Redes y Sistemas Distribuidos

De Computacion

La asignatura de Redes y Sistemas Distribuidos se ubica dentro del campo computacional de la Carrera, es una materia de séptimo ciclo que necesita del soporte y el conocimiento adquirido en la asignatura de Teoría de Comunicaciones. Hoy por hoy, la utilización de la red INTERNET para la efectiva comunicación entre los seres humanos, se está generalizando a tal punto que ha superado sus expectativas de crecimiento, convirtiéndose en la principal herramienta para el envío y recepción de información en el mundo entero. Por esta razón, y como parte de la formación de los pro fesionales en el área informática, es necesario conocer los detalles del funcionamiento de esta la “Red de Redes”, para de esta forma estar en capacidad de diseñar, construir e instalar una serie de servicios disponibles y por que no, de otro lado crear nuevas soluciones de comunicación usando esta tecnología. Y por último, ya no se habla solamente de Internet sino de Internet avanzado o Internet 2. ¿Qué es esta red? ¿Para qué sirve? ¿Cómo hacer asequible a todos este tipo de conexión? ¿Qué se necesita entonces?: Conocer, manejar y “domesticar” la red para que sirva, a los que nos rodean, en la familia, en el trabajo, en la investigación, en la proyección,..., a ustedes. Es decir, a la gente y al país. ¿Queremos hablar de progreso, de desarrollo del país, de eliminar la brecha digital, de no ser solamente consumidores de tecnología sino de investigar y desarrollar?, entonces estudiemos esta asignatura, con ganas, con ahínco, para superarnos, para dominar estos temas y poder avanzar hacia nuevos proyectos, hacia nuevos retos, hacia un futuro grande.

[editar] Objetivos Generales

Comprender el funcionamiento de TCP/IP como protocolo fundamental de la red de redes INTERNET

Estar en capacidad de instalar y configurar dispositivos de red que utilicen esta tecnología, así como también desarrollar aplicaciones para su aprovechamiento.

[editar] Objetivos Especificos

Los objetivos, en función de los capítulos que se van a desarrollar son:

1. Reconocer el proceso evolutivo que dio origen al la red Internet y conocer de forma global el funcionamiento de la red de redes.

2. Identificar los elementos que conforman el diseño de TCP/IP y conocer que es un router.

3. Reconocer cual es el formato y funcionamiento de los protocolos TCP/IP. Conocer como se transmiten los datos a través de la red de redes. Comprender lo que es el encaminamiento (ruteo) y el manejo de errores.

La información que vamos a revisar en esta primera parte es la base de todo el tema de redes. Revisaremos desde los inicios de TCP/IP luego trabajaremos con el direccionamiento de Internet hasta llegar al tema de ruteo que es la base en esta red de redes.

4. Aprender como TCP logra hacer confiable el flujo de datagramas IP y comprender los servicios que presta la capa de transporte.

5. Reconocer los esquemas de funcionamiento del encaminamiento IP y aprender que es la multidifusión IP.

6. Conocer como es el funcionamiento de ATM y reconocer como funciona TCP/IP sobre está tecnología.

7. Definir de forma correcta el modelo cliente servidor y desarrollar una aplicación cliente - servidor.

8. Conocer el inicio de una nueva era en Internet gracias a IPng

[editar] Bibliografia

BÁSICA

COMER Douglas, Redes Globales de Información con Internet y TCP/IP: Principios Básicos, Protocolos y Arquitectura, PRENTICE - HALL, Tercera Edición © 1996

COMPLEMENTARIA

Date, C. J., Introducción a los Sistemas de Bases de Datos, Volúmen I, quinta edición, Editorial Addisson Wesley Longman, México 1998, ISBN: 968-444-220-3.

Date, C.J.; Darwen, H. “A Guide to the SQL Standard”. Pearson Educación de México, 2001 4th edition. Addison-Wesley, 1996.

De Miguel, A; Piattini, Mario; Marcos, Esperanza. “Diseño de Bases de Datos Relacionales”. Madrid, Ra-Ma, 2000.

[editar] Desarrollo del Aprendizaje

[editar] Capitulo 1 :INTRODUCCIÓN Y PANORAMA GENERAL

[editar] Datos Generales:

Texto Base	COMER Douglas, Redes Globales de Información con Internet y TCP/IP: Principios Básicos, Protocolos y Arquitectura, PRENTICE - HALL, Tercera Edición © 1996
Capitulo	1. Introducción y panorama general
Páginas	3 - 30
Horas de estudio empleadas para el desarrollo del contenido	2 horas

[editar] Propósitos

Reconocer el proceso evolutivo que dio origen al la red Internet.
Conocer de forma global el funcionamiento de la red de redes

[editar] Conceptos Clave

Sistemas abiertos: Un sistema abierto de interconexión de redes es aquel cuyas especificaciones son de dominio público.

TCP/IP: TCP/IP es el conjunto de protocolos de Internet. Basa su funcionamiento en la conmutación dinámica de paquetes, pero controlando su arribo y ensamblaje correcto en el destino.

RFCs: “La documentación del trabajo en Internet, las propuestas para protocolos nuevos o revisados, así como los estándares del conjunto de protocolos TCP/IP, aparecen en una serie de reportes técnicos llamados Solicitudes de Comentarios de Internet o RFC (Request For Comments) por sus siglas en inglés”

[editar] Esquema de Estudio

A continuación se detallan los temas que se deben desarrollar, una descripción general del mismo, y un conjunto de actividades que se recomienda sean desarrolladas para una mejor asimilación de los conceptos. Se han dispuesto las tres columnas de la derecha para llevar un control personal del tiempo de dedicación a cada tema, marcar las actividades que estima que necesita tutoría y realizar anotaciones.

Tema a revisar	Descripción del Contenido a revisar	Actividades Recomendadas
1.1 Motivación	En este apartado se describe la importancia de las redes de computadores en la sociedad actual.	Encuentre las principales aplicaciones de las redes de computadoras
1.2. El TCP/IP de Internet	Se explica el éxito de la tecnología TCP/IP, su aplicabilidad en Internet y como esta tecnología a su vez incorpora una amplia variedad de tecnologías subyacentes de red.	Leer acerca de las razones a las cuales se debe el éxito de TCP/IP.
1.3. Servicios de Internet	En este capitulo se introduce al concepto de protocolo de comunicaciones para poder explicar la comunicación de datos, y de esta manera evitar el conocimiento detallado de hardware de red. Además se explica acerca de los servicios Internet a nivel de aplicación y a nivel de red.	Cuales son los servicios de Internet con los que usted esta mas familiarizado, en qué capa del modelo OSI se ubica?
1.4. Historia y alcance de Internet.	Narra del origen de Internet con el apoyo de ARPA y sus diferentes avances hasta llegar a constituir lo que hoy tenemos la Internet global. Se explica también acerca de la principal importancia de la tecnología TCP/IP.	Realice una pequeña reseña de los eventos más importantes que sucedieron hasta llegar a constituir la Internet global.
1.5. Junta de Arquitectura de Internet	El apartado refiere a la organización encargada de la investigación y desarrollo subyacentes de los protocolos TCP/IP, sus inicios y responsabilidades, la Junta de Arquitectura de Internet.	Investigue y clarifique cuales son las actividades y responsabilidades de la Junta de Arquitectura de Internet.
1.6. Reorganización de IAB	Se describe las circunstancias por las que la IAB tuvo que ser reorganizada par reflejar la realidad política y comercial tanto del TCP/IP como de Internet.	Realice un esquema de la estructura de IAB y cuales son las responsabilidades de cada organismo que la conforma.
1.7. Sociedad Internet	La Sociedad de Internet como la organización para fomentar el uso de Internet alrededor del mundo.	Proponga al menos 5 ideas de cómo se podría promocionar el uso de Internet en los lugares en los que no se tiene acceso.
1.9. Protocolos y estandarización de Internet	El apartado describe la forma como se realiza la estandarización de los protocolos ya existentes, y la creación de nuevos protocolos.	Qué son los RFC’s, cuales son los componentes y cual es su aplicabilidad.
1.10. Crecimiento y tecnologías del futuro	Tanto la tecnología de Internet como Internet continúan evolucionando, el presente capitulo da una visión general de este crecimiento.	Lea acerca del crecimiento de Internet para en los últimos años, y hacia donde apuntan las nuevas tecnologías de Internet.
1.12. Resumen	Es bueno siempre leer al final el resumen.	Lo que lea y no entienda en el resumen, por favor, volver a revisar en el libro.

[editar] Capitulo 2 : CONCEPTOS Y MODELOS ARQUITECTONICOS DE REDES

[editar] Datos Generales:

Texto Base	COMER Douglas, Redes Globales de Información con Internet y TCP/IP: Principios Básicos, Protocolos y Arquitectura, PRENTICE - HALL, Tercera Edición © 1996
Capitulo	3. Concepto del enlace de redes y modelo arquitectónico
Páginas	51 - 59
Horas de estudio empleadas para el desarrollo del contenido	2 horas

[editar] Propósitos

Identificar los elementos que conforman el diseño de TCP/IP
Conocer que es un router

[editar] Conceptos Clave

Router.

Un router une dos redes físicamente

Un router lógicamente: intercambia paquetes entre las dos redes.

Para efectos de estudio se llamará a la entidad (computadora o equipo) que comunica dos redes ROUTER o RUTEADOR.

El ruteador no es otra cosa que un computador de aplicación especifica y por lo tanto tiene los mismos que un computador: Memoria RAM, Memoria ROM, Sistema Operativo, Interface, etc. En la figura 1 se puede ver la foto de un ruteador y se observa que tiene un puerto serial (para unir una WAN), puertos WAN, Puertos para LAN: Ethernet.

El mecanismo empleado por un router para realizar el intercambio de paquetes consiste en identificar redes (no equipos).

[editar] Esquema de Estudio

Tema a revisar	Descripción del Contenido a revisar	Actividades Recomendadas
3.1 Introducción	El capitulo describe un esquema que nos permite reunir las distintas tecnologías de red y esconder los detalles de hardware subyacente.
3.2. Interconexión a nivel de aplicación	Refiere a la interconexión de redes a nivel de aplicación, problemas y limitaciones.	Identifique dos ventajas de la interconexión a nivel de aplicación y dos desventajas
3.3. Interconexión de nivel de red	En este capítulo se explica la forma de interconexión a nivel de red como alternativa a la solución anterior, describe sus ventajas.	Identifique dos ventajas de la interconexión a nivel de red y dos desventajas
3.4. Propiedades de Internet.	Se comenta acerca de las necesidades de conectar nuevos equipos a la red y la manera de enviar datos a través de ella de una manera transparente al usuario.
3.5. Arquitectura de Internet	El tema da una explicación general de la interconexión física de computadores para salir a Internet	Describa la parte técnica de la interconexión de redes.
3.6. Interconexión a través de ruteadores IP	El apartado refiere a la interconexión de redes y a los equipos que permiten la conectividad entre ellas. La figura 3.2 del libro base: la nube representa a una red es decir varias computadoras. Si alguna de las computadoras de la red 3 desea establecer comunicación con alguna computadora de la red 1, los paquetes de información viajan a través de los routers R2 y R1. Hasta este punto, la única información que los routers conocen es la identificación de las redes con las cuales se comunican.	Realice un flujo grama de las actividades que realiza el ruteador para realizar el enrutamiento de paquetes.
3.7. El punto de vista del usuario	Desde el punto de vista del usuario, se requiere que él solamente vea una red de redes como una sola red virtual; el capitulo explica las dos ventajas de proporcionar la interconexión a nivel de red.	Clarificar las dos ideas claves por las cuales resulta importante la interconexión a nivel de red.
3.8. Todas las redes son iguales	Se explica el concepto de red desde el punto de vista de una red de redes, y como TCP/IP realiza una abstracción de la interconexión física de las mismas.
3.9. Las preguntas sin respuesta	Se plantean algunas preguntas en lo concerniente a la interconexión de redes, que por el momento son sin respuestas pero se deja la inquietud para ser resultas en los siguientes capítulos.	Plantee todas las interrogantes que usted tenga con respecto a la interconexión de una red de redes.
3.10. Resumen	El apartado realiza un extracto del concepto de una red desde el punto de vista del usuario y desde el punto de vista de una red de redes.	Al leer este apartado usted sabrá reconocer si ha comprendido o no el tema. En el caso negativo, es importante que se vuelva a leer comprensivamente.

[editar] Capitulo 3 : DIRECCIONES DE INTERNET

[editar] Datos Generales:

Texto Base	COMER Douglas, Redes Globales de Información con Internet y TCP/IP: Principios Básicos, Protocolos y Arquitectura, PRENTICE - HALL, Tercera Edición © 1996
Capitulo	4. Direcciones de Internet
Páginas	61 - 73
Horas de estudio empleadas para el desarrollo del contenido	4 horas

[editar] Propósitos

Conocer e identificar el direccionamiento IP

[editar] Conceptos Clave

Dirección IP: Una dirección IP es un identificador de 32 bits que sirve para establecer por un parte la red y por otra el anfitrión.

Existen tres tipos primarios de direcciones IP, los cuales están clasificados de acuerdo al número de hosts y de redes que se necesiten.

Dirección de Red: Es una dirección especial que tiene los bits del campo hostid igual a 0, la misma que sirve para referirse a la red en si misma.

Dirección de Difusión: Esta dirección esta compuesta por todos los bits del campo hostid igual a 1, estas direcciones se transforman en difusión por hardware.

RANGO DE DIRECCIONES DE LAS CLASES A, B, C, D, E

Clase	Rango del primer octeto
A	1 - 126
B	128 - 191
C	192 - 223
D	224 - 239
E	240 - 247

[editar] Esquema de Estudio

Tema a revisar	Descripción del Contenido a revisar	Actividades Recomendadas
4.1 Introducción	En este apartado se analizan las direcciones, un ingrediente esencial que ayuda al software TCP/IP a ocultar los detalles de las redes físicas.
4.2. Identificadores universales	Se da una idea de los componentes de un identificador de un host.	Compare los identificadores de host con otros tipos de identificadores que conozca.
4.3. Tres tipos primarios de direcciones IP	El capitulo describe los tres principales tipos de direcciones IP	Haga un repaso de los tipos de direcciones IP y del numero de host y de redes que se tiene para cada tipo. Investigue los usos d las direcciones de multidifusión de las direcciones especiales(Clase D y E)
4.4. Las direcciones especifican conexiones de red.	Se aclara que las direcciones IP no solo identifican host sino también redes.	Investigue cuales son las direcciones válidas para asignación de interna de las empresas y que no son reconocidas como direcciones de Internet.
4.5. Direcciones de red y de difusión	El apartado describe algunas normas para la asignación de direcciones IP, se explica el concepto de dirección de red y de difusión	Identifique claramente lo que son las direcciones de red y de difusión
4.6. Difusión limitada	El capitulo puntualiza acerca de los conceptos de una dirección de difusión limitada dirigida y de difusión limitada.
4.7. Interpretación de cero como “esto”	Uso de las direcciones para identificar un host y una red especificas.
4.8. Debilidades del direccionamiento de Internet	El capitulo hace referencia a los principales inconvenientes que tiene el direccionamiento de Internet.	Haga un análisis del direccionamiento de Internet e determine si existen otras debilidades adicionales. ¿Cuales son?
4.9. Notación decimal con puntos	Se explica el formato en notación decimal con puntos de una dirección de Internet; además se detallan los rangos de los tipos de direcciones.	Realice un esquema del tipo de direcciones y el rango que abarcan. Prestar atención a la figura 4.3 Plantee 10 ejemplos de direcciones en notación decimal con puntos e identifique a que tipo de dirección pertenece.
4.10. Dirección loopback	Describe la función de la dirección especial, denominada de loopback.	Revise en qué casos concretos se utiliza las direcciones de loopback.
4.12. Autoridad de direccionamiento Internet	El capitulo hace referencia a la Autoridad que establece los procedimientos y tiene el control sobre los números asignados (IANA)	Investigue como IANA realiza la asignación de direcciones a las diferentes instituciones o empresas.
4.14. Orden de octetos de red	Explica la estandarización del orden de los octetos para los enteros, independiente de cualquier arquitectura de máquina.
4.15. Resumen	Esta parte comprime todo lo referente al tipo de direcciones que se utilizan como identificadores universales.	En este punto es necesario una auto evaluación personal de lo comprendido, caso contrario será necesario volver a leer el capitulo.

[editar] Capitulo 4 :TRANSFORMACIONES DE DIRECCIONES INTERNET EN DIRECCIONES FISICAS (ARP)

[editar] Datos Generales:

Texto Base	COMER Douglas, Redes Globales de Información con Internet y TCP/IP: Principios Básicos, Protocolos y Arquitectura, PRENTICE - HALL, Tercera Edición © 1996
Capitulo	5. Transformación de direcciones Internet en direcciones físicas (ARP)
Páginas	75-84
Horas de estudio empleadas para el desarrollo del contenido	4 horas

[editar] Propósitos

Cuando se establece una comunicación entre dos computadoras, más allá de lo que vemos como usuarios finales, se establece una comunicación interna que tiene que ver ya no solamente con direcciones IP sino con otras direcciones, las de la máquina, las famosas direcciones MAC. Este capítulo pretende conocer cómo se da esta comunicación interna entre direcciones IP y direcciones MAC para que pueda iniciarse el intercambio de información.

[editar] Conceptos Clave

ARP: ARP (Address Resolution Protocol) es un protocolo que permite que un host encuentre la dirección física de otro a través de su dirección lógica IP.

[editar] Esquema de Estudio

Tema a revisar	Descripción del Contenido a revisar	Actividades Recomendadas
5.1 Introducción	El capitulo hace referencia a la transformación de una dirección IP en una dirección física de un equipo.
5.2. El problema de la asociación de direcciones	En el apartado se explica como se hace la transformación de direcciones desde la fuente original hasta el destino final. Se explica el problema de asociación de direcciones y sus maneras de resolverlos.	Realice un esquema grafico (diferente al del libro) de la asignación de direcciones desde la fuente original hasta el destino final.
5.3. Dos tipos de direcciones físicas	Se explica los dos tipos de direcciones físicas ejemplificadas por Ethernet y por proNET	Solamente como información, no será calificado.
5.5. Asociación mediante enlace dinámico.	El apartado describe la técnica utilizada para el problema de la asociación de direcciones en redes como Ethernet.	Prestar atención al gráfico 5.1 que explica el funcionamiento de este protocolo.
5.6. Memoria intermedia para asociación de direcciones	El capítulo señala la utilización de una memoria intermedia y su utilización, en vez de la utilización de técnica de difusión, pues esta resulta demasiado cara.	Responda luego de revisar el tema, qué tipo de memoria intermedia utiliza ARP.
5.7. Refinamiento ARP	Para evitar el tráfico de red que ocasiona ARP al realizar muchas peticiones, el capítulo analiza necesidades de solicitudes y explica sobre los refinamientos que ARP considera para no saturar la red.
5.10. Encapsulación e identificación de ARP	Especifica cómo se envía y se recibe un mensaje de tipo ARP, encapsulado en una trama Ethernet.	Conteste si el mensaje ARP se encapsula en una trama o en un datagrama.
5.11 Formato del protocolo ARP	Se explica el formato del mensaje ARP/RARP cuando se utiliza para la transformación de una dirección IP en una dirección Ethernet.	Detalle los campos del mensaje ARP para conocimiento general, pues no interesa que se memorice los campos sino que revise qué información va en el formato del mensaje.
5.12. Resumen	Síntesis del capitulo con las definiciones más importantes	Realice un resumen propio del capitulo para afianzar los conocimientos adquiridos.

[editar] Capitulo 5 : DETERMINACION EN EL ARRANQUE DE UN DIRECCION INTERNET (RARP)

[editar] Datos Generales:

Texto Base	COMER Douglas, Redes Globales de Información con Internet y TCP/IP: Principios Básicos, Protocolos y Arquitectura, PRENTICE - HALL, Tercera Edición © 1996
Capitulo	6. Determinación en el arranque de una dirección Internet (RARP)
Páginas	85 - 90
Horas de estudio empleadas para el desarrollo del contenido	2 horas

[editar] Propósito

Conociendo ya el mecanismo de comunicación interna utilizando el ARP es importante conocer qué sucede con una máquina que conoce solamente su dirección física pero que necesita su dirección IP para que se pueda comunicar, lo que se verá en este capítulo.

[editar] Conceptos Clave

RARP: RARP (Reverse Address Resolution Protocol) es un protocolo que permite que un host encuentre la dirección lógica o dirección IP de otro a través de su dirección física o dirección MAC.

[editar] Esquema de Estudio

Tema a revisar	Descripción del Contenido a revisar	Actividades Recomendadas
6.1 Introducción	Se hace referencia a cómo obtener una dirección IP a partir de una dirección física, y se describe el protocolo que muchas máquinas utilizan antes del arranque desde un servidor remoto de archivos.
6.2. Protocolo de asignación de direcciones por réplica (RARP)	El capitulo explica detalladamente la forma de operación del protocolo RARP, es decir cómo una maquina sin disco utiliza RARP a fin de obtener su dirección IP desde un servidor.	Prestar atención y entender el gráfico 6.1 del libro base. Realice un esquema grafico (diferente al del libro) de la asignación de direcciones desde la fuente original hasta el destino final.
6.3. Temporización de las transacciones RARP	Se examina la manera de controlar que los mensajes de RARP puedan ser transmitidos eficazmente en la red.
6.4. Servidores RARP primarios y de respaldo.	Explica las ventajas y desventajas de utilizar servidores primarios y de respaldo para responder las solicitudes RARP	Investigue acerca del protocolo BOOTP y establezca las semejanzas y diferencias con RARP.
6.6. Resumen	Hace una síntesis del tema tratado a lo largo del capitulo	En caso de tener alguna inquietud o vacío en cuanto al tema, es recomendable realizar una lectura para afianzar los conocimientos.

[editar] Capitulo 6 : PROTOCOLO INTERNET: ENTREGA DE DATAGRAMAS SIN CONEXION

[editar] Datos Generales:

Texto Base	COMER Douglas, Redes Globales de Información con Internet y TCP/IP: Principios Básicos, Protocolos y Arquitectura, PRENTICE - HALL, Tercera Edición © 1996
Capitulo	7: Protocolo Internet: entrega de datagramas sin conexión
Páginas	91 - 109
Horas de estudio empleadas para el desarrollo del contenido	4 horas

[editar] Propósitos

Se pretende:

Reconocer cual es el funcionamiento de los protocolos TCP/IP
Analizar como es el formato de los datagramas IP

[editar] Conceptos Clave

Datagrama: Es la una unidad básica de información en la capa de red IP.

Encabezado

Area de Datos del Datagrama

<center> Fig. 6.1 Forma general de un datagrama IP.

FRAGMENTACION: Es un proceso que se realiza para dividir el datagrama (fragmentos) para que pueda ser enviado en una trama.

MTU: (Maximum Transfer Unit) Es la unidad máxima de transferencia que puede transferirse en una trama física. Viene determinada por la tecnología.

[editar] Esquema de Estudio

Tema a revisar	Descripción del Contenido a revisar	Actividades Recomendadas
7.1 Introducción	En este apartado se explica el principio fundamental de la entrega sin conexión y analiza cómo se proporciona ésta por medio del Protocolo IP.
7.2. Una Red Virtual	Da la idea de cómo el usuario concibe una sola red virtual ocultando la arquitectura subyacente.	Aclarar los conceptos y características principales del protocolo IP
7.3 Arquitectura y filosofía de Internet.	Da una breve explicación de las capas conceptuales de Internet, sus servicios y protocolos asociados a ellas.	Describa cuales son las principales funciones de las capas conceptuales de Internet
7.5 Sistema de entrega sin conexión.	Describe el sistema de entrega de paquetes, el cual se define como un sistema sin conexión y con el mejor esfuerzo, se explica el tema.	Exponga las ventajas y desventajas de la entrega sin conexión.
7.6 Propósito del Protocolo Internet.	El apartado detalla las funciones principales del protocolo IP.	Investigue y clarifique cuales son las actividades y responsabilidades de la Junta de Arquitectura de Internet.
7.7 El datagrama de Internet.	Describe acerca de la unidad de transferencia básica, el datagrama y su forma general.	Realice una analogía entre un datagrama y una trama. Lea detenidamente los sub capítulos de este apartado.
7.8 Opciones para los datagramas Internet.	Refiere al campo opciones del datagrama IP, cuales son los subcampos y su utilidad.	En que casos se debería utilizar el campo opciones del datagrama IP.
7.9 Resumen	El apartado realiza una síntesis del capitulo tratado	Se recomienda realizar una lectura del apartado, volviendo a leer los apartados que no estén claros.

[editar] Capitulo 7: PROTOCOLO INTERNET: RUTEO DE DATAGRAMAS IP

[editar] Datos Generales:

Texto Base	COMER Douglas, Redes Globales de Información con Internet y TCP/IP: Principios Básicos, Protocolos y Arquitectura, PRENTICE - HALL, Tercera Edición © 1996
Capitulo	8. Protocolo Internet: ruteo de datagramas IP
Páginas	11 - 123
Horas de estudio empleadas para el desarrollo del contenido	8 horas

[editar] Propósitos

Conocer como se transmiten los datos a través de la red de redes
Comprender lo que es el encaminamiento (ruteo) básico.

[editar] Conceptos Clave

Es importante tener como base:

Entrega directa (los anfitriones están conectados directamente)
Entrega indirecta (los anfitriones están en diferentes redes)

Sobre ruteo: El ruteo IP es el mecanismo que permite que los datagramas se trasladen desde la red de origen hasta la red de destino

Para poder realizar el ruteo IP es necesario que las diferentes redes tengan una identificación

[editar] Esquema de Estudio

Tema a revisar	Descripción del Contenido a revisar	Actividades Recomendadas
8.1 Introducción	El apartado realiza una introducción al capitulo que estudia el servicio sin conexión. Describe cómo los ruteadores direccionan los datagramas IP y cómo los entregan a su destino final.	Revisar el RFC del Protocolo IP (791)
8.2. Ruteo en una red de redes	Se explica completamente cómo se realiza el ruteo IP en una red de redes. Se define el concepto de ruteo IP y los elementos que participan de él.	Revisar la arquitectura TCP/IP en Internet
8.3. Entrega directa e indirecta	Se explica las maneras de entrega de paquetes en el ruteo IP. Entrega directa y entrega indirecta.	Establezca las principales diferencias entre la entrega directa y la entrega indirecta.
8.4. Ruteo IP controlado por tabla.	Se describe el funcionamiento de una tabla de ruteo Internet, la información que contiene y como es utilizada para transmitir un datagrama.
8.5. Ruteo con salto al siguiente	El apartado aclara la idea de utilizar una tabla de ruteo para almacenar un siguiente salto (Dirección IP del siguiente ruteador en el camino hacia la red de destino)	Prestar atención a la figura 8.2. Sugiero hacer la tabla de ruteo para Q y otra para S. Recuerden que estos temas se vuelven más sencillos si se hacen ejercicios.
8.6. Rutas asignadas por omisión	Se describe la técnica (ruteador asignado por omisión) utilizada para ocultar la información y mantener reducido el tamaño de las tablas.	Responda: ¿Cuando es necesario colocar una ruta por omisión?
8.7. Rutas por anfitrión específico	Especifica la importancia y desventajas de tener rutas asignadas por antifrión.	Solamente para que se tenga en cuenta este caso especial.
8.8. El algoritmo de ruteo IP	Presenta el algoritmo de ruteo IP	Realice un diagrama de flujo del algoritmo IP.
8.9. Ruteo con direcciones IP	El apartado detalla la entrega de los paquetes salientes a través del hardware enrutamiento.	Aclarar la interrogante de por qué el software IP evita la utilización de direcciones físicas cuando almacena y computa rutas.
8.10. Manejo de los datagramas entrantes	Describe el manejo de datagramas entrantes que realizan los hosts de una red. Qué realiza el software de interfaz de red y qué realiza el software IP cuando un datagrama llega.	Realice un diagrama de flujo para aclarar el manejo de datagramas entrantes.
8.11. Establecimiento de tablas de ruteo	Aclara la idea de que el software de red utiliza las tablas de ruteo para direccionar los datagramas.
8.12. Resumen		Realizar una lectura comprensiva del capitulo y releer en caso de presentarse dudas.

[editar] Capitulo 8 : PROTOCOLO INTERNET: MENSAJE DE ERROR Y DE CONTROL (ICMP)

[editar] Datos Generales:

Texto Base	COMER Douglas, Redes Globales de Información con Internet y TCP/IP: Principios Básicos, Protocolos y Arquitectura, PRENTICE - HALL, Tercera Edición © 1996
Capitulo	9. Protocolo Internet: mensajes de error y de control (ICMP)
Páginas	125 - 140
Horas de estudio empleadas para el desarrollo del contenido	2 horas

[editar] Propósito

Cuando se comunican los equipos, esta comunicación es susceptible de errores. ¿Cómo se puede manejar este tema? Para conocerlo, se revisa este capítulo.

[editar] Conceptos Clave

ICMP: (Internet Control Message Protocol) Es el protocolo de control de mensajes de Internet, la herramienta que permite enviar reportes de error.

Mensajes ICMP:

Permiten conocer si una máquina es alcanzable (echo request & replay )
Permiten a los routers informar de mensajes de error en la entrega de paquetes (unreachable destination)
Permiten redirigir los paquetes (redirect)
Permiten evitar la saturación de un router (source quench)

[editar] Esquema de Estudio

Tema a revisar	Descripción del Contenido a revisar	Actividades Recomendadas
9.1 Introducción	En el capitulo se analiza un mecanismo que utilizan los ruteadores y los anfitriones de red de redes para comunicar la información de control o de error.	Revise el RFC 792, que contiene todas las especificaciones del protocolo
9.2. El protocolo de mensajes de control de Internet	Se detalla sobre el mecanismo de mensajes de propósito especial, cuya función es permitir que los ruteadores en una red de redes reporten los errores o proporcionen información sobre circunstancias inesperadas.	Subraye los puntos importantes.
9.3. Reporte de errores contra corrección de errores	En este capítulo se explica la manera cómo ICMP realiza el reporte de errores. Específica cuales son las consideraciones más importantes.	Identifique claramente cuales son los tipos de paquetes ICMP
9.4. Entrega de mensajes ICMP.	Los mensajes de ICMP se rutean exactamente como los que llevan información de usuario, por lo tanto se pueden perder o descartar, el capitulo explica como se realiza la encapsulación de la información de éste tipo de mensajes.
9.5. Formato de los mensajes ICMP	Los mensajes ICMP tienen su propio formato, el ítem detalla cuales son los campos de este mensaje y su principal función.	No es para memorizar los campos sino para tener una referencia que vale para el estudio.
9.6. Prueba de accesibilidad y estado de un destino (Ping)	El apartado explica detalladamente como se realiza la prueba de accesibilidad a través de unas herramientas de depuración, los mensajes de solicitud de eco y de respuesta de eco.	Realice pruebas de accesibilidad a través de un ping entre los diferentes equipos de su red.
9.7. Formato de los mensajes de solicitud de eco y de respuesta	Se muestra gráficamente el formato de los mensajes de solicitud de eco y de respuesta.
9.8. Reporte de destinos no accesibles	Este punto explica acerca de los mensajes de error que se envían cuando un destino no es accesible. Describe el formato y los campos de éste tipo de mensajes.	Es bueno como información, pero es un tema opcional.
9.9. Control de congestionamientos y de flujo de datagramas	El apartado describe las principales causas de congestionamiento, y como se realiza el flujo de datagramas en una red congestionada.	Igual es opcional. Pido no olvidarse de revisar el punto 9.17 Resumen, en donde se realiza un sumario del protocolo ICMP y su principal aplicación de control de errores y conectividad

[editar] Capitulo 9 : EXTENSIÓN DE DIRECCIÓN DE SUBRED Y SUPERRED

[editar] Datos Generales:

Texto Base	COMER Douglas, Redes Globales de Información con Internet y TCP/IP: Principios Básicos, Protocolos y Arquitectura, PRENTICE - HALL, Tercera Edición © 1996
Capitulo	10. Extensiones de dirección de subred y superred
Páginas	141 - 160
Horas de estudio empleadas para el desarrollo del contenido	2 horas

[editar] Propósito

Al manejar redes grandes y/o redes diferentes, surge la necesidad de dividirlas para mejorar el manejo de las mismas. ¿Cómo hacer esto? ¿De qué forma se lo puede manejar? Este es el propósito de este capítulo.

[editar] Conceptos Clave

Regla general para subredes: Como regla general, el número de subredes obtenidas al quitar n bits a la porción de host será 22-2, y el número de host disponible en cada subred será 2(8-n)-2, ya que toda subred debe tener su propia dirección de red y su propia dirección de broadcast.

Subredes: Se recomienda primero revisar los capítulos 10.6 al 10.14 del libro base.

Cuando se trabaja con una red pequeña, con pocos host conectados, el administrador de red puede fácilmente configurar el rango de direcciones IP usado para conseguir un funcionamiento óptimo del sistema. Pero conforme la red va creciendo se hace necesaria una división en partes de la misma.

En primer lugar porque así como se va extendiendo la red, va aumentando de forma pareja el dominio de colisión, llegando un momento en el que el rendimiento de la red se ve afectado seriamente. Esto se puede mitigar segmentando la red, dividiendo la misma en una serie de segmentos significativos, de tal forma que mediante switches podremos limitar estos dominios de colisión, enviando las tramas tan sólo al segmento en el que se encuentra el host destino.

En segundo lugar, y aunque segmentemos la red, conforme aumenta el número de host aumenta también el número de transmisiones de broadcast (cuando un equipo origen envía datos a todos los dispositivos de la red), llegando un momento que dicho tráfico puede congestionar toda la red de forma inaceptable, al consumir un ancho de banda excesivo. Esto es así porque todos los host están enviando de forma constante peticiones de este tipo: peticiones ARP, envíos RIP, peticiones DNS, etc.

Para solventar este hecho es preciso dividir la red primaria en una serie de subredes, de tal forma que cada una de ellas va a funcionar luego, a nivel de envío y recepción de paquetes, como una red individual, aunque todas pertenezcan a la misma red principal (y por lo tanto, al mismo dominio). De esta forma, aunque la red en su conjunto tendrá una dirección IP única, administrativamente, a nivel administrativo podremos considerar subredes bien diferenciadas, consiguiendo con ello un control del tráfico de la red y una limitación de las peticiones de broadcast que la atraviesan.

En las explicaciones siguientes se va a considerar una red pública, es decir, formada por host con direcciones IP públicas, que pueden ser vistas por todos las máquinas conectadas a Internet. Pero el desarrollo es igualmente válido para redes privadas, por lo que su aplicación práctica es válida para toda red corporativa. Y para hacer más claro el desarrollo, se trabajará con una red con dirección IP real.

Se tomará como ejemplo una red de clase C, teniendo claro que lo que expliquemos va a ser útil para cualquier tipo de red, sea de clase A, B o C. Entonces, tenemos nuestra red, con dirección IP 210.25.2.0, por lo que tenemos para asignar a los host de la misma todas las direcciones IP del rango 210.25.2.1 al 210.25.2.254, ya que la dirección 210.25.2.0 será la de la propia red y la 210.25.2.255 será la dirección de broadcast general.

Si expresamos nuestra dirección de red en binario tendremos:

210.25.2.0 = 11010010.00011001.00000010.00000000

Con lo que tenemos 24 bits para identificar la red (en granate) y 8 bits para identificar los host (en azul).

La máscara de red será:

11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0

Para crear subredes a partir de una dirección IP de red padre, la idea es “robar” bits a los host, pasándolos a los de identificación de red. ¿Cuántos?. Bueno, depende de las subredes que queramos obtener, teniendo en cuenta que cuántas más bits robemos, más subredes obtendremos, pero con menos host cada una. Por lo tanto, el número de bits a robar depende de las necesidades de funcionamiento de la red final.

Máscara de subred: Otro elemento que deberemos calcular para cada una de las subredes es su máscara de subred, concepto análogo al de máscara de red en redes generales, y que va a ser la herramienta que utilicen luego los routers para dirigir correctamente los paquetes que circulen entre las diferentes subredes.

Para obtener la máscara de subred basta con presentar la dirección propia de la subred en binario, poner a 1 todos los bits que dejemos para la parte de red (incluyendo los robados a la porción de host), y poner a 0 todos los bits que queden para los host. Por último, pasaremos la dirección binaria resultante a formato decimal separado por puntos, y ésa será la máscara de la subred.

Por ejemplo, si tenemos la dirección de clase B:

150.10.x.x = 10010110.00001010.hhhhhhhh.hhhhhhhh

y le quitamos 4 bits a la porción de host para crear subredes:

10010110.00001010.rrrrhhhh.hhhhhhhh

la máscara de subred será:

11111111.11111111.11110000.000000

que pasada a decimal nos queda:

255.255.240.0

Las máscaras de subred, al igual que ocurre con las máscaras de red, son muy importantes, resultando imprescindibles para el trabajo de enrutamiento de los routers.

Creando las subredes: Vamos a partir pues de nuestra dirección IP de la red padre y vamos a ir quitando bits sucesivos a la porción de host, calculando en cada caso las subredes obtenidas, sus direcciones IP, sus máscaras de subred y el rendimiento de la partición obtenida.

Para ello, pasamos la dirección IP a binario, cogemos los bits robados a la porción de host y vamos variando de todas las formas posibles:

0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111

en el caso de 4 bits, y luego calculamos las IP de los host correspondientes a cada una de las variaciones hallando los márgenes de las mismas, ya que estarán entre el valos mínimo y el máximo al variar los bits de la porción de host entre todos 0 (dirección de subred) y todos 1 (dirección de broadcast correspondiente).

Robo de 1 bit: Si quitamos un sólo bit a la parte de host:

parte de red: 11010010.00011001.00000010.r
parte de host: hhhhhhh

Permutando los bits de host robados para obtener las subredes obtenidas:

2^1=2

Es decir, 2 subredes (11010010.00011001.00000010.0 y 11010010.00011001.00000010.1 ).

Pero resulta que no podemos disponer de la subred que toma el 0, ya que entonces contendría la IP de la red padre, ni de la que toma el 1, ya que contendría la dirección de broadcast de la red padre. Es decir, robando 1 sólo bit no podemos crear subredes.

Como regla general, el número de subredes obtenidas al quitar n bits a la porción de host será 22-2, y el número de host disponible en cada subred será 2(8-n)-2, ya que toda subred debe tener su propia dirección de red y su propia dirección de broadcast.

Si vamos aumentando el número de bits robados a la proción de host obtenemos:

Robo de 2 bits:

parte de red: 11010010.00011001.00000010.rr
parte de host: hhhhhh
número de subredes válidas: 22-2=2
número de host válidos por subred: 26-2=62

Las direcciones de subred las obtenemos haciendo las combinaciones posibles con los 2 bits robados:

11010010.00011001.00000010. 00 000000 a 11010010.00011001.00000010. 00 111111 =210.25.2.0 a 210.25.2.63 (no vale, al contener la dirección de red de la red padre).

11010010.00011001.00000010.01000000 a 11010010.00011001.00000010.01111111 = 210.25.2.64 a 210.25.2.127

Subred válida, con dirección de red=210.25.2.64, broadcast=210.25.2.127 y 62 direcciones IP para host, que son las comprendidas entre las dos anteriores (de la 210.25.2.65 a la 210.25.2.126).

Máscara de subred:

11111111.11111111.11111111.11000000 = 255.255.255.192

11010010.00011001.00000010.10 000000 a 11010010.00011001.00000010.10 111111 = 210.25.2.128 a 210.25.2.191

Subred válida, con dirección de red=210.25.2.128, broadcast=210.25.2.191 y 62 direcciones IP para host, que son las comprendidas entre las dos anteriores (de la 210.25.2.129 a la 210.25.2.190).

Máscara de subred:

11111111.11111111.11111111.11000000 = 255.255.255.192

11010010.00011001.00000010.11 000000 a 11010010.00011001.00000010. 11111111 = 210.25.2.192 a 210.25.2.225 (no vale, al contener la dirección de broadcast de la red padre).

Resumiendo: obtenemos dos subredes válidas, con 62 direcciones IP válidas cada una, es decir, desperdiciamos:

(256-2)-(62+62)=130

direcciones IP para host, con lo que el rendimiento de la partición en subredes será:

R=(IP útiles subredes)/(IP útiles totales)=124/254=0.488=48%

Como ven, la máscara de subred es la misma para todas las subredes obtenidas robando 2 bist a la porción de host, y lo mismo ocurre para el robo de otro número de bits.

Robo de 3 bits:

parte de red: 11010010.00011001.00000010.rrr
parte de host: hhhhh
número de subredes válidas: 23-2=6
número de host válidos por subred: 25-2=30

Las direcciones de subred las obtenemos haciendo las combinaciones posibles con los 3 bits robados:

11010010.00011001.00000010. 00000000 a 11010010.00011001.00000010.000 11111 (no vale, al contener la dirección de red de la red padre).

11010010.00011001.00000010.001 00000 a 11010010.00011001.00000010. 00111111 = 210.25.2.32 a 210.25.2.63

Subred válida, con dirección de red=210.25.2.32, broadcast=210.25.2.63 y 30 direcciones IP para host, que son las comprendidas entre las dos anteriores (de la 210.25.2.33 a la 210.25.2.62).

11010010.00011001.00000010.010 00000 a 11010010.00011001.00000010.010 11111 = 210.25.2.64 a 210.25.2.95

Subred válida, con dirección de red=210.25.2.64, broadcast=210.25.2.95 y 30 direcciones IP para host, que son las comprendidas entre las dos anteriores (de la 210.25.2.65 a la 210.25.2.94).

11010010.00011001.00000010.011 00000 a 11010010.00011001.00000010.011 11111 = 210.25.2.96 a 210.25.2.127

Subred válida, con dirección de red=210.25.2.96, broadcast=210.25.2.127 y 30 direcciones IP para host, que son las comprendidas entre las dos anteriores (de la 210.25.2.97 a la 210.25.2.126).

11010010.00011001.00000010.100 00000 a 11010010.00011001.00000010.100 11111 = 210.25.2.128 a 210.25.2.159

Subred válida, con dirección de red=210.25.2.128, broadcast=210.25.2.159 y 30 direcciones IP para host, que son las comprendidas entre las dos anteriores (de la 210.25.2.129 a la 210.25.2.158).

11010010.00011001.00000010.101 00000 a 11010010.00011001.00000010.101 11111 = 210.25.2.160 a 210.25.2.191

Subred válida, con dirección de red=210.25.2.160, broadcast=210.25.2.191 y 30 direcciones IP para host, que son las comprendidas entre las dos anteriores (de la 210.25.2.161 a la 210.25.2.190).

11010010.00011001.00000010.110 00000 a 11010010.00011001.00000010.110 11111 = 210.25.2.192 a 210.25.2.223

Subred válida, con dirección de red=210.25.2.192, broadcast=210.25.2.223 y 30 direcciones IP para host, que son las comprendidas entre las dos anteriores (de la 210.25.2.193 a la 210.25.2.222).

11010010.00011001.00000010. 11100000 a 11010010.00011001.00000010. 11111111 = 210.25.2.224 a 210.25.2.255 (no vale, al contener la dirección de broadcast de la red padre).

Máscara de subred para todas ellas:

11111111.11111111.11111111.11100000 = 255.255.255.224

Resumiendo: obtenemos6 subredes válidas, con30 direcciones IP válidas para host cada una, es decir, desperdiciamos:

(256-2)-(30+30+30+30+30+30)=74

direcciones IP para host, con lo que el rendimiento de la partición en subredes será:

R=(IP útiles subredes)/(IP útiles totales)=180/254=0.708=70.8%

Y lo mismo hacemos en el caso de robar 4, 5 y 6 bits (7 no podemos robar, ya que entonces las subredes resultantes sólo podrían tener 2 direcciones IP, una para la subred y otra de broadcast, con lo que no podrían tener host).

Cada vez que se pide prestado otro bit del campo de host, la cantidad de subredes totales posibles se duplica, mientras que la cantidad de direcciones de host totales que se pueden asignar se reduce a la mitad (aunque la cantidad de redes y host útiles varía un poco de esta regla: 2 menos en todo caso).

Un patrón de equivalencia decimal-binario a la hora de calcular máscaras de subred es el siguiente:

En cualquier caso, y una vez realizada la partición, la primera dirección IP válida de la misma se suele asignar al router que unirá las diferentes subredes.

Optimizando la partición: Es tarea del diseñador de la red o del administrador de la misma el obtener la partición en subredes más acertada de acuerdo con las necesidades actuales y futuras, con objeto de optimizar el número de IPs utilizadas, sobre todo en el caso de que la red sea pública.

Por un lado, se pueden precisar subredes con unas necesidades de host predeterminadas (p.e. 50 host por subred, 120, etc.), por otro se debe procurar que el número de IPs desperdiciadas séa mínimo, y por otro lado se deben limitar al máximo el ancho de banda absorbido por las peticiones de broadcast.

Por lo tanto, se hace preciso un cálculo exacto de las diferentes opciones disponibles, buscando que el rendimiento de la partición sea máximo, dentro de las necesidades exigidas a la partición. Un resumen de los rendimientos (direcciones) esta en la siguiente tabla:

De todas formas, el caso más normal con el que nos encontraremos será una empresa u organización con una o varias direcciones IP públicas, asignadas por su ISP (Proveedor de Servicios de Internet), que serán usadas por router/firewall, encargados de dar salida a Internet a todos los host internos. Tras los routers habrá normalmente uno o más servidores Proxy, que serán los que se encargarán de gestionar las peticiones de servicios externos de los host, y trás el tendremos una red interna, privada, formada por diferentes host, servidores de aplicaciones, servidores de datos, impresoras, etc.

En estos casos, el administrador o diseñador de la red interna dispondrá de todo un rango de IPs disponibles para realizar las particiones, pudiendo usar la clase IP privada (clase A, B o C) que más le convenga. No obstante, es muy importante también el cálculo óptimo de la partición, a fin de limitar al máximo los dominios de colisión y el ancho de banda consumido los broadcast.

Existen para ello direcciones IP reservadas, privadas, para usos internos, que se establecieron por convenio. Estas direcciones no son vistas desde el exterior, no son públicas, y sus rangos son:

- Clase A: 10.0.0.0

- ClaseB: 172.16.0.0 a 172.31.0.0

- Clase C: 192.168.X.0 (con X variando).

[editar] Esquema de Estudio

Tema a revisar	Descripción del Contenido a revisar	Actividades Recomendadas
10.2. Reseña de hechos importantes	El apartado resume como se determinó la necesidad de implementar un direccionamiento IP, y las condiciones para que éste se dé.	Revisar el tema 10.1 Introducción en donde se presentan los detalles del esquema de subred que actualmente es parte del estándar TCP/IP.
10.3. Minimización de números de red	En este capítulo se analiza el notable crecimiento de las redes y por lo tanto de la demanda de las direcciones IP; a su vez se explica también como se comparte una dirección de red entre muchas redes físicas.
10.4. Ruteadores transparentes.	El ítem refiere al funcionamiento e implementación de un ruteador transparente como técnica utilizada para compartir una dirección de red; sus ventajas y desventajas.	Al ser éste un concepto importante vale evaluar qué redes cuentan con un enlace de esta naturaleza. Si usted está trabajando en una empresa, analice este tema en su red.
10.5. ARP sustituto	El tema da una explicación acerca de la segunda técnica utilizada para transformar un solo prefijo IP de red, en dos direcciones físicas, el ARP sustituto, su funcionamiento, implementación, ventajas y desventajas.	Adicional a entender el Proxy ARP, analizar el tema del spoofing.
10.6. Direccionamiento de subred	Detalladamente se explica la última técnica utilizada para permitir que una dirección de red identifique muchas redes físicas. Trata también del direccionamiento jerárquico que conlleva a un ruteo jerárquico.	Para este tema, sugiero revisar el material colocado al inicio del capítulo que intenta mostrar de una manera fácil y con ejercicios, el mecanismo para dividir una red en subredes.
10.7. Flexibilidad en la asignación de direcciones de subred	El capitulo explica cómo lograr una máxima flexibilidad que ofrece el estándar TCP/IP para particionar y asignar las direcciones de subred.	Revisar bien el ejemplo y le propongo que ponga direccionamiento y que maneje las subredes con lo que habla el libro.
10.8. Implantaciones de subredes con máscaras	El apartado explica como se realiza la asignación de las máscaras de subred, la misma que está conformada por 32 bits; un numero de 1’s que identifican la porción de red y un numero de 0’s que identifican la parte de host.	Ayudarse del documento puesto al inicio de este capítulo. Anotar en un cuadro especial que los 1’s identifican la porción de red y un numero de 0’s identifican la parte de host en la máscara de red.
10.9. Representación de máscaras de subred	Se plantea las diferentes denotaciones para representar las máscaras de subred, para facilitar el entendimiento del usuario.	Realizar los ejercicios propuestos abajo y más, tanto como le sea posible.
10.10. Ruteo con la presencia de subredes	El capitulo describe cuales son las consideraciones que se deben tomar en cuenta para realizar un ruteo óptimo con direcciones de subred.	En el ejercicio propuesto en este punto sugiero poner direcciones de subred y luego escribir las tablas de ruteo resultantes para R1 y R2.
10.11. El algoritmo de ruteo de subred	Aunque parece difícil este tema, no lo es. Se explica el mecanismo utilizado por el algoritmo de ruteo de subred para almacenar la información en la tabla de ruteo y poder rutear los paquetes entre subredes.
10.12. Un algoritmo unificado de ruteo	Plantea el algoritmo de ruteo con subredes y los posibles casos de implementación en redes con estas características.	Comparar este algoritmo con el visto en el apartado 8.8 del libro.
10.14. Difusión a las subredes	Se detalla los mecanismos para transmitir por difusión en redes subneteadas	Lo que es importante tener claro es que para cada subred hay una dirección de subred y dirección de difusión.
10.17. Resumen	El apartado presenta un resumen de los temas tratados en el capitulo.	Los temas anteriores y que se han obviado aquí son importantes pero el tiempo no permite su análisis, pero están invitados a revisarlos.

[editar] Capitulo 10 : ESTRATIFICACIÓN DE PROTOCOLOS POR CAPAS

[editar] Datos Generales:

Texto Base	COMER Douglas, Redes Globales de Información con Internet y TCP/IP: Principios Básicos, Protocolos y Arquitectura, PRENTICE - HALL, Tercera Edición © 1996
Capitulo	11. Estratificación de protocolos por capas
Páginas	161 – 179
Horas de estudio empleadas para el desarrollo del contenido	1 horas

[editar] Propósitos

Este capítulo permitirá conocer el por qué la división en capas –aunque este tema se revisa en Teoría de Comunicaciones- y cuál es la ganancia de manejar este esquema.

[editar] Esquema de Estudio

Tema a revisar	Descripción del Contenido a revisar	Actividades Recomendadas
11.1 Introducción	Refiere a la estructura de los fundamentos del software de los hosts y ruteadores que hacen posible las comunicaciones en red.
11.2. Necesidad de manejar varios protocolos	En vista de las múltiples tareas de transmisión de información, el apartado justifica la necesidad utilizar varios protocolos.	Determine las posibles fallas que se pueden dar en una red de datos y sus posibles soluciones.
11.3. Las capas conceptuales del software de protocolo	El capitulo describe cómo se envía un mensaje de un host a otro a través de las capas sucesivas del software de protocolo, así como también la diferencia entre la organización conceptual del software de protocolo y los detalles de implantación.	Compare la estratificación por capas conceptual de protocolos con la visión realista que se observa en la figura 11.2
11.4. Funcionalidad de las capas.	Refiere a la funcionalidad y los objetivos que deben cumplir cada capa.	Identifique claramente las funciones que tiene cada capa del modelo OSI y del modelo TCP/IP. Establezca las diferencias principales.
11.7 El principio de la estratificación por capas de protocolos	Fundamenta el concepto de la estratificación por capas de protocolos y su principal objetivo.	Compare las figuras 11.6 y 11.7. Conteste: Cuáles son las diferencias y por qué.
11.8 Estratificación por capas en presencia de una subestructura de red	El apartado plantea las maneras de aplicar la estratificación por capas en una infraestructura de red	No es obligatoria su lectura, pero si recomendada.
11.9 Dos fronteras importantes en el modelo TCP/IP	Presenta dos fronteras que podrían no ser consideradas, la de dirección de protocolo de alto nivel y la frontera del sistema operativo.	Luego de la lectura conteste: ¿para qué sirven las fronteras?
11.10 La desventaja de la estratificación por capas	El apartado analiza las posibles desventajas al utilizar la estratificación por capas	Lectura breve.
11.12 Resumen	El apartado realiza una síntesis de los conceptos mas importantes de la estratificación por capas.	Estudie el modelo de estratificación por capas con mayor detalle.

[editar] Capitulo 11 : PROTOCOLO DE DATAGRAMA DE USUARIO(UDP)

[editar] Datos Generales:

Texto Base	COMER Douglas, Redes Globales de Información con Internet y TCP/IP: Principios Básicos, Protocolos y Arquitectura, PRENTICE - HALL, Tercera Edición © 1996
Capitulo	12. Protocolo de datagrama de usuario (UDP)
Páginas	181 – 191
Horas de estudio empleadas para el desarrollo del contenido	4 horas

[editar] Propósitos

Comprender los servicios que presta la capa de transporte
Analizar el formato de los segmentos UDP

[editar] Conceptos Clave

UDP: UDP (User Datagram Protocol). UDP es un protocolo de transporte de datos sin conexión y no confiable

[editar] Esquema de Estudio

Tema a revisar	Descripción del Contenido a revisar	Actividades Recomendadas
12.1 Introducción	Es una brevísima descripción de lo que se tratará en el capítulo.	Lectura
12.2 Identificación del destino final	Es muy importante identificar aquí que una máquina se comunicará con otra, pero con un proceso en particular que para identificarlo se utiliza un número de PUERTO.	Si no recuerda el tema de procesos, puede refrescarlos con lo revisado en la materia de Sistemas Operativos. Identificar puertos de aplicaciones conocidas: correo electrónico, etc.
12.3 Protocolo de datagrama de usuario	Este es el fundamento del UDP.	Leer y subrayar o resaltar los conceptos importantes. Dibujar una conexión entre dos máquinas utilizando UDP e identificando las conexiones.
12.4 Formato de mensajes UDP	Pequeño ítem con el detalle de los campos en el formato UDP. Tener en cuenta que la idea no es aprenderse “de memoria” cada uno de los campos sino tener claro cómo se da la comunicación con UDP	Pueden hacer un cuadro sinóptico que indique los campos y su uso, pues servirá para compararlo luego con el formato del mensaje UDP.
12.5 Pseudo-encabezado UDP	Se describe la información adicional que utiliza UDP.	Encontrar y resaltar el para qué se utiliza un pseudos-encabezado.
12.6 Encapsulación de UDP y estratificación por capas de protocolos	Este capítulo es importante para comprender globalmente el cómo se da el intercambio de información dentro de una arquitectura por niveles o capas.	Diferenciar de qué se encarga la capa IP y de qué la capa de transporte a través del protocolo UDP.
12.7 Estratificación por capas y computo UDP de suma de verificación	Este tema no se lo va a evaluar, vale revisarlo para los que quieren conocer un poco más.	Lectura breve.
12.8 Multiplexado, demultiplexado y puertos UDP	Cuando se quiere saber a detalle cómo pasa la información, este tipo de explicaciones es importante.	Leer hasta entender el proceso de paso de información desde la capa de transporte tanto a la capa de red como a las capas superiores.
12.9 Números de puerto UDP reservados y disponibles	Se revisa el proceso de asignación de número de puerto, de acuerdo al protocolo que se utiliza.	Vale leer el capítulo para ir entendiendo el tema de los puertos y su identificación.
12.9 Resumen	Brevemente se describe lo visto en este capítulo.	Siempre vale revisarlo

[editar] Capitulo 12 : SERVICIO DE TRANSPORTE DE FLUJO CONFIABLE (TCP)

[editar] Datos Generales:

Texto Base	COMER Douglas, Redes Globales de Información con Internet y TCP/IP: Principios Básicos, Protocolos y Arquitectura, PRENTICE - HALL, Tercera Edición © 1996
Capitulo	13. Servicio de transporte de flujo confiable (TCP)
Páginas	193 – 231
Horas de estudio empleadas para el desarrollo del contenido	8 horas

[editar] Propósitos

Aprender como TCP logra hacer confiable el flujo de datagramas IP
Comprender los servicios que presta la capa de transporte
Analizar como es el formato de los segmentos TCP

[editar] Conceptos Clave

TCP: (Transport Control Protocol) TCP es un protocolo de transporte confiable orientado a la conexión.

Para tener en cuenta:

TCP utiliza como concepto básico la conexión.

La conexión utiliza para su identificación lo que se denomina puntos extremos.

Los puntos extremos (emisor y receptor) están determinados por la dirección IP y el número de puerto.

Conexiones Virtuales TCP: El siguiente gráfico nos muestra un ejemplo:

Se puede realiza tres conexiones realizadas entre varias computadoras y un solo anfitrión. Estas conexiones están perfectamente identificadas por la pareja de puntos extremos de esta forma:

Conexión A: 200.32.56.9 :5010 - 140.23.56.86: 80

Conexión B: 120.56.58.42 :489 - 140.23.56.86: 25

Conexión C: 190.56.150.11 :180 - 140.23.56.86: 80

También se puede identificar la utilización de dos puertos en el anfitrión los números 80 y 25; y además que, el puerto 80 es utilizado en dos conexiones (A y C)

Este tipo de terminología y simbología es muy importante tenerla en cuenta para cuando se desarrollen aplicaciones que utilicen el protocolo TCP/IP.

[editar] Esquema de Estudio

Tema a revisar	Descripción del Contenido a revisar	Actividades Recomendadas
13.2 Necesidad de la entrega de flujo.	Aquí se revisará la necesidad de protocolos que proporcionan una entrega de flujo confiable	No olvidar revisar la Introducción que es muy breve.
13.3 Características del servicio de entrega confiable	Es muy importante revisar cuáles son las características en una entrega confiable pues son los puntos fuertes de este importante protocolo.	Comparar estas características con las del UDP visto en el capítulo anterior. Esto es muy importante.
13.4 Proporcionando confiabilidad	Ahora, cómo se logra esta confiabilidad? Aquí se ve la técnica del acuse de recibo positivo con retransmisión.	Esto es opcional. Si desean conocer el fundamento de la utilización de ACKs en la transmisión de la información, revisar el libro de Fred HALSALL, Comunicación de datos, redes de computadores y sistemas abiertos, Cuarta edición, Addison Wesley Longman, 1998, capítulo cuatro.
13.5 La idea detrás de las ventanas deslizables	Si utilizando la técnica vista en el capítulo anterior, hay que esperar a recibir la confirmación por cada paquete transmitido, el tiempo utilizado total sería muy grande. La idea es mejorar el uso de ese tiempo y recurso importante como es el ancho de banda cuando de transmisión de información se habla. Aquí muestra cómo se hace esto.	Si cree necesario, dibuje un ejercicio pues cuando uno escribe o hace, se da cuenta de si el tema se ha entendido bien.
13.6 El protocolo de control de transmisión	Aquí es importante revisar la diferencia entre protocolo y software.	Anotar las diferencias encontradas. Recuerde que el anotar permite
13.7 Puertos, conexiones y puntos extremos	El tema de puertos se lo revisó ya en el capítulo de UDP, sin embargo es bueno revisar este tema para que quede claro este aspecto.	Luego de revisar el tema, leer el ejemplo y escribir su propia respuesta, luego comparar con la del libro.
13.9 Segmentos, flujos y números de secuencia	Habla sobre transmisión eficiente y control de flujo.	Anotar las ideas importantes para futuras referencias.
13.10 Tamaño variable de ventana y control de flujo	Cuando se tiene un dispositivo que no avanza a procesar la información que llega, ésta sería desechada. ¿Cómo hacer para controlar ese flujo?	Subrayar aspectos que considere importantes.
13.11 Formato del segmento TCP	Se revisan los campos del segmento.	Comparar este formato con el del UDP.
13.13 Opción de tamaño máximo		Este tema no se evaluará. Se recomienda su lectura nada más.
13.14 Computo de suma de verificación	Revisar cómo se realiza el checksum.	Comparar con UDP. Obtener ventajas y desventajas de realizar este cómputo.
13.15 Acuses de recibo y retransmisión	Aunque ya se revisó este tema con loa ACKs, es bueno leerlo.	Comparar con lo revisado en el punto 13.4
13.21 Establecimiento de una conexión TCP	En el proceso inicial de establecer una conexión, TCP utiliza un saludo, conocido como three-way-handshake. Revisen por favor cómo trabaja este tema.	Revisar el ejercicio detenidamente y volverlo a hacer, en caso de ser necesario, para que el tema quede entendido.
13.22 Números de secuencia inicial	Esto es complementario al tema anterior.
13.23 Terminación de una conexión TCP	Así como se inicia, se debe terminar una conexión. Este capítulo indica el proceso.	Luego de la lectura, responder si el proceso de terminar una conexión es similar al de iniciarla.
13.24 Restablecimiento de una conexión TCP	Nos sucede con frecuencia que se pierda la conexión. Esta una breve descripción del tema.
13.27 Números reservados de puerto TCP	Saberse todos los números de puerto que utilizan los programas conocidos no sería de gran utilidad, pero si saber cómo se maneja la numeración de puertos en general.	Observar si hay similitud con los números de puerto de UDP. Investigue y anote los números de aplicaciones importantes como FTP, etc.
13.29 Síndrome de ventana tonta y paquetes pequeños	No todo es perfecto. Revisar los problemas que se pueden presentar.	Lectura breve pues es solamente para revisión general.
13.30 Prevención del síndrome de la ventana tonta	Complementa al Síndrome de la ventana tonta.	Lectura breve igual que el ítem anterior.

[editar] Capitulo 13 : RUTEO, PROTOCOLOS, SISTEMAS AUTONOMOS, MULTIDIFUSIÓN

[editar] Datos Generales:

Texto Base	COMER Douglas, Redes Globales de Información con Internet y TCP/IP: Principios Básicos, Protocolos y Arquitectura, PRENTICE - HALL, Tercera Edición © 1996
Capitulo	14. Ruteo: núcleos, pares y algoritmos (GGP) 15. Ruteo: sistemas autónomos (EGP) 16. Ruteo en un sistema autónomo (RIP, OSPF, HELLO) 17. Multidifusión Internet (IGMP)
Páginas	233 – 304
Horas de estudio empleadas para el desarrollo del contenido	14 horas

[editar] Propósitos

Los capítulos 14 al 16 del libro base constituyen un análisis exhaustivo de los métodos de encaminamiento IP utilizados por las redes dentro de Internet. Las redes que utilizan estos algoritmos de encaminamiento van desde las que están ligadas directamente con la columna vertebral de la red de redes (la antigua ARPANET) así como las redes más pequeñas. En este capítulo se pretende reconocer los esquemas de funcionamiento del encaminamiento IP así como revisar brevemente el tema de multidifusión que está contenido en el capítulo 17 del texto base.

[editar] Conceptos Clave

La labor principal de la capa de red es dirigir por el mejor camino a los paquetes desde un origen a su destino. La decisión de cuál es el mejor camino puede basarse en factores como son:

El número de saltos para llegar al destino.
La capacidad de las líneas de transmisión.

Dependiendo de estos factores podemos preferir dar pocos saltos o preferir líneas con pocos errores, etc. La decisión sobre las rutas por las cuales se deben enviar los datagramas deben ser especificadas por los algoritmos de encaminamiento dentro del los routers. Los routers por tanto, deben estar en capacidad de supervisar que caminos están disponibles y por que routers vecinos. También deben tener la capacidad de intercambiar las rutas conocidas de vecinos con otros vecinos, creando así tablas de enrutamiento dinámicas. El administrador de la red también puede insertar rutas a mano creando rutas estáticas.

Por ello se reconocen dos tipos de ruteo: dinámicos y estáticos

Ruteo estático: Este tipo de ruteo se basa en la recopilación de información acerca de las rutas que deben seguir los paquetes IP, en tablas estáticas. Esta labor la realiza un administrador de forma manual. Entre los algoritmos empleados tenemos:

La ruta más corta: Se basa en el número de saltos y algún valor de ponderación por ruta. Este valor de ponderación principalmente es el tiempo.

Algoritmo de inundación: Cada paquete recibido es enviado por todos los caminos de salida existentes.

Inundación selectiva: Cada paquete recibido se envía por una colección de caminos lógicos (orientados correctamente, ubicados hacia un destino específico, etc.).

Algoritmo de flujo ponderado: Se toma en cuenta la saturación de la línea al mismo tiempo que su ancho de banda.

Ruteo dinámico: Este tipo de ruteo se realiza de forma automática, es decir, la recopilación de información sobre los caminos a elegir para el envío de los datagramas IP es realizado por programas servidores dedicados a esta actividad. Dentro de los algoritmos dinámicos se tienen: