1.Principios de Networking

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  • Ing. Honorio Candelario Emigdio

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    1.- PRINCIPIOS DE NETWORKING

    A. MAPA CONCEPTUAL

    Modelos conceptuales

    o Ventajas de los modelos de capas

    o Modelo TCP/IP

    Capas del modelo TCP/IP

    o Modelo OSI

    Capas del modelo OSI

    o Comparacin entre ambos modelos

    Capa fsica del modelo OSI

    o Medios de cobre

    Cable coaxial

    Cable de par trenzado de cobre

    o Medios de fibra ptica

    Fibra monomodo

    Fibra multimodo

    o Medios wireless

    Conexiones satelitales

    Wireless LAN con onda corta

    Wireless LAN infrarroja

    Wireless LAN con spred spectrum

    o Normativa de cableado estructurado

    Arquitectura Ethernet

    o Caractersticas comunes

    o Protocolo CSMA/CD

    o Nomenclatura y estndares

    o Autonegociacin de velocidad y full dplex

    Direccionamiento

    o Definicin de destinatarios

    o Direccionamiento fsico

    o Direccionamiento lgico

    Proceso de encapsulacin/ desencapsulacin

    o Definicin

    o Fases del proceso

    Composicin de una trama

    o Estructura general de la trama

    o Encabezado de una trama Ethernet II

    o Encabezado de un paquete IP

    o Encabezado de un segmento TCP

    o Encabezado de segmento UDP

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    El captulo de principios de networking no suele ofrecer mayores dificultades.

    Sin embargo, la comprensin de la mayor parte de los compuestos que en l se manejan es fundamental y

    determina la verdadera profundidad y comprensin que se alcance en los siguientes. Mucha de la informacin

    que se incorpora en estos temas es material de base no solo en el resto de los temas sino en toda la formacin

    que seguir a partir de aqu.

    Tablilla del valor decimal de cada uno de los 8 bits de un octeto

    Equivalencia entre dgitos decimales y hexadecimales:

    Mtodos rpidos de conversin numrica

    1.- Para convertir nmeros binarios a decimales

    Adems de los mtodos convencionales de conversin de binario a decimal, podemos implementar un mtodo

    simple (y por sobre todo rpido y seguro) para realizar estas operaciones.

    El punto de partida es el valor decimal de cada uno de los bits de un octeto que marcara ms arriba. Veamos el

    procedimiento a partir de un ejemplo.

    Se nos requiere convertir a notacin decimal la expresin binaria 1 1 0 0 0 0 1 1.

    1. Verifique el valor decimal que corresponde a cada unos de los dgitos binarios en uno:

    2. Sume el valor decimal que corresponde a los dgitos binarios en uno:

    128 + 64 + 2 + 1 = 195

    3. El resultado de la suma es la expresin en notacin decimal de la cifra binaria inicial:

    11000011 = 195

    Para obtener la expresin binaria de un nmero expresado originalmente en notacin decimal, se invierte el

    proceso. Siguiendo con nuestro ejemplo:

    Supongamos que se nos requiere convertir a notacin binaria la expresin decimal 195.

    128 64 32 16 8 4 2 1

    0

    0

    1

    1

    2

    2

    3

    3

    4

    4

    5

    5

    6

    6

    7

    7

    8

    8

    9

    9

    10

    a

    11

    b

    12

    c

    13

    d

    14

    e

    15

    f

    1

    128

    1

    64

    0

    32

    0

    16

    0

    8

    0

    4

    1

    2

    1

    1

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    1. Comience por verificar si el valor decimal de partida es mayor que el valor decimal del primer bit de la

    izquierda:

    195 > 128

    2. Reste ese valor decimal a la cifra inicial y coloque en uno el bit correspondiente a esa posicin en el octeto:

    195 128 = 67

    1 - - - - - - -

    Si no fuera as, reemplace esta posicin binaria por un cero.

    3. Verifique ahora que la cifra que obtuvo sea mayor que el valor decima del segundo bit de la izquierda:

    67 > 64

    Si no fuera as, reemplace esta posicin binaria por un cero.

    4. Contine utilizando el procedimiento del paso 3. Cuando la cifra resultado de la resta en menor que el valor

    de la siguiente potencia de 2, reemplace esa posicin en el octeto con un cero:

    67 64 = 3

    1 1 - - - - - -

    3 < 32

    1 1 0 - - - - -

    3 < 16

    1 1 0 0 - - - -

    3 < 8

    1 1 0 0 0 - - -

    3 < 4

    1 1 0 0 0 0 - -

    3 2 = 1

    1 1 0 0 0 0 1 -

    1 = 1

    1 1 0 0 0 0 1 1

    5. El resultado obtenido es la expresin en notacin binaria de la cifra decimal inicial:

    11000011 = 195

    La ventaja de este procedimiento es que utiliza las operaciones matemticas ms simples (sumas y restas), lo

    que da mayor seguridad y permite una revisin del clculo rpida y sencilla.

    2. Para convertir nmeros binarios a hexadecimales

    Otro tipo de conversin que es el de la notacin hexadecimal a binaria y viceversa.

    En este caso, adems de los mtodos convencionales de conversin, podemos utilizar el siguiente

    procedimiento que parte del hecho de que las conversiones solicitadas responden el valor hexadecimal de un

    byte.

    Un byte est compuesto de 8 bits, y se puede representar con 2 dgitos hexadecimales u 8 dgitos binarios:

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    11111111 = 0xFF

    Tenga presente que en la representacin de un numero hexadecimal, los dgitos 0x no

    tienen valor son solamente indicativos. Sealan que lo que sigue a continuacin esta en

    notacin hexadecimal.

    En este caso, es conveniente tener presente la equivalencia entre dgitos decimales y hexadecimales que

    sealara antes. Veamos este nuevo procedimiento a partir de un ejemplo:

    Se nos requiere la conversin a notacin binaria del valor hexadecimal 0xA4

    1. Separe ambos dgitos hexadecimales y convirtalos a su valor decimal:

    Hexadecimal: A 4

    Decimal: 10 4

    2. Escriba el valor de cada digito hexadecimal en notacin binaria:

    Hexadecimal: A 4

    Binario 1010 0100

    3. Una los dos nmeros binarios que obtuvo en el paso anterior, para obtener el octeto completo:

    10100100

    4. Si desea obtener el valor decimal correspondiente, convierta este nmero binario a su notacin decimal

    utilizando el procedimiento explicado con anterioridad.

    10100100 = 164

    Si requiere convertir un valor expresado en notacin binaria a notacin hexadecimal, siga el siguiente

    procedimiento:

    Se pide que convierta el valor 10100100 en notacin binaria a notacin hexadecimal:

    1. Divida el octeto en dos porciones de 4 dgitos cada una.

    10100100

    1010 0100

    2. Convierta cada grupo de 4 dgitos a su valor decimal:

    1010 0100

    10 4

    3. Escriba a hora el digito hexadecimal correspondiente a cada una de las cifras decimales:

    10 4

    A 4

    4. Para obtener el valor final del byte representado en formato hexadecimal, una ambos dgitos y agregue

    al inicio los caracteres 0x:

    0xA4

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    Desarrollo.

    Un elemento fundamental para la comprensin de los procesos involucrados en la transmisin de datos sobre

    medios de networking son los modelos tericos que permiten explicar y comentar la funcin de cada uno de los

    elementos que intervienen en la comunicacin.

    Muchos son los modelos desarrollados hasta el momento: el modelo SNA, el modelo Novell NetWare, el modelo

    TCP/IP, el modelo OSI, etc. La mayora de ellos son modelos de capas que dividen las diferentes tareas en

    mdulos independientes, lo que facilita la comprensin y por sobre todo el desarrollo.

    De estos modelos, dos son los que nos importan el modelo TCP/IP y el modelo OSI para el desarrollo del curso.

    Modelo TCP/IP

    El modelo TCP/IP es un modelo en capas desarrollado inicialmente para facilitar el establecimiento de

    comunicaciones extremo a extremo.

    Es el modelo de aplicacin en internet. Por este motivo es el ms difundido, y muchos de los protocolos

    originales de internet refieren a este modelo de capas. En la actualidad sigue siendo de gran aplicacin, aunque

    en trminos generales se prefiere el modelo OSI para el estudio y anlisis.

    Ms all de su totalidad como modelo, tambin se suele denominar TCP/IP a un conjunto de protocolos que

    trabajan a partir de la implementacin del protocolo TCP en capa de transporte y el protocolo IP en la capa de

    internet.

    TCP/IP- Es la suite de protocolos estndar finalmente implementados por la comunidad de ARPANet.

    OSI - Modelo estndar desarrollado por la ISO y publicado en el ao 1984 a partir de los modelos DecNet, SNA

    y TCP/IP.

    En el modelo TCP/IP

    Capa de aplicacin - En ella se desarrollan procesos de alto nivel referidos a la presentacin,

    codificacin y control del dialogo. Es el equivalente de las capas de Aplicacin, Presentacin y Sesin

    del modelo OSI.

    Capa de transporte Proporciona servicios de transporte de datos entre origen y destino creando un

    circuito virtual entre esos dos puntos. En esta capa se segmentan y reensamblan los datos, y se

    implementan servicios de windowing y secuenciacin con acuses de recibo para controlar el flujo de

    datos y corregir errores en la transmisin.

    Capa de internet - Su objetivo es proporcionar direccionamiento jerrquico y encontrar la mejor ruta

    entre origen y destino.

    Capa de Acceso a Red Tambin llamada de Host a Red. Controla todos los aspectos relacionados al

    enlace fsico con los medios de red. Define la interfaz con el hardware de red para tener acceso al

    medio de transmisin. Rene las capas de Enlace de Datos y Fsica del modelo OSI.

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    TCP/IP OSI Protocolos

    Procesos de Aplicacin

    Aplicacin Telnet, HTTP, SNMP, SMTP

    Presentacin JPG - MP3

    Sesin NFS, Linux, X-Windows

    Transmisin Transporte TCP,UDP

    Internet Red ICMP,ARP, RARP, IP

    Acceso a Red Enlace de Datos Ethernet ,PPP, HDLC

    Fsica RJ-45, V-35

    MODELO OSI

    Fue creado por la ISO a principios de la dcada de 1980 para solucionar los problemas surgidos por el

    desarrollo de diferentes estndares de la mano de diferentes fabricantes (SNA de IBM, Modelo de DECNet,

    etc.).

    Es el modelo de arquitectura primaria para redes. Describe como lo datos y la informacin de la red fluyen

    desde una terminal, a travs de los medios de red, hasta otra terminal.

    Con este objetivo divide el proceso global en grupos lgicos ms pequeos de proceso a los que denomina

    capas o layers Por este motivo se habla de una arquitectura de capas.

    7 Capa de Aplicacin

    6 Capa de Presentacin

    5 Capa de Sesin

    4 Capa de transporte

    3 Capa de Red

    2 Capa de Enlace de Datos

    1 Capa de Fsica

    Ventajas de un modelo de capas

    o Permite la interoperabilidad de diferentes fabricantes.

    o Divide las operaciones complejas de la red en tareas ms fcilmente administrables y especificas.

    o Permite introducir cambios en una capa sin requerir cambios en la totalidad.

    o Permite el desarrollo de interfaces estndar que facilitan la interoperabilidad.

    o Define interfaces estndar para la integracin plug and play de diferentes fabricantes.

    o Permite realizar especificaciones que ayudan al proceso de la industria.

    o Facilita la resolucin de fallos.

    Atencin: Se refiere indistintamente a ambos modelos como el modelo de capas. Recuerde que la capa de Red del modelo OSI, se denomina Internet en el modelo TCP/IP, esto lo ayudar a ubicarse.

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    7-Capa de Aplicacin

    La principal funcin de la Capa de Aplicacin es brindar servicios de red al usuario final.

    Es funcin de esta capa establecer la disponibilidad de la otra parte de la comunicacin que se intenta

    establecer, sincronizar las aplicaciones, establecer acuerdos sobre recuperacin de errores y control de

    integridad de los datos, a la vez que determinar si hay suficientes recursos para la comunicacin que se intenta.

    Protocolos que operan en esta capa: http, correo electrnico (pop 3 y

    snmp), ftp, telnet, etc.

    6- Capa de Presentacin

    Provee servicios de formateo de datos a la capa de Aplicacin. No todas las aplicaciones de red requieren de

    este tipo de servicios.

    Algunos servicios de esta capa son la encriptacin de datos, la compresin y traslacin. Determina la sintaxis de

    la transferencia de datos.

    Protocolos que operan en esta capa: pict, tiff, jpeg, midi, mpeg, quicktime, EBDCDIC, ASCII, etc.

    5- Capa de Sesin

    Establece, administra y determina las sesiones de comunicacin entre aplicaciones en diferentes nodos. Ofrece

    algunos mecanismos de recuperacin y control de datos entre las aplicaciones coordinadas de los nodos.

    Protocolos que operan en esta capa: NFS, SQL, RPC, X-Windows, ASP (Appletalk Sesin Protocol).

    4-Capa de Transporte

    Esta capa requiere de datos de software adicional en la terminal que opera como cliente de red. Este software

    recibe el flujo de datos generados desde la aplicacin y lo divide en pequeos trozos denominado segmentos.

    Cada segmento recibe un encabezado que identifica la aplicacin de origen utilizando puertos.

    Su objetivo es asegurar el transporte y regular el flujo de la informacin entre origen y destino de modo

    confiable y preciso.

    Los protocolos de capa de transporte pueden asegurar comunicaciones end to end provistas de control de flujo

    utilizando el mtodo de ventana deslizante y correccin de errores. Adems asegura la fiabilidad de los datos

    utilizando nmeros de secuencia y de reconocimiento (acknowledge).TCP utiliza un intercambio de triple va en

    el inicio de la transaccin entre origen y destino para las pruebas de transporte.

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    Los servicios de la capa de transporte se pueden sintetizar de la siguiente manera:

    o Segmentacin del flujo de datos

    o Establecimiento de un circuito virtual extremo a extremo

    o Transporte de segmentos entre extremos

    o Control de flujo de datos a travs de la implementacin de ventanas deslizantes.

    o Confiabilidad de la transmisin por la utilizacin de nmeros de secuencia y acuses de recibo.

    Con el propsito de que mltiples aplicaciones puedan compartir una nica conexin de transporte,

    manteniendo identificado el flujo de datos que corresponde a cada una de ellas, utiliza nmeros de puerto que

    permiten identificar sesiones de diferentes aplicaciones. El numero o ID de puerto es un valor que oscila entre 1

    y 65535.

    1 - 1023 Puertos bien conocidos. Definidos en RFC 1700. Utilizados por los servidores para escuchar peticiones de servicios.

    1-255 Puertos pblicos

    256-1023 Asignados a empresas

    1024 a 49151 Puertos registrados. Son los utilizados por el cliente para iniciar una sesin

    49152 a 65535 Puertos dinmicos y/o privados

    Ventana deslizante (Windowing): Es la tcnica que controla la cantidad de informacin enviada de extremos a

    extremo expresada en cantidad de byte- sin requerir una confirmacin.

    Protocolos que operan en esta capa: TCP y UDP.

    3- Capa de Red

    Proporciona direccionamiento jerrquico y seleccin de la mejor ruta. Routing de IP, ICMP, ARP, RARP

    considerando el direccionamiento lgico.

    Para posibilitar la denominacin de la ruta, el servicio de routing suministra:

    Inicializacin y mantenimiento de tablas de enrutamiento

    Procesos y protocolos de actualizaciones de enrutamiento

    Especificaciones de direcciones y dominios de enrutamiento

    Asignacin y control de mtricas de ruteo.

    Protocolos que operan en esta capa: IP, IPX, Apple Talk, RIP, IGRP. Dispositivos que operan en esta capa: routers, switches capa 3.

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    2- Capa de Enlace de Datos

    La capa de enlace de Datos brinda una interfaz con el medio fsico, control de acceso al medio y

    direccionamiento fsico. En esta capa se determina la topologa sobre la que opera la red.

    En entornos Ethernet, el direccionamiento fsico se realiza utilizando direcciones MAC de 48 bits (6 bytes):

    o 24 bits identifican al fabricante (3 bytes).

    o 24 bits que constituyen el nmero de serie (3 bytes)

    En la operacin de Ethernet se divide en dos subcapas: LLC y MAC. La subcapa LLC es responsable de la

    estructuracin de la trama, el direccionamiento y las funciones de control de error. La subcapa MAC es

    responsable del acceso al medio.

    Protocolos que operan en esta capa: CSMA/CD, CDP, Ethernet, 802.3. Dispositivos que operan en esta capa: bridges, switches LAN.

    1- Capa Fsica

    Es la responsable de la transmisin de la seal entre puertos.

    Puede tratarse de cables y conectores metlicos, o de fibra ptica, o utilizarse el medio atmosfrico (infrarrojo,

    microondas, etc.)

    Cables y conectores.RS-232, RJ-45, v.24, V.35, X.21, g.703, hssi, etc. Dispositivos que operan en esta capa: repetidores, hubs.

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    Sintetizando:

    7 Aplicacin Procesos de red a aplicaciones o Suministra servicios de red a

    los procesos de aplicaciones

    6 Presentacin Representacin de datos o Garantizan que los datos sean legibles

    en el destino. o Formato de datos. o Estructura de datos.

    5 Sesin Comunicacin entre nodos o Establece, administra y termina

    sesiones entre aplicaciones.

    4 Transporte Conexiones de extremo a extremo o Confiabilidad de transporte de datos o Establece, mantiene y termina circuitos

    virtuales. o Deteccin de fallos, control de flujo de la

    informacin y recuperacin de errores.

    3 Red Direccin de red y eleccin de la ruta o Transferencia confiable a travs de los

    medios. o Conectividad y seleccin de ruta. o Direccionamiento lgico.

    2 Enlace de Datos Control de enlaces y acceso a los medios o Transferencia confiable a travs de los

    medios. o Direccionamiento fsico

    1 Fsica Transmisin binaria de la informacin.

    Capa fsica del modelo OSI Como se vio antes, la Capa Fsica del Modelo OSI es la responsable de la transmisin a travs de pulsos

    elctricos, seales pticas o de radio frecuencia de la informacin.

    Por este motivo, nos detendremos ahora en examinar los 3 medios principales: medios de transmisin de cobre,

    de fibra ptica y wireless.

    Medios de cobre Los 2 medios principales:

    o Cable coaxial

    o Cable de par trenzado de cobre.

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    Cable coaxial

    Se trata de un cable metlico compuesto por un alma o centro conductor de cobre, rodeado de una vaina

    aislante de material plstico. Por fuera de la vaina aislante hay una malla metlica de cobre o una hoja metlica

    que completa el circuito elctrico.

    Finalmente, por fuera hay un revestimiento de plstico que protege y contiene el conjunto.

    Hay diferentes tipos de cables coaxiales. Los ms utilizados en el tendido de redes Ethernet son:

    o Thicknet o cable coaxial grueso

    Cable coaxial de 50 ohmios utilizado en el tendido de redes Ethernet 10Base5 y para cableado de backbone.

    o Thinnet o cable coaxial fino.

    Cable coaxial de 50 ohmios utilizado en el tendido de redes Ethernet 10Base2.

    Cable de par trenzado de cobre

    Este cable esta especialmente diseado para redes de comunicaciones y combina tcnicas de blindaje y

    cancelacin para controlar el problema de interferencias electromagnticas.

    Se compone de 8 hilos (4 pares) de cobre revestidos cada uno con una vaina aislante de plstico y trenzados

    de a pares para lograr el efecto de cancelacin y blindaje que le permite rechazar interferencias

    electromagnticas y de radiofrecuencia.

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    Hay 3 variantes de cable de cobre de par trenzado que se deben considerar:

    UTP: compuesto sencillamente de 4 pares de cobre de par trenzado de 100 ohmios envueltos en una

    vaina externa de material plstico.

    STP: compuesto de 4 pares de cobre de par trenzado de 150 ohmios, cada uno de ellos revestido por el

    blindaje de papel metlico; este blindaje de papel reduce el efecto de diafona o acoplamiento de par a

    par.

    A su vez, los 4 pares ya blindados estn envueltos por un blindaje de malla trenzada que asegura mayor

    proteccin ante cualquier posibilidad de interferencia externa. Finalmente el conjunto est recubierto

    por una vaina externa de material plstico.

    FTP: compuesto tambin de 4 pares de cobre de par trenzado de 100 ohmios, revestidos en conjunto

    por un blindaje de papel metlico. Tambin llamado cable de par trenzado apantallado (ScTP).

    Normativa para cableado estructurado La EIA/TIA regula la normativa para la instalacin de cableado estructurado. Por cableado estructurado

    entendemos una instalacin de cableado de cobre y fibra ptica estndar que asegura una infraestructura de

    transmisin ptima para cualquier sistema de comunicaciones de voz, video o datos.

    El estndar EIA/TIA 568 establece los parmetros estndar para cableado estructurado en edificios comerciales

    EIA/TIA 568-B.1 data de 1991, y fue revisada en 1995, incorporando las variantes A y B.

    Establece dos formatos bsicos para el armado de conectores RJ-45:568 A y 568 B.

    Estos dos formatos bsicos permiten el armado de diferentes tipos de cable, de acuerdo a diferentes

    necesidades.

    Los diferentes tipos de cable se diferencian por el formato utilizado en cada uno de sus extremos:

    o Cable Derecho: utiliza el mismo formato en ambos extremos del cable. Puede ser tanto 568 A como

    568 B. La condicin necesaria es que ambos extremos sean iguales.

    o Cable cruzado: utiliza deferentes formatos en ambos extremos del cable. Cruza los alambres 1-2 en un

    extremo con los 3-6 en el otro; y los alambres 3-6 del primer extremo con los 1-2 del otro.

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    o Cable Consola: en este caso el orden de los alambres en un extremo del cable es el espejo exacto del

    otro extremo. El pinado en ambos extremos es inverso: 1-2-3-4-5-6-7-8 en un extremo, 8-7-6-5-4-3-2-1

    en el otro.

    El uso adecuado de cada tipo de cable es el siguiente:

    Cable derecho:

    o Router a hub o switch

    o Servidor a hub o switch

    o Estacin de trabajo a hub o switch

    Cable Cruzado:

    o Uplinks entre switches

    o Hubs a switches

    o Hub a hub

    o Puerto de router a otro puerto de un router

    o Conectar dos terminales directamente

    Cable consola:

    o Conectarse al Puerto consola de un dispositivo.

    Dispositivo terminal con dispositivo de acceso (hub o switch):cable derecho Dispositivo de acceso entre s: cable cruzado Dispositivo de acceso con router: cable derecho

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    Medios de fibra ptica. El medio de transmisin implementado, comnmente denominado fibra ptica, es una pieza compleja compuesta bsicamente de 5 elementos:

    o Ncleo de vidrio o silicio, que es propiamente el elemento transmisor.

    o Revestimiento o blindaje, compuesto por material similar al ncleo pero con diferentes propiedades pticas, lo que asegura que el haz de luz permanezca dentro del ncleo.

    o Una capa de material amortiguador o buffer, que brinda proteccin al revestimiento y al ncleo que son

    muy frgiles.

    o Una capa de material de refuerzo que asegura volumen y solidez al cable. Generalmente esta capa es de kevlar.

    o Vaina exterior o cubierta, que brinda proteccin contra la abrasin y materiales que pueden resultar

    agresivos a los componentes internos.

    Cuando la distancia a la que se ha de transmitir es muy grande, se requiere el uso de repetidores. Estos repetidores tambin utilizan el mismo proceso de conversin opto-elctrico. Cada circuito de fibra ptica esta compuesto por dos hilos de fibra, cada uno de ellos destinados a establecer la comunicacin en un sentido, asegurando de esta manera una comunicacin bidireccional. La seal elctrica es convertida en seal lumnica utilizando una fuente de luz. Hay dos tipos de fuentes de luz.

    o LED - diodo emisor de luz de 850 o 1310 nanmetros

    de longitud en onda. Es mas econmico pero provee un servicio de menos ancho de banda.

    o Emisor laser (VCSEL ) - Fuente de luz que produce un

    haz fino e intenso de luz de 1310 o 1550 nanmetros de longitud de onda, en trminos generales aseguran mayor ancho de banda ya que pueden pasar de la posicin de on a la de off en una fraccin de nanosegundo.

    Hay dos tipos bsicos de fibra ptica a considerar:

    o Fibra multimodo Diseada para soportar transmisiones de baja velocidad en distancias cortas. El ncleo de la fibra mide generalmente entre 50 y 62.5 micrones con un revestimiento de vidrio 125 micrones de dimetro, lo que favorece que la luz se propague en varias direcciones provocando lo que se denomina dispersin modal. Utiliza como fuentes de energa tanto LED como emisores laser.

    o Fibra monomodo El radio del ncleo de la fibra monomodo es de aproximadamente 8.3 a 10

    micrones con un revestimiento de vidrio de 125 micrones de dimetro, permitiendo una nica direccin o modo de propagacin de la luz, esto reduce la dispersin modal. Utiliza como emisor una fuente de luz laser.

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    Fibra multimodo: Cable color naranja/LEDs como emisores. Fibra monomodo: Cable color amarillo/laser como emisores.

    Medios wireless. Con el trmino wireless se comprende un conjunto muy amplio de tecnologas inalmbricas que utilizan bsicamente seales de radio frecuencia para la transmisin de datos. Entre las principales tecnologas wireless se pueden mencionar:

    o Satlite: Tiene gran cobertura geogrfica y brinda anchos de banda de hasta 2 Mbps, pero con retardos muy altos que lo hacen inadecuado para utilizar con aplicaciones sensibles al delay. Ventaja comparativa: cobertura geogrfica.

    o Wireless LAN por onda corta: Utiliza emisiones de radiofrecuencia de onda corta.

    Permite trabajar a distancias considerables pero con anchos de banda muy bajos para la mayora de las aplicaciones corporativas hoy en uso. Adicionalmente requiere licencia para uso de la frecuencia y el uso de equipos propietarios.

    o Wireless LAN infrarroja (IR): Brinda importante ancho de banda en distancias muy cortas, y con rangos

    de velocidad de entre 115 Kbps y 4 Mbps. Ventaja comparativa: conexin PDA a laptop o laptop a laptop.

    o Wireless LAN con Spred Spectrum: Utiliza la emisin de radiofrecuencia de entre 2 y 5 GHz de acuerdo

    a varios estndares de uso actualmente. Utilizada para conectar redes LAN en espacios acotados con buen ancho de banda. Es la tecnologa mas difundida en la actualidad.

    Wireless LAN con Spred Spectrum. Las redes WLAN actualmente implementadas, generalmente estn compuestas por dispositivos con adaptadores wireless (laptops, terminales, dispositivos de mano, etc.) y Access Points que integran esta red a la infraestructura de red cableada. Las estaciones de trabajo pueden trabajar en modo:

    o Infraestructura (conectadas a travs de un Access Point)

    o Ad-hoc o peer-to-peer (conexin directa entre estaciones) Dispositivos wireless:

    o Wireless NIC actan de modo semejante a una NIC Ethernet.

    o Access Points Actan Como hubs o bridges Ethernet. Tienen al menos una interfaz wireless y otra que permite conectarse a la red cableada, generalmente FastEthernet.

    Especificaciones IEEE 802.11 IEEE 802.11 es el estndar que define las tecnologas de redes WLAN

    o 802.11a - Tasa de transferencia de hasta 54Mbps, en una frecuencia de 5 GHz. Soporta hasta 8 AP.

    o 802.11b Tasa de transferencia: 11 Mbps, en una frecuencia de 2.4 GHz.

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    16

    Tambin llamado WiFi.

    o 802-11g Tasa de transferencia de hasta 54 Mbps en una frecuencia de 2.4 GHz.

    o 802.1x Estndar de arquitectura de seguridad. IEEE 802.11b Utiliza CSMA/CA en la subcapa MAC en orden a controlar el acceso al medio. Esto disminuye sensiblemente su rendimiento de los 11 Mbps tericos.

    802.11a 54 Mbps a 5 GHz 802.11b 11 Mbps a 2.4 GHz 802.11g 54 Mbps a 2.4 GHz

    La arquitectura Ethernet.

    Ethernet es originalmente una tecnologa propietaria desarrollada por Digital, Intel y Xerox (DIX) que fue estandarizada

    por la IEEE a travs de la comisin 802.3. Si bien hay diferencias, bsicamente Ethernet e IEEE 802.3 son tecnologas

    compatibles y muy semejantes.

    A partir del desarrollo inicial de DIX, se ha generado un conjunto muy amplio de estndares que hoy permiten brindar

    servicios de hasta 10 Gbps. A este conjunto se lo denomina Familia Ethernet.

    Elementos comunes: Lo que caracteriza y define la pertenencia a la familia de estndares Ethernet, es un conjunto de elementos comunes que

    aseguran la compatibilidad entre ellos, lo que es una de las ventajas mas significativas de esta tecnologa: un dispositivo

    conectado a travs de un enlace Ethernet sobre cable coaxial puede utilizar sin necesidad de ninguna modificacin un

    enlace troncal de 10 Gb Ethernet para llegar hasta el dispositivo destino.

    Los elementos comunes que aseguran la compatibilidad entre los diferentes estndares de la familia Ethernet

    son:

    o Estructura de la trama.

    o Dimensiones de la trama:

    o Mnima (64 bytes)

    o Mxima (1518 bytes)

    o Mtodo de acceso al medio: CSMA/CD.

    Este protocolo es responsable de:

    o Transmitir y recibir paquetes de datos.

    o Decodificar las tramas y controlar que la direccin de capa 2 sea valida, antes de pasar informacin

    a las capas superiores.

    o Detectar errores.

    o Requerimiento de un spot time para conexiones half dplex.

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    El protocolo CSMA/CD La clave de la operacin de Ethernet en medios compartidos es el protocolo CSMA/CD que regula los procedimientos de acceso al medio. La operacin de este protocolo puede describirse de acuerdo a los siguientes pasos:

    1. El nodo tiene una trama para transmitir al medio.

    2. El nodo transmisor verifica que ningn otro nodo este transmitiendo.

    Sin no hay portadora en el medio (nadie esta transmitiendo), el nodo transmisor inicia su transmisin.

    o Mientras que realiza su transmisin, permanece en escucha para verificar que no se produzca

    una colisin.

    o Concluida la transmisin queda en escucha para asegurarse que la trama llegue completa al destino sin que se produzcan colisiones.

    o Si durante la transmisin detecta una colisin la placa enva una seal de congestin de 32 bits,

    cesa la transmisin y activa un algoritmo de retardo. Como consecuencia de la activacin de este algoritmo, espera una cantidad de microsegundos elegida al azar.

    o Reintenta la transmisin.

    Si hay portadora en el medio, es decir que alguien esta transmitiendo, el nodo transmisor activa el algoritmo de retardo y aguarda un espacio de tiempo al azar.

    Reintenta la transmisin.

    3. Si despus de 16 intentos el nodo no puede transmitir la trama, genera un mensaje de error y ya no intenta ms.

    Nomenclatura y estndares.

    A las tecnologas Ethernet se aplica una terminologa estndar establecida por la IEEE, que permite identificar

    fcilmente varias caractersticas de cada una de ellas:

    Teniendo presente esta terminologa, el siguiente cuadro presenta un conjunto de las diferentes tecnologas Ethernet disponibles a la fecha.

    10 Base Tx Medio de transmisin, en este caso par trenzado

    Sistema de sealizacin, en este caso banda base

    Ancho de banda digital, en este caso 10 Mbps

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    Estndar Sub Capa MAC

    Medio Fsico Distancia Mxima

    Observaciones

    10Base 5 802.3 Cable coaxial de 50 ohm. Utiliza interfaces AUI

    500 m. Solo opera half-duplex

    10Base 2 802.3 Cable coaxial de 50 ohm. RG-58 con conector BNC.

    185 m. Conectores AUI. Topologa en bus serial. Solo opera half-duplex

    10BaseF 802.3 Denominacin genrica para referirse a tecnologas Ethernet de 10 Mbps sobre cables de fibra ptica.

    10BaseFB 802.3 Fibra ptica 2,000 m. Provee cableado de backbone. No soporta DTE.

    10BaseFL 802.3 Fibra ptica. 2,000 m. Provee cableado de backbone. No soporta DTE.

    10BaseFP 802.3 Fibra ptica 500 m. Permite establecer terminales en una topologa de estrella.

    10BaseT 802.3 UTP cat. 3, 4, 5 o 5e, con conectores RJ-45.

    100 m. Topologa en estrella. Utiliza 2 pares de cables de un cable de par trenzado. Opera half o full-dplex.

    100BaseFX 802.3u Dos hilos de fibra ptica multimodos de 62.5/125 micrones.

    412 m. Conectores ST o SC. Topologa en estrella.

    100BaseT4 802.3u Cable UTP cat. 3, 4, o 5. 100 m. Utiliza los 4 pares de cables. No son posibles conexiones full dplex.

    100BaseTX 802.3u Cable UTP cat. 5, 5e, 6 o 7 o STP cat. 1, con conectores RJ-45.

    100 m. FastEthernet. Topologa de estrella. Utiliza 2 pares de cables. Opera half o full-duplex.

    1000BaseT 802.3ab UTP cat. 5e o 6, con conector RJ-45

    100 m. Utiliza los 4 pares de cables para generar 4 circuitos de transmisin full-dplex paralelos.

    1000BaseCX 802.3z Par trenzado de cobre blindado con conectores RJ-45, o coaxial balanceado de 150 ohms, con conector mini-DB9.

    25 m. Diseado para cubrir pequeas distancias entre servidores. Topologa en estrella.

    1000BaseSX 802.3z Fibra ptica multimodo de 62.5/125 micrones con conectores SC.

    220 m. Utiliza un emisor laser de 850nm. Opera con full-dplex.

    Fibra ptica multimodo de 50/125 micrones con conectores SC.

    550 m. Utiliza un LED emisor. Topologa en estrella. Opera como full-dplex.

    1000BaseLX 802.3z Fibra ptica multimodo o mono modo de 9/125 micrones.

    Multimodo 550 m.

    Mono modo 5,000 m.

    Utiliza un emisor laser de 1310nm. Topologa en estrella. Opera como full-dplex.

    10GBase-LR 802.3ae Fibra mono modo de 10 micrones.

    10 km. Utiliza un emisor de 1310 nm. Es utilizada para conexiones tipo LAN.

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    Estndar Sub Capa MAC

    Medio Fsico Distancia Mxima

    Observaciones

    10Base-ER 802.3ae Fibra mono modo de 10 micrones.

    30 km. Utiliza un emisor de 1550 nm. Es utilizada para conexiones tipo LAN.

    10GBase-SR 802.3ae Fibra multimodo de: 62.5/125 micrones 50/125 micrones (OM3)

    26 a 33 m. 66 a 300 m.

    Utiliza un emisor laser de 850 nm.

    10GBase-LX4 802.3ae Fibra multimodo de: 62.5/125 micrones 50/125 micrones

    300 m. 240 m.

    Utiliza multiplexacin por divisin de longitud de onda. Para esto utiliza 4 emisores de 1300 nm.

    Fibra mono modo de 10 micrones.

    10 km.

    10GBase-LW 802.3ae Fibra mono modo de 10 micrones.

    10 km. Utiliza un emisor de 1310 nm. Opera con equipamiento WAN SONET/SDH.

    10GBase-EW 802.3ae Fibra mono modo de 10 micrones.

    30 km. Utiliza un emisor de 1550 nm. Opera con equipamiento WAN SONET/SDH.

    10GBase-SW 802.3ae Fibra multimodo de: 62.5/125 micrones 50/125 micrones

    300 m. 240 m.

    Utiliza multiplexacin por divisin de longitud de onda. Opera con equipamiento WAN SONET/SDH.

    Fibra mono modo de 10 micrones.

    10 km.

    10GBase-CX4 802.3ak Utiliza 16 hilos de cobre con trenzado axial y conectores IBX4.

    15 km. Implementacin bajo costo para granjas de servidores o data centers.

    10GBase-T 802.3an UTP categora 6. UTP categora 6e o 7.

    55 m. 100 m.

    A medida que Ethernet fue creciendo en sus prestaciones de ancho de banda, fue necesario desarrollar

    tecnologas que posibilitaran y aseguraran la interconexin de puertos de diferente estndar Ethernet.

    La compatibilidad que asegura Ethernet a travs de sus parmetros comunes, ha permitido desarrollar tambin

    tcnicas de Autonegociacin que facilitan el acuerdo respecto del estndar a utilizar en un enlace especfico.

    Las principales tcnicas de negociacin son:

    1. Autonegociacin de velocidad.

    Permite que ambos puertos negocien automticamente de modo que transmitan y reciban a la misma

    velocidad.

    Una vez que ambas estaciones han interpretado que ofrece el otro extremo, ambas cambian a la

    configuracin comn de mayor rendimiento y establecen un enlace a esa velocidad.

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    2. Autogeneracin de half o full-dplex.

    Se debe tener en cuenta que si uno de los extremos ha sido forzado a trabajar en full o falf dplex, el

    otro no podr negociar.

    Para autonegociar esta caracterstica se utiliza las mismas rfagas que permiten negociar el ancho de

    banda.

    El orden de prioridades para establecer la tecnologa a la que se va a trabajar en un enlace autonegociado es:

    1000 Mbps Full Dplex.

    1000 Mbps Half Dplex.

    100 Mbps Full Dplex.

    100 Mbps Half Dplex.

    10 Mbps Full Dplex.

    10 Mbps Half Dplex.

    Direccionamiento.

    Cuando hablamos de direccionamiento debemos tener en cuenta dos perspectivas: la definicin de los

    destinatarios de una comunicacin, el nivel del modelo de referencias OSI en el que se esta definiendo ese

    direccionamiento.

    Definicin de destinatarios.

    Una comunicacin puede tener 4 tipos de destinatario diferentes. Estos diferentes tipos de destinatarios pueden

    definirse a su vez, en cada uno de los niveles de direccionamiento, es decir, a nivel de la capa de enlace de

    datos (direccin MAC) y a nivel de la capa de red (direccin IP):

    Unicast - Se trata de una comunicacin de uno a uno: un transmisor a un nico receptor especfico.

    Multicast - Se trata de una comunicacin de uno a un grupo definido en una red: un transmisor a un

    grupo o subconjunto de receptores.

    Broadcast - Es una comunicacin de uno a todos los nodos en una red: un transmisor a todos los

    receptores disponibles.

    Direccionamiento de hardware.

    Ethernet utiliza en la capa de enlace de datos la direccin de hardware o MAC para identificar cada puerto

    dentro de una red LAN y as transportar un paquete desde un dispositivo local hasta otro dispositivo local.

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    Las direcciones MAC Ethernet tienen 48 bits de longitud, expresados como 12 dgitos hexadecimales:

    00.06.2F 3A.07.BC

    Identificacin del fabricante OUI Identificacin del puerto

    El OUI es asignado al fabricante por IEEE. Esta direccin esta guardada en la ROM de la placa de red y es

    copiada a la RAM en el momento en que se inicializa la NIC. Por estar guardada en la ROM tambin se la

    denomina Direccin Grabada.

    La placa de red utiliza direccin MAC para evaluar si la trama recibida debe ser pasada a las capas superiores

    o no. En la red Ethernet, todos los nodos deben verificar el encabezado de la trama para verificar si deben

    copiarla o no.

    Un unicast Ethernet utiliza como direccin de destino la direccin MAC del dispositivo receptor, en este caso, el

    primer bit transmitido siempre va en 0.

    Un multicast Ethernet se indica colocando el primer bit transmitido de la direccin MAC de destino en 1. Un

    broadcast Ethernet utiliza como direccin destino ff.ff.ff.ff.ff.ff.

    Direccionamiento lgico.

    Para poder establecer comunicaciones con nodos fuera de la red LAN, es preciso un esquema de

    direccionamiento que permita establecer una ruta o camino hacia la red destino y el nodo destino.

    Para esto se requiere un sistema de direccionamiento ms flexible, que permita identificar un nodo ms all de

    sus componentes de hardware, de acuerdo a su posicionamiento en la red.

    Esta tarea es la que cubre el direccionamiento lgico o de capa de red. Es utilizado para transportar un paquete

    externo entre diferentes LANs a travs de una internetwork. Un ejemplo de direccionamiento lgico es el

    direccionamiento IP.

    Proceso de encapsulacin/desencapsulacin.

    Al momento de volcar informacin a travs de los medios fsicos para establecer comunicacin con un nodo

    remoto, el nodo transmisor debe cumplir una serie de tareas que aseguran el xito de la comunicacin.

    Del mismo modo, el equipo receptor deber realizar tambin una serie de tareas que le permitan recuperar los

    contenidos originales.

    Estas tareas se pueden describir siguiendo la estructura de capas del modelo OSI y reciben la denominacin de

    proceso de encapsulacin y desencapsulacin.

    En cada etapa, los protocolos intervinientes deben agregar a los datos de usuario informacin correspondiente

    a los procesos propios de cada protocolo, a fin de que el nodo receptor pueda reconstruir los datos originales.

    Esta informacin se agrega en cada paso en un rea denominado encabezado.

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    22

    Proceso de encapsulacin.

    Este proceso se completa siguiendo cinco pasos bsicos:

    1. En las capas superiores del modelo OSI se convierte la informacin de usuario en datos.

    2. A continuacin, en la capa de transporte se preparan los datos para el transporte end-to-end. Para esto los datos

    son fragmentados en segmentos y encapsulados con informacin de control para lograr una conexin confiable.

    3. En la capa de red se agregan las direcciones lgicas en el encabezado de red. Los datos son colocados dentro de

    un paquete o datagrama especificando las direcciones lgicas de origen y destino.

    4. En la capa de enlace de datos se agregan las direcciones fsicas en el encabezado de enlace de datos (deben ser

    colocados dentro de una trama para permitir la transmisin a travs de una interfaz).

    5. Finalmente, los datos se convierten a bits incluyendo algunas funciones de clocking para realizar la transmisin

    fsica.

    Capas 5 a 7 Datos

    Capa 4 Segmentos

    Capa 3 Paquetes

    Capa 2 Trama

    Capa 1 Bits

    Proceso de desencapsulacin.

    Cuando los bits llegan al dispositivo receptor, en este se debe realizar el proceso inverso, denominado proceso

    de desencapsulacin.

    Capas 5 a 7 Datos

    Capa 4 Segmentos

    Capa 3 Paquetes

    Capa 2 Trama

    Capa 1 Bits

    Trminos clave a tener presentes.

    o Segmentos: se conforman en la capa de Transporte. Se trata del resultado de la segmentacin

    del flujo de datos que proviene de las capas superiores con el objeto de ser transmitidos a

    travs de la capa fsica.

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    23

    o Paquetes: A veces llamados tambin datagramas. Alojan los segmentos enviados por la capa

    de transporte para ser enrutados a travs de la red. Incluye las direcciones lgicas.

    o Tramas: Alojan los paquetes o datagramas enviados desde la capa de red para ser entregados

    a un dispositivo en la LAN. Incluye las direcciones fsicas.

    o Bits: La capa fsica toma los datos binarios de la capa de enlace de datos y convierte los 1s y

    0s a una seal digital para enviarlos a travs de la topologa fsica. Estos 1s y 0s son la unidad

    de informacin y se denominan bits.

    Composicin de una trama.

    Como resultado del proceso de encapsulacin se obtiene una trama, que en consecuencia tiene una estructura

    definida. La estructura bsica de una trama es la siguiente:

    Encabezado de la trama

    Encabezado del datagrama

    Encabezado del segmento

    Datos FCS

    Un ejemplo:

    Encabezado Ethernet

    Encabezado IP Encabezado TCP Datos FCS

    Encabezado de una trama Ethernet II.

    La trama Ethernet II es el resultado de la evolucin de la trama original Ethernet y del estndar IEEE 802.3. Su

    estructura es la siguiente:

    Prembulo Direccin de destino Direccin de origen Tipo Datos FCS

    Longitud mnima de la trama Ethernet = 64 bytes

    Longitud mxima de la trama Ethernet = 1518 bytes

    Prembulo: 8 bytes

    Tiene la funcin de avisar a los dems nodos que la informacin que sigue corresponde a una

    trama.

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    24

    Las implementaciones de 100 Mbps y superiores son sincrnicas, sin embargo, el prembulo se

    mantiene por razones de compatibilidad.

    Los primeros 7 bytes son un patrn alterno de 0 y 1 binarios. La secuencia del byte 8 es:

    10101011.

    Direccin de destino: 6 bytes

    Direccin MAC del dispositivo destino.

    Puede ser unicast, multicast o broadcast.

    Direccin de origen: 6 bytes

    Generalmente es una direccin de unicast, aunque algunos protocolos utilizan una direccin

    MAC de origen especfico para identificar sus tramas.

    Tipo: 2 bytes

    Indica el protocolo de capa 3 que se este encapsulando.

    Menor a 0x0600 Indica la longitud de la trama.

    0x0806 ARP

    0x0800 Ipv4

    Datos: un mximo de 1500 bytes.

    FCS: 4 bytes

    Contiene un nmero calculado por el nodo origen en funcin de los datos de la trama. Le

    permite al nodo destino verificar la posibilidad de errores durante el proceso de transmisin.

    En Ethernet se utiliza para esto una suma de verificacin (Checksum).

    Espacio entre tramas: 12 bytes (96 bit times)

    Longitud total del encabezado de la trama (sin prembulo e incluyendo el campo FCS): 18 bytes.

    Encabezado de un paquete IP.

    Cada protocolo de capa 3 tiene su propia estructura de encabezado. El protocolo bsico es el protocolo IP, por

    lo que se analizara la estructura de un encabezado IP.

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    Vers

    in

    HLE

    N

    Tip

    o d

    e s

    erv

    icio

    Long

    itu

    d to

    tal

    Identificaci

    n

    Fla

    gs

    Despla

    za

    mie

    nto

    de

    l

    fragm

    ento

    TT

    L

    Pro

    toco

    lo

    Sum

    a d

    e

    com

    pro

    baci

    n

    Direcci

    n IP

    de o

    rig

    en

    Direcci

    n IP

    de

    destin

    o

    Opcio

    nes I

    P

    Relle

    no

    Dato

    s

    Versin del protocolo IP: 4 bits

    HLEN Longitud del encabezado IP: 4 bits

    Tipo de servicio: 1 byte

    Longitud total: 2 bytes

    Identificacin: 2 bytes Flags: 3 bits

    Desplazamiento del fragmento: 13 bits TTL Tiempo de existencia: 1 byte

    Este campo permite establecer un nmero mximo de saltos para el recorrido del paquete, lo

    que asegura que un paquete no circulara indefinidamente en la red. El valor mximo posible del

    campo TTL es 255 saltos, y cada dispositivo de capa 3 que atraviese el paquete en su ruta

    disminuir este valor en 1; hasta llegar al campo TTL con valor 0 que indica al dispositivo que

    debe descartar el paquete.

    Protocolo: 1 byte

    Indica el protocolo capa de transporte que se esta encapsulando.

    Suma de comprobacin de la cabecera: 2 bytes

    Direccin IP de origen: 4 bytes

    Direccin IP de destino: 4 bytes

    Opciones: variables

    Relleno: junto al campo anterior completa 4 bytes

    Longitud total del encabezado IP: 24 bytes

    Encabezado de segmento TCP.

    En un entorno TCP/IP, hay dos posibles protocolos de capa de transporte encapsulados dentro de un

    datagrama IP: TCP y UDP.

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    26

    A continuacin veremos la estructura de cada uno de ellos, primero de un encabezado TCP.

    Puert

    o d

    e O

    rige

    n

    Puert

    o d

    e D

    estino

    N

    Secuencia

    N

    acuse d

    e r

    ecib

    o

    HLE

    N

    Reserv

    ado

    Bits d

    e C

    dig

    o

    Venta

    na

    Sum

    a d

    e C

    om

    pro

    baci

    n

    Se

    ala

    dor

    Opcio

    nes

    Datos

    Puerto de origen Numero de puerto desde el que se inicia la comunicacin. 2 bytes.

    Puerto de destino Numero de puerto al que se dirige la comunicacin. 2 bytes.

    Numero de secuencia Asegura el secuenciamiento correcto de los datos que se reciben. 4 bytes.

    Numero de acuse de recibo identificacin del siguiente objeto TCP esperado. 4 bytes.

    HLEN Longitud del encabezado expresado en palabras de 32 bits. 4 bits.

    Reservado 6 bits en 0.

    Bits de cdigo Cdigos de control. 6 bits

    Ventana Cantidad mxima de bytes a transmitir sin recibir un acuse de recibo. 2 bytes. Suma de comprobacin Suma de los campos de encabezado y datos. 2 bytes. Sealador urgente Indica el final de los datos urgentes. 2 bytes. Opciones Tamao mximo del segmento TCP. 4 bytes. Longitud total del encabezado TCP. 24 bytes.

    Encabezado de segmento UDP.

    Puerto de Origen Puerto de Destino Longitud Suma de Comprobacin Datos

    Puerto de Origen Numero de puerto desde el que se inicia la comunicacin. 2 bytes. Puerto de destino Numero de puerto al que se dirige la comunicacin. 2 bytes. Longitud Longitud del segmento. 2 bytes. Suma de comprobacin Suma de los campos de encabezado y datos. 2 bytes. Longitud total del encabezado UDP: 8 bytes.

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    Modelo de diseo Cisco de tres capas.

    Cisco ha desarrollado un modelo de diseo jerrquico en capas, que es la base de referencia para sus

    propuestas de implementacin.

    Este modelo es un esquema jerrquico de capas, que disminuye funciones y dispositivos para afectar a cada

    una de las funciones definidas:

    3 Capa Ncleo

    2 Capa de Distribucin

    1 Capa de Acceso

    Si bien el modelo se desarrolla en tres capas, de acuerdo a las caractersticas y dimensiones de la red es

    posible que se establezcan solamente dos capas: una de acceso y una de distribucin - ncleo.

    Capa de Acceso.

    Es el rea en la que se provee a los usuarios o grupos de trabajo acceso a los recursos de red.

    En esta capa:

    Se definen los dominios de colisin.

    Se definen las VLANs.

    Se conecta un grupo de trabajo a la Capa de Distribucin.

    Dispositivos tpicos: hub y switch capa 2.

    Si se incorporan switches, en esta capa se implementa el filtrado de direcciones MAC y micro

    segmentacin.

    En el caso de entornos SOHO, en esta capa se provee acceso al sitio remoto de la empresa utilizando conexin

    WAN.

    Capa de Distribucin.

    En la capa de distribucin es donde se establece la conectividad basada en polticas. Su propsito es permitir la

    manipulacin de paquetes. De hecho, permite aislar los problemas originados en un grupo de trabajo y evitar

    que se extiendan al resto de la red.

    Lo que se hace en esta capa:

    Se implementan herramientas tales como filtros, colas de espera y listas de acceso.

    Se implementan polticas de seguridad.

    Se realiza la redistribucin de trfico utilizando protocolos de enrutamiento y rutas estticas.

  • Ing. Honorio Candelario Emigdio

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    Se realiza el re direccionamiento, agregacin y somatizacin de rutas.

    Se hace la redistribucin entre dominios de ruteo e intercambio de informacin entre rutas estticas y

    protocolos de enrutamiento dinmico.

    Se implementa QoS, NAT, etc.

    Se hace el enrutamiento entre VLANs y grupos de trabajo.

    Se establece conexin entre arquitecturas diversas.

    Se definen los dominios de broadcast y multicast.

    Dispositivos tpicos: router y switches capa 3.

    Capa Ncleo.

    En la Capa Ncleo, la principal tarea es asegurar conmutacin de trfico rpida y eficiente entre sitios. Es un

    backbone de alta velocidad. Una falla en el ncleo afecta a cada uno de los usuarios conectados, por lo tanto

    en este punto es crtica la tolerancia a fallos.

    Lo que NO se debe hacer en la Capa Ncleo:

    Implementar recursos que incrementen la latencia tales como polticas o filtrado de paquetes. Esto se

    hace en Capa de Distribucin.

    Brindar acceso a grupos de trabajos o usuarios finales. Esto se debe hacer en Capa de Acceso.

    Expandir el ncleo. Cuando la red crece se debe privilegiar el aumento de potencia o performance por

    sobre la expansin.

    Lo que SI se debe hacer:

    Disear teniendo como objetivo la mxima confiabilidad y estabilidad.

    Aplicar esquemas slidos de redundancia y muy baja latencia.

    Disear buscando la mxima velocidad.

    Seleccionar protocolos de enrutamiento con bajos tiempos de convergencia.

    Segn los requerimientos, en Capa Ncleo pueden utilizarse tanto dispositivos de capa 2 como de capa 3. En

    general, si se utilizan switches capa 3, son dispositivos diseados para ofrecer funcionalidades de ruteo con alta

    performance y baja latencia.