| Nociones acerca de redes La tecnología Internet Protocol (IP) fué desarrolladfa en los 1970s para soportar las primeras redes experimentales. Hoy IP se ha convertido en el estandar mundial para las redes de hogar y negocios, routers, exploradores de web, email, mensajería instantánea, etc. se basan en IP o software que tiene IP en su fundamento. Existen hoy dos versiones de IP la versión 4 (IPv4) y la versión 6 (IPv6) todas las aplicaciones caseras así como la mayor parte de Internet funcionan sobre IPv4, mientras que IPv6 está comenzando a ser usada en universidades y similares en modo experimental. Notación en IPv4 Una dirección IPv4 consiste en cuatro bytes de 32 bits cada uno. Estos bytes también se conocen como octetos. Para facilidad de lectura trabajamos usualmente con la notación llamada decimal con puntos (dotted decimal) que coloca puntos entre cada uno de los cuatro octetos escritos en base decimal, por ejemplo la dirección IP que un computador ve como 00001010 00000000 00000000 00000001 se escribe en doted decimal como 10.0.0.1 Como cada byte tiene 8 bits, el rango de valores de cada octeto va desde 0 a un máximo de 255. Por lo tanto el rango completo de direcciones IP es desde 0.0.0.0 hasta 255.255.255.255. Esto representa un total de 4,294,967,296 direcciones IP posibles (algo más de 4 mil millones). Notación en IPv6 Para IPv6.las direcciones tienen un largo de 16 bytes (128 bits) en lugar de los 4 bytes (32 bits), por lo que soportarían más de 300,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 posibles direcciones. Las direcciones IPv6 se escriben por lo general de la forma hhhh:hhhh:hhhh:hhhh:hhhh:hhhh:hhhh:hhhh Clases de direcciones IPv4 El espacio de direcciones IPv4 se divide en 5 clases A, B, C, D y E. Cada clase es un rango de direcciones contiguas como se muestra:
Direcciones IP Clase E y broadcast limitado El estandar IPv4 reserva el rango de la clase E, es decir no deben ser usadas como direcciones en redes. Se usa para investigación y propósitos experimentales. Un tipo especial de dirección IP es la limited broadcast 255.255.255.255. Un broadcast significa entregar un mensaje de una fuente a varios destinatarios. El emisor dirige una IP broadcast 255.255.255.255 para indicar a todos los demás nodos de la red que deben tomar el mensaje. }El broadcast está limitado solo a la red interna, no sale a Internet. . Las direcciones IP clase D y Multicast El estandar de red IPv4 reserva las direciciones de clase D para Multicast, que es un mecanismo para definir grupos de nodos y enviar mensajes a ese grupo en lugar de toda la red (broadcast). o un solo nodo (unicast). Multicast se usa principalmente en redes experimentales y no debe usarse en nodos comunes en Internet. Direcciones IP Clase A, Clase B, y Clase C Estas son las direcciones usadas en las redes normales, con tres excepciones explicadas más adelante. 127.0.0.1 es la loopback address, usada como mecanismo de prueba y diagnóstico de adaptadores de red. Los mensajes enviados a 127.0.0.1 no se mandan a la red sino al adaptador, que intercepta todos los mensajes loopback y los devuelve a la aplicación de prueba, igual que con el broadcast, las IP entre 127.0.0.0 y 127. 255.255.255 están reservadasy no deben usarse en Internet Zero Addresses Tal como con el rango loopback, el rango entre 0.0.0.0 hasta 0.255.255.255 mo debe ser considerado como parte normal de la Clase A, ni deben ser usadas en Internet. Direcciones privadas El estándar IP define rangos específicos dentro de las clases A, B y C para reservar su uso en redes privadas (intranets) la tabla a continación muestra el espacio de direcciones IP para redes privadas
Los nodos quedan libres de usar las direcciones en los rangos privados si no están conectados a Internet, si están tras firewalls o gateways (routers) Traducción de direcciones (Address Translation: NAT). Las IP son usadas por muchos protocolos de red de más alto nivel, principalmente TCP y UDP, exploradores de web, clientes de FTP y programas de mail en el nivel 3 del modelo OSI (Network layer) . Formato del Datagrama Header: Es un encabezado base de 20 bytes (5 "longwords") seguido por los datos. Word 1 - * Version - 4 bits * Largo del Header (en longwords) - 4 bits * Tipo de Servicio / Differentiated Services Code Point (DSCP) - 8 bits * Largo del datagrama (en bytes) - 16 bits Word 2 - * ID Number - 16 bits * Flags de fragmentación - 3 bits * Offset de Fragmentación - 13 bits Word 3 - * Tiempo de vida - 8 bits * Protocolo de transporte - 8 bits * Checksum encabezado- 16 bits Word 4 - * Dirección IP origen - 32 bits Word 5 - * Dirección IP destino - 32 bits Campos de largo variable - * Opciones * Padding Payload: los payload pueden ser de largo variable, el mínimo tamaño de un datagrama IP es de 28 bytes, usando los 20 bytes de header más el mínimo de 8 bytes de datos. El tamaño máximo de un datagrama IP es 65,535 bytes menos el header El protocolo IP no usa footers Registro de nombres de dominio con DNS Aunque las direcciones IP permiten a los computadores identificarse de manera eficiente, los seres humanos preferimos usar palabras en lugar de números el Domain Name System - DNS - ofrece lo mejor de ambos mundos .. . DNS permite que a los nodos de la Internet se les asigne una dirección IP y además un correspondiente nombre, lamado nombre de dominio..Para que el sistema de DNS funcione tal como fue diseñado, estos nombres deben ser únicos en todo el mundo. Ha surgido toda una industria alrededor de eso con la compra de nombres de dominios. DNS Name Space DNS es un sistema jerárquico. Las DNS organizan todos los nombres registrados en una estructura de árbol. En la base de este árbol hay un grupo de dominios top-level que incluyen los nombres familiares como: com, org, edu y numerosos nombres de dominio a nivel de país como cl(Chile), fi (Finland), ca (Canada), my (Malaysia). Por lo general estos nombres no pueden ser compardos por cualquiera sino que son administrados por registrars. Sin embargo, en un evento publicitado y controversial el año 2000, la nación-isla de Tuvalu recibió una gran cantidad de dinero por los derechos del dominio tv Bajo este nivel están los dominios de second-level tales como bradanovic.cl o google.com. Estos son dominios que las empresas o particulares pueden comprar a los regirtrars acreditados pra cada nivel top-level. Por ejemplo NIC Chile, del Departamento de Ciencias de la COmputación de la Universidad de Chile vende los dominios .cl. Para los nodos com, org, y edu, entre otros, la Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) supervisa los registros. DNS soporta tres niveles adicionales, el punto ('.') siempre separa cada nivel en la jerarquía DNS de nivel Root y sus servidores DNS es también un sistema distribuído. la base de datos DNS contiene un lista de nombres de dominio registrados. También contiene un mapeo o conversión entre cada nombre y una o más direcciones IP. Sin embargo requiere de un esfuerzo combinado entre muchos computadores (servers); Ningún computador contiene toda la base de datos DNS. Cada DNS server mantiene solo una parte de la jerarquía - un nivel de los tres y solo un subconjunto o zona dentro de ese nivel. El top-level de la jerarquía de DNS, también llamado root level, es mantenido por un conjunto de 13 servidores llamados root name servers. Estos servidore han ganado notoriedad por su rol único en Internet. Mantenidos por varias agencias independientes, los servidores son llamados únicamente A, B, C y así hasta la M. Diez de estos servers están en USA, uno en Japón, uno el Londres y uno en Estocolmo. DNS Resolvers DNS trabaja en modo cliente/servidor. Los DNS servers responden los requerimientos de los clientes DNS llamados resolvers. Los ISPs y otras organizaciones locales mantienen tanto resolvers como DNS servers. La mayoría de los DNS servers también actúan como resolvers, ruteando los requerimientos por el arbol hasta los DNS servers de más alto nivel, y también delegando requerimientos a otros servidores. Los DNS servers devuelven el mapeo requerido (ya sea dirección-a-nombre o nombre-a-dirección) al resolver DNS y DHCP DNS no fue diseñado para trabajar con direccionamiento dinámico tal como es soportado por DHCP. DNS requiere que direcciones fijas (estáticas) sean mantenidas en la base de datos. Los servidores web en particular requieren IP estáticas por esa razón. Particionamiento de redes IP Las redes de computadoras consisten en segmentos individuales de cable. Las propiedades eléctricas del cable limitan el tamaño útil de los segmentos de manera tal que incluso redes LAN pequeñas requieren varios segmentos. Dispositivos de Gateway como los routers y bridges connectan los segmentos aunque no de una manera perfectamente transparente. ... . Junto con particionar el uso del cable, la red también se puede subdividir a un nivel más alto. Las Subnets soportan segmentos de red virtules que particionan el tráfico que fluye por los cables, en lugar de las conexiones físicas. La configuración de subnets a menudo coinciden uno a uno con el cableado, pero bien podrían hacer un particionado sistinto. Numeracion de una red IP Incluso sin subnetting, a los hosts en Internet o cualquier otra red IP se les asigna un network number. Esto permite a los host comunicarse eficientemente entre sí. Los host en la misma red deben ser los localizados en la misma ubicación física, o todos los equipos de un grupo de trabajo. Por ejemplo multiples host que contienen múltiples adaptadores de red , pueden pertenecer a múltiples redes, pero a cada adaptador se le asigna exactamente un número de red. Los números de red se parecen mucho a las direcciones IP, pero no deben ser confundidos con ellas. Considere por ejemplo la dirección IP de host 10.0.0.1 normalmente usada en redes privadas. Como es de clase A, con no subnets usadas, su byte más a la izquierda (8 bits) por default se refiere a la dirección de red y todos los demás permanecen en cero. Así 10.0.0.0 es el número de red que corresponde a la dirección 10.0.0.1 La parte de la dirección IP que no se refiere a la red se refiere a la dirección del host - literalmente el identificador único del host en esa red. En el ejemplo anterior la dirección de red se convierte en 0.0.01 o simplemente 1, También note que una dirección de red se convierte en reservada que no debe ser asignada a ningun host presente. Configurar un live host en 10.0.0.0 en el ejemplo anterior podría impactar las comunicaciones para todos los host en esa red La siguiente tabla ilustra el esquema de numeración por defecto para redes clase A, B y C
En general, una network address use el byte de la izquierda de la direccion IP del host en la clase A , los dos bytes de la izquierda para la clase B y los tres bytes de la izquierda para la clase C Beneficios de direccionar las redes El network addressing fundamentalmente organiza los hosts en grupos. Así puede mejorar la seguridad (aislando los nodos críticos) y reducir el tráfico de red (evitando transmisiones entre nodos que no necesitan comunicarse) Subnet Masks y Subnetting Una subnet permite que el flujo de tráfico de red entre hosts sea segregado basado en una configuración de red. Organizando los host en grupos lógicos subnetting puede mejorar la seguridad y rendimiento de la red Subnet Mask Tal vez el aspecto más reconocible del subnetting es la subnet mask. Como las direcciones IP, una subnet mask contiene cuatro bytes (32 bits) y se escribe normalmente usando la misma notación "dotted-decimal". Por ejemplo, una subnet mask muy común en representación binaria 11111111 11111111 11111111 00000000 se muestra típicamente es su forma más leible 255.255.255.0 Aplicando una Subnet Mask Una subnet mask no trabaja como una IP address, ni existe en forma independiente de ellas. Acompaña a las direcciones IP y los dos valores trabajan juntos. Aplicar la subnet mask a una IP address divide la dirección en dos partes, una "extended network address" y una host adress. Para que una subnet mask sea valida, sus bits de la izquierda tienen que ponerse en '1'.Por ejemplo, 00000000 00000000 00000000 00000000 Es inválida como subnet mask porque los bits de la izquierda están en '0'. Por otro lado, los bits de la derecha en una subnet mask válida deben ponerse en '0', no '1'. Entonces, 11111111 11111111 11111111 11111111 es invalida. Todas las subnet masks válidas contienen dos partes: el lado izquierdo con todos los bits colocados en '1' (la porción extended network) y el lado derecho con todos los bits en '0' (la porción host), tal como en el primer ejemplo Traducido de http://compnetworking.about.com/ |
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