U.T. 5 Fundamentos teoricos - Análisis y configuración de telefonía de voz sobre IP.pdf

U.T. 5

ANLISIS Y CONFIGURACIN DE TELEFONA DE VOZ SOBRE IP

U.T. 5 - Pgina 2 2012-2013 SISTEMAS DE TELEFONA FIJA Y MVIL

U.T. 5 ANLISIS Y CONFIGURACIN DE TELEFONA DE VOZ SOBRE IP

SISTEMAS DE TELEFONA FIJA Y MVIL 2012-2013 U.T. 5 - Pgina 3


NDICE

1. Redes de ordenadores ________________________________________________________ 7

1.1 Introduccin ___________________________________________________________ 7

1.2 Usos de las redes de ordenadores __________________________________________ 7 1.2.1 Uso de las redes en empresas _______________________________________ 7 1.2.2 Uso de las redes por particulares _____________________________________ 8

1.3 Tipos de redes de ordenadores ____________________________________________ 8 1.3.1 Redes de rea local (LAN)___________________________________________ 9 1.3.2 Redes de rea Metropolitanta (MAN) _________________________________ 10 1.3.3 Redes de rea Extensa (WAN) ______________________________________ 10

1.4 Arquitectura de redes___________________________________________________ 11 1.4.1 El modelo de referencia OSI ________________________________________ 12

1.4.1.1 Las capas del modelo OSI ___________________________________ 13 1.4.2 El modelo TCP/IP_________________________________________________ 14

1.5 Redes Ethernet________________________________________________________ 16 1.5.1 Historia de las redes Ethernet_______________________________________ 16 1.5.2 Reglas del IEEE para la denominacin Ethernet __________________________ 17 1.5.3 Ethernet y el modelo OSI ___________________________________________ 18 1.5.4 Denominacin de dispositivos Ethernet ________________________________ 18 1.5.5 Trama Ethernet ___________________________________________________ 18 1.5.6 Control de acceso al medio __________________________________________ 19 1.5.7 Reglas de control al medio y deteccin de colisin________________________ 20

2. El protocolo IP _____________________________________________________________ 21

2.1 Descripcin___________________________________________________________ 21 2.1.1 Direcciones IP, mscaras de red y clases de direccin ____________________ 22 2.1.2 Direcciones IP reservadas, privadas y pblicas__________________________ 23

2.2 El protocolo ARP ________________________________________________________ 24 2.2.1 Funcionamiento ARP _______________________________________________ 25 2.2.2 La cach de ARP __________________________________________________ 25

2.3 El protocolo ICMP _______________________________________________________ 26 2.3.1 Formato de los mensajes ICMP_______________________________________ 26 2.3.2 Comando PING ___________________________________________________ 27 2.3.3 Comando ROUTE__________________________________________________ 27 2.3.4 Comando TRACERT ________________________________________________ 30

2.3.4.1 Utilizando TRACERT para solucionar problemas ___________________ 30 2.3.5 Comando NETSTAT ________________________________________________ 31

3. Dispositivos de una red LAN / WAN _____________________________________________ 33

3.1 Tarjetas de interfaz de red _______________________________________________ 33 3.1.1 Configuracin de un adaptador de red en Windows _______________________ 34

3.2 Concentradores_________________________________________________________ 37

3.3 Conmutadores _________________________________________________________ 38 3.3.1 Alimentacin a travs de Ethernet ____________________________________ 39 3.3.2 Calidad de servicio en redes de voz y datos _____________________________ 40

3.4 Encaminadores _________________________________________________________ 40

3.5 Proxy_________________________________________________________________ 43

4. Voz sobre IP (VoIP) _________________________________________________________ 45

4.1 Introduccin __________________________________________________________ 45 4.1.1 Qu es VoIP y Telefona IP? _______________________________________ 45

4.2 Caractersticas de la Telefona IP __________________________________________ 47



4.3 Uso de la tecnologa VoIP en entornos Empresariales __________________________ 48

4.4 Digitalizacin de la voz__________________________________________________ 49 4.4.1 Muestreo _______________________________________________________ 50 4.4.2 Cuantificacin ___________________________________________________ 50 4.4.3 Codificacin_____________________________________________________ 51 4.4.4 Codificadores de audio (cdecs) _____________________________________ 51

4.5 Protocolos de sealizacin _______________________________________________ 53 4.5.1 H.323 _________________________________________________________ 53 4.5.2 SIP____________________________________________________________ 53 4.5.3 MGCP-MEGACO __________________________________________________ 54 4.5.4 IAX ___________________________________________________________ 54

4.6 Transporte en tiempo real y redes IP_______________________________________ 54 4.6.1 RTP y RTCP _____________________________________________________ 54 4.6.2 RTP y NAT ______________________________________________________ 55

4.7 Garanta de calidad de un sistema VoIP_____________________________________ 56 4.7.1 Requisitos de la telefona sobre una red IP_____________________________ 57 4.7.2 Recomendaciones hardware ________________________________________ 57

4.8 Anlisis de seguridad en la red VoIP _______________________________________ 58 4.8.1 Auditar una red VoIP______________________________________________ 59 4.8.2 Software para auditoras VoIP_______________________________________ 60

5. Equipamiento especfico para VoIP _____________________________________________ 61

5.1 Introduccin __________________________________________________________ 61

5.2 Elementos de un sistema VoIP ____________________________________________ 62 5.2.1 PBX para comunicacin VoIP________________________________________ 62 5.2.2 Telfonos IP ____________________________________________________ 62 5.2.3 Softphones _____________________________________________________ 65 5.2.4 Adaptadores IP __________________________________________________ 67 5.2.5 Pasarelas VoIP___________________________________________________ 68 5.2.6 IPBX Software. Asterisk ___________________________________________ 69

5.2.6.1 Digium __________________________________________________ 71 5.2.6.2 Servicios _________________________________________________ 71 5.2.6.3 Plan de marcacin _________________________________________ 72 5.2.6.4 Instalacin de Asterisk en un PC ______________________________ 74 5.2.6.5 Asterisk en la empresa ______________________________________ 75 5.2.6.6 Hardware de sealizacin para Asterisk _________________________ 76

ANEXO 1: Tarjetas Digium ______________________________________________________ 79



1. Redes de ordenadores

1.1 Introduccin Una red es un sistema de ordenadores y otros dispositivos conectados por cables entre s. La red ms

simple posible la forman dos ordenadores conectados mediante un cable. A partir de aqu su complejidad puede aumentar hasta conectar miles de ordenadores en todo el mundo. El ejemplo ms conocido de este ltimo caso es Internet. Las redes, en general, consisten en "compartir recursos", y uno de sus objetivos es hacer que todos los programas, datos y equipo estn disponibles para cualquiera de la red que as lo solicite.

Una red conectada en un rea limitada se conoce como Red de rea local (LAN). Una LAN est contenida

a menudo en una sola ubicacin y utiliza, generalmente, el cable como medio de transmisin. En una LAN, los recursos o computadoras intercambian informacin entre s, permitiendo compartirla. Lo compartido puede ser la informacin contenida en el disco, una impresora o un mdem.

1.2 Usos de las redes de ordenadores

Podemos diferenciar claramente dos tipos de usos o usuarios de las redes de ordenadores: el profesional,

que se da normalmente en la empresa, y el particular, que generalmente tiene lugar en la residencia habitual del usuario.

1.2.1 Uso de las redes en empresas

Prcticamente cualquier empresa que tenga varios ordenadores hoy en da tiene una red local que los

interconecta. Si la empresa dispone de varias sedes u oficinas dispersas dispondr tpicamente de una red local (LAN, Local Area Network) en cada una de ellas y de un medio de interconexin de dichas redes locales a travs de enlaces telefnicos (tambin llamados accesos WAN, Wide Area Network). La red o redes permiten acceder a informacin importante y actualizada de manera rpida, por ejemplo una base de datos que contenga toda la informacin comercial de la compaa (productos, stocks, precios, plazos de entrega, etc.). A menudo estas bases de datos estn en uno o unos pocos ordenadores de la red, ya que la existencia de mltiples copias complica las actualizaciones.



La red en las empresas permite compartir recursos, tales como perifricos de elevado costo (impresoras lser, scanners, plotters, filmadoras, etc.), o programas (siempre y cuando la licencia que se posee permita su uso en red) con el consiguiente ahorro de espacio en disco y sencillez de actualizacin.

Dicha red puede conectarse al exterior, bien directamente o a travs de un cortafuego o firewall, es

decir, una pasarela intermedia que permita controlar el acceso (entrante y/o saliente) para evitar problemas de seguridad.

1.2.2 Uso de las redes por particulares

El uso de las redes de ordenadores por particulares tiene tres objetivos fundamentales: 1 Acceso a informacin 2 Comunicacin 3 Entretenimiento El acceso a informacin actualmente se centra en el acceso a Internet y sobre todo a servidores Web. En

torno a esto han aparecido multitud de servicios derivados del uso de la telemtica para diversos fines, tales como teletrabajo, telecompra, teleenseanza, telemedicina, etc.

La comunicacin tiene lugar tanto a nivel individual (correo electrnico) como en grupos (listas de

distribucin, grupos de news, etc.). Esto incluye no solo informacin textual, sino tambin multimedia: sonido, imagen y vdeo. Adems de estas aplicaciones asncronas, en las que los participantes no han de coincidir en el tiempo, existen otras (llamadas iscronas) en las que si han de coincidir, como las que permiten utilizar el ordenador como un telfono, para hablar con un usuario remoto a travs de la Internet; esto supone un ahorro importante en algunos casos ya que se puede hacer una llamada a un lugar remoto pagando tarifa local (lo cual ha motivado serias crticas y discusiones con las compaas telefnicas, especialmente en Estados Unidos). Tambin est el servicio de videoconferencia, aunque poco extendido a nivel particular debido a su escasa difusin y a sus requerimientos de capacidad, difciles de satisfacer con un mdem telefnico.

1.3 Tipos de redes de ordenadores

De acuerdo con su tecnologa de transmisin, las redes se clasifican en: Redes de difusin Redes punto a punto



Segn su escala tambin se suelen clasificar en: Redes de rea local (LAN, Local Area Network) Redes de rea extensa (WAN, Wide Area Network) En esta ltima clasificacin tambin se distingue a veces una categora intermedia, la formada por las

redes de rea metropolitana (MAN, Metropolitan Area Network).

1.3.1 Redes de rea local (LAN)

Las redes de rea local tienen generalmente las siguientes caractersticas: Tecnologa de difusin (broadcast): medio compartido Cableado especfico, instalado normalmente a propsito Velocidad de 1 a 1000 Mb/s Extensin mxima de unos 3 KM (FDDI llega a 200 Km) Las LANs ms conocidas y extendidas son la Ethernet a 10 Mb/s, la IEEE 802.5 o Token Ring a 4 y 16

Mb/s, y la FDDI a 100 Mb/s. Estos tres tipos de LAN han permanecido prcticamente sin cambios desde finales de los ochenta, por lo que a menudo se les referencia en la literatura como LANs tradicionales (legacy LANs en ingls) para distinguirlas de otras mas modernas aparecidas en los 90, tales como la Fast Ethernet (100 Mb/s).

A menudo las LANs requieren un tipo de cableado especfico (de cobre o de fibra); esto no suele ser un

problema ya que al instalarse en una fbrica, campus o similar, se tiene un control completo sobre el entorno y las condiciones de instalacin.

El alcance limitado de las LANs permite saber el tiempo mximo que un paquete tardar en llegar de un

extremo a otro de la red, lo cual permite aplicar diseos que de otro modo no seran posibles, y simplifica la gestin de la red.



Como consecuencia del alcance limitado y del control en su cableado, las redes locales suelen tener un retardo muy bajo en las transmisiones (decenas de microsegundos) y una tasa de errores muy baja.

La topologa bsica de las redes locales suele ser de bus (p. Ej. Ethernet) o de anillo (Token Ring o

FDDI). Sin embargo, pueden hacerse topologas mas complejas utilizando elementos adicionales, tales como repetidores, puentes, conmutadores, etc., como veremos ms adelante.

En pocas recientes se ha popularizado una tcnica para aumentar el rendimiento de las redes locales,

que consiste en dividir una LAN en varias mas pequeas, con lo que el ancho de banda disponible para cada uno es mayor; las diversas LANs as formadas se interconectan en un equipo especial denominado conmutador LAN (o LAN switch); en casos extremos se puede llegar a dedicar una red por equipo, disponiendo as de todo el ancho de banda para l.

1.3.2 Redes de rea Metropolitanta (MAN)

En principio se considera que una MAN abarca una distancia de unas pocas decenas de kilmetros, que

es lo que normalmente se entiende como rea metropolitana. Existe solamente una red caracterstica de las MANs, la conocida como IEEE 802.6 o DQDB (Distributed Queue Dual Bus), que puede funcionar a diversas velocidades entre 34 y 155 Mb/s con una distancia mxima de unos 160 Km. En realidad la distincin de MANs en base a la distancia es un tanto arbitraria, ya que FDDI puede llegar a 200 Km pero raramente se la clasifica como MAN, al no ser un servicio ofrecido por las compaas telefnicas, cosa que s ocurre con DQDB en algunos pases.

La tecnologa DQDB ha tenido escasa difusin. Su mayor mrito ha sido servir como predecesora de ATM

en algunos aspectos. En el futuro es de esperar que la red DQDB caiga en desuso o desaparezca ya que su espacio ha sido ocupado por completo por las redes basadas en ATM.

El trmino MAN suele utilizarse tambin en ocasiones para denominar una interconexin de LANs

ubicadas en diferentes recintos geogrficos (por ejemplo diferentes campus) cuando se dan las siguientes circunstancias:

La interconexin hace uso de enlaces telefnicos de alta o muy alta velocidad (comparable a la de las

propias LANs interconectadas).

La interconexin se efecta de forma transparente al usuario, que aprecia el conjunto como una nica LAN por lo que se refiere a servicios, protocolos y velocidades de transmisin.

Existe una gestin unificada de toda la red.

1.3.3 Redes de rea Extensa (WAN)

Las redes de amplio alcance se utilizan cuando no es factible tender redes locales, bien porque la

distancia no lo permite por el costo de la infraestructura o simplemente porque es preciso atravesar terrenos pblicos en los que no es posible tender infraestructura propia. En todos estos casos lo normal es utilizar para la transmisin de los datos los servicios de una empresa portadora. Hasta hace poco este tipo de servicios eran ofrecidos en rgimen de monopolio por las compaas telefnicas en la mayora de los pases de Europa. Afortunadamente esto esta cambiando rpidamente siendo posible por ejemplo en Espaa contratar hoy en da servicios portadores de datos con Retevisin, o en breve con diversas compaas de televisin por cable, si bien en muchos casos la mayor penetracin de Telefnica hace que haya un monopolio de facto.

En la literatura especializada es frecuente referirse a las compaas telefnicas europeas genricamente

con la denominacin PTT, abreviatura de Post, Telegraph and Telephone. Esto se debe a que en muchos pases de Europa la empresa que se encargaba tradicionalmente de las transmisiones telefnicas era la misma que ofreca el servicio de correos y telgrafos, todo esto en rgimen de monopolio. Con la liberalizacin del servicio de telefona y la aparicin de diversas compaas competidoras la denominacin PTT se esta sustituyendo por la de operador (que quiere decir que opera la red); la costumbre hace que en muchos casos se siga aun utilizando el trmino PTT.

Las redes WAN se implementan casi siempre haciendo uso de enlaces telefnicos que han sido diseados

principalmente para transmitir la voz humana, ya que este es el principal negocio de las compaas telefnicas. Normalmente la infraestructura esta fuera del control del usuario, estando supeditado el servicio disponible a la zona geogrfica de que se trate. Conseguir capacidad en redes WAN suele ser caro, por lo que generalmente se solicita el mnimo imprescindible.



Hasta tiempos recientes las conexiones WAN se caracterizaban por su lentitud, costo y tasa de errores

relativamente elevada. Con la paulatina introduccin de fibras pticas y lneas digitales en las infraestructuras de las compaas portadoras las lneas WAN han reducido apreciablemente su tasa de errores; tambin se han mejorado las capacidades y reducido los costos. A pesar del inconveniente que en ocasiones pueda suponer el uso de lneas telefnicas tienen la gran virtud de llegar prcticamente a todas partes, que no es poco.

Con la excepcin de los enlaces va satlite, que utilizan transmisin de difusin (broadcast), las redes

WAN se implementan casi siempre con enlaces punto a punto.

1.4 Arquitectura de redes En los inicios de la informtica el diseo de un ordenador resultaba en s mismo una tarea tan compleja

que no se tomaba en consideracin la compatibilidad con otros modelos de ordenadores; la preocupacin fundamental era que el diseo fuera correcto y eficiente. Como consecuencia de esto era preciso crear para cada nuevo modelo de ordenador un nuevo sistema operativo y conjunto de compiladores. Los programas escritos en lenguaje mquina o en ensamblador (que entonces eran la mayora) tenan que ser prcticamente reescritos para cada nuevo modelo de ordenador.

En 1964 IBM anunci un nuevo ordenador denominado Sistema/360. Se trataba en realidad de una

familia formada por varios modelos que compartan una arquitectura comn (era la primera vez que se utilizaba este trmino referido a ordenadores). La arquitectura estableca unas especificaciones comunes que hacan compatibles a todos los modelos de la familia (conjunto de instrucciones, forma de representar los datos, etc.), pudiendo as ejecutar los mismos programas, utilizar el mismo sistema operativo, compiladores, etc. en toda la familia, que comprenda una gama de ordenadores de potencias y precios diversos. El nombre 360 se eligi en base a la dcada en que se cre (los 60) y a la idea de que era una arquitectura polivalente, que pretenda servir para aplicaciones de todo tipo (360, o sea que puede ir en todas direcciones). La arquitectura 360 ha ido evolucionando hasta desembocar en nuestros das en la arquitectura ESA/390, utilizada en los grandes ordenadores IBM (mainframes) actuales, que son an la base de las aplicaciones crticas en grandes empresas (bancos, lneas areas, etc.). Todos los fabricantes de ordenadores actuales utilizan una o varias arquitecturas como base para el diseo de sus equipos.

Las primeras redes de ordenadores tuvieron unos inicios muy similares a los primeros ordenadores: Las

redes y los protocolos se diseaban pensando en el hardware a utilizar en cada momento, sin tener en cuenta la evolucin previsible, ni por supuesto la interconexin y compatibilidad con equipos de otros fabricantes. A medida que la tecnologa avanzaba y se mejoraba la red se vivieron experiencias parecidas a las de los primeros ordenadores: los programas de comunicaciones, que haban costado enormes esfuerzos de desarrollo, tenan que ser reescritos para utilizarlos con el nuevo hardware, y debido a la poca modularidad prcticamente nada del cdigo era aprovechable.



El problema se resolvi de forma anloga a lo que se haba hecho con los ordenadores. Cada fabricante elabor su propia arquitectura de red, que permita independizar las funciones y el software del hardware concreto utilizado. De esta forma cuando se quera cambiar algn componente slo la funcin o el mdulo afectado tena que ser sustituido. La primera arquitectura de redes fue anunciada por IBM en 1974, justo diez aos despus de anunciar la arquitectura S/360, y se denomin SNA (Systems Network Architecture). La arquitectura SNA se basa en la definicin de siete niveles o capas, cada una de las cuales ofrece una serie de servicios a la siguiente, la cual se apoya en esta para implementar los suyos, y as sucesivamente. Cada capa puede implementarse en hardware, software o una combinacin de ambos. El mdulo (hardware y/o software) que implementa una capa en un determinado elemento de la red debe poder sustituirse sin afectar al resto de la misma, siempre y cuando el protocolo utilizado se mantenga inalterado. Dicho en otras palabras, SNA es una arquitectura altamente modular y estructurada.

Las ideas bsicas del modelo de capas son las siguientes: La capa n ofrece una serie de servicios a la capa n+1. La capa n solo ve los servicios que le ofrece la capa n-1. La capa n en un determinado sistema solo se comunica con su homloga en el sistema remoto

(comunicacin de igual a igual o peer-to-peer). Esa conversacin se efecta de acuerdo con una serie de reglas conocidas como protocolo de la capa n.

La comunicacin entre dos capas adyacentes en un mismo sistema se realiza de acuerdo con una interfaz. La interfaz es una forma concreta de implementar un servicio y no forma parte de la arquitectura de la red.

La arquitectura de una red queda perfectamente especificada cuando se describen las capas que la

componen, su funcionalidad, los servicios que implementan y los protocolos que utilizan para hablar con sus iguales. El conjunto de protocolos que utiliza una determinada arquitectura en todas sus capas se denomina pila de protocolos (protocol stack )en ingls.

Las dos arquitecturas de redes ms importantes en la actualidad, corresponden a los protocolos OSI

(Open Systems Interconnection) y TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

1.4.1 El modelo de referencia OSI El modelo de referencia de Interconexin de Sistemas Abiertos (OSI) lanzado en 1984 fue el modelo de

red descriptivo creado por ISO. Proporcion a los fabricantes un conjunto de estndares que aseguraron una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnologa de red producidos por las empresas a nivel mundial.

El modelo de referencia OSI se ha convertido en el modelo principal para las comunicaciones por red.

Aunque existen otros modelos, la mayora de los fabricantes de redes relacionan sus productos con el modelo de referencia de OSI. Esto es en particular as cuando lo que buscan es ensear a los usuarios a utilizar sus



productos. Se considera la mejor herramienta disponible para ensear cmo enviar y recibir datos a travs de una red.

Ventajas del modelo OSI Reduce la complejidad. Estandariza las interfaces. Facilita el diseo modular. Asegura la interoperabilidad de la tecnologa. Acelera la evolucin. Simplifica la enseanza y el aprendizaje.

1.4.1.1 Las capas del modelo OSI El modelo de referencia OSI es un marco que se puede utilizar para comprender cmo viaja la

informacin a travs de una red. El modelo de referencia OSI explica de qu manera los paquetes de datos viajan a travs de varias capas a otro dispositivo de una red, aun cuando el remitente y el destinatario poseen diferentes tipos de medios de red.

En el modelo de referencia OSI, hay siete capas numeradas, cada una de las cuales ilustra una funcin de red especfica. - La divisin de la red en siete capas permite obtener las siguientes ventajas:

Divide la comunicacin de red en partes ms pequeas y fciles de manejar. Normaliza los componentes de red para permitir el desarrollo y el soporte de los productos por

diferentes fabricantes. Permite a los distintos tipos de hardware y software de red comunicarse entre s. Evita que los cambios en una capa afecten las otras capas. Divide la comunicacin de red en partes ms pequeas para simplificar el aprendizaje.

Capas Descripcin

7 Aplicacin

Procesos de red a aplicaciones. Suministra servicios de red a los procesos de aplicaciones, (por ejemplo: email, transferencia de archivos y emulacin de terminales.)

6 Presentacin

Representacin de datos. Garantizar que los datos sean legibles para el sistema receptor. Formato de los datos. Estructura de los datos. Negocia la sintaxis de transferencia de datos para la capa de aplicacin.

5 Sesin Comunicacin entre host. Establece, administra y termina sesiones de aplicaciones.

4 Transporte

Conexiones de extremo a extremo. Se ocupa de aspectos de transporte entre host. Confiabilidad del transporte de datos. Establecer, mantener terminar circuitos virtuales. Deteccin de fallas y control de flujo de informacin de recuperacin.

3 Red Direccin de red y determinacin mejor ruta. Prevee transferencia confiable de datos a traves de los medios. Conectividad y seleccin de ruta entre sistemas.

2 Enlace de datos

Control directo de enlaces, acceso a los medios. Prevee transferencia confiable de datos a traves de los medios. Conectividad y seleccin de ruta entre sistemas. Direccionamiento lgico.

1 Fsica Transmisin binaria. Cables, conectores, voltajes, velocidades de transmisin datos.



1.4.2 El modelo TCP/IP

El estndar histrico y tcnico de Internet es el modelo TCP/IP. El Departamento de Defensa de EE.UU.

(DoD) cre el modelo de referencia TCP/IP porque necesitaba disear una red que pudiera sobrevivir ante cualquier circunstancia, incluso una guerra nuclear. En un mundo conectado por diferentes tipos de medios de comunicacin, como cables de cobre, microondas, fibras pticas y enlaces satelitales, el DoD quera que la transmisin de paquetes se realizara cada vez que se iniciaba y bajo cualquier circunstancia. Este difcil problema de diseo dio origen a la creacin del modelo TCP/IP.

A diferencia de otras tecnologas de telecomunicaciones, TCP/IP se desarroll como un estndar abierto.

Esto significaba que cualquier persona poda usar el TCP/IP. Esto contribuy a acelerar el desarrollo de TCP/IP como un estndar.

El modelo TCP/IP tiene las siguientes cuatro capas: Capa de aplicacin Capa de transporte Capa de Internet Capa de acceso a la red Aunque algunas de las capas del modelo TCP/IP tienen el mismo nombre que las capas del modelo OSI,

las capas de ambos modelos no se corresponden de manera exacta. Lo ms notable es que la capa de aplicacin posee funciones diferentes en cada modelo.



Los diseadores de TCP/IP decidieron que la capa de aplicacin deba incluir los detalles de las capas de sesin y presentacin OSI. Crearon una capa de aplicacin que maneja aspectos de representacin, codificacin y control de dilogo.

La capa de transporte se encarga de los aspectos de calidad del servicio con respecto a la confiabilidad,

el control de flujo y la correccin de errores. Uno de sus protocolos, el protocolo para el control de la transmisin (TCP), ofrece maneras flexibles y de alta calidad para crear comunicaciones de red confiables, sin problemas de flujo y con un nivel de error bajo.

El propsito de la capa Internet es dividir los segmentos TCP en paquetes y enviarlos desde cualquier

red. Los paquetes llegan a la red de destino independientemente de la ruta que utilizaron para llegar all. El protocolo especfico que rige esta capa se denomina Protocolo Internet (IP). En esta capa se produce la determinacin de la mejor ruta y la conmutacin de paquetes.

La relacin entre IP y TCP es importante. Se puede pensar en el IP como el que indica el camino a los

paquetes, en tanto que el TCP brinda un transporte seguro. La capa de acceso de red tambin se conoce como la capa de host a red. Esta capa guarda relacin

con todos los componentes, tanto fsicos como lgicos, necesarios para lograr un enlace fsico. Incluye los detalles de tecnologa de red, y todos los detalles de las capas fsicas y de enlace de datos del modelo OSI.

La figura anterior ilustra los protocolos ms comunes especificados por las capas del modelo de

referencia TCP/IP. Los protocolos ms usados de la capa de aplicacin son: Protocolo de Transferencia de Archivos (FTP) Protocolo de Transferencia de Hipertexto (HTTP) Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP) Sistema de denominacin de dominios (DNS) Protocolo Trivial de Transferencia de Archivos (TFTP) Los protocolos de capa de transporte comunes incluyen: Protocolo para el Control del Transporte (TCP) Protocolo de Datagrama de Usuario (UDP) El protocolo principal de la capa Internet es: Protocolo Internet (IP) La capa de acceso de red se refiere a cualquier tecnologa en particular utilizada en una red especfica. Independientemente de los servicios de aplicacin de red que se brinden y del protocolo de transferencia

que se utilice, existe un solo protocolo de Internet, IP. Esta es una decisin de diseo deliberada. IP sirve como protocolo universal que permite que cualquier computador en cualquier parte del mundo pueda comunicarse en cualquier momento.

Comparando el modelo OSI con los modelos TCP/IP, surgen algunas similitudes y diferencias. Similitudes



Ambos se dividen en capas. Ambos tienen capas de aplicacin, aunque incluyen servicios muy distintos. Ambos tienen capas de transporte y de red similares. Ambos modelos deben ser conocidos por los profesionales de redes. Ambos suponen que se conmutan paquetes. Esto significa que los paquetes individuales pueden usar

rutas diferentes para llegar al mismo destino. Esto se contrasta con las redes conmutadas por circuito, en las que todos los paquetes toman la misma ruta.

Diferencias TCP/IP combina las funciones de la capa de presentacin y de sesin en la capa de aplicacin. TCP/IP combina la capa de enlace de datos y la capa fsica del modelo OSI en la capa de acceso de

red. TCP/IP parece ser ms simple porque tiene menos capas. Los protocolos TCP/IP son los estndares en torno a los cuales se desarroll Internet, de modo que la

credibilidad del modelo TCP/IP se debe en gran parte a sus protocolos. En comparacin, por lo general las redes no se desarrollan a partir del protocolo OSI, aunque el modelo OSI se usa como gua.

1.5 Redes Ethernet

Ethernet es ahora la tecnologa LAN dominante en el mundo. Ethernet no es una tecnologa sino una

familia de tecnologas LAN que se pueden entender mejor utilizando el modelo de referencia OSI. Todas las LAN deben afrontar el tema bsico de cmo denominar a las estaciones individuales (nodos) y Ethernet no es la excepcin. Las especificaciones de Ethernet admiten diferentes medios, anchos de banda y dems variaciones de la Capa 1 y 2. Sin embargo, el formato de trama bsico y el esquema de direccionamiento son igual para todas las variedades de Ethernet.

Para que varias estaciones accedan a los medios fsicos y a otros dispositivos de la red, se han inventado

diversas estrategias para el control de acceso a los medios. Comprender la manera en que los dispositivos de red ganan acceso a los medios es esencial para comprender y detectar los errores en el funcionamiento de toda la red.

1.5.1 Historia de las redes Ethernet

La mayor parte del trfico en Internet se origina y termina en conexiones de Ethernet. Desde su

comienzo en la dcada de 1970, Ethernet ha evolucionado para satisfacer la creciente demanda de LAN de alta velocidad. En el momento en que aparece un nuevo medio, como la fibra ptica, Ethernet se adapta para sacar ventaja de un ancho de banda superior y de un menor ndice de errores que la fibra ofrece. Ahora, el mismo protocolo que transportaba datos a 3 Mbps en 1973 transporta datos a 10 Gbps.

El xito de Ethernet se debe a los siguientes factores: Sencillez y facilidad de mantenimiento. Capacidad para incorporar nuevas tecnologas. Confiabilidad Bajo costo de instalacin y de actualizacin. Con la llegada de Gigabit Ethernet, lo que comenz como una tecnologa LAN ahora se extiende a

distancias que hacen de Ethernet un estndar de red de rea metropolitana (MAN) y red de rea extensa (WAN).

La idea original de Ethernet naci del problema de permitir que dos o ms hosts utilizaran el mismo

medio y evitar que las seales interfirieran entre s. El problema de acceso por varios usuarios a un medio compartido se estudi a principios de los 70 en la Universidad de Hawai. Se desarroll un sistema llamado Alohanet para permitir que varias estaciones de las Islas de Hawai tuvieran acceso estructurado a la banda de radiofrecuencia compartida en la atmsfera. Ms tarde, este trabajo sent las bases para el mtodo de acceso a Ethernet conocido como CSMA/CD.



En 1985, el comit de estndares para Redes Metropolitanas y Locales del Instituto de Ingenieros

Elctricos y Electrnicos (IEEE) public los estndares para las LANs. Estos estndares comienzan con el nmero 802. El estndar para Ethernet es el 802.3. El IEEE quera asegurar que sus estndares fueran compatibles con el modelo OSI de la Organizacin Internacional de Estndares (ISO). Por eso, el estndar IEEE 802.3 deba cubrir las necesidades de la Capa 1 y de las porciones inferiores de la Capa 2 del modelo OSI. Como resultado, ciertas pequeas modificaciones al estndar original de Ethernet se efectuaron en el 802.3.

Las diferencias entre los dos estndares fueron tan insignificantes que cualquier tarjeta de interfaz de la

red de Ethernet (NIC) puede transmitir y recibir tanto tramas de Ethernet como de 802.3. Bsicamente, Ethernet y IEEE 802.3 son un mismo estndar.

El ancho de banda de 10 Mbps de Ethernet era ms que suficiente para los lentos computadores

personales (PC) de los aos 80. A principios de los 90, los PC se volvieron mucho ms rpidos, los tamaos de los archivos aumentaron y se producan cuellos de botella en el flujo de los datos. La mayora a causa de una baja disponibilidad del ancho de banda. En 1995, el IEEE anunci un estndar para Ethernet de 100 Mbps. Ms tarde siguieron los estndares para Ethernet de un gigabit por segundo (Gbps, mil millones de bits por segundo) en 1998 y 1999.

Todos los estndares son bsicamente compatibles con el estndar original de Ethernet. Una trama de

Ethernet puede partir desde una antigua NIC de 10 Mbps de cable coaxial de un PC, subir a un enlace de fibra de Ethernet de 10 Gbps y terminar en una NIC de 100 Mbps. Siempre que permanezca en redes de tipo Ethernet, el paquete no cambia. Por este motivo, se considera que Ethernet es muy escalable. El ancho de banda de la red podra aumentarse muchas veces sin cambiar la tecnologa base de Ethernet.

1.5.2 Reglas del IEEE para la denominacin Ethernet

Ethernet agrupa una familia de tecnologas para red que incluye Legacy, Fast Ethernet y Gigabit

Ethernet. Las velocidades de Ethernet pueden ser de 10, 100, 1000 10000 Mbps. El formato bsico de la trama y las subcapas del IEEE de las Capas OSI 1 y 2 siguen siendo los mismos para todas las formas de Ethernet.

Cuando es necesario expandir Ethernet para agregar un nuevo medio o capacidad, el IEEE publica un

nuevo suplemento del estndar 802.3. Los nuevos suplementos reciben una designacin de una o dos letras, como por ejemplo: 802.3u. Tambin se asigna una descripcin abreviada (identificador) al suplemento.

La descripcin abreviada consta de: Un nmero que indica el nmero de Mbps que se transmiten. La palabra "base", que indica que se utiliza la sealizacin banda base. Una o ms letras del alfabeto que indican el tipo de medio utilizado (F = cable de fibra ptica, T =

par trenzado de cobre no blindado). Ejemplo 10BaseT: 10 Mbps + Seal en banda base + Par trenzado sin blindaje



Ethernet emplea sealizacin banda base (es decir sin modulacin), la cual utiliza todo el ancho de banda

del medio de transmisin. La seal de datos se transmite directamente por el medio de transmisin.

1.5.3 Ethernet y el modelo OSI Ethernet opera en dos reas del modelo OSI, la mitad inferior de la capa de enlace de datos, conocida

como subcapa MAC y la capa fsica.

Las subcapas de enlace de datos contribuyen significativamente a la compatibilidad de tecnologa y

comunicacin con el computador. La subcapa MAC trata los componentes fsicos que se utilizarn para comunicar la informacin. La subcapa de Control de Enlace Lgico (LLC) sigue siendo relativamente independiente del equipo fsico que se utiliza en el proceso de comunicacin.

1.5.4 Denominacin de dispositivos Ethernet

Para permitir el envo local de las tramas en Ethernet, se debe contar con un sistema de direccinamiento,

una forma de identificar los computadores y las interfaces de manera exclusiva. Ethernet utiliza direcciones MAC que tienen 48 bits de largo y se expresan como doce dgitos hexadecimales.

Todos los dispositivos conectados a una red de rea local Ethernet tienen adaptadores con direcciones

MAC incluidas las estaciones de trabajo, impresoras, routers y switches.

1.5.5 Trama Ethernet Una trama o frame es la unidad de transmisin de las operaciones de la capa o nivel 2, enlace de datos,

de una red. Cuando la capa de enlace de datos recibe un mensaje, le da formato para convertirlo en una trama de datos o paquete. Los campos que componen una trama Ethernet son los siguientes:

Prembulo: Patrn alternado de unos y ceros que se utiliza para la sincronizacin de los tiempos

en implementaciones de 10 Mbps y menores de Ethernet. Las versiones ms veloces de Ethernet



son sncronas y esta informacin de temporizacin es redundante pero se retiene por cuestiones de compatibilidad.

Delimitador de inicio de trama: Campo de un octeto que marca el final de la informacin de temporizacin y contiene la secuencia de bits 10101011.

Direccin destino: Contiene la direccin destino MAC. Direccin origen: Contiene la direccin MAC de origen. Longitud / Tipo: Identifica el estndar implementado (IEEE 802.3 Ethernet DIX-). Datos y relleno: Campo de 46 a 1500 bytes de longitud. Contiene los datos a transferir entre

origen y destino. Si este campo fuera menor de 46 bytes se aade un campo de relleno para mantener el tamao mnimo de paquete.

FCS: Campo de 4 bytes de longitud que contiene un valor de para control de errores, CRC (Cyclical Redundancy Check).

IEEE 802.3

7 1 6 6 2 64 a 1500 4

Prembulo Delimitador de inicio de

trama

Direccin de

destino

Direccin de origen

Longitud / Tipo

Encabezado y datos de

802.2

Secuencia de

verificacin de trama

Ethernet 8 1 6 6 2 64 a 1500 4

Prembulo Delimitador de inicio de

trama

Direccin de

destino

Direccin de origen

Tipo Datos

Secuencia de

verificacin de trama

1.5.6 Control de acceso al medio

El control de acceso al medio se refiere a los protocolos que determinan cul de los computadores de

un entorno de medios compartidos (dominio de colisin) puede transmitir los datos.

Las tres tecnologas comunes de Capa 2 son Token Ring, FDDI y Ethernet. Las tres especifican aspectos de la Capa 2, LLC, denominacin, entramado y control de acceso al medio, as como tambin los componentes de sealizacin y de medios de Capa 1. Las tecnologas especficas para cada una son las siguientes:

Ethernet: topologa de bus lgica (el flujo de informacin tiene lugar en un bus lineal) y en

estrella o en estrella extendida fsica (cableada en forma de estrella) Token Ring: topologa lgica de anillo (en otras palabras, el flujo de informacin se controla en

forma de anillo) y una topologa fsica en estrella (en otras palabras, est cableada en forma de estrella)



FDDI: topologa lgica de anillo (el flujo de informacin se controla en un anillo) y topologa fsica de anillo doble (cableada en forma de anillo doble)

Hay dos categoras amplias de Control de acceso al medio: determinstica (por turnos) y la no

determinstica (el que primero llega, primero se sirve).

Ejemplos de protocolos determinsticos son: el Token Ring y el FDDI. En una red Token Ring, los host individuales se disponen en forma de anillo y un token de datos especial se transmite por el anillo a cada host en secuencia. Cuando un host desea transmitir, retiene el token, transmite los datos por un tiempo limitado y luego enva el token al siguiente host del anillo. El Token Ring es un entorno sin colisiones ya que slo un host es capaz de transmitir a la vez.

Los protocolos MAC no determinsticos utilizan el enfoque de "el primero que llega, el primero que se

sirve". El CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) es un sistema simple. El adaptador de red espera la ausencia de seal en el medio y comienza a transmitir. Si dos nodos transmiten al mismo tiempo, se produce una colisin y ningn nodo podr transmitir.

1.5.7 Reglas de control al medio y deteccin de colisin

Ethernet es una tecnologa de difusin de medios compartidos. El mtodo de acceso CSMA/CD que se usa

en Ethernet ejecuta tres funciones: Transmitir y recibir tramas de datos. Decodificar tramas de datos y verificar que las direcciones sean vlidas antes de transferirlos a las

capas superiores del modelo OSI. Detectar errores dentro de los tramas de datos o en la red. En el mtodo de acceso CSMA/CD, los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en

el modo "escuchar antes de transmitir". Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos, primero debe determinar si los canales de comunicacin estn ocupados. Si el nodo determina que la red est ocupada, el nodo esperar un tiempo determinado al azar antes de reintentar. Si el nodo determina que el bus no est ocupado, comenzar a transmitir y a escuchar. El nodo escucha para asegurarse que ninguna otra estacin transmita al mismo tiempo. Una vez que ha terminado de transmitir los datos, el dispositivo vuelve al modo de escuchar.



2. El protocolo IP

2.1 Descripcin

El protocolo IP (Internet Protocol) es el encargado de la interconexin de redes. IP se ocupa de la transmisin de bloques de datos, llamados datagramas de origen a destino, donde orgenes y destinos son hosts identificados por direcciones de una longitud fija.

El diseo del protocolo IP se realiz presuponiendo que la entrega de los paquetes de datos sera no

confiable (Si se necesita fiabilidad, sta es proporcionada por los protocolos de la capa de transporte, como TCP) por lo cual IP tratar de realizarla del mejor modo posible, mediante tcnicas de encaminamiento, sin garantas de alcanzar el destino final pero tratando de buscar la mejor ruta entre las conocidas por la mquina que este usando IP.

El protocolo IP implementa dos funciones bsicas: Direccionamiento: El direccionamiento se refiere a la forma como se asigna una direccin IP y cmo

se dividen y se agrupan subredes de equipos. Fragmentacin: Si la informacin a transmitir (datagramas) supera el tamao mximo "negociado"

(MTU) en el tramo de red por el que va a circular podr ser dividida en paquetes ms pequeos, y reensamblada luego cuando sea necesario. Estos fragmentos podrn ir cada uno por un camino diferente dependiendo de como estn de congestionadas las rutas en cada momento.

El datagrama IP es la unidad de transferencia en las redes IP. Bsicamente consiste en una cabecera

(header) IP y un campo de datos para protocolos superiores. El datagrama IP est encapsulado en la trama de nivel de enlace, que suele tener una longitud mxima (MTU, Maximum Transfer Unit), dependiendo del hardware de red usado. Para Ethernet, esta es tpicamente de 1500 bytes.



2.1.1 Direcciones IP, mscaras de red y clases de direccin Actualmente, las direcciones que se asignan a los computadores en Internet son nmeros binarios de 32

bits. Para facilitar el trabajo con estas direcciones, el nmero binario de 32 bits se divide en una serie de nmeros decimales. Para hacer esto, se divide el nmero binario en cuatro grupos de ocho dgitos binarios. Luego, se convierte cada grupo de ocho bits, tambin denominados octetos, en su equivalente decimal.

Las direcciones binarias de 32 bits que se usan en Internet se denominan direcciones de Protocolo

Internet (IP). Para informarle al computador cmo se ha dividido la direccin IP de 32 bits, se usa un segundo nmero

de 32 bits denominado mscara de red. Esta mscara es una gua que indica cmo se debe interpretar la direccin IP al identificar cuntos de los bits se utilizan para identificar la red del computador. La mscara de red completa los unos desde la parte izquierda de la mscara de forma consecutiva.

Una mscara de red siempre estar formada por los unos que identifiquen la direccin de red y a

continuacin los ceros hasta el extremo derecho de la mscara. Los bits de la mscara de red que son ceros identifican al computador o host en esa red. Ejemplos de mscaras de red: (1) 11111111000000000000000000000000 (255.0.0.0) O bien, (2) 11111111111111110000000000000000 (255.255.0.0) En el ejemplo 1, los primeros ocho bits desde la izquierda representan la parte de red de la direccin y

los ltimos 24 bits representan la parte de host de la direccin. En el ejemplo 2, los primeros 16 bits representan la parte de red de la direccin y los ltimos 16 bits representan la parte de host de la direccin.

La ejecucin de una operacin AND booleana de los valores en binario de la direccin IP 10.34.23.134 y

la mscara de red 255.0.0.0 da como resultado la direccin de red de este host. Convirtiendo el resultado a una notacin decimal separada por puntos, se obtiene 10.0.0.0:

00001010.00100010.00010111.10000110 11111111.00000000.00000000.00000000

IP Computador (10.34.23.134) Mscara de red 1 (255.0.0.0)

00001010.00000000.00000000.00000000 Direccin de red 1 (10.0.0.0)



La ejecucin de una operacin AND booleana de la direccin IP 10.34.23.134 y la mscara de red

255.255.0.0 da como resultado la direccin de red de este host. Convirtiendo el resultado a una notacin decimal separada por puntos, se obtiene 10.34.0.0:

00001010.00100010.00010111.10000110 11111111.11111111.00000000.00000000

IP Computador (10.34.23.134) Mscara de red 2 (255.255.0.0)

00001010.00100010.00000000.00000000 Direccin de red 2 (10.34.0.0) Para adaptarse a redes de distintos tamaos y para ayudar a clasificarlas, las direcciones IP se dividen en

grupos llamados clases. Cada direccin IP completa de 32 bits se divide en la parte de la red y parte del host. Un bit o una secuencia de bits al inicio de cada direccin determinan su clase.

En la prctica slo las clases A, B y C son las empleadas. Las direcciones de clase D se crearon para

permitir difusin mltiple (multicast) en una direccin IP. Una direccin multicast es una direccin exclusiva de red que dirige los paquetes con esa direccin destino hacia grupos predefinidos de direcciones IP. Por lo tanto, una sola estacin puede transmitir de forma simultnea una sola corriente de datos a mltiples receptores. La clase E se ha utilizado en aos anteriores para propsitos experimentales, y fue diseada en su momento para futuras ampliaciones, antes de la aparicin de IPv6.

Las clases establecen el tamao de la red. Las direcciones de Clase A se asignan a las redes de mayor

tamao (hasta 16.777.214 equipos), las direcciones de Clase B se utilizan en las de redes de tamao medio (hasta 65.534 equipos) y las de Clase C para redes pequeas (hasta 254 equipos). El primer paso para determinar qu parte de la direccin corresponde a la red y qu parte se asocia al host es identificar la Clase de direccin IP.

Clase Rango N de Redes N de Host Por Red Mscara de Red Broadcast ID

A 1.0.0.0 - 126.255.255.255 126 16.777.214 255.0.0.0 x.255.255.255

B 128.0.0.0 - 191.255.255.255 16.384 65.534 255.255.0.0 x.x.255.255

C 192.0.0.0 - 223.255.255.255 2.097.152 254 255.255.255.0 x.x.x.255

(D) 224.0.0.0 - 239.255.255.255 histrico

(E) 240.0.0.0 - 255.255.255.255 histrico

2.1.2 Direcciones IP reservadas, privadas y pblicas

Ciertas direcciones de host son reservadas y no pueden asignarse a dispositivos de la red. Estas

direcciones de host reservadas incluyen:

Direccin de red: Utilizada para identificar la red en s (aquella direccin con 0s en la direccin de host).



Direccin de difusin (broadcast): Utilizada para realizar la difusin de paquetes hacia todos los dispositivos de una red (aquella direccin con 1s en la direccin de host).

Las direcciones IP pblicas son exclusivas. Dos mquinas que se conectan a una red pblica nunca

pueden tener la misma direccin IP porque las direcciones IP pblicas son globales y estn estandarizadas. Todas las mquinas que se conectan a la Internet acuerdan adaptarse al sistema. Hay que obtener las direcciones IP pblicas de un proveedor de servicios de Internet (ISP) o un registro, a un costo.

Con el rpido crecimiento de Internet, las direcciones IP pblicas comenzaron a escasear. Se han

desarrollaron nuevos esquemas de direccionamiento, como el estndar IPv6, para ayudar a resolver este problema.

Las direcciones IP privadas son otra solucin al problema del inminente agotamiento de las direcciones

IP pblicas. Como ya se ha mencionado, las redes pblicas requieren que los hosts tengan direcciones IP nicas. Sin embargo, las redes privadas que no estn conectadas a Internet pueden utilizar cualquier direccin de host, siempre que cada host dentro de la red privada sea exclusivo. Existen muchas redes privadas junto con las redes pblicas. Sin embargo, no es recomendable que una red privada utilice una direccin cualquiera debido a que, con el tiempo, dicha red podra conectarse a Internet. El RFC 1918 asigna tres bloques de la direccin IP para uso interno y privado. Estos tres bloques consisten en una direccin de Clase A, un rango de direcciones de Clase B y un rango de direcciones de Clase C. Las direcciones que se encuentran en estos rangos no se encaminan hacia la red de Internet. Los Routers de Internet descartan inmediatamente las direcciones privadas. Si se produce un direccionamiento hacia una intranet que no es pblica, un laboratorio de prueba o una red domstica, es posible utilizar las direcciones privadas en lugar de direcciones exclusivas a nivel global. Las direcciones IP privadas pueden entremezclarse, como muestra el grfico, con las direcciones IP pblicas. As, se conservar el nmero de direcciones utilizadas para conexiones internas.

2.2 El protocolo ARP ARP Son las siglas en ingls de Address Resolution Protocol (Protocolo de resolucin de direcciones). Es

un protocolo de la capa de enlace de datos responsable de encontrar la direccin hardware (Ethernet MAC) que corresponde a una determinada direccin IP. Para ello se enva un paquete (ARP request) a la direccin de difusin de la red (broadcast) que contiene la direccin IP por la que se pregunta, y se espera a que esa mquina (u otra) responda (ARP reply) con la direccin Ethernet que le corresponde. Cada mquina mantiene una cach (tabla local) con las direcciones traducidas para reducir el retardo y la carga. ARP permite a la direccin de Internet ser independiente de la direccin Ethernet, pero esto slo funciona si todas las mquinas lo soportan.

ARP est documentado en el Request for comments RFC 826. El protocolo RARP realiza la operacin inversa y se encuentra descrito en el RFC 903. En Ethernet, la capa de enlace trabaja con direcciones fsicas. El protocolo ARP se encarga de traducir las

direcciones IP a direcciones MAC (direcciones fsicas). Para realizar esta conversin, el nivel de enlace utiliza las tablas ARP, cada interfaz tiene tanto una direccin IP como una direccin fsica MAC.



ARP se utiliza en 4 casos referentes a la comunicacin entre 2 hosts:

Cuando 2 hosts estn en la misma red y uno quiere enviar un paquete a otro. Cuando 2 host estn sobre redes diferentes y deben usar un pasarela/encaminador para alcanzar

otro host. Cuando un encaminador necesita enviar un paquete a un host a travs de otro encaminador. Cuando un encaminador necesita enviar un paquete a un host de la misma red.

2.2.1 Funcionamiento ARP

Caso 1 (mquinas en la misma red): Si un host A quiere enviar una trama a la direccin IP del host B, lo

primero que hace A es comprobar en su tabla ARP si se encuentra la direccin MAC de B si es as se utiliza. Si no, se enviar el correspondiente paquete de difusin esperando la respuesta de la maquina cuya direccin IP corresponda con la preguntada y aadiendo un nuevo registro a su tabla (cach). Estas entradas se borran cada cierto tiempo.

Caso 2 (mquinas en distinta red): Si A quiere enviar un paquete a B que no esta en su misma red lo

que hace A es enviarlo a travs de la direccin fsica de su encaminador de salida, para ello consulta la tabla ARP realizando el correspondiente intercambio de mensajes si dicha entrada no se encuentra en la tabla. Una vez en el encaminador, este consulta su tabla de encaminamiento enviando el paquete al prximo nodo y as sucesivamente hasta que el paquete llega a un dispositivo de la red en la que se encuentre la IP destino. Una vez all el correspondiente encaminador se encarga de averiguar y devolver la direccin fsica consultando su tabla ARP o preguntando con mensajes correspondientes.

2.2.2 La cach de ARP

Para disminuir el nmero de difusiones, ARP mantiene una cach de asignaciones de direcciones de

control de acceso (MAC) de IP para su uso posterior. La cach de ARP puede incluir entradas dinmicas y estticas. Las entradas dinmicas se agregan y se quitan automticamente a lo largo del tiempo. Las entradas estticas permanecen en la cach hasta que se reinicia el equipo.

Las entradas dinmicas de la cach de ARP tienen un tiempo de vida de varios minutos. Las nuevas

entradas agregadas a la cach se marcan con la fecha y hora. Si una entrada no se vuelve a utilizar antes de pocos minutos desde que se agreg, caduca y se elimina de la cach de ARP. Si se utiliza una entrada, recibe algunos minutos ms de tiempo de vida.

Para manejar la cach de ARP utilizaremos el comando arp:



C:\> arp -a (consulta de la cach) C:\> arp /? (muestra las opciones del comando)

Cada adaptador de red dispone de su propia cach de ARP.

2.3 El protocolo ICMP Cuando un datagrama viaja hacia su destino tendr que atravesar una serie de dispositivos

encaminadores, los cuales procesan el datagrama para dirigirlo adecuadamente hacia su destino. Si una pasarela no puede encaminar ese datagrama, o bien detecta alguna condicin especial en la que se ve incapacitada para hacerlo (congestin de red, lneas fuera de servicio, etctera), entonces ese datagrama se pierde.

Estas y otras circunstancias en el tratamiento de los datagramas en su viaje hacia el destino hacen

necesario la creacin de un mecanismo que, al menos, informe de esas situaciones al host origen, para que sea consciente de los problemas que ha sufrido el datagrama que ha enviado y, si procede, tome las acciones oportunas. De aqu nace el protocolo ICMP.

El protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol), es un mecanismo que informa de la aparicin de

errores en la manipulacin de los datagramas. Siempre que un encaminador detecte un error o excepcin en un datagrama, utiliza el protocolo ICMP para informar a la mquina origen de la circunstancia. ICMP no realiza ninguna accin para corregir el error que se haya producido, solamente se encarga de comunicarlo al equipo origen para que ste realice las acciones de correccin oportunas.

2.3.1 Formato de los mensajes ICMP

Los mensajes de ICMP van encapsulados en datagramas como muestra la siguiente imagen.

ICMP se debe considerar como una herramienta auxiliar que dispone IP para poder detectar errores en el

transporte de los datos a sus destinos.



Cada tipo de mensaje ICMP tiene su propio formato, aunque todos ellos comienzan con tres campos comunes, el resto puede variar en funcin del tipo de mensaje:

El campo TIPO (Type): Identifica el tipo de mensaje ICMP. El campo CDIGO (Code): Se usa para dar ms informacin acerca del tiempo de mensaje. Campo de suma de comprobacin (Checksum): Ayudar a verificar el correcto estado del mensaje

ICMP. 2.3.2 Comando PING

La aplicacin PING (Packet Internet Groper -Buscador o rastreador de paquetes en redes-), puede

encontrarse en los principales Sistemas operativos (UNIX, GNU Linux, WINDOWS o MAC OS X), es una utilidad de diagnstico en redes de computadoras que comprueba el estado de la conexin del host local con uno o varios equipos remotos de una red TCP/IP por medio del envo de paquetes ICMP de solicitud y de respuesta.

Mediante esta utilidad puede conocerse el estado, velocidad y calidad de una red determinada. Ejecutando Ping de solicitud, el host local enva un mensaje ICMP, incrustado en un paquete IP. El

mensaje ICMP de solicitud incluye, adems del tipo de mensaje y el cdigo del mismo, un nmero identificador y una secuencia de nmeros, de 32 bits, que debern coincidir con el mensaje ICMP de respuesta; adems de un espacio opcional para datos.

En el ejemplo anterior, el mensaje de solicitud de respuesta (Echo Request) a la mquina destino

192.168.1.200 enviado desde la mquina origen da como resultado: La entrega de 4 respuestas (paquetes) de 32 bytes de datos cada una En un tiempo inferior a 1 milisegundo Un valor de contador TTL de 128: Cada vez que el datagrama cruza un elemento de encaminamiento,

el contador se decrementa una unidad. Cuando su valor alcanza el valor 0 queda descartado (ayuda a evitar el trnsito de datagramas perdidos en la red que aadiran mayor trfico y congestionaran la red).

Datos estadsticos: o N de paquetes enviados/recibidos/perdidos (y porcentaje) o Tiempos de ida y vuelta mnimo/mximo/medio en milisegundos

En sistemas Windows podemos utilizar este comando con los siguientes parmetros: /t o -t: Hace el ping al host hasta que se detiene. /a o -a: Resuelve la direccin como nombre de host. /l o -l: Especifica el tamao del paquete ICMP en bytes, con un mximo de 65527 bytes. /f o -f: Especifica que los paquetes ICMP no deben fragmentarse. /n o -n: Especifica el nmero de paquetes enviados. Nota: Aplicable todo o en parte en las versiones Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista,

Windows 7, Windows Server 2008 y derivados. El archivo ping.exe se encuentra situado en la carpeta del sistema system32 y puede ejecutarse desde el indicativo del sistema (terminal) mediante la orden C:\> ping + lista de parmetros y modificadores.

Por ejemplo, la orden: C:\> ping 192.168.0.1 /i 2 /l 1000 enviar dos paquetes de 1Kbyte a una

mquina local.

2.3.3 Comando ROUTE



Todos los equipos que ejecutan TCP/IP toman decisiones de encaminamiento. Supongamos un

computador con ms de un adaptador de red en el sistema. Cada vez que le llega una datagrama IP con una direccin destino distinta a las suyas (cada adaptador de red tiene, al menos, una direccin IP asociada) debe reenviar la trama a otro host a travs de alguno de sus dispositivos de red. La decisin del camino ms adecuado est controlada por la tabla de enrutamiento IP incluida en la propia mquina. Para mostrar la tabla de enrutamiento IP en equipos que ejecutan el sistema operativo Windows utilizamos el comando ROUTE.

El comando ROUTE permite la manipulacin de la tabla de encaminamiento de nuestro sistema. Cuando se invoca el comando sin ningn argumento se muestra la ayuda del comando. Escribe C:\>route print en el smbolo del sistema para visualizar la tabla de enrutamiento de nuestro equipo.

La siguiente tabla muestra un ejemplo de tabla de enrutamiento IP. En este ejemplo se utiliza un equipo

con un adaptador de red de 10 megabytes y la siguiente configuracin: Direccin IP: 10.0.0.169 Mscara de subred: 255.0.0.0 Puerta de enlace predeterminada (equipo de nuestra red que encauza el trfico TCP/IP al exterior):

10.0.0.1

Descripcin* Destino de red Mscara de red Puerta de enlace Interfaz Mtrica

Ruta predeterminada 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.1 10.0.0.169 30

Red de bucle local 127.0.0.0 255.0.0.0 127.0.0.1 127.0.0.1 1

Red local 10.0.0.0 255.0.0.0 10.0.0.169 10.0.0.169 30

Direccin IP local 10.0.0.169 255.255.255.255 127.0.0.1 127.0.0.1 30

Direcciones de multidifusin 224.0.0.0 240.0.0.0 10.0.0.169 10.0.0.169 30

Direccin de difusin limitada 255.255.255.255 255.255.255.255 10.0.0.169 10.0.0.169 1

* Esta columna no se muestra con la orden route print La tabla de enrutamiento se genera automticamente y est basada en la configuracin de TCP/IP actual

del equipo. El equipo busca en la tabla de enrutamiento la fila (una ruta/fila) que ms se parezca a la direccin IP de destino.

El equipo utiliza la ruta predeterminada si no hay otra ruta de host o red que coincida con la direccin de

destino incluida en un datagrama IP. Normalmente, la ruta predeterminada reenva el datagrama IP (para el que no hay una ruta local coincidente o explcita) a la direccin de una puerta de enlace predeterminada de un enrutador en la subred local. En este ejemplo, la ruta predeterminada reenva el datagrama a un enrutador con la direccin de puerta de enlace 10.0.0.1.

Como el enrutador que corresponde a la puerta de enlace predeterminada contiene informacin acerca

de los identificadores de red de las dems subredes IP del conjunto de redes TCP/IP ms grande, reenva el datagrama a otros enrutadores hasta que finalmente se entrega a un enrutador IP que est conectado al host o subred de destino que se ha especificado en la red ms grande.

El significado de cada columna es el siguiente: Destino de red: El destino de red se utiliza junto con la mscara de red para la coincidencia con la

direccin IP de destino. El destino de red puede encontrarse entre 0.0.0.0, para la ruta predeterminada, y 255.255.255.255, para la difusin limitada, que es una direccin de difusin especial para todos los hosts del mismo segmento de red.

Mscara de red: La mscara de red es la mscara de subred que se aplica a la direccin IP de destino

cuando se produce la coincidencia con el valor del destino de red. Cuando la mscara de red se escribe en binario, los "1" deben coincidir pero no es necesario que los "0" coincidan. Por ejemplo, una ruta predeterminada que utiliza una mscara de red 0.0.0.0 se traduce al valor binario 00000000.00000000.00000000.00000000, por lo que no es necesario que los bits coincidan. Una ruta de host (una ruta que coincide con una direccin IP) que utiliza una mscara de red de 255.255.255.255 se traduce a un valor binario de 11111111.11111111.11111111.11111111, por lo que todos los bits deben coincidir.

Puerta de enlace: La direccin de la puerta de enlace es la direccin IP que utiliza el host local para

reenviar datagramas IP a otras redes IP. Puede tratarse de la direccin IP de un adaptador de red



local o de un enrutador IP (por ejemplo, el enrutador de una puerta de enlace predeterminada) del segmento de red local.

Interfaz: La interfaz es la direccin IP configurada en el equipo local para el adaptador de red local

que se utiliza cuando se reenva un datagrama IP en la red. Mtrica: La mtrica indica el costo del uso de una ruta, que suele ser el nmero de saltos al destino

IP. Cualquier destino en la subred local est a un salto de distancia y cada enrutador que se atraviesa en la ruta es un salto adicional. Si existen varias rutas al mismo destino con diferentes mtricas, se selecciona la ruta con menor mtrica.

A continuacin se presenta un ejemplo donde se demuestra cmo las tablas de enrutamiento permiten la

comunicacin entre hosts pertenecientes a diferentes redes:

En la figura superior tenemos tres redes distintas con las siguientes direcciones de red: 192.168.1.0 (PC James y Router A) 192.168.2.0 (Router A y Router B) 192.168.3.0 (PC Johnny, PC Jesus, DNS Server y Router B) Al principio, sin las adecuadas tablas de encaminamiento en los routers, los equipos de las redes

(encaminadores, computadores, etctera) solo puede comunicar con las mquinas que pertenecen a su propia red. Por ejemplo, el equipo denominado James tiene una nica interfaz (192.168.1.10) en la red 192.168.1.0 que es la nica que l puede ver (hacer PING sobre un equipo de la misma, por ejemplo) y ser capaz de comunicar slo con el Router A.

Por otra parte, el Router A dispone de interfaces unidas a las redes 192.168.1.0 y 192.168.2.0 por lo

tanto ambas son visibles. Estas son las nicas redes que el Router A conoce esto significa que el puede comunicar con ellas pero no con los host que pertenecen a la red 192.168.3.0. De igual modo, el Router B puede ver las redes 192.168.20 y 192.168.3.0.

Cuando indicas una nueva ruta en la tabla de encaminamiento de un dispositivo con varios interfaces de

red, estas aadiendo la informacin de una mquina/mquinas perteneciente/es a una nueva red hacia la cual puedes encauzar el trfico IP a travs de un dispositivo de red (generalmente un encaminador o una pasarela elemento que interconecta redes-) determinado.

Para conseguir contactar con el PC Jesus (o cualquier otra mquina de la red 192.168.3.0) sera

necesario aadir una nueva ruta al Router A con la siguiente informacin:

Nueva Ruta: [direccin de red destino]+[mscara de red]+[IP del interfaz de red destino] En este caso: 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2 (IP del encaminador)

Esta ruta funciona porque el Router B puede ver tanto Al Router A como al computador Jesus. Gracias a

esta orden, cuando el Router A quiere alcanzar la red 192.168.3.0 sabe que puede hacerlo va Router B en la direccin 192.168.2.2 por ello enva los datagramas hacia el Router B. El Router B puede ver directamente la red 192.168.3.0 y llevar dichos paquetes hacia Jesus localizado en la direccin 192.168.3.11. Ahora sabemos cmo dirigir al Router A hacia la red 192.168.3.0. Pero cmo podemos lograr que el host James pueda llegar a dicha red 192.168.3.0?. Dado que el Router A ya tiene informacin del camino hacia esa red y



James tambin ve el Router A que se encuentra en su misma red (192.168.1.0) nicamente queda aadir explcitamente la informacin del camino al computador James:

Nueva ruta: 192.168.3.0 (red destino) + 255.255.255.0 (mscara) + 192.168.1.1 (adaptador) Utilizando el comando ROUTE* escribiramos en la consola (con privilegios de administrador): C:\> route ADD 192.168.3.0 MASK 255.255.255.0 192.168.1.1 METRIC 3 IF 1 James sera entonces capaz de contactar con Jesus (o cualquier mquina en la red 192.168.3.0)

enviando los paquetes a 192.168.1.1 (Router A), el cual guiara los paquetes hacia 192.168.2.2 (Router B) quien llevara a su destino el paquete (Jesus en este caso) va su propio interfaz conectado directamente.

En este momento, para que Jesus estuviera en condiciones de responder a James, necesitara tener

configurado el Router B como su encaminador (puerta de enlace) y este a su vez tener definido el Router A como nexo de unin con la red 192.168.1.0. En estas condiciones, cualquier host de la red 192.168.1.0 dispondra del medio para llegar a la red 192.168.3.0 y viceversa.

*Podremos comprobar la ruta aadida con: C:\> route PRINT. O bien eliminarla con C:\> route

DELETE 192.168.3.0. Obtendremos ms informacin escribiendo: C:\> route.

2.3.4 Comando TRACERT La utilidad de diagnstico TRACERT determina la ruta desde nuestro ordenador hasta otro equipo

mediante el envo de paquetes de eco de ICMP (Protocolo de mensajes de error de Internet) al destino. En estos paquetes, TRACERT utiliza valores de perodo de vida (TTL) IP variables. Dado que los enrutadores de la ruta deben disminuir el TTL del paquete como mnimo una unidad antes de reenviar el paquete, el TTL es, en realidad, un contador de saltos. Cuando el TTL de un paquete alcanza el valor cero (0), el enrutador devuelve al equipo de origen un mensaje ICMP de "Tiempo agotado".

TRACERT enva el primer paquete de eco con un TTL de 1 y aumenta el TTL en 1 en cada transmisin

posterior, hasta que el destino responde o hasta que se alcanza el TTL mximo. Los mensajes ICMP "Tiempo agotado" que devuelven los enrutadores intermedios muestran la ruta.

TRACERT imprime una lista ordenada de los nodos intermedios que devuelven mensajes ICMP "Tiempo

agotado". La opcin -d con el comando tracert le indica a TRACERT que no convierta las direcciones IP en nombres de hosts (no hay consultas al servidor DNS y, por tanto, la ejecucin del comando es ms rpida), de manera que TRACERT devuelve la direccin IP de la interfaz del lado cercano de los encaminadores.

Por ejemplo, el comando: C:\>tracert 11.1.0.1 entrega como resultado:

Traza a la direccin 11.1.0.1 sobre caminos de 30 saltos como mximo 1 2 ms 3 ms 2 ms 157.54.48.1 encaminador1 2 75 ms 83 ms 88 ms 11.1.0.67 encaminador2 3 73 ms 79 ms 93 ms 11.1.0.1 destino Traza completa.

En el ejemplo anterior, el paquete viaja a travs de dos encaminadores (157.54.48.1 y 11.1.0.67) para

llegar al host 11.1.0.1. En este ejemplo, la puerta de enlace predeterminada es 157.54.48.1 y la direccin IP del enrutador en la red 11.1.0.0 est en 11.1.0.67.

2.3.4.1 Utilizando TRACERT para solucionar problemas

Puede utilizarse TRACERT para averiguar en qu lugar de la red se detuvo un paquete. En el siguiente

ejemplo, la puerta de enlace predeterminada ha concluido que no existe una ruta vlida para el host en 22.110.0.1. Probablemente hay un problema de configuracin del enrutador o no existe la red 22.110.0.0, lo que indica que la direccin IP es incorrecta.

La ejecucin del comando: C:\>tracert 22.110.0.1 da como resultado:

Traza a la direccin 22.110.0.1 sobre caminos de 30 saltos como mximo 1 157.54.48.1 devuelve: Red de destino inaccesible. Traza completa.



TRACERT es til a la hora de solucionar problemas en las redes grandes, donde se pueden tomar varias rutas para llegar a un destino o donde existen muchos componentes intermedios (enrutadores o puentes).

Ejemplo de sintaxis de comandos: C:\>tracert -d -h n_max_saltos -j lista_host -w

tiempo_esperahost_destino Descripcin de parmetros (opcionales): -d: Especifica que no se resuelvan las direcciones en nombres de host -h n_max_saltos: Especifica el nmero mximo de saltos para alcanzar el destino -j lista-host: Especifica la ruta de origen a lo largo de la lista de hosts -w tiempo_espera: Espera el nmero de milisegundos especificados en tiempo_espera para cada

respuesta host_destino: Nombre de la direccin IP del host de destino

2.3.5 Comando NETSTAT Netstat (network statistics) es una herramienta multiplataforma (Windows, UNIX, GNU/Linux o Mac OS

X) de consola que muestra un listado de las conexiones activas de una computadora, tanto entrantes como saliente. La informacin presentada incluye el protocolo en uso (IP, ICMP, TCP y UDP), las tablas de encaminamiento, las estadsticas de las interfaces, puertos en los que el equipo escucha y las conexiones TCP activas.

La sintaxis y los parmetros de la herramienta pueden variar entre los diferentes sistemas operativos que

la implementan. En Windows podemos conocer los parmetros y modificadores admitidos escribiendo: C:\> netstat /?.

Sintaxis: netstat [-a] [-e] [-n] [-o] -p [-n] Protocolo [-o] ] [-r] Protocolo[-s] [-r][Intervalo] [-s] Parmetros: -a: Muestra todas las conexiones TCP activas y los puertos TCP y UDP en el que est escuchando el

equipo. -e: Muestra las estadsticas de Ethernet, tales como el nmero de bytes y paquetes enviados y recibidos.

Este parmetro se puede combinar con -s. -n: Muestra las conexiones TCP activas, sin embargo, las direcciones y los nmeros de puerto se

expresan numricamente. -o: Muestra las conexiones TCP activas e incluye el identificador de proceso (PID) para cada conexin.

Puede encontrarse la aplicacin basada en el PID en la ficha de procesos en el Administrador de tareas de Windows. Este parmetro se puede combinar con - a-n -n y -p.

-p Protocolo: Muestra las conexiones del protocolo especificado por Protocolo. En este caso, el Protocolo

(TCP o UDP). Si este parmetro se utiliza con -s para mostrar estadsticas por protocolo, el Protocolo puede ser TCP, UDP, ICMP o IP.

-s: Muestra estadsticas por protocolo. De forma predeterminada, se muestran las estadsticas para los

protocolos TCP, UDP, ICMP e IP. El parmetro -p puede utilizarse para especificar un conjunto de protocolos.

-r: Muestra el contenido de la tabla de enrutamiento IP. Esto es equivalente al comando route print. Intervalo: Vuelve a mostrar la informacin seleccionada cada intervalo de segundos. Presione CTRL+C

para detener el volver a mostrar. Si se omite este parmetro, netstat imprimir la informacin seleccionada una sola vez.

Ejemplos de uso: C:\> netstat -e s Muestra las estadsticas de Ethernet y las estadsticas de todos los protocolos. C:\> netstat -s -p tcp Muestra las estadsticas del protocolo TCP.



C:\> netstat -o 5 Muestra las conexiones TCP activas y el ID de proceso cada 5 segundos. C:\> netstat -n -o Muestra las conexiones activas TCP y el ID de proceso. Algunas versiones de Windows ofrecen la posibilidad de visualizar las aplicaciones asociadas a los puertos

de una mquina utilizando el comando en modo administrador con el parmetro nbt: La ejecucin de la C:\> netstat nbt nos podra dar como respuesta:



3. Dispositivos de una red LAN / WAN Una red de consiste en un medio de transmisin compartido y un conjunto de software y hardware para

servir de interfaz entre dispositivos y el medio y regulan el orden de acceso al mismo. Podramos distinguir los siguientes elementos necesarios para que sea posible el establecimiento de una

red de computadores: La conexin fsica: La conexin fsica a una red se efecta por medio de un dispositivo de red

(mdem o tarjeta de red) a un PC con un cable. La conexin lgica: La conexin lgica utiliza unos estndares denominados protocolos. Un protocolo

es una descripcin formal de un conjunto de reglas y convenciones que gobiernan el modo en que se comunican los dispositivos de una red como por ejemplo el protocolo TCP/IP.

Aplicaciones: La aplicacin que interpreta los datos y muestra la informacin en un formato

comprensible es la ltima parte de la conexin. Las aplicaciones trabajan junto con el protocolo para enviar y recibir datos a travs de la red, por ejemplo un navegador Web muestra el cdigo HTML como una pgina Web.

El equipamiento conectado directamente a un segmento de la red se denomina dispositivo. Los

dispositivos se dividen en dos clasificaciones: Dispositivos de usuario final: Incluyen computadoras (hosts), impresoras, escneres y otros

elementos que proporcionan servicio directamente al usuario. Dispositivos de red: Abarcan aquel equipamiento que conecta los dispositivos de usuario final para

permitir que se comuniquen. Los dispositivos de usuario final permiten compartir, crear y obtener informacin. Estos pueden existir sin

una red, pero sin ella, sus capacidades estaran mermadas.

3.1 Tarjetas de interfaz de red

Los hosts estn fsicamente conectados a los medios de red mediante una tarjeta de red (Network Interface Card, NIC).

Una NIC est formado por un circuito impreso que encaja en la ranura de expansin de un bus de la

placa base de las computadora (alguna traen ya incorporado el adaptador) aunque tambin puede ser un dispositivo perifrico (como por ejemplo un adaptador LAN/USB).



Cada adaptador tiene un cdigo identificador nico llamado direccin MAC.

No todos los adaptadores de red sirven para todas las redes. Existen tarjetas apropiadas para cada

tecnologa de red: Ethernet, Token Ring, FDDI, redes inalmbricas, etctera. Algunas tarjetas que sirven para el mismo tipo de red se parametrizan de acuerdo con ciertas

especificaciones. Por ejemplo, una tarjeta Ethernet puede estar configurada para transmitir a 10Mbps, si est preparada para ello, dependiendo del tipo de red Ethernet a la que se vaya a conectar. Tambin se puede elegir el tipo de conexin: 10Base2, 10Base5, 10BaseT, 100BaseT, 1000BaseT y otros.

Los adaptadores deben configurarse dentro del Sistema Operativo con el fin de activar correctamente

nuestro computador dentro de la red.

3.1.1 Configuracin de un adaptador de red en Windows Cada adaptador de red del equipo crea una Conexin de red de rea local. Los adaptadores de red deben

asociarse a tres componentes para que puedan realizar su funcin correctamente: Un protocolo de red: El proceso de instalacin configura por defecto el protocolo de red TCP/IP. De

forma predeterminada los equipos cliente que ejecuten una versin de Windows obtienen la informacin de la configuracin TCP/IP de forma automtica gracias al servicio DHCP* (Configuracin tpica del proceso de configuracin de red durante la instalacin).

Un cliente: Al igual que sucediera con el protocolo, el proceso de instalacin incluye de forma

predeterminada un Cliente para redes Microsoft. Un servicio: Aunque no es obligatorio, el cliente tambin puede funcionar como servidor, ofreciendo

carpetas compartidas y/o servicio de impresin. Por defecto el servicio que se configura es Compartir impresoras y archivos para redes Microsoft.



*DHCP: El servicio DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) es el protocolo de configuracin dinmica de host, un estndar TCP/IP diseado para simplificar la administracin de la configuracin IP de los equipos de nuestra red. El estndar DHCP permite el uso de servidores DHCP para administrar la asignacin dinmica a los clientes DHCP de la red, de direcciones IP y de otros detalles de configuracin relacionados con el direccionamiento IP, tales como la puerta de enlace o los servidores DNS, por ejemplo, siempre que los clientes estn configurados para utilizar un servidor DHCP, en lugar de estar configurados manualmente con una direccin IP esttica.

La configuracin del protocolo TCP/IP se lleva a cabo en la ventana de propiedades del protocolo TCP/IP.

El acceso a esta ventana se realiza seleccionando el componente Protocolo Internet (TCP/IP) de la ventana de propiedades de la conexin de rea local y pulsando Propiedades. Los campos que aparecen son:

Obtener una direccin IP automticamente. Activa por defecto, esta opcin determina que sea un

servidor DHCP de la red quin otorgue toda la configuracin TCP/IP al adaptador (IP dinmica). Asignacin esttica de IP

o Direccin IP o Mscara de red o Puerta de enlace predeterminada.

Obtener una direccin del servidor DNS* automticamente. Con est opcin se especifica que sea el

servidor DHCP de la red quin otorgue las direcciones IP de los servidores DNS internos y externos para facilitar la comunicacin en Internet.

Usar las siguientes direcciones de servidor DNS. En el caso de que no se disponga de DHCP es

necesario especificar las direcciones de los servidores DNS. Como principal se debe poner la direccin IP del servidor DNS local si existiera y como secundaria la direccin IP de un DNS de Internet para poder salir al exterior de la red.

* Servidor DNS: DNS son las iniciales de Domain Name System (sistema de nombres de dominio) y es

una tecnologa basada en una base de datos que sirve para resolver nombres en las redes, es decir, para conocer la direccin IP de la mquina donde est alojado el dominio al que queremos acceder.



El acceso a las propiedades del adaptador de red puede ayudar a optimizar su funcionamiento, aunque es

recomendable dejar las opciones establecidas por defecto:



3.2 Concentradores

El propsito de un concentrador (o hub) es regenerar y reenviar seales de red. Sirven como punto de

conexin comn para los dispositivos de una red.

Un hub contiene mltiples puertos (entre 4 y 20 generalmente). Cuando un paquete llega a un puerto, es

copiado en los otros puertos para que todos los elementos de la LAN puedan ver todos los paquetes. Las propiedades ms importantes de los hubs son:

Amplifican la seal Propagan las seales a travs de la red No requieren una determinacin de ruta Se utilizan como puntos de concentracin de la red

En las redes Ethernet, todos los hosts estn conectados al mismo medio fsico. Las seales que se envan por el medio comn se reciben en todos los dispositivos. Una colisin es una situacin que puede producirse cuando dos bits se propagan al mismo tiempo por la misma red. El rea de la red donde se originaron los paquetes de datos y la colisin se llama dominio de colisin. Cuando dos o ms elementos estn conectados por un concentrador, todas las interconexiones, son parte del mismo dominio de colisin.

Los concentradores no reconocen patrones de informacin en las seales, ni direcciones, ni datos.

Esta es la funcin propia de los dispositivos de la capa 1 encargada simplemente de facilitar la transmisin de seales.



3.3 Conmutadores

Los conmutadores (o switches) de LAN tambin conocidos como de capa 2 o switches de grupo de trabajo se utilizarn combinndolos con los hubs, con la peculiaridad de que ocupar un lugar ms elevado en la jerarqua OSI, y se instalar en el lugar de la red con ms trfico. Es recomendable su implantacin si nuestra red tiene un nmero elevado de ordenadores.

Un Switch es tambin un sistema de interconexin de redes, pero a diferencia de un Hub con cierta

"inteligencia", ya que una vez que aprende qu dispositivos pueden alcanzarse a travs de cada puerto, slo enva paquetes a los puertos correspondientes. Un Switch cuando se enchufa no conoce las direcciones de los ordenadores de sus puertos, aprende las direcciones de las tarjetas de red (direccin MAC) a medida que circula informacin a travs de l.

A diferencia del hub, que no es capaz de almacenar informacin, el Switch la almacena antes de

reenviarla, comprueba que ese "paquete" no tenga errores y es capaz de adaptar velocidades de distintos dispositivos de una forma eficaz.

El conmutador es un hub mejorado: adems de sus funciones de interconexin es un gestor del

trfico que hay en la red: Slo retransmite la informacin a los puertos necesarios. El hub lo hace a todos los puertos. Puede trabajar con velocidades distintas. Es decir, reconoce sectores que pueden ir a 1

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U.T. 5 Fundamentos teoricos - Análisis y configuración de telefonía de voz sobre IP.pdf