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1. NETWORK CONSTRUCTION BASICS ó Introducción al Networking

1. NETWORK CONSTRUCTION BASICS ó Introducción al Networking. ALGUNOS PUNTOS BASICOS PARA EMPEZAR. Pequeña introducción a una red OSI y lo que nos dice de las redes Ejemplo implementación Niveles 1 y 2: Ethernet Ejemplo implementación Nivel 3: IP. ¿Qué es la red?.

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1. NETWORK CONSTRUCTION BASICS ó Introducción al Networking

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  1. 1. NETWORK CONSTRUCTION BASICS ó Introducción al Networking

  2. ALGUNOS PUNTOS BASICOS PARA EMPEZAR • Pequeña introducción a una red • OSI y lo que nos dice de las redes • Ejemplo implementación Niveles 1 y 2: Ethernet • Ejemplo implementación Nivel 3: IP

  3. ¿Qué es la red? “Dícese de aquello que se ha caido cuando algo no funciona y nadie sabe muy bien qué es lo que pasa”

  4. ¿Por qué es necesaria la red? Para poder “hablar” todos con todos Para poder crecer cuando sea necesario Para que nuestro negocio FUNCIONE

  5. ¿Cuáles son las partes de la red? Los usuarios • Como detectarlos: • Se quejan continuamente • Consumen inconscientemente todos los recursos • Son nuestros clientes Los Ordenadores • Como detectarlos: • Se cuelgan continuamente por culpa del software • Están delante de los usuarios y debajo de la foto de la familia • Son los equipos que tenemos que conectar entre si

  6. ¿Cuáles son las partes de la red? El cableado • Como detectarlos: • Suelen estar enmarañados y nunca sabes a dónde llegan • Es bastante común tropezarte con ellos • Van a conectar los equipos a la electrónica de la red Los equipos de Red • Como detectarlos: • Cajas grandes y en general carentes de estética llenas de luces y de cables • Suelen estar en sótanos y armarios dónde nunca se te ocurriría mirar • Unen el cableado y a todos los usuarios entre ellos

  7. ¿cuáles son las partes de la red? Los protocolos • Como detectarlos: • No se ven • No se oyen • No se pueden coger • Van a hacer que todos los “personajes” de la red hablen en el mismo lenguaje y puedan entenderse entre si. Foto no disponible

  8. Qué hace el Señor OSI por nosotros Nos da la posibilidad de conectar equipos punto a punto usando distintas tecnologías Separa esta conexión en 7 niveles INDEPENDIENTES entre si, con el fin de poder interconectar distintas tecnologías. Permite la integración de distintos fabricantes sin problema

  9. OSI : MODELO DE REFERENCIA INTERNACIONAL • BASADO EN “LAYERING” • 4 FUNCIONES DISTINTAS • ORIENTADOS A COMUNICACION • ORIENTADOS A USUARIO • ORIENTADO A INFORMACION QUE CIRCULA A TRAVES DE LA RED • ORIENTADO A MANTENIMIENTO DE INFORMACION Y SU FORMATEO • 7 “LAYERS” DIVIDIDOS EN 2 GRUPOS FUNCIONALES • PLATAFORMA DE TRANSPORTE (1-4) • PLATAFORMA DE APLICACION (5-7)

  10. OSI MODELO DE REFERENCIA INTERNACIONAL • PLATAFORMA DE TRANSPORTE (1-4) • TRANSPORTA DATOS DE UN SISTEMA A OTRO • PLATAFORMA DE APLICACION (5-7) • INTERPRETA “DATA STREAM” Y LOS PRESENTA AL USUARIO DE FORMA INTELIGIBLE • CADA “LAYER” CONTRIBUYE CON FUNCIONES A LABOR DE COMUNICAR • LOS SERVICIOS DE CAPAS SUPERIORES DE ACUERDO A ESPECIFICACIONES SON SUMINISTRADOS POR CADA ENTIDAD QUE SOLO HABLA CON ENTIDADES DE LA MISMA CAPA U OTRO SISTEMA.

  11. OSI MODELO DE REFERENCIA INTERNACIONAL • CADA “LAYER” A VECES SE DIVIDE EN SUB-LAYERS • P.E. EL DATALINK LAYER (L2) SE DIVIDE EN LLC Y MAC. • ¿POR QUE LA ESTRUCTURA EN CAPAS? • SIMPLICIDAD QUE PERMITE EL CAMBIO • EJEMPLO DE APLICACIONES DE USUARIO MESSAGING FILE TRANSFER AUTOMATION APPLICATION LAYER

  12. Los niveles OSI Aplicación • Trabaja directamente con la aplicación y el usuario o interfaces de aplicación. • Proporciona acceso al resto de funciones y servicios de capas inferiores. • Intervienen aplicaciones como un navegador, correo electrónico... Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico

  13. Los niveles OSI Aplicación • Convierte la codificación de los datos (ASCII...) • Se encarga de la encriptación y de-criptación • Conversión entre distintos tipos de ficheros Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico

  14. Los niveles OSI Aplicación • Gestiona el diálogo entre dos dispositivos. • Pide los requisitos de la sesión a la capa de transporte • Nivel de servicio • Tipo de comunicación (Uni-Bidireccional) • Retransmisión de datos Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico

  15. Establece los flujos al nivel de red y asegura la calidad exigida por la capa de Sesión • Establece el tamaño de las tramas del nivel de Red. Si son más grandes de lo permitido las trocea y reensambla añadiéndole una secuencia. • Controla las tramas de nivel de red: Desorden, perdida y errores Los niveles OSI Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico

  16. PROPORCIONA EL ESTABLECIMIENTO, MANTENIMIENTO Y TERMINACION DE CONEXIÓN ENTRE SISTEMAS. • EL SERVICIO BASICO CONSISTE EN LA TRANSFERENCIA TRANSPARENTE DE DATOS ENTRE ENTIDADES DE TRANSPORTE • SERVICIOS PROPORCIONADOS POR ESTE “LAYER”: • ESTABLECIMIENTO DE CONEXIONES DE RED PARA TRANSPORTAR DATOS ENTRE ENTIDADES DE TRANSPORTE A TRAVES DE DIRECCIONES DE RED. • IDENTIFICADO DE “ENDPOINTS” DE CONEXIÓN • TRANSFERENCIA DE UNIDADES DE SERVICIO DE RED • REPORTA ERRORES A LA CAPA DE TRANSPORTE • SECUENCIA LAS UNIDADES DE CONTROL DE DATOS • CONTROLA FLUJOS • LIBERA CONEXIONES DE RED • Los routeres utilizan direcciones IP para enviar datos. El esquema de direccionamiento trabaja en este layer. Los niveles OSI Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico

  17. Proporciona las bases procedimentales y funcionales para establecer, mantener y liberar las conexiones de enlace entre dos entidades de red y transferir paquetes. • Los servicios proporcionados pro esta capa al L3 incluyen conexiones de enlace, sequenciamiento, notificación de errores, control de flujo y transferencia de unidades de datos. • El 802 se divide en dos • LLC: Independiente del protocolo une el nivel de red con el LLC • MAC Toma la información de LLC y lo empaqueta para transmitir por el nivel físico. • Con la información de colisión actúa con retrasmisiones Los niveles OSI Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico

  18. Los niveles OSI Aplicación • Establece la conexión física entre equipos. Esto incluye • Conectores • Medio físico • Pinout • Voltajes • Velocidades • .... Presentación Sesion Transporte Red Enlace Físico

  19. Cabecera de Aplicacion Datos Cabecera de Presentación CA Datos Cabecera de Sesión CP CA Datos Cabecera de Transporte CS CP CA Datos Cabecera de Red CT CS CP CA Datos RED Cabecera de Enlace CR CT CS CP CA Datos R Enlace C. de Trama CE CR CT CS CP CA Datos R E Trama Como trabajan los niveles OSI

  20. Transmisión a través de la red de los niveles OSI Aplic Aplic Pres Pres Sesion Sesion Transp Transp Red Red Red Enlace Enlace Enlace Enlace Enlace Fisico Fisico Fisico Fisico Fisico Fisico Fisico Router Bridge Bridge HUB HUB

  21. Estándares de LAN - ETHERNET: Nivel Físico • 10 Base5 • Bus realizado con cable coaxial grueso. • Alcance de 500 Mts. sin repetidore • Necesita terminadores de 50 Ohmnios • Separación mínima de 2,5 Mts entre transceivers. • Cable drop de 50 Mts. máximo. • Máximo de 100 nodos por segmento • 10 Base2 • Bus realizado con cable coaxial fino (RG-58). • Alcance de 185 Mts. sin repetidores • Alcance de 185 Mts. sin repetidores. • Usualmente los transceiver están integrados en los nodos. • Mínimo de 0,5 Mts. entre nodos. • Máximo de 30 nodos por segmento • Terminador de 50 Ohmios.

  22. Estándares de LAN - ETHERNET: Nivel Físico • 10 BaseT • Cableado en estrella. • Existe un equipo activo (concentrador), que crea el bus. • Los transceiver están integrados en los nodos. • Máximo de 100 Mts. entre concentrador y nodo. • 10 BaseF • Multimodo (62,5/125) o monomodo (9/125). • Emisión en primera ventana (850 nm). • Se emplea una fibra para transmisión y otra para recepción. • Generalmente, conectores tipo ST. • Alcance: 2 Km. en multimodo y 5 Km. en monomodo

  23. Preamble SFD Source Destination Lenght Data FCS ETHERNET: Nivel de Enlace IEEE 802.3 LAN TYPE: CSMA/CD (Carrier sense multiple access with collision Detection) for Ethernet, Fast Ethernet, and switched Versions; also Gigabit Ethernet (when not in full-duplex Version) as 802.3z and full duplex flow control 802.3x

  24. ETHERNET: Nivel de Enlace • Preamble (7 bytes). • Indica el comienzo de la transmisión. • Consiste en un campo de 1’s y 0’s alternativo utilizado para sincronización. • Start Frame Delimiter (1 byte). • Indica el comienzo de la trama • Es un campo de 1’s y 0’s alternativos con los dos últimos bits puestos a 1. • Destination Address (2 o 6 bytes). • Contiene la dirección de la estación de destino. • Puede ser 2 o 6 bytes (esto último es lo normal).

  25. ETHERNET: Nivel de Enlace • Source Address (2 o 6 bytes). • Contiene la diercción de la estación emisora. • Asimismo puede ser 2 o 6 bytes, siendo 6 lo usual. • Lenght/Type (2 bytes). • En IEEE 802.3 indica la longitud del campo de datos. • En Ethernet II indica el tipo de datos (del protocolo de nivel superior). Los datos pueden ser: • De 0000 a 05DC: Reservado para IEEE 802.3. • 0800: IP. • 8137-8138: Novell IPX. • 814C: SNMP.

  26. ETHERNET: Nivel de Enlace • Data (desde 46 hasta 1500 bytes). • Contiene los datos que se transmiten. • El tamaño máximo de trama no puede superar 1518 bytes. • El tamaño mínimo de trama no puede ser inferior a 64 bytes. • Frame Check Sequence (4 bytes). • Se genera en las tramas transmitidas y se recalcula en las recibidas. • Si no coincide, la trama se descarta.

  27. ETHERNET: La dirección MAC Es un número Hexadecimal que va a identificar cada equipo de red en el nivel de enlace de forma ÚNICA 00:00:1D:5F:46:2B

  28. ETHERNET: La dirección MAC La tiene todos los equipos de la red e identifica una comunicación de Nivel de Enlace por su Source Address (SA) y su Destination Address (DA) 00:00:1D:50:46:13 00:00:1D:2F:78:1A 00:00:1D:5F:46:2B

  29. DA SA 00:00:1D:2F:78:1A 00:00:1D:50:46:13 DATOS ETHERNET: Dirección MAC Cuando un equipo quiere hablar con otro introduce en la trama de Ethernet la SA (su propia MAC ) y la DA (la MAC del destino) 00:00:1D:50:46:13 00:00:1D:2F:78:1A

  30. SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos ETHERNET: Dirección MAC Solo el equipo al que va destinada la trama la coge y la pasa al nivel de red. El resto las escuchan pero las ignoran

  31. ETHERNET: la dirección MAC Hay unas direcciones MAC especiales a tener en cuenta Dirección de Broadcast FF:FF:FF:FF:FF:FF Dirección de Multicast 01:XX:XX:XX:XX:XX

  32. 1 2 3 2 2 1 Comprueba que nadie esta transmitiendo Si alguien está transmitiendo espera, sino lanza su paquete escuchando si a habido alguna colisión. 2 SA SA SA SA DA DA DA DA Datos Datos Datos Datos 3 Todos reciben el paquete, pero solo el que tiene la DA lo pasa al nivel de Red. ETHERNET: Acceso al medio. CSMA/CD

  33. SA SA SA SA SA DA DA DA DA DA Datos Datos Datos Datos Datos 1 Comprueban que nadie esta transmitiendo Como nadie está transmitiendo, los dos transmiten a la vez. Ambos detectan una colisión. 2 3 El nivel de enlace deja de transmitir. Espera un tiempo aleatorio y vuelve a repetir la operación. SA DA Datos ETHERNET: Acceso al medio. CSMA/CDColisiones

  34. Nivel Físico • Conecta el nivel Físico • No entiende nada de lo que pasa por el • Cuando recibe una trama por un puerto, la repite por todos los puertos bit a bit. • La estructura lógica de los equipos conectados a un Hub es como la de equipos conectados al mismo bus HUB

  35. Nivel Físico: Arquitecturas BUS

  36. Nivel Físico: Arquitecturas ESTRELLA

  37. Nivel Físico: Arquitecturas ARBOL

  38. Nivel Físico: El HUB HUB

  39. Nivel Físico: Conclusiones Es una forma sencilla y barata de conectar los equipos de una red Tengo todos los equipos en un solo DOMINIO de COLISIÓN A la hora de crecer estamos aumentando el número de colisiones en la red, bajando el rendimiento de la red

  40. Nivel de Enlace Bridge • Conecta el nivel de enlace y físico • Es capaz de leer el nivel de enlace y tomar decisiones con esta información • Copia la trama sólo en el puerto al que pertenece el equipo al que va destinada. • Va a separar Dominios de Colisión

  41. Mac Puerto SA SA SA SA DA DA DA DA Datos Datos Datos Datos Nivel de Enlace: Cómo funciona un Bridge Nos va a separar Dominios de Colisión a base de aprender direcciones MAC No tengo ni idea de dónde esta B... Transmito la trama por todos mis puertos (puerto 2). Pero ya he aprendio que A está en el puerto 1 B 1 2 B A C A 1 B ?? ¿Para qué quiero yo esta trama que va a B?

  42. SA SA DA DA Datos Datos Mac Puerto Nivel de Enlace: Cómo funciona un Bridge A partir de este momento sabe donde está el equipo A. Ahora le toca contestar al equipo B Ya se que A está por el puerto 1. Como la trama para A me ha llegado por el segmento al que está A conectada directamente, no retransmito la trama. Además ahora se que B está en el puerto 1 también B 1 2 B A C A 1 B 1 He conseguido no enterarme del tráfico entre A y B.

  43. Mac Puerto SA SA SA SA DA DA DA DA Datos Datos Datos Datos Nivel de Enlace: Cómo funciona un Bridge El Bridge todavía no sabe dónde está C. ¿Para que me mandan información para C? Aquí hace falta un buen Switch Como no se dónde está C lo mando por todos los puertos. Además como ya sabía dónde estaba A no hago nada en mi tabla B 1 2 B A C A 1 B 1 C ??

  44. SA DA Datos Mac Puerto Nivel de Enlace: Cómo funciona un Bridge Como se que A está en el puerto 1 voy a transmitir la trama que va destinada a A del puerto 2 al puerto 1 Además voy a añadir que C está en el puerto 2 Sigue llegándome información que no me vale para nada. O ponen un Switch o me voy B 1 2 B A C A 1 B 1 C 2

  45. Aplic Pres Sesion Transp Red Enlace Fisico Nivel de enlace: ¿qué es un Switch? • Un Switch es un Bridge con Varias puertas, que es capaz de tener un dominio de Colisión en cada una de ellas. • Los equipos directamente conectados a un Switch no tienen que competir con nadie más para poder transmitir. TIENEN un SEGMENTO para ELLOS SÓLOS 1 2 3 4 5 6 Gestión Ping Telnet Estadísticas 21 7 B 20 8 19 9 18 10 17 16 15 14 13 12 11

  46. Nivel de Enlace: Spanning Tree Es un protocolo que hablan los bridges Sirve para evitar problemas de caminos redundantes (loops) y evitar que se colapse la red

  47. Mac Mac Puerto Puerto SA DA Datos Nivel de Enlace: Spanning Tree 1 1 B B SA 1 SA 1 2 SA 2 SA 2 2

  48. BPDU BPDU BPDU BPDU Mac Mac Puerto Puerto Nivel de Enlace: Spanning Tree 1 1 B B 2 2

  49. Mac Puerto Mac Puerto SA DA Datos Nivel de Enlace: Spanning Tree 1 1 B B SA 1 DA 2 2 2

  50. BPDU BPDU BPDU BPDU Mac Mac Puerto Puerto Nivel de Enlace: Spanning Tree X 1 1 B B 2 2 Vuelve a activar este puerto

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