fabricante. Define 7 capas:
Capa de Aplicación
Capa Física
Capa de Enlace
Capa de Red
Capa de Transporte
Capa de Sesión
Capa de Presentación
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Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Aplicación
Transporte
Internet
Host-red
Comparación de modelos OSI, TCP/IP e híbrido
OSI TCP/IP
Aplicación
Transporte
Red
Enlace LLC
MAC
Física
HíbridoWAN LAN
Har
dw
are
Fir
mw
are S
oft
war
e
Sis
t. O
per
ativ
oP
rog
r. d
e u
suar
io
10
Telnet FTP DNS SMTP
UDPTCP
IP
ARPANET SATNET LANPacket
Capa(nombre OSI)
Aplicación
Transporte
Red
Física yEnlace
Protocolos
Redes
Protocolos y redes del modelo TCP/IP inicial
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Cabecerade enlace
Datagrama IP
Cola de enlace
Cabec.IP
Segmento TCP
Cabec.TCP
Datos aplicación
Elementos de datos en el modelo TCP/IP
SegmentoTCP
DatagramaIP
Trama
20bytes
20bytes
14bytes
4bytes
Los valores que aparecen para el nivel de enlace se aplican al caso de Ethernet.Según el tipo de red puede haber pequeñas variaciones
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Acceso a un servidor Web desde un cliente en una LAN Ethernet (modelo TCP/IP)Capa
1
2
3
4
HTTP
TCP
IP
IEEE 802.3
Sockets
Winsock
Cliente Servidor
Aplicación
Transporte
Enlace
Red
Física
Sockets
Winsock
Aplicación
Transporte
Enlace
Red
Física
IEEE 802.3
5
13
Aplicación
Acceso a un servidor Web a través de una conexión remota (modelo híbrido)
Capa
1
2
3
4
HTTP
TCP
IP
Cliente Servidor
Transporte
Enlace
RedIP IP
PPP
IEEE802.3
IEEE802.5V.35
Física
Aplicación
Transporte
Enlace
Red
Física
Enlace
Red
Física
Enlace
Red
Física
IEEE802.5
IEEE802.3
LANEthernet
LANToken Ring
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Servicio orientado y no orientado a conexión
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Un Servicio orientado a conexión (CONS) establece el canal antes de enviar la información. Ejemplo: llamada telefónica.
Un Servicio no orientado a conexión (CLNS) envía los datos directamente sin preguntar antes. Si la comunicación no es posible los datos se perderán. Ejemplo: servicio postal o telegráfico
Servicios de comunicación WAN
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Pueden ser de tres tipos:Líneas dedicadas. El enlace está dedicado de
forma permanente con un caudal reservado, se use o no.
Conmutación de circuitos. La conexión solo se establece cuando se necesita, pero mientras hay conexión el caudal está reservado al usuario tanto si lo usa como si no. Se aprovecha mejor la infraestructura.
Conmutación de paquetes (o de circuitos virtuales). El ancho de banda disponible es compartido por diversos circuitos, de forma que se multiplexa tráfico de diferentes usuarios; el ancho de banda no está reservado y la infraestructura se aprovecha de manera óptima.
Servicios de comunicación WAN
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Líneas dedicadasEs la solución más simple, máximo rendimientoAdecuada si hay mucho tráfico de forma continuaCosto proporcional a la distancia y a la capacidad (tarifa
plana)Velocidades: 64, 128, 256, 512 Kb/s, 2 Mb/s, 34 Mb/s
(simétricos full-dúplex)Conmutación de circuitos (Red Telefónica
Conmutada, RTC). Puede ser:RTB (Red Telefónica Básica): hasta 56/33,6 Kbps
(asimétrico)RDSI (o ISDN): canales de 64 KbpsGSM: 9,6 KbpsCosto proporcional al tiempo de conexión (y a la distancia)
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Red de conmutación de paquetes orientada a conexión (con circuitos
virtuales)
DTE
DTE: Data Terminal EquipmentDCE: Data Communications Equipment
Línea punto a punto
Switch
SwitchSwitch
DCE
Host
DTE
DTE
DCE
DCE
DCE
DCE
DCE
Host
DTE
Router
Switch Switch
Switch
Host
Host
Host
Circuito virtual
B-ISDN y ATM
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RDSI (o ISDN, Integrated Services Digital Network) es una red que integra voz y datos digital.
B-ISDN (o RDSI-BA) es un concepto: red de alta capacidad con posibilidad de cursar tráfico multimedia (voz, datos, video, etc.)
En 1986 la CCITT, actualmente ITU-T, eligió la tecnología ATM para implementar las redes B-ISDN
ATM es un servicio de conmutación de celdas (paquetes pequeños y todos del mismo tamaño). Especialmente adaptado para tráfico a ráfagas (‘bursty traffic’)Una celda 53 bytes (5 de cabecera y 48 de datos).A nivel físico utiliza preferentemente SONET/SDH (155,52
Mb/s)Gran control sobre tipos de tráfico, posibilidad de negociar
prácticamente todos los parámetros de QoS, prioridades, etc.La creación del ATM Forum en 1991 implicó a los fabricantes
de equipos, lo cual dio un gran impulso a la tecnología ATM.
características de ATM
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Utiliza celdas (tamaño fijo)Servicio orientado a conexiónSoporta multitud de facilidades de
controlTecnología WAN utilizada también en
LAN (ej LANE o Classical IP over ATM), a diferencia de X.25 o Frame Relay
Celdas (53 bytes)
Voz
Datos
Vídeo
Nivel de red en Internet
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El Nivel de Red en Internet está formado por:El protocolo IP: IPv4, IPv6Los protocolos de control, ej.: ICMP, ARP, RARP,
BOOTP, DHCP, IGMPLos protocolos de routing, ej.: RIP, OSPF, IS-IS,
IGRP, EIGRP, BGPToda la información en Internet viaja en
datagramas IP (v4 ó v6)
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Versión Lon.Cab. DS Longitud total Identificación DF MF Desplaz.fragmento
Tiempo de vida Protocolo Checksum Dirección de origen Dirección de destino
Opciones (de 0 a 40 bytes)
Cabecera de un datagrama IPv4
Versión: siempre vale 4, por ser IPv4. En IPv6 vale 6
Longitud Cabecera: en palabras de 32 bits (mínimo 5, máximo 15)
Longitud total: en bytes, máximo 65535 (incluye la cabecera)
Identificación, DF, MF, Desplaz. Fragmento: campos de fragmentación
Tiempo de vida: contador de saltos hacia atrás (se descarta cuando es cero)
Checksum: de toda la cabecera (no incluye los datos)
32 bits
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Valor Protocolo Descripción
1 ICMP Internet Control Message Protocol
2 IGMP Internet Group Management Protocol
3 GGP Gateway-to-Gateway Protocol
4 IP IP en IP (encapsulado)
5 ST Stream
6 TCP Transmission Control Protocol
8 EGP Exterior Gateway Protocol
17 UDP User Datagram Protocol
29 ISO-TP4 ISO Transport Protocol Clase 4
80 CLNP Connectionless Network Protocol
88 IGRP Internet Gateway Routing Protocol
89 OSPF Open Shortest Path First
Algunos de los posibles valores del campo Protocolo
Fragmentación en IP
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Los fragmentos reciben la misma cabecera que el datagrama original salvo por los campos ‘MF’ y ‘Desplazamiento del Fragmento’.
Los fragmentos de un mismo datagrama se identifican por el campo ‘Identificación’.
Todos los fragmentos, menos el último, tienen a 1 el bit MF (More Fragments).
La unidad básica de fragmentación es 8 bytes. Los datos se reparten en tantos fragmentos como haga falta, todos múltiplos de 8 bytes (salvo quizá el último).
Toda red debe aceptar un MTU de al menos 68 bytes (60 de cabecera y 8 de datos). Recomendado 576 bytes
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Cab. ABCDEF GHIJKL MNOP
Cab. ABCDEF
Token Ring
E-net DIX Cab. GHIJKL Cab. MNOP
PPP Bajo Retardo
Cab. M Cab. N Cab. O Cab. P
Fragmentación múltiple de un datagrama IP
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Id Long DF MF Desplaz. Datos
Fragmento 1 XXX 1500 0 1 0 ABCDEF
Fragmento 2 XXX 1500 0 1 185 GHIJKL
Fragmento 3 XXX 1060 0 0 370 MNOP
DatagramaOriginal
XXX 4020 0 0 0 ABCDEF GHIJKL MNOP
Fragm. 3a XXX 292 0 1 370 M
Fragm. 3b XXX 292 0 1 404 N
Fragm. 3c XXX 292 0 1 438 O
Fragm. 3d XXX 244 0 0 472 P
Ejemplo de fragmentación múltiple
Token Ring
E-net DIX
PPP Bajo
Retardo
Grupos de 8 bytes
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0 Red(128)
Host (16777216)
10 Red (16384) Host (65536)
110 Red (2097152) Host (256)
1111 Reservado
1110 Grupo Multicast (268435456)
Clase
A
B
C
D
E
Rango
0.0.0.0127.255.255.255
128.0.0.0191.255.255.255
192.0.0.0223.255.255.255
224.0.0.0239.255.255.255
240.0.0.0255.255.255.255
32 bits
Formato de direcciones IP
Asignación de direcciones IP
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Las organizaciones obtienen sus números del proveedor correspondiente
Los proveedores los obtienen de los NICs (Network Information Center):www.arin.net: Américawww.ripe.net: Europawww.apnic.net Asia Pacifico
Los NICs dispone de una base de datos (whois) para búsqueda de direcciones IP
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Dirección Significado Ejemplo
255.255.255.255
Broadcast en la propia red o subred
0.0.0.0 cualquiera
Host a ceros Identifica una red (o subred) 147.156.0.0
Host a unos Broadcast en la red (o subred) 147.156.255.255
Red a ceros Identifica un host en esa red (o subred) 0.0.1.25
127.0.0.1 Loopback
224.0.0.1 Todos los hosts multicast
Direcciones IP especiales
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Red o rango Uso
127.0.0.0 Reservado (fin clase A)
128.0.0.0 Reservado (ppio. Clase B)
191.255.0.0 Reservado (fin clase B)
192.0.0.0 Reservado (ppio. Clase C)
224.0.0.0 Reservado (ppio. Clase D)
240.0.0.0 – 255.255.255.254
Reservado (clase E)
10.0.0.0 Privado
172.16.0.0 – 172.31.0.0 Privado
192.168.0.0 – 192.168.255.0
Privado
Direcciones IP reservadas y privadas (RFC 1918)
30IP: 193.146.62.7Rtr: 193.146.62.1
IP: 193.146.62.12Rtr. 193.146.62.1
IP: 193.146.62.215Rtr: 193.146.62.1
147.156.0.1
IP: 147.156.145.17Rtr: 147.156.0.1
LAN A147.156.0.0
LAN C193.146.62.0
LAN B213.15.1.0
193.146.62.1
213.15.1.1
IP: 213.15.1.2Rtr: 213.15.1.1
IP: 213.15.1.3Rtr: 213.15.1.1
Al estar todas las redes directamente conectadas no
hacen falta rutas
Un router conectando tres LANs
IP: 147.156.13.5Rtr: 147.156.0.1
IP: 147.156.24.12Rtr: 147.156.0.1
Subredes
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Dividen una red en partes mas pequeñas.Nivel jerárquico intermedio entre red y host‘Roba’ unos bits de la parte host para la
subred.Permite una organización jerárquica. Una
red compleja (con subredes) es vista desde fuera como una sola red.
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Dividamos la red 147.156.0.0 (clase B) en cuatro subredes:
147 . 156 Subred
Host
16 2 14
Bits subred Subred Máscara Rango
00 (0) 147.156.0.0 255.255.192.0 147.156.0.0 – 147.156.63.255
01 (64) 147.156.64.0 255.255.192.0 147.156.64.0 – 147.156.127.255
10 (128) 147.156.128.0 255.255.192.0 147.156.128.0 – 147.156.191.255
11 (192) 147.156.192.0 255.255.192.0 147.156.192.0 – 147.156.255.255
Máscara: 11111111 . 11111111 . 11 000000 . 00000000
255 . 255 . 192 . 0
Subredes
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Red Host
SubredesSuperredes
Las ‘superredes’ se definen mediante máscaras, igual que las subredes
Ej.: Red 195.100.16.0/21 (máscara 255.255.248.0)
Incluye desde 195.100.16.0 hasta 195.100.23.0
También se puede partir en trozos más pequeños partes de una clase A (de las que quedan libres). Por eso esta técnica se llama CIDR (Classless InterDomain Routing).
Superredes
CIDR
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Además de asignar grupos de redes C a las organizaciones se hace un reparto por continentes y países:Multi regional: 192.0.0.0 - 193.255.255.255 Europa: 194.0.0.0 - 195.255.255.255Otros: 196.0.0.0 - 197.255.255.255Noteamérica: 198.0.0.0 - 199.255.255.255Centro y Sudamérica: 200.0.0.0 - 201.255.255.255Anillo Pacífico: 202.0.0.0 - 203.255.255.255Otros: 204.0.0.0 - 205.255.255.255Otros: 206.0.0.0 - 207.255.255.255
Así se pueden ir agrupando entradas en las tablas de rutas
GRACIAS POR SU ATENCION
ELABORADO POR: HEIDY ALVARADO
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