Tema 4:Capa de Red

Tema 4:El nivel de Red

1¿Qué es el nivel de Red?

El nivel de red o capa 3 del modelo de referencia OSI se encarga principalmente de la búsqueda de rutas para el envío de paquetes entre ordenadores de distintas redes.

2Conceptos

-Direccionamiento:Es un mecanismo por el que se identifique cada host en la red y pueda ser accesible desde cualquier otro host de la red a la que pertenece u otra.

-Encaminamiento:Consiste del método por que todo elemento en la red es encaminado, conducido a su destino con la ayuda de componentes que mantienen tablas de direcciones con caminos alternativos. Existen dos versiones del protocolo, IPv4 y IPv6.

-Encapsulamiento:Es un mecanismo por que la información es encapsulada antes de ser enviada.

-Enrutamiento:Consiste en proporcionar los mecanismos por los que el paquete encapsulado accederá a la red destino y mecanismos de detección de rutas óptimas.

-Tabla de Enrutamiento:es un documento electrónico que almacena las rutas a los diferentes nodos en una red informática.Cuando los datos deben ser enviados desde un nodo a otro de la red, se hace referencia a la tabla de enrutamiento con el fin de encontrar la mejor ruta para la transferencia de datos. 

-Desencapsulamiento:Consiste el procesado y desempaquetado del paquete que allá llegado a su destino. 

-NAT:(del inglés Network Address Translation), es un mecanismo utilizado por routers IP para intercambiar paquetes entre dos redes que asignan mutuamente direcciones incompatibles.

-Host:es un ordenador que funciona como el punto de inicio y final de las transferencias de datos. Más comúnmente descrito como el lugar donde reside un sitio web. Un host de Internet tiene una dirección de Internet única (dirección IP) y un nombre de dominio único o nombre de host.

-Routers o encaminadores:Son dispositivos que se encargan del conectar la red al resto de redes dejando sólo pasar la información a través de ellos cuando va dirigida a un equipo de una red diferente a la del equipo emisor.

-Conmutador de nivel 3:Consiste en un switch que es capaz de desempeñar las tareas de un router adicionalmente.

-Gateway:Es un dispositivo que permite la conexión con otras redes pero no está conectado al ISP(punto de servicio del proveedor). Es como si fuera un bridge de nivel 3.

3ProtocoloIP 

Es un protocolo de la capa de Interred de la arquitectura de red TCP/IP. En esta capa se lleva a cabo el direccionamiento y el encaminamiento.

4Tipos de direcciones de red 

Existen tres tipos:

-Unicast:La dirección IP se conecta a una única interfaz de red, de modo que la información va dirigida a un único componente de la red.

-Multicast:La dirección IP se conecta en varias interfaces en una red, de modo que si enviamos un paquete llegará a más de una interfaz de red. 

-Broadcast:La dirección IP se conecta a todos los equipos de una red es decir la información será enviada a todos los ordenadores de una red.

5Direcciones IPv4 
-ISP: por la sigla en inglés de Internet service provider) es la empresa que brinda conexión a Internet a sus clientes. Un ISP conecta a sus usuarios a Internet a través de diferentes tecnologías como DSL, cablemódem, GSM, dial-up, etcétera.

Formato:
-32 bits agrupados de 8 en 8.
-Cada grupo forma un número que varía de 0 a 255.
-Una dirección IPv4 está formada por 4 números separados por puntos.

Partes de una dirección IPv4:
-Identificador de red:Son los bits de la dirección IP que corresponde con la red donde se encuentra el equipo.
-Identificador de host:Nombre del PC en la red.

5.1 Máscara de subred IPv4

La máscara de subred se usa para diferenciar los bits de red de los de host en una dirección IPv4.

La mascara de red puede expresarse usando la notación CIDR(Classless Inter-Domain Routing)
Esta notación consiste en agregar un sufijo a la dirección IP indicando el número de bits que se usan para identificar a la red.

Ejemplo de notación CIDR:193.10.120.3/24

5.2Dirección de red IPv4

La dirección de red se obtiene poniendo a cero todos los bits de host de una dirección IP. También se puede calcular realizando la operación AND entre la dirección IP y la máscara de red.

 Las direcciones IPv4 se clasifican en diferentes clases:

 

5.3Clases de direcciones IPV4

Las direcciones IPv4 se clasifican en diferentes clases: 

+Direcciones de clase A 

-Usan los 8 primeros bits para identificar red y 24 restantes para identificar host.

+Direcciones de clase B 

-Usan los 16 primeros bits para identificar red y 16 restantes para identificar host.

+Direcciones de clase C

-Usan los 24 primeros bits para identificar red y los 8 restantes para identificar host.

+Direcciones de clase D

-Sus primeros bits comienzan con la combinación 1110.

+Direcciones de clase E 

-Sus primeros bits comienzan con la secuencia 11110.

5.4Direcciones IPv4 públicas y provadas

Debido a los límites en cuanto al espacio de direcciones IP, sobre todo el casi agotado IPv4, se establece una división entre ip públicas y privadas.

Las IP públicas son únicas e irrepetibles en Internet, mientras se reserva un rango  de direcciones IP para uso privado de forma que puede ser compartida entre varías empresas la misma dirección ip.Existiendo direcciones IP de las tres primeras clases.

5.5Direcciones IPv4 interesantes

-Dirección IP Gateway: Es una dirección ip del encaminador (router) del sistema.

-Dirección Broadcast: Es una dirección de multifunción por la que se enviará un paquete a todos los nodos de la red.

-Dirección de bucle total:Es una dirección de red que se usa para comprobación de las propias interfaces de red.