Videos de Clase 22/12/2001 - Practica Lab

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Videos de los Ejercicios 1,2,3 de la Clase

Videos de los Ejercicios 1,2,3 de la Clase

Video 01

Video 02

Video 03

5.4.3. Traducción de direcciones de red

5. Direccionamiento de Red
5.4. Administración de direcciones
5.4.3. Traducción de direcciones de red
El router integrado recibe una dirección pública desde el ISP, lo que le permite enviar y recibir paquetes en Internet. Éste, a su vez, proporciona direcciones privadas a los clientes de la red local.
El proceso que se utiliza para convertir las direcciones privadas en direcciones enrutables para Internet se denomina traducción de direcciones de red (NAT, Network Address Translation). Con NAT, una dirección IP de origen privado (local) se traduce a una dirección pública (global). En el caso de los paquetes entrantes, el proceso es inverso. Por medio de NAT, el router integrado puede traducir muchas direcciones IP internas a la misma dirección pública.
Sólo es necesario traducir los paquetes destinados a otras redes. Estos paquetes deben pasar por la gateway, donde el router integrado reemplaza la dirección IP privada del host de origen con su propia dirección IP pública.
A pesar de que cada host de la red interna tiene asignada una dirección IP privada única, los hosts deben compartir la dirección enrutable de Internet única asignada al router integrado.

5.4.2. Asignación de direcciones

5. Direccionamiento de Red

5.4. Administración de direcciones

5.4.2. Asignación de direcciones

El router integrado actúa como servidor de DHCP para todos los hosts locales conectados a él, ya sea por medio de cable Ethernet o de forma inalámbrica. La mayoría de los servidores de DHCP está configurada para asignar direcciones privadas a los hosts de la red interna, en lugar de direcciones públicas enrutables de Internet. Esto garantiza que, por defecto, no sea posible acceder directamente desde Internet a la red interna.

La dirección IP por defecto configurada en la interfaz de router integrado local generalmente es una dirección privada Clase C. Los hosts internos deben recibir direcciones dentro de la misma red que el router integrado, ya sea mediante una configuración estática o a través de DHCP. Cuando se configura como servidor de DHCP, el router integrado proporciona direcciones dentro de este rango. También proporciona información acerca de la máscara de subred y su propia dirección IP de interfaz como gateway por defecto.

Muchos ISP también utilizan servidores de DHCP para proporcionar direcciones IP al lado de Internet del router integrado instalado en los sitios de sus clientes.

Cuando se conecta un router integrado al ISP, actúa como un cliente de DHCP para recibir la dirección IP correcta de la red externa para la interfaz de Internet. Los ISP generalmente proporcionan una dirección enrutable para Internet, que permite que los hosts conectados al router integrado tengan acceso a Internet.

El router integrado actúa como límite entre la red local interna y la Internet externa.

Existen varias formas para conectar hosts a un ISP y a Internet. El hecho de que un host individual reciba una dirección pública o privada depende de la forma en que está conectado.

Conexión directa

Algunos clientes sólo poseen una computadora con conexión directa desde el ISP a través de un módem. En este caso, la dirección pública es asignada al host simple desde el servidor de DHCP del ISP.

Conexión a través de un router integrado

Cuando más de un host necesita acceso a Internet, el módem del ISP puede conectarse directamente a un router integrado en lugar de conectarse directamente a una única computadora. Esto permite la creación de una red doméstica o para una empresa pequeña. El router integrado recibe la dirección pública desde el ISP. Los hosts internos reciben direcciones privadas desde el router integrado.

Conexión a través de un dispositivo gateway

Los dispositivos gateway combinan un router integrado y un módem en una sola unidad y se conectan directamente al servicio del ISP. Como sucede con los routers integrados, el dispositivo gateway recibe una dirección pública desde el ISP, y las PC internas reciben las direcciones privadas desde el dispositivo gateway.

5.4.1. Líneas divisorias de red y espacio de dirección

5. Direccionamiento de Red

5.4. Administración de direcciones

5.4.1. Líneas divisorias de red y espacio de dirección

El router proporciona una gateway por la cual los hosts de una red pueden comunicarse con los hosts de diferentes redes. Cada interfaz en un router está conectada a una red separada.

La dirección IP asignada a la interfaz identifica qué red local está conectada directamente a ésta.

Cada host de una red debe utilizar el router como gateway hacia otras redes. Por lo tanto, cada host debe conocer la dirección IP de la interfaz del router conectada a la red donde el host se encuentra. Esta dirección se conoce como dirección de gateway por defecto. Puede configurarse estáticamente en el host o puede recibirse dinámicamente por DHCP.

La dirección IP de la interfaz de router local se convierte en la dirección de gateway por defecto para la configuración del host. La gateway por defecto puede proporcionarse estáticamente o por DHCP.

Cuando un router integrado está configurado como servidor de DHCP, proporciona su propia dirección IP interna como gateway por defecto a los clientes de DHCP. También les proporciona las direcciones IP y las máscaras de subred respectivas.

5.3.3. Configuración de DHCP

5. Direccionamiento de Red

5.3. Como se obtiene las direcciones IP

5.3.3. Configuración de DHCP

Cuando se configura un host como cliente de DHCP por primera vez, éste no tiene dirección IP, máscara de subred ni gateway por defecto. Obtiene la información desde un servidor de DHCP, ya sea de la red local o del ISP. El servidor de DHCP está configurado con un rango de direcciones IP que pueden ser asignadas a los clientes de DHCP.

El cliente que necesite una dirección IP enviará un mensaje de descubrimiento de DHCP, que es un broadcast con la dirección IP de destino 255.255.255.255 (32 unos) y una dirección MAC de destino FF-FF-FF-FF-FF-FF (48 unos). Todos los hosts de la red recibirán esta trama DHCP de broadcast, pero sólo un servidor de DHCP responderá. El servidor responderá con una oferta de DHCP y sugerirá una dirección IP para el cliente. El host, luego, enviará una solicitud de DHCP a ese servidor, en la cual pedirá autorización para utilizar la dirección IP sugerida. El servidor responderá con una confirmación DHCP.

En la mayoría de las redes domésticas y de empresas pequeñas, un dispositivo multifunción proporciona servicios de DHCP a los clientes de la red local. Para configurar un router inalámbrico Linksys, acceda a la interfaz gráfica Web a través del explorador e introduzca en el área de dirección la dirección IP por defecto del router: 192.168.1.1. Navegue hasta la pantalla que muestra la configuración de DHCP.

La dirección IP 192.168.1.1 y la máscara de subred 255.255.255.0 son los valores por defecto para la interfaz del router interno. Ésta es la gateway por defecto para todos los hosts en la red local y también la dirección IP interna del servidor de DHCP. La mayoría de los routers inalámbricos Linksys y otros routers integrados para el hogar poseen un servidor de DHCP habilitado por defecto.

En la pantalla de configuración de DHCP, está disponible un rango de DHCP por defecto. También se puede especificar una dirección inicial para el rango de DHCP (no utilice 192.168.1.1) y la cantidad de direcciones que debe asignarse. El período de arrendamiento también puede modificarse (el por defecto es de 24 horas). 

5.3.3. Configuración de DHCP

5. Direccionamiento de Red

5.3. Como se obtiene las direcciones IP

5.3.3. Configuración de DHCP

Cuando se configura un host como cliente de DHCP por primera vez, éste no tiene dirección IP, máscara de subred ni gateway por defecto. Obtiene la información desde un servidor de DHCP, ya sea de la red local o del ISP. El servidor de DHCP está configurado con un rango de direcciones IP que pueden ser asignadas a los clientes de DHCP.

El cliente que necesite una dirección IP enviará un mensaje de descubrimiento de DHCP, que es un broadcast con la dirección IP de destino 255.255.255.255 (32 unos) y una dirección MAC de destino FF-FF-FF-FF-FF-FF (48 unos). Todos los hosts de la red recibirán esta trama DHCP de broadcast, pero sólo un servidor de DHCP responderá. El servidor responderá con una oferta de DHCP y sugerirá una dirección IP para el cliente. El host, luego, enviará una solicitud de DHCP a ese servidor, en la cual pedirá autorización para utilizar la dirección IP sugerida. El servidor responderá con una confirmación DHCP.

5.3.2. Servidor DHCP

5. Direccionamiento de Red

5.3. Como se obtiene las direcciones IP

5.3.2. Servidor DHCP

Si usted se encuentra cerca de un punto de conexión inalámbrica en un aeropuerto o una cafetería, el protocolo DHCP le permite acceder a Internet. Al entrar al área, el cliente de DHCP de su computadora portátil se comunica con el servidor de DHCP local por medio de una conexión inalámbrica. El servidor de DHCP asigna una dirección IP a la computadora portátil.

Varios tipos de dispositivos pueden actuar como servidores de DHCP, siempre y cuando ejecuten software de servicios DHCP. En la mayoría de las redes medianas a grandes, el servidor de DHCP generalmente es un servidor local dedicado, basado en una PC.

En las redes domésticas, el servidor de DHCP generalmente está ubicado en el ISP, y un host en la red doméstica recibe la configuración IP directamente del ISP.

Muchas redes domésticas y de empresas pequeñas utilizan un router integrado para conectarse al módem del ISP. En este caso, el router integrado funciona como cliente de DHCP y como servidor. El router integrado actúa como cliente para recibir su configuración IP del ISP y luego actúa como servidor de DHCP para los hosts internos en la red local.

Además de los servidores basados en PC y los routers integrados, otros tipos de dispositivos de red, como los routers dedicados, pueden proporcionar servicios DHCP a clientes, aunque esto no es muy habitual.

5.3.1. Asignaciones de dirección estática y dinámica

 5. Direccionamiento de Red

5.3. Como se obtiene las direcciones IP

5.3.1. Asignaciones de dirección estática y dinámica 

Las direcciones IP se pueden asignar de forma estática o de forma dinámica.

Estática

Con una asignación estática, el administrador de la red debe configurar manualmente la información de la red para un host. Como mínimo, esto incluye la dirección IP del host, la máscara de subred y la gateway por defecto.

Las direcciones estáticas tienen algunas ventajas. Por ejemplo, son útiles para impresoras, servidores y otros dispositivos de red que deben estar accesibles para los clientes de la red. Si el host normalmente accede al servidor en una dirección IP particular, no es adecuado que esta dirección cambie.

Cuando se utiliza el direccionamiento IP estático, es importante mantener una lista precisa de qué direcciones IP se asignan a qué dispositivos. Además, estas direcciones son permanentes y generalmente no se reutilizan.

Dinámica

En las redes locales, es habitual que la población de usuarios cambie frecuentemente. En lugar de que el administrador de red asigne direcciones IP para cada estación de trabajo, es más simple que las direcciones IP se asignen automáticamente. Esto se logra a través de un protocolo denominado protocolo de configuración dinámica de host (DHCP).

El protocolo DHCP proporciona un mecanismo para la asignación automática de información de direccionamiento, como una dirección IP, una máscara de subred, una gateway por defecto y otra información de configuración.

El protocolo DHCP generalmente es el método preferido para la asignación de direcciones IP a hosts en grandes redes, ya que reduce la carga del personal de soporte de la red y prácticamente elimina los errores de introducción de datos.

Otro de los beneficios del DHCP es que las direcciones no se asignan permanentemente a un host, sino que son arrendadas durante un período. Si el host se apaga o sale de la red, la dirección es devuelta al pool de direcciones para ser reutilizada. Esto es especialmente útil en el caso de los usuarios móviles que entran en una red y salen de ella.

5.2.3. Direcciones de Unicast, broadcast y multicast

5. Direccionamiento de Red

5.2. Tipo de direcciones IP

5.2.3. Direcciones de Unicast, broadcast y multicast

Además de las clases de direcciones, las direcciones IP también se categorizan en unicast, broadcast o multicast. Los hosts pueden utilizar las direcciones IP para comunicaciones de uno a uno (unicast), de uno a varios (multicast) o de uno a todos (broadcast).

Unicast

La dirección unicast es el tipo más común en una red IP. Un paquete con una dirección de destino unicast está dirigido a un host específico. Un ejemplo es un host con la dirección IP 192.168.1.5 (origen) que solicita una página Web a un servidor con la dirección IP 192.168.1.200 (destino).

Para que un paquete unicast sea enviado y recibido, la dirección IP de destino debe estar incluida en el encabezado del paquete IP. En el encabezado de la trama de Ethernet también debe estar presente la dirección MAC de destino correspondiente. Las direcciones IP y MAC se combinan para la entrega de datos a un host de destino específico.

Multicast

Las direcciones multicast permiten a un dispositivo de origen enviar un paquete a un grupo de dispositivos.

A los dispositivos que participan de un grupo multicast se les asigna una dirección IP de grupo multicast. El rango de direcciones multicast va de 224.0.0.0 a 239.255.255.255. Debido a que las direcciones multicast representan un grupo de direcciones (a menudo denominado grupo de hosts), sólo pueden ser utilizadas como destino de un paquete. El origen siempre será una dirección unicast.

Un ejemplo donde las direcciones multicast pueden ser útiles es en los juegos remotos, donde muchos jugadores se conectan remotamente pero juegan al mismo juego.

Como sucede con las direcciones unicast y broadcast, las direcciones IP multicast requieren una dirección MAC multicast correspondiente para poder entregar las tramas en una red local. La dirección MAC multicast es un valor especial que comienza con 01-00-5E en hexadecimal. El valor finaliza al convertir los 23 bits más bajos de la dirección IP del grupo multicast en los 6 caracteres hexadecimales restantes de la dirección Ethernet. Un ejemplo, como se muestra en el gráfico, es el hexadecimal 01-00-5E-0F-64-C5. Cada carácter hexadecimal representa 4 bits binarios.

Broadcast

Para broadcast, el paquete contiene una dirección IP de destino con todos unos (1) en la porción de host. Esto significa que todos los hosts de esa red local (dominio de broadcast) recibirán y verán el paquete. Muchos protocolos de red, como ARP y DHCP utilizan broadcasts.

Una red Clase C con la dirección 192.168.1.0 con una máscara de subred por defecto de 255.255.255.0 tiene la dirección de broadcast 192.168.1.255. La porción de host es 255, en formato decimal, o 11111111 (todos unos), en formato binario.

Una red Clase B con la dirección 172.16.0.0 y la máscara por defecto 255.255.0.0, tiene la dirección de broadcast 172.16.255.255.

Una red Clase A con la dirección 10.0.0.0 y la máscara por defecto 255.0.0.0 tiene la dirección de broadcast 10.255.255.255.

Una dirección IP de broadcast para una red requiere una dirección MAC de broadcast correspondiente en la trama de Ethernet. En las redes Ethernet, la dirección MAC de broadcast está formada por 48 unos, que se muestran como un número hexadecimal FF-FF-FF-FF-FF-FF.

5.2.2. Direcciones IP públicas y privadas

5. Direccionamiento de Red

5.2. Tipo de direcciones IP

5.2.2. Direcciones IP públicas y privadas

Todos los hosts que se conectan directamente a Internet requieren una dirección IP pública exclusiva. Debido a la cantidad finita de direcciones de 32 bits disponibles, existe la posibilidad de que se acaben las direcciones IP. Una solución para este problema fue reservar algunas direcciones privadas para utilizarlas exclusivamente dentro de una organización. Esto permite que los hosts dentro de una organización se comuniquen entre sí sin necesidad de contar con una dirección IP pública única.

RFC 1918 es un estándar que reserva varios rangos de direcciones dentro de cada una de las clases, A, B y C. Como se muestra en la tabla, estos rangos de direcciones privadas constan de una única red Clase A, 16 redes Clase B y 256 redes Clase C.

Una red muy grande puede utilizar la red privada Clase A, que permite más de 16 millones de direcciones privadas.

En las redes medianas se puede utilizar una red privada Clase B, que proporciona más de 65 000 direcciones.

Las redes domésticas y de empresas pequeñas generalmente utilizan una única dirección privada Clase C, que permite hasta 254 hosts.

La red Clase A, las 16 redes Clase B o las 256 redes Clase C pueden ser utilizadas dentro de organizaciones de cualquier tamaño. Generalmente, muchas organizaciones utilizan la red privada Clase A.

Las direcciones privadas pueden ser utilizadas internamente por los hosts de una organización, siempre y cuando los hosts no se conecten directamente a Internet. Por lo tanto, múltiples organizaciones pueden utilizar el mismo conjunto de direcciones privadas. Las direcciones privadas no se envían a Internet y son bloqueadas rápidamente por un router de ISP.

La utilización de direcciones privadas puede servir como medida de seguridad, ya que dichas redes sólo son visibles en la red local, y los usuarios externos pueden obtener acceso directo a las direcciones IP privadas.

También existen direcciones privadas que pueden ser utilizadas para el análisis de diagnóstico de los dispositivos. Este tipo de dirección privada se conoce como dirección de loopback. La red 127.0.0.0 Clase A está reservada para las direcciones de loopback, en general probrar la NIC.

5.2.1. Clases de direcciones IP y máscaras de subred

5. Direccionamiento de Red

5.2. Tipo de direcciones IP

5.2.1. Clases de direcciones IP y máscaras de subred

La dirección IP y la máscara de subred trabajan juntas para determinar qué porción de la dirección IP representa la dirección de red y qué porción representa la dirección del host.

Las direcciones IP se agrupan en 5 clases. Las clases A, B y C son direcciones comerciales que se asignan a hosts. La Clase D está reservada para uso de multicast, y la Clase E es para uso experimental.

Las direcciones de Clase C tienen tres octetos para la porción de red y uno para los hosts. La máscara de subred tiene 24 bits (255.255.255.0). Estas direcciones se asignan a redes pequeñas.

Las direcciones de Clase B tienen dos octetos para la porción de red y dos para los hosts. La máscara de subred tiene 16 bits (255.255.0.0). Estas direcciones se utilizan para redes medianas.

Las direcciones de Clase A tienen un octeto para la porción de red y tres para los hosts. La máscara de subred tiene 8 bits (255.0.0.0). Estas direcciones se asignan a grandes organizaciones.

Se puede determinar la clase de una dirección por el valor del primer octeto.

5.1.4. Interacción entre las direcciones IP y las máscaras de subred

5. Direccionamiento de Red

5.1. Direcciones IP y máscaras de Subred

5.1.4. Interacción entre las direcciones IP y las máscaras de subred

La máscara de subred sirve para detectar cual es la parte de la red y la parte que le corresponde al host.

Cuando se configura un host IP, se asigna una máscara de subred junto con una dirección IP, como sucede con la dirección IP, la máscara de subred tiene una longitud de 32 bits.  

La máscara de subred se compara con la dirección IP, de izquierda a derecha, bit por bit. Los 1 en la máscara de subred representan la porción de red, los 0 representan la porción de host. En el ejemplo que se muestra, los primeros tres octetos pertenecen a la red y el último octeto representa el host.

Cuando un host envía un paquete, compara su máscara de subred con su propia dirección IP y la dirección IP de destino. Si los bits de la red coinciden, tanto el host de origen como el de destino se encuentran en la misma red, y el paquete puede ser enviado localmente. Si no coinciden, el host emisor envía el paquete a la interfaz del Router local para que sea enviado a otra red.

5.1.3. Partes de una Dirección IP

5. Direccionamiento de Red

5.1. Direcciones IP y máscaras de Subred

5.1.3. Partes de una Dirección IP

La dirección IP lógica de 32 bits tiene una composición jerárquica y consta de dos partes. La primera parte identifica la red, y la segunda parte identifica un host en esa red. En una dirección IP, ambas partes son necesarias.

Por ejemplo: si un host tiene la dirección IP 192.168.18.57, los primeros tres octetos (192.168.18) identifican la porción de red de la dirección, y el último octeto (57) identifica el host.

Los Routers sólo necesitan saber cómo llegar a cada red, sin tener que saber la ubicación de cada host individual.

5.1.2. Estructuras de la Dirección IP

5. Direccionamiento de Red

5.1. Direcciones IP y máscaras de Subred

5.1.2. Estructuras de la Dirección IP

Una dirección IP es simplemente una serie de 32 bits binarios. Los 32 bits están agrupados en cuatro bytes de 8 bits llamados octetos. Una dirección IP en este formato no es fácil de leer, para hacer que las direcciones IP sean más fáciles de entender, cada octeto se presenta como su valor decimal, separado por un punto decimal. Esto se conoce como notación decimal punteada.

Cuando un host está configurado con una dirección IP, ésta es por ejemplo, 192.168.1.5. su equivalente binario de 32 bits de 11000000101010000000000100000101, es tedioso, si se confundiera en un digito el host no podría comunicarse con la red.

La dirección IP de 32 bits está definida con IP versión 4 (IPv4) y actualmente es la más común de direcciones IP en Internet.

Cuando un host recibe una dirección IP, lee los 32 bits a medida que son recibidos por la NIC.

Una persona, debería convertir esos 32 bits en su equivalente decimal de cuatro octetos. Cada octeto está compuesto por 8 bits, y cada bit tiene un valor. Los cuatro grupos de 8 bits tienen el mismo conjunto de valores. En un octeto, los bits de derecha a izquierda son 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128.

Si en esa posición hay un 0, no sume el valor.

Si los 8 bits son 0, 00000000, el valor del octeto es 0.

Si los 8 bits son 1, 11111111, el valor del octeto es 255 (128+64+32+16+8+4+2+1).

Si los 8 bits están combinados, como en el ejemplo 00100111, el valor del octeto es 39 (32+4+2+1).

Por lo tanto, el valor de cada uno de los cuatro octetos puede ir de 0 a un máximo de 255.

5.1.1. Propósito de las direcciones IP

5. Direccionamiento de Red

5.1. Direcciones IP y máscaras de Subred

5.1.1. Propósito de las direcciones IP

Las direcciones IP es una dirección de red lógica, y son fundamentales en el entorno de red, pues nos permite identificar la dirección del host en medio de una red, esta debe ser configurada y única.

Cada información enviado por internet tendrá una IP de origen y destino, para poder identificar al destinatario y al remitente mismo. 

Practica 03 - Pregunta 03

Respuesta. 

 c. Proporciona interconexiones consistentes a traves de las redes.

 e. simplifica el desarrollo de nuevos productos.

Explicación.

Cuando hablamos de estandares, hablamos de una unificación, es decir, estandarizar un solo protocolo para poder beneficiar tanto al proveedor, como al usuario mismo y simplificar la comunicación de los host, de lo cual descartamos la 'a' y 'b', pues no es dar exclusividad, mas bien, concertar.

la opción 'd' dice garantiza que las comucioncaciones trabajen mejor en un entorno de un solo proveedor, en este caso, intervienen muchos factores para que la comunicacion sea mejor, no necesiariamente depende de la estandarización, aun asi, la estandarización nos hace no solo adquirir de un solo proveedor, sino de varios.

Practica 02 - Pregunta 02

Respuesta. CLI y GUI.
Explicación.

el SHELL es la manera en la que el Software se comunica con el usuario,es decir, la forma en la cual nos muestra como comunicarnos con el programa, la cual la conocemos de 2 formas :

CLI.

GUI.