05-Protocolo-de-Red

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Protocolos de Red
Módulo 5
Instructor : Ing. Luis A. Escudero
escudero.luis.alberto@gmail.com
TCP/IP
• Direcciones IPv4, máscaras de subred y 
clases
• Protocolos de capa de red y entrega de 
mensajes
Direcciones IPv4, máscaras de subred y 
clases
Contenido
– Direccionamiento IP.
– Estructura de direcciones IPv4.
– Máscaras de subred.
– Identificador de red.
– Direcciones públicas y privadas.
– Direcciones reservadas.
– Resumen.
Direccionamiento IP
201.15.175.14
11001001.00001111.10101111.00001110
169.25.70.16
10101001.00011001.01000110.00010000
Estructura de direcciones IPv4
192 . 168 . 126 . 215
Host de la RedIdentificación de la Red
Dirección IPv4 esta compuesta por 32 bits , para su mejor interpretación se la
Divide en cuatro octetos y se pasa del formato binario a una expresión decimal 
Separado por puntos.
Cada octeto está compuesto por 8 bits y a cada bits se le asigna un peso de acuerdo 
a la posición que ocupa :
_1_ _1_ _0_ _0_ _0_ _0_ _0_ _0_ = 128+64 = 192
128 64 32 16 8 4 2 1
Estructura de direcciones IPv4 (cont.)
Clase Aplicación
Patrón binario del 
primer byte
Rango decimal del 
primer byte
A
Comercial
0_ _ _ _ _ _ _ 0 a 127
B 10 _ _ _ _ _ _ 128 a 191
C 110 _ _ _ _ _ 192 a 223
D Multicast 1110 _ _ _ _ 224 a 239
E Reservadas 1111 _ _ _ _ 240 a 255
 La máscara de subnet permite identificar la parte de red y la 
parte de host.
 Para cada clase existe una máscara de subnet natural o por
defecto
 A veces es necesario cambiar la longitud de la máscara para
modificar el tamaño de la red.
Clase Máscara de subnet Bitcount
A 255.0.0.0 /8
B 255.255.0.0 /16
C 255.255.255.0 /24
Estructura de direcciones IPv4 (cont.)
Estructura de direcciones IPv4 (cont.)
Ejemplo: Clases de redes 
Analicemos 3 ejemplos diferentes: 
• 64.4.33.7 (hotmail.com) 
 Es una dirección clase A. 
 El ID de red es 64.0.0.0 
 La red consta de 16.777.216 direcciones IP.
• 161.114.1.205 (compaq.com) 
 Dirección clase B. 
 El ID de red es 161.114.0.0 
 La red consta de 65536 direcciones IP. 
•207.46.197.32 (microsoft.com) 
 Dirección clase C. 
 El ID de red es 207.46.197.0 
 La red consta de 256 direcciones IP. 
R.H.H.H
R.R.H.H
R.R.R.H
Máscaras de subred
192 . 168 . 1 . 70
11000000 . 10101000 . 00000001 . 01000110
11111111 . 11111111 . 11111111 . 00000000 255.255.255.0
11111111 . 11111111 . 11111111 . 11000000 255.255.255.192 
Dirección IP en binarios
Máscara SR sin subredes
Máscara SR con subredes
Porción de Red
Porción de Subred
Porción de Host
Máscaras de subred (cont.)
192 . 168 . 1 . 70
11000000 . 10101000 . 00000001 . 01000110
11111111 . 11111111 . 11111111 . 11000000 255.255.255.192 eq. /26 
Dirección IP en binarios
Se crean
22 = 4 subredes
Cada subred consta
de 2(8-2) = 64 IPs
Máscara SR con subredes
Dirección de red de clase C => 192.168.1.0
Máscara de subred para clase C sin subredes => 255.255.255.0 su equivalente /24
10.0.0.2
255.0.0.0
10.0.0.3
255.0.0.0
172.16.0.2
255.255.0.0
10.0.0.1
255.0.0.0
172.16.0.1
255.255.0.0
172.16.0.3
255.255.0.0
10.0.0.254
255.0.0.0
172.16.0.254
255.255.0.0
A B C
 Coinciden los identificadores de red de A y B ?
 y los de A y C ?
 Qué necesita saber A para comunicarse con C ?
Máscaras de subred (cont.)
Identificador de red
distro_1#sh ip route
Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
* - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/16 is variably subnetted, 4 subnets, 3 masks
D 172.16.0.0/16 is a summary, 00:00:00, Null0
C 172.16.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
C 172.16.2.0/30 is directly connected, Serial0/3/0
D 172.16.2.4/30 [90/2172416] via 172.16.1.2, 00:00:02, FastEthernet0/0
[90/2172416] via 172.16.1.4, 00:00:01, FastEthernet0/0
D 192.168.1.0/24 [90/30720] via 172.16.1.1, 00:00:02, FastEthernet0/0
D 192.168.2.0/24 [90/30720] via 172.16.1.2, 00:00:02, FastEthernet0/0
200.15.15.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
D 200.15.15.0/24 is a summary, 00:00:35, Null0
C 200.15.15.0/30 is directly connected, Serial0/3/1
192.168.1.38 / 24
11000000.10101000.00000001.00100110
AND 11111111.11111111.11111111.00000000
11000000.10101000.00000001.00000000
192.168.1.0 / 24
Dirección IP destino
Máscara de Subred
Resultado del AND
Direcciones reservadas
• Direcciones de loopback.
- Representa lógicamente el sistema 
ante sí mismo.
- Todo dispositivo TCP/IP debe 
responder a esta dirección.
• Direcciones reservadas de red.
- Identifican a la red.
- Todos los bits del host en 0.
• Direcciones reservadas de broadcast.
- Identifican a todos los nodos de la 
red.
- Todos los bits del host en 1.
127.0.0.1
192.168.1.0
11000000.10101000.00000001.00000000
192.168.1.255
11000000.10101000.00000001.11111111
Direcciones públicas y privadas
RED LOCAL
IP PRIVADA
Internet
RED GLOBAL
IP PÚBLICA
201.175.16.25 / 24
Dirección IP pública
192.168.1.1 / 24
Dirección IP privada
192.168.1.38 / 24
Dirección IP privada
RFC 1918 establece rangos de direcciones IPv4 “privadas” para su asignación a terminales 
no directamente conectadas a Internet. 
Direcciones públicas y privadas (cont.)
RED LOCAL
IP PRIVADA
Internet
RED GLOBAL
IP PÚBLICA
201.175.16.25 / 24
192.168.1.1 / 24
192.168.1.38 / 24
IP Origen: 201.175.16.25
IP Destino: 207.46.197.32
Direcciones Privadas, Reservadas y Públicas
 Si las estaciones no necesitan acceso directo a Internet, y las
conexiones se iniciarán desde adentro de la compañía hacia afuera,
es posible usar direcciones privadas.
o 10.0.0.0 / 8
o 172.16.0.0 /16 a 172.31.0.0 / 16
o 192.168.0.0 / 24 a 192.168.255.0 /24
 Si todas las estaciones deben ser alcanzables desde Internet (por 
ejemplo servidores de correo, mail y FTP), deberán tener direcciones 
públicas, asignadas por su proveedor de Internet o por InterNIC.
 A diferencia de las Públicas y las Privadas, las direcciones 
Reservadas no pueden configurarse en un dispositivo.
o Direcciones de broadcast
o Direcciones de red
o Direcciones de loopback
Subnetting
 Las redes tienen tamaños estándares:
o Clase A  27 redes de 224 hosts
o Clase B  214 redes de 216 hosts
o Clase C  221 redes de 28 hosts
 En la práctica se requieren otros tamaños de red
o 10.0.0.0 /16 es de clase A, pero tiene 256 redes de 216 hosts
o 172.16.0.0/24 es de clase B, pero tiene 28 redes de 28 hosts
o 192.168.0.0/26 es de clase C, pero tiene 22 redes de 26 hosts
Subnetting (cont.)
 Clase C: 24 bits por defecto y 8 bits de host  256 hosts por red
 26 – 24 = 2 bits de subnet  4 subnets
 32 – 26 = 6 bits de hosts  64 hosts por subnet
 Se verifica que 4 x 64 = 256
Subnets:
 192.168.8.200 (reescribimos en binario el octeto partido por la máscara)
200 =(11001000)b Dirección IP
/26 (11000000)b Máscara
(11000000) = 192 Identificador de Subnet
(11111111) = 255 Broadcast
Dirección y máscara Subnet Broadcast Direcciones de hosts
192.168.8.200 /26 192.168.8.192 /26 192.168.8.255
192.168.8.193 a 
192.168.8.254
AND
1
1 2 3
2
Completar el siguiente cuadro:
Dirección IP Subnet Broadcast Hosts
192.168.50.111 /29
172.16.45.45 /28
10.10.10.10 /14
172.18.14.10 /20
172.19.19.19 /30
Subnetting (cont.)
Dada la red 192.168.5.0:
 Obtener 5 subnets de 20 hosts cada una
(Cuántos bits se usarán para identificar hosts y cuántos para subnets? )
Subnet Identificador de Subnet Broadcast Hosts
0
1
2
3
4
Subnetting (cont.)
Supernetting y Resumen de ruta
 Una supernet es una combinación de dirección IP y
máscara de subnet, que agruparedes o subredes.
 El concepto de supernetting es muy usado en Internet, 
con el propósito de reducir el tamaño de las tablas de 
ruteo.
192.168.0.0
192.168.1.0
192.168.2.0
192.168.3.0
........
192.168.255.0
192.168.0.0/16
Resumen
– El protocolo IP utiliza IDs de 32 bits de longitud.
– Las direcciones de red tienen una estructura
jerárquica de 2 niveles: red y nodo.
– Se agrupan en 5 clases, 3 de ellas de uso
comercial:
• Clase A – 0 a 127 en el primer octeto.
• Clase B – 128 a 191 en el primer octeto.
• Clase C – 192 a 223 en el primer octeto.
• Clase D – Multicast: 224 a 239.
Resumen (cont.)
– La máscara de subred permite dividir internamente en 
múltiples subredes una red IP.
– 2n = cantidad de subredes creadas.
– 2n-2 = cantidad de subredes creadas.
– 2y-n = cantidad de direcciones IP por subred.
– 2(y-n)-2 = cantidad de direcciones IP útiles o de nodo, por
subred.
– RFC 1918 establece 3 rangos de direcciones IP reservadas
para utilización en las redes LAN en combinación con NAT 
para el acceso a Internet.
TCP/IP
Protocolos de capa de red y entrega de 
mensajes
Contenido
–Funciones de la capa de red.
–Envío y entrega de mensajes IP.
–Resolución de direcciones con ARP.
–Máscaras, subredes y rutas.
–Protocolos de control: ICMP.
–Herramientas de ICMP.
–Resumen.
Funciones de la capa de red
•Definición de un formato de paquete y un esquema 
de direccionamiento.
•Transferencia de datos entre la capa de Internet y la 
capa de Acceso de Red.
•Enrutamiento de los paquetes a través de la red 
hacia los hosts de destino.
Operan en esta capa del stack TCP/IP:
• IP
• ICMP
• ARP
• RARP
Envío y entrega de mensajes IP
Servicios del protocolo IP:
•Realización del “mejor esfuerzo” en la entrega de datagramas, 
NO confiable, NO orientado a la conexión.
•Fragmentación y reensamblado de paquetes.
MTU = 1500 B
MTU = 1000 B
Los paquetes mayores de 
1000 bytes son 
fragmentados con un MTU = 
1000 B.
Los fragmentos son 
reensamblados para obtener 
el paquete original.
El router filtra el broadcast
Resolución de direcciones con ARP
IP MAC
192.168.1.1 1111.0022.0022
192.168.1.4 aaaa.aa.04.1125
IP: 192.168.1.38 / 24
MAC: 1111.00aa.aaaa
IP: 192.168.1.37 / 24
MAC: 1111.00bb.bbbb
IP: 192.168.1.1 / 24
MAC: 1111.0022.0022
ping 192.168.1.37
1
Consulta la tabla ARP
2 Envía una solicitud ARP (broadcast)
3
3
3
Envía una respuesta ARP
(unicast)
4
Completa la tabla ARP
5
Completa la la trama
6
Máscaras, subredes y rutas
distro_1#sh ip route
Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
* - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/16 is variably subnetted, 4 subnets, 3 masks
D 172.16.0.0/16 is a summary, 00:00:00, Null0
C 172.16.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
C 172.16.2.0/30 is directly connected, Serial0/3/0
D 172.16.2.4/30 [90/2172416] via 172.16.1.2, 00:00:02, FastEthernet0/0
[90/2172416] via 172.16.1.4, 00:00:01, FastEthernet0/0
D 192.168.1.0/24 [90/30720] via 172.16.1.1, 00:00:02, FastEthernet0/0
D 192.168.2.0/24 [90/30720] via 172.16.1.2, 00:00:02, FastEthernet0/0
200.15.15.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
D 200.15.15.0/24 is a summary, 00:00:35, Null0
C 200.15.15.0/30 is directly connected, Serial0/3/1
192.168.2.64 / 24
11000000.10101000.00000010.01000000
AND 11111111.11111111.11111111.00000000
11000000.10101000.00000010.00000000
192.168.2.0 / 24
Dirección IP destino
Máscara de Subred
Resultado del AND
Protocolos de control: ICMP
IP: 192.168.1.38 / 24
IP: 192.168.2.64 / 24
ping 192.168.2.64
1
El router envía un 
mensaje ICMP de red 
de destino 
inalcanzable hacia el 
origen.
3
El router descarta el 
paquete por falta de 
una ruta hacia la red 
192.168.2.0
2
Mensaje ICMP 
tipo 8:
echo request.
Mensaje ICMP 
tipo 3:
destination unreachable.
Herramientas de ICMP
C:\>ping 209.191.93.55
Pinging 209.191.93.55 with 32 bytes of data:
Reply from 209.191.93.55: bytes=32 time=183ms TTL=58
[se omiten líneas]
Ping statistics for 209.191.93.55:
Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
Minimum = 183ms, Maximum = 193ms, Average = 188ms
C:\>tracert 209.191.93.55
Tracing route to 209.191.93.55 over a maximum of 30 hops:
1 15 ms 12 ms 10 ms cpe-190-55-120-1.telecentro.com.ar[190.55.120.1]
2 14 ms 12 ms 14 ms gigabitethernet2-5.ar3.EZE1.gblx.net [208.48.250.81]
3 9 ms 17 ms 10 ms gigabitethernet2-5.ar3.EZE1.gblx.net [208.48.250.81]
4 150 ms 151 ms 148 ms 64.208.27.58
5 187 ms 186 ms 186 ms so-2-0-0.pat2.dax.yahoo.com [216.115.96.21]
6 212 ms 189 ms 187 ms ae2-p101.msr1.mud.yahoo.com [216.115.104.107]
7 188 ms 198 ms 187 ms te-8-1.bas-c1.mud.yahoo.com [68.142.193.5]
8 187 ms 191 ms 187 ms hp2.latam.vip.mud.yahoo.com [209.191.93.55]
Trace complete.
Herramientas de ICMP (cont.)
C:\>pathping 209.191.93.55
Tracing route to 209.191.93.55 over a maximum of 30 hops:
0 Desktop.cpe.telecentro.net.ar [192.168.1.100]
1 cpe-190-55-120-1.telecentro.com.ar [190.55.120.1]
2 gigabitethernet2-5.ar3.EZE1.gblx.net [208.48.250.81]
3 gigabitethernet2-5.ar3.EZE1.gblx.net [208.48.250.81]
4 64.208.27.58
5 so-2-0-0.pat2.dax.yahoo.com [216.115.96.21]
6 ae1-p101.msr1.mud.yahoo.com [216.115.104.99]
7 te-9-1.bas-c2.mud.yahoo.com [68.142.193.11]
8 hp2.latam.vip.mud.yahoo.com [209.191.93.55]
Computing statistics for 200 seconds...
Source to Here This Node/Link
Hop RTT Lost/Sent = Pct Lost/Sent = Pct Address
0 Desktop.cpe.telecentro.net.ar [192.168.1.100]
0/ 100 = 0% |
1 10ms 0/ 100 = 0% 0/ 100 = 0% cpe-190-55-120-1.telecentro.com.ar[190.55.120.1]
0/ 100 = 0% |
2 16ms 2/ 100 = 2% 2/ 100 = 2% gigabitethernet2-5.ar3.EZE1.gblx.net [208.48.250.81]
0/ 100 = 0% |
3 15ms 1/ 100 = 1% 1/ 100 = 1% gigabitethernet2-5.ar3.EZE1.gblx.net [208.48.250.81]
0/ 100 = 0% |
4 155ms 0/ 100 = 0% 0/ 100 = 0% 64.208.27.58
0/ 100 = 0% |
5 191ms 0/ 100 = 0% 0/ 100 = 0% so-2-0-0.pat2.dax.yahoo.com [216.115.96.21]
0/ 100 = 0% |
6 201ms 1/ 100 = 1% 1/ 100 = 1% ae1-p101.msr1.mud.yahoo.com [216.115.104.99]
0/ 100 = 0% |
7 189ms 0/ 100 = 0% 0/ 100 = 0% te-9-1.bas-c2.mud.yahoo.com [68.142.193.11]
0/ 100 = 0% |
8 190ms 0/ 100 = 0% 0/ 100 = 0% hp2.latam.vip.mud.yahoo.com [209.191.93.55]
Trace complete.
Resumen
– El protocolo IP es un protocolo de capa de Red que
proporciona un servicio de entrega de datagramas no 
confiable, no orientado a la conexión y un servicio de 
fragmentación y reensamblado de paquetes.
– ARP es un protocolo que permite obtener la dirección
MAC que corresponde a una dirección IP de destino.
– ICMP proporciona en la capa de Internet un servicio de 
mensajería y control de errores.
– Las principales herramientas ICMP son: ping, traceroute y 
pathping.
¿Preguntas?