Internet 4 : Network Layer, partie 1

¡Hola a todos! En este video, comenzaremos a hablar sobre la capa que enruta los segmentos a través de la red: la capa de red. Un pequeño recordatorio: el mensaje creado por la capa de aplicación se transfiere a la capa de transporte, que agrega algunos datos. como números de puerto, números de secuencia, acuses de recibo, etc. Este segmento luego se entrega a la capa de red que agrega alguna información. (ahora veremos que informacion) El conjunto se llama datagrama quiero puntualizar que tanto la capa de aplicacion como la de transporte fueron implementadas solo en hosts y no en los routers en el medio la capa de red como veran esta implementada en hosts como bueno, pero también en los enrutadores. Entonces, es un sistema mucho más complejo y global, por lo que decidí presentarlo en 2 videos. Esto es conveniente ya que hay 2 funciones principales de la capa de red.

La primera función se llama 'reenvío'. Esta es una función interna de cada enrutador que determina para cada enrutador entrante cuál es el enlace saliente para enviar el datagrama. La segunda función se llama 'enrutamiento' y se refiere a un conjunto de enrutadores. Juntos determinan cuáles son las mejores rutas para los datagramas. Hablaremos sobre el reenvío en este video y sobre el enrutamiento la próxima vez. Para comprender el reenvío, debe comprender 2 protocolos: IP y DHCP. Pero para eso primero debe conocer las direcciones IP. Para comprender lo siguiente, es absolutamente necesario saber binario. Si no es el caso, mire este video sobre representaciones binarias una dirección IP es solo un número para identificar una interfaz de la red. Por ejemplo cuando estás conectado a Internet con tu computadora tienes dentro una tarjeta de red que tiene una dirección IP Si tienes 2 tarjetas de red (raras) una para wifi y otra para 4g al mismo tiempo, tendrás 2 direcciones IP .

Y un enrutador con 4 enlaces tendrá 4 direcciones IP. También debe saber que hay 2 tipos de direcciones IP: IPv4 e IPv6. Aquí hablaremos solo de IPv4 para simplificar. Una dirección IPv4 estándar es un número de 32 bits. Es un número bastante largo escrito en binario, por lo que hay una forma más simple y forma convencional. Separamos este número en 4 bloques de 8 bits cada uno, luego se convierten independientemente a números decimales y se unen con puntos.

Como se trata de un número binario de 32 bits, significa que hay 2^32 direcciones IPv4 diferentes. Y cada uno de los 4 números decimales va de 0 a 2^8-1 = 255 Lo que significa que podemos contar y ordenar las direcciones IP de 0.0.0.0 a 255.255.255.255 Considere, por ejemplo, la dirección IP 192.168.10.9, la siguiente dirección IP será sea ​​192.168.10.10 Ahora que definimos direcciones IP únicas, definiremos rangos de IP Considere esta IP y las siguientes 7 IP Estas 8 direcciones IP son consecutivas y forman lo que llamamos un rango Si observa su representación binaria, verá que el los primeros 29 bits son iguales Solo los últimos 3 bits son diferentes.

Estos 29 bits se denominan el prefijo del rango. En lugar de escribir todas estas direcciones IP, podemos escribir una de estas direcciones IP seguida de /29. Si te digo esto es porque las direcciones IP no se eligen al azar. Se dan por rangos a los ISP que las venden a los clientes u otros ISP. Muéstrelo con un ejemplo de la red suiza pero con direcciones IP ficticias. Si tomo, por ejemplo, la red de conmutación a nivel nacional. Entonces tenemos los diferentes ISP locales y asumimos que swisscom ha comprado a Switch. Entonces, por ejemplo, una pequeña empresa quiere dar wifi a sus empleados Entonces deciden comprar de swisscom 16 direcciones IP Dentro de la empresa, tenemos 1 dirección para el lado LAN del wifi, y hasta 15 empleados conectados al mismo tiempo Esta área se denomina subred, porque todas las IP compartir un prefijo común Ahora que hemos visto cómo identificar cada punto de la red, veremos cómo IP permite transitar segmentos a través de enrutadores El segmento en su computadora se le da a la capa de red que agrega 2 campos principales: El primero es el dirección IP de origen y la segunda es la dirección IP de destino Si, por ejemplo, su computadora tiene la dirección IP 1.10.4.0 y desea enviar un segmento a 1.4.1.3, este datagrama se enviará al enrutador al que está conectado, generalmente su wifi estación El enrutador tiene 3 enlaces y contiene una tabla llamada 'tabla de reenvío' Esta tabla tiene una lista de rangos de IP y los enlaces correspondientes Si la dirección IP de destino coincide con un rango, el datagrama se enviará en el enlace asociado.

En este ejemplo, ve 3 rangos con 3 enlaces asociados y la dirección de destino coincide con el tercer rango. Entonces, enviaremos el datagrama en el enlace 3. El siguiente enrutador lo recibe. Este enrutador tiene 4 enlaces y otra tabla de reenvío. cada enrutador en Internet tiene uno. La dirección IP de destino coincide con el tercer rango de la tabla, por lo que el datagrama se enviará nuevamente en el enlace 3. La otra computadora lo recibe y ve su propia dirección IP como dirección IP de destino, por lo que sabe que debe extraer el segmento y luego el mensaje If la otra computadora quiere responder, pone su propia dirección IP como dirección IP de origen y su dirección IP como dirección IP de destino. Este datagrama se enviará a través de los enrutadores a su computadora con el mismo procedimiento. Ahora hablaremos del segundo protocolo: DHCP Permite obtener una dirección IP cuando llega a una subred, por ejemplo, ingresa a un café y desea conectarse al wifi, necesita una dirección IP para comunicarse, por lo que envía un mensaje al servidor DHCP dentro de la caja wifi para que el servidor DHCP le dará una dirección IP.

Este mensaje se pondrá en un segmento UDP con puerto de destino 67. Luego se pondrá en un datagrama. Pero aún no sabe qué poner como direcciones IP de origen y destino, por lo que, por convención, hemos decidido poner en este caso 0.0.0.0 como origen y 255.255.255.255 como destino después de algunos intercambios entre su cliente DHCP en su teléfono o computadora. y el servidor DHCP, obtendrá 4 datos esenciales: el primero es su propia dirección IP. El segundo es la dirección IP del servidor DNS local para que pueda realizar solicitudes de DNS. El tercero es la dirección IP de la puerta de enlace predeterminada, que es el router al que vas a enviar los datagramas que deben ir fuera de las subredes La 4ª es lo que llamamos máscara de subred, es el prefijo compartido en la subred Estos 2 últimos datos los verás más adelante por qué son útiles, se utilizan en la capa de enlace Ya hemos visto los componentes principales del reenvío, sabe cómo funciona, ha visto que depende de estas tablas contenidas en cada enrutador. Entonces, ¿de dónde vienen estas tablas? ¿Cómo aparecen? ¿ Realmente hay un programador que viene a configurar manualmente que si la IP coincide con este rango, debe ir a ese enlace, etc.? Casi nunca.

La configuración manual ocurre a veces, pero en la mayoría de los casos, las tablas se crean y modifican en tiempo real mediante algoritmos y protocolos. Estos constituyen lo que llamamos enrutamiento. la segunda función de la capa de red ¿ Cómo funciona? ¡Lo sabrás en el próximo video! ¡Nos vemos pronto!.

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