CONMUTACION Unidad 2 Actividad 2.
Presentado a: Catalina Ibeth Córdoba.
Entregado por: Cristian Fabián Arias Ordoñez Código: 1.143.829.574
Grupo: 208053_3
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA (ECBTI) INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES Huila, Colombia Abril de 2018
a. Consulte y describa los principales componentes co mponentes físicos de una red IP, las capas del d el modelo OSI y los principales protocolos de las tres primeras capas del modelo OSI. Componentes físicos de una red IP
El cableado o conexionado está formado por el conjunto integrado de todos los componentes físicos que externamente conectan los ordenadores unos con otros. Están determinados por dos factores: el tipo de transmisión junto con los conectores y la topología. -El tipo de medio de transmisión influye tanto en el rendimiento como en las prestaciones que se le pueden pedir a la red. Cada medio de transmisión tiene unas características propias de velocidad de transferencia de datos y ancho de banda. -La topología suele determinar la seguridad y, de algún modo, el coste de la instalación, aunque en su elección influye también la disposición geográfica de los dispositivos de red, así como los protocolos de comunicación que deban ser utilizados. Una vez escogida una topología de red hay que integrar el resto de los componentes físicos, de los cuales podemos destacar: 1.Cables: Elementos fundamental de cualquier instalación (a no ser que sea inalámbrica). Los principales tipos de cables que se utilizan en las LAN: -UTP --STP --Coaxial grueso --Coaxial fino --Fibra óptica Si lo que se busca es un medio de transmisión simple y económico, la opción más acertada es la de los cables pares (UTP y STP). Pero tienen sus inconvenientes ya que cuando se sobrepasan ciertas longitudes hay que acudir al uso de repetidores para restablecer el nivel eléctrico de la señal. Tanto la transmisión como la recepción utilizan un par de conductores que, de no estar apantallados, son muy sensibles a interferencias producidas por la inducción electromagnética de unos conductores en otros. Un cable apantallado es aquel que está protegido de las interferencias a través de un conductor con ductor eléctrico externo al cable, como una malla por ejemplo.
a. Consulte y describa los principales componentes co mponentes físicos de una red IP, las capas del d el modelo OSI y los principales protocolos de las tres primeras capas del modelo OSI. Componentes físicos de una red IP
El cableado o conexionado está formado por el conjunto integrado de todos los componentes físicos que externamente conectan los ordenadores unos con otros. Están determinados por dos factores: el tipo de transmisión junto con los conectores y la topología. -El tipo de medio de transmisión influye tanto en el rendimiento como en las prestaciones que se le pueden pedir a la red. Cada medio de transmisión tiene unas características propias de velocidad de transferencia de datos y ancho de banda. -La topología suele determinar la seguridad y, de algún modo, el coste de la instalación, aunque en su elección influye también la disposición geográfica de los dispositivos de red, así como los protocolos de comunicación que deban ser utilizados. Una vez escogida una topología de red hay que integrar el resto de los componentes físicos, de los cuales podemos destacar: 1.Cables: Elementos fundamental de cualquier instalación (a no ser que sea inalámbrica). Los principales tipos de cables que se utilizan en las LAN: -UTP --STP --Coaxial grueso --Coaxial fino --Fibra óptica Si lo que se busca es un medio de transmisión simple y económico, la opción más acertada es la de los cables pares (UTP y STP). Pero tienen sus inconvenientes ya que cuando se sobrepasan ciertas longitudes hay que acudir al uso de repetidores para restablecer el nivel eléctrico de la señal. Tanto la transmisión como la recepción utilizan un par de conductores que, de no estar apantallados, son muy sensibles a interferencias producidas por la inducción electromagnética de unos conductores en otros. Un cable apantallado es aquel que está protegido de las interferencias a través de un conductor con ductor eléctrico externo al cable, como una malla por ejemplo.
Por esta razón, se trenzan los pares de tal forma que las intensidades de transmisión y recepción anulen las perturbaciones electromagnéticas sobre otros conductores cercanos, razón por la cual reciben el nombre de pares trenzados. UTP viene de Unshielded Twisted Pair, cable de pares trenzado sin recubrimiento metálico externo. Es un cable barato, flexible y sencillo de instalar. STP significa Shielded Twisted Pair, semejante al UTP pero con un recubrimiento metálico para evitar las interferencias externas, por lo que pierde flexibilidad en beneficio de la protección. El cable coaxial es la opción más acertada para todo aquel que busque seguridad frente a interferencias y a la longitud de la línea de datos. Su estructura es la de un cable formado por un conductor central macizo o compuesto por múltiples fibras al que rodea un aislante dieléctrico de mayor diámetro. Una malla exterior aísla de interferencias al conductor central. Por último, utiliza un material aislante que recubre todo el conjunto. La fibra óptica permite la transmisión de señales luminosas y es insensible a interferencias electromagnéticas externas. Cuando la señal supera frecuencias de 1010 Hz hablamos de frecuencias ópticas. Los medios conductores metálicos son incapaces de soportar estás frecuencias tan elevadas. La composición de cable de fibra óptica consta de un núcleo, un revestimiento y una cubierta externa protectora. El núcleo es el conductor de la señal luminosa y su atenuación es despreciable. La señal es conducida por el interior de este núcleo fibroso, sin poder escapar de él debido a las reflexiones internas y totales que se producen. Actualmente se utilizan tres clases de fibra óptica para la transmisión de datos: -Fibra monomodo: permite una transmisión de señales con ancho de banda hasta 2 GHz. -Fibra multimodo de índice gradual: hasta 500 MHz. -Fibra multimodo de índice escalonado: 35 MHz. En general, la tasa de error de la fibra óptica es mínima, su peso y diametro lo hacen ideal frente a los pares o coaxiales. Su principal inconveniente se encuentra en la dificultad de realizar una buena conexión de distintas fibras con el fin de evitar reflexiones de la señal, así como su fragilidad. 2.Conectores: El conector es el interface entre el cable y el equipo terminal de datos de un sistema de comunicación o entre dos dispositivos intermedios en cualquier parte de la red.
Algunos de los conectores más utilizados son: •RJ11, RJ12, RJ45. Estos conectores tienen la forma de casquillo telefónico para 2, 4 y 8
hilos respectivamente. Se suelen usar con cables UTP y STP. Para adquirir estos conectores hay que especificar la categoría del cable que se pretende utilizar con ellos. •AUI, DB15. Se utilizan en la formación de topologías en estrella con cables de pares o
para la conexión de transceptores a las estaciones. •BNC. Se utiliza para cable coaxial fino. •DB25, DB9. Son conectores utilizados para transmisiones en serie. El número atiende al
número de contactos o pines que contiene. 3.Otros elementos físicos: Balums o transceptores: Su función es la de adaptar la señal pasándola de coaxial, twinaxial, dual coaxial a UTP o, en general, a cables pares. El uso de este tipo de elementos produce pérdidas de señal, ya que deben adaptar la impedancia de un tipo de cable a otro. -Rack: Armario que recoge de modo ordenado las conexiones de toda o una parte de la red. -Latiguillos: Cables cortos utilizados para prolongar los cables entrantes o salientes del Rack. -Canaleta: Estructura metálica o de plástico que alberga en su interior todo el cableado de red, de modo que el acceso a cualquier punto esté más organizado y se eviten deterioros indeseados en los cables. -Placas de conectores y rosetas: Son conectores que se insertan en las canaletas o se adosan a la pared y que sirven de interface entre el latiguillo que lleva la señal al nodo y el cable de red. CONTENIDO DEL INFORME 1.
Desarrollar los siguientes puntos: a. Consulte y describa los principales componentes físicos de una red IP, las capas del modelo OSI y los principales protocolos de las tres primeras capas del modelo OSI. Principales componentes físicos de una red IP TARJETA NIC o DE RED
Tarjeta de expansión que se instala en un computador para que éste se pueda conectar a una red. Permite la comunicación entre diferentes aparatos conectados entre sí y también
permite compartir recursos entre dos o más equipos. A las tarjetas de red también se les llama adaptador de red o NIC (Network Interface Card, Tarjeta de Interfaz de Red en español). CABLEADO
Es el sistema colectivo de cables, canalizaciones, conectores, etiquetas, espacios y demás dispositivos que deben ser instalados para establecer una infraestructura de telecomunicaciones genérica en un edificio o campus. Las características e instalación de estos elementos se deben hacer en cumplimiento de estándares para que califiquen como cableado estructurado. MODEM
Un módem, corto para Modulador, Demodulador, es un dispositivo de hardware que se conecta con tu ordenador y a una línea telefónica. Permite al ordenador conectarse con otros ordenadores a través del sistema de teléfono. Básicamente, los módems son para los ordenadores lo que un teléfono hace para los seres humanos. Generalmente, hay tres tipos de módem: externos, tarjetas PC, e internos. La mayoría de los ordenadores actuales tienen módems internos así que puedes enchufar el cable del teléfono directamente al ordenador. ROUTER
Dispositivo hardware o software para
interconexión de redes de computadoras que opera en la capa tres (nivel de red) del modelo OSI. El router interconecta segmentos de red o redes enteras. Hace pasar paquetes de datos entre redes tomando como base la información de la capa de red. El router toma decisiones (basado en diversos parámetros) con respecto a la mejor ruta para el envío de datos a través de una red interconectada y luego redirige los paquetes hacia el segmento y el puerto de salida adecuados. HUB O CONCENTRADOR
En informática un hub o concentrador es un equipo de redes que permite conectar entre sí otros equipos y retransmite los paquetes que recibe desde cualquiera de ellos a todos los demás. Los hubs han dejado de ser utilizados, debido al gran nivel de colisiones y tráfico de red que propician.
GATEWAY
Un Gateway (puerta de enlace) es un dispositivo que permite interconectar redes con protocolos y arquitecturas diferentes a todos los niveles de comunicación. Su propósito es traducir la información del protocolo utilizado en una red al protocolo usado en la red de destino. las capas del modelo OSI y los principales protocolos de las tres primeras capas del modelo OSI.
Capas del modelo OSI
Capa fisica: Es la primera capa del Modelo OSI. Es la que se encarga de la topología de red y de las conexiones globales de la computadora hacia la red, se refiere tanto al medio físico como a la forma en la que se transmite la información. Sus principales funciones se pueden resumir como: Definir el medio o medios físicos por los que va a viajar la comunicación: cable de pares trenzados (o no, como en RS232/EIA232), cable coaxial, guías de onda, aire, fibra óptica. Definir las características materiales (componentes y conectores mecánicos) y eléctricas (niveles de tensión) que se van a usar en la transmisión de los datos por los medios físicos. Definir las características funcionales de la interfaz (establecimiento, mantenimiento y liberación del enlace físico).
Transmitir el flujo de bits a través del medio. Manejar las señales eléctricas del medio de transmisión, polos en un enchufe, etc. Garantizar la conexión (aunque no la fiabilidad de dicha conexión).
Nivel de enlace de datos: Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, del acceso al medio, de la detección de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo. Es uno de los aspectos más importantes que revisar en el momento de conectar dos ordenadores, ya que está entre la capa 1 y 3 como parte esencial para la creación de sus protocolos básicos (MAC, IP), para regular la forma de la conexión entre computadoras así determinando el paso de tramas (unidad de medida de la información en esta capa, que no es más que la segmentación de los datos trasladándolos por medio de paquetes), verificando su integridad, y corrigiendo errores. Por lo cual es importante mantener una excelente adecuación al medio físico (los más usados son el cable UTP, par trenzado o de 8 hilos), con el medio de red que redirecciona las conexiones mediante un router. Dadas estas situaciones cabe recalcar que el dispositivo que usa la capa de enlace es el Switch que se encarga de recibir los datos del router y enviar cada uno de estos a sus respectivos destinatarios (servidor -> computador cliente o algún otro dispositivo que reciba información como teléfonos móviles, tabletas y diferentes dispositivos con acceso a la red, etc.), dada esta situación se determina como el medio que se encarga de la corrección de errores, manejo de tramas, protocolización de datos (se llaman protocolos a las reglas que debe seguir cualquier capa del modelo OSI). Nivel de red: Se encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o más redes. Las unidades de datos se denominan paquetes, y se pueden clasificar en protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento. Enrutables: viajan con los paquetes (IP, IPX, APPLETALK) Enrutamiento: permiten seleccionar las rutas (RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, BGP) El objetivo de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aun cuando ambos no estén conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan encaminadores o enrutadores, aunque es más frecuente encontrarlo con el nombre en inglés routers. Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la función que se le asigne. Los firewalls actúan sobre esta capa principalmente, para descartar direcciones de máquinas.
En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de los datos hasta su receptor final. b. Describa las características de los protocolos IPv4 e IPv6,TCP y UDP.
Ipv4: El Protocolo de Internet versión 4, o Internet Protocol version 4 (IPv4), es la cuarta versión del Internet Protocol (IP). Es uno de los protocolos centrales de los métodos estándares de interconexión de redes basados en Internet, y fue la primera versión implementada para la producción de ARPANET, en 1983. Definida en el RFC 791. IPv4 usa direcciones de 32 bits, limitándola a 2^32 = 4 294 967 296 direcciones únicas, muchas de las cuales están dedicadas a redes locales (LAN). Por el crecimiento enorme que ha tenido Internet (mucho más de lo que esperaba, cuando se diseñó IPv4), combinado con el hecho de que hay desperdicio de direcciones en muchos casos , ya hace varios años se vio que escaseaban las direcciones IPv4. Esta limitación ayudó a estimular el impulso hacia IPv6, que a 2016 está en las primeras fases de implantación, y se espera que termine reemplazando a IPv4. Las direcciones disponibles en la reserva global de IANA pertenecientes al protocolo IPv4 se agotaron oficialmente el lunes 31 de enero de 2011.Los Registros Regionales de Internet deben, desde ahora, manejarse con sus propias reservas, que se estima, alcanzaran hasta el 2020. Ipv6: El Protocolo de Internet versión 6, Internet Protocol version 6 (IPv6), es una versión del Internet Protocol (IP), definida y diseñada para reemplazar a Internet Protocol version 4 (IPv4) R que a 2016 se está implementando en la gran mayoría de dispositivos que acceden a Internet. está destinado a sustituir a IPv4, cuyo límite en el número de direcciones de red admisibles está empezando a restringir el crecimiento de Internet y su uso, especialmente en China, India, y otros países asiáticos densamente poblados – . El nuevo estándar mejorará el servicio globalmente; por ejemplo, proporcionará a futuras celdas telefónicas y dispositivos móviles sus direcciones propias y permanentes. A principios de 2010, quedaban menos del 10 % de IP sin asignar. En la semana del 3 de febrero de 2011, la IANA (Agencia Internacional de Asignación de Números de Internet, entregó el último bloque de direcciones disponibles (33 millones) a la organización encargada de asignar IPs en Asia, un mercado que está en auge y no tardará en consumirlas todas. 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (2 ^128 o 340 sextillones de direcciones) — cerca de 6,7 × 1017 (670 mil billones) de direcciones por cada milímetro cuadrado de la superficie de la Tierra. Tcp:
Protocolo de control de transmisión (inglés Transmission Control Protocol o TCP), es uno de los protocolos fundamentales en Internet. Fue creado entre los años 1973 y 1974 por Vint Cerf y Robert Kahn. Muchos programas dentro de una red de datos compuesta por redes de computadoras, pueden usar TCP para crear “conexiones” entre sí a través de las cuales puede enviarse un flujo de datos. El protocolo garantiza que los datos serán entregados en su destino sin errores y en el mismo orden en que se transmitieron. También proporciona un mecanismo para distinguir distintas aplicaciones dentro de una misma máquina, a través del concepto de puerto. TCP da soporte a muchas de las aplicaciones más populares de Internet (navegadores, intercambio de ficheros, clientes FTP, etc.) y protocolos de aplicación HTTP, SMTP, SSH y FTP. Con el uso de protocolo TCP, las aplicaciones pueden comunicarse en forma segura (gracias al de acuse de recibo -ACK- del protocolo TCP) independientemente de las capas inferiores. Esto significa que los routers (que funcionan en la capa de red) sólo tienen que enviar los datos en forma de segmentos, sin preocuparse con el monitoreo de datos porque esta función la cumple la capa de transporte (o más específicamente el protocolo TCP). UDP: El protocolo de datagramas de usuario ( User Datagram Protocol o UDP) es un protocolo del nivel de transporte basado en el intercambio de datagramas (Encapsulado de capa 4 o de Transporte del Modelo OSI). Permite el envío de datagramas a través de la red sin que se haya establecido previamente una conexión, ya que el propio datagrama incorpora suficiente información de direccionamiento en su cabecera. Tampoco tiene confirmación ni control de flujo, por lo que los paquetes pueden adelantarse unos a otros; y tampoco se sabe si ha llegado correctamente, ya que no hay confirmación de entrega o recepción. Su uso principal es para protocolos como DHCP, BOOTP, DNS y demás protocolos en los que el intercambio de paquetes de la conexión/desconexión son mayores, o no son rentables con respecto a la información transmitida, así como para la transmisión de audio y vídeo en real, donde no es posible realizar retransmisiones por los estrictos requisitos de retardo que se tiene en estos casos. En la familia de protocolos de Internet UDP proporciona una sencilla interfaz entre la capa de red y la capa de aplicación. UDP no otorga garantías para la entrega de sus mensajes (por lo que realmente no se debería encontrar en la capa 4) y el origen UDP no retiene estados de los mensajes UDP que han sido enviados a la red. UDP sólo añade multiplexado de aplicación y suma de verificación de la cabecera y la carga útil. Cualquier tipo de garantías para la transmisión de la información deben ser implementadas en capas superiores. La cabecera UDP consta de 4 campos de los cuales 2 son opcionales . Los campos de los puertos origen y destino son campos de 16 bits que identifican el proceso de emisión y recepción. Ya que UDP carece de un servidor de estado y el origen UDP no solicita respuestas, el puerto origen es opcional. En caso de no ser utilizado, el puerto origen debe
ser puesto a cero. A los campos del puerto destino le sigue un campo obligatorio que indica el tamaño en bytes del datagrama UDP incluidos los datos. El valor mínimo es de 8 bytes. El campo de la cabecera restante es una suma de comprobación de 16 bits que abarca una pseudo-cabecera IP (con las IP origen y destino, el protocolo y la longitud del paquete UDP), la cabecera UDP, los datos y 0's hasta completar un múltiplo de 16. El checksum también es opcional en IPv4, aunque generalmente se utiliza en la práctica (en IPv6 su uso es obligatorio).} c. Consulte y describa como se define una dirección IP, que es una subred y la máscara de subred variable, como se realiza direccionamiento IP y como se realiza subnetting (descríbalo con un ejemplo).
Consulte y describa como se define una dirección IP: Una dirección IP es un número que identifica, de manera lógica y jerárquica, a una Interfaz en red (elemento de comunicación/conexión) de un dispositivo (computadora, tableta, portátil, smartphone) que utilice el protocolo IP o (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red del modelo TCP/IP. La dirección IP no debe confundirse con la dirección MAC, que es un identificador de 48 bits para identificar de forma única la tarjeta de red y no depende del protocolo de conexión utilizando la red. Clases de direcciones IP Clase A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (8 bits red, 24 bits hosts). Clase B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (16 bits red, 16 bits hosts). 16 redes clase B contiguas, uso en universidades y grandes compañías. Clase C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (24 bits red, 8 bits hosts). 253 redes clase C continuas, uso de compañías medias y pequeñas además de pequeños proveedores de internet (ISP). que es una subred y la máscara de subred variable: La máscara de red permite distinguir dentro de la dirección IP, los bits que identifican a la red y los bits que identifican al host. En una dirección IP versión 4, de los 32 bits que se tienen en total, se definen por defecto para una dirección clase A, que los primeros ocho (8) bits son para la red y los restantes 24 para host, en una dirección de clase B, los primeros 16 bits son la parte de red y la de host son los siguientes 16, y para una dirección de clase C, los primeros 24 bits son la parte de red y los ocho (8) restantes son la parte de host. Por ejemplo, de la dirección de clase A 10.2.1.2 sabemos que pertenece a la red 10.0.0.0 y el anfitrión o host al que se refiere es el 2.1.2 dentro de la misma.
La máscara se forma poniendo en 1 los bits que identifican la red y en 0 los bits que identifican al host. 6 De esta forma una dirección de clase A tendrá una máscara por defecto de 255.0.0.0, una de clase B 255.255.0.0 y una de clase C 255.255.255.0 :los dispositivos de red realizan un AND entre la dirección IP y la máscara de red para obtener la dirección de red a la que pertenece el host identificado por la dirección IP dada. Por ejemplo: Dirección IP: 196.5.4.44 Máscara de red (por defecto): 255.255.255.0 AND (en binario): 11000100.00000101.00000100.00101100 (196.5.4.44) Dirección IP 11111111.11111111.11111111.00000000 (255.255.255.0) Máscara de red 11000100.00000101.00000100.00000000 (196.5.4.0) Resultado del AND Esta información la requiere conocer un router ya que necesita saber cuál es la red a la que pertenece la dirección IP del datagrama destino para poder consultar la tabla de encaminamiento y poder enviar el datagrama por la interfaz de salida. La máscara también puede ser representada de la siguiente forma 10.2.1.2/8 donde el /8 indica que los 8 bits más significativos de máscara que están destinados a redes o número de bits en 1, es decir /8 = 255.0.0.0. Análogamente (/16 = 255.255.0.0) y (/24 = 255.255.255.0). Las máscaras de red por defecto se refieren a las que no contienen subredes, pero cuando estas se crean, las máscaras por defecto cambian, dependiendo de cuántos bits se tomen para crear las subredes. El espacio de direcciones de una red puede ser subdividido a su vez creando subredes autónomas separadas. Un ejemplo de uso es cuando necesitamos agrupar todos los empleados pertenecientes a un departamento de una empresa. En este caso crearíamos una subred que englobara las direcciones IP de estos. Para conseguirlo hay que reservar bits del campo host para identificar la subred estableciendo a uno los bits de red-subred en la máscara. Por ejemplo la dirección 173.17.1.1 con máscara 255.255.255.0 nos indica que los dos primeros octetos identifican la red (por ser una dirección de clase B), el tercer octeto identifica la subred (a 1 los bits en la máscara) y el cuarto identifica el host (a 0 los bits correspondientes dentro de la máscara). Hay dos direcciones de cada subred que quedan reservadas: aquella que identifica la subred (campo host a 0) y la dirección para realizar broadcast en la subred (todos los bits del campo host en 1).
Las redes se pueden dividir en redes más pequeñas para un mejor aprovechamiento de las direcciones IP que se tienen disponibles para los hosts, ya que estas a veces se desperdician cuando se crean subredes con una sola máscara de subred. La división en subredes le permite al administrador de red contener los broadcast que se generan dentro de una LAN, lo que redunda en un mejor desempeño del ancho de banda. Para comenzar la creación de subredes, se comienza pidiendo “prestados” bits a la parte de host de una dirección dada, dependiendo de la cantidad de subredes que se deseen crear, así como del número de hosts necesarios en cada subred. Como se hace el subnetting: Definido de la forma más simple, el término subnetting hace referencia a la subdivisión de una red en varias subredes. El subneteo permite a los administradores de red, por ejemplo, dividir una red empresarial en varias subredes sin hacerlo público en Internet. Esto se traduce en que el router que establece la conexión entre la red e Internet se especifica como dirección única, aunque puede que haya varios hosts ocultos. Así, el número de hosts que están a disposición del administrador aumenta considerablemente. ¿Cómo funciona el subnetting? En el subnetting o subneteo se toman bits del ID del host “prestados” para crear una subred.
Con solo un bit se tiene la posibilidad de generar dos subredes, puesto que solo se tiene en cuenta el 0 o el 1. Para un número mayor de subredes se tienen que liberar más bits, de modo que hay menos espacio para direcciones de hosts. Cabe remarcar en este caso que tanto las direcciones IP de una subred como aquellas que no forman parte de ninguna tienen la misma apariencia y los ordenadores tampoco detectan ninguna diferencia, de ahí que se creen las llamadas máscaras de subred. Si se envían paquetes de datos de Internet a la propia red, el router es capaz de decidir mediante esta máscara en qué subred distribuye los datos. Como ocurre con las direcciones de IPv4, las máscaras de red contienen 32 bits (o 4 bytes) y se depositan en la dirección como una máscara o una plantilla. Una típica máscara de subred tendría la siguiente apariencia: 255.255.255.128 el administrador debe calcular una máscara de subred que permita suficientes hosts. Para ello utiliza la fórmula x = 2^n - 2. Puesto que se trata de un sistema binario, el cálculo se hará con potencias de dos. n hace referencia al número de bits que son iguales a cero en la máscara de red. A continuación, se resta el valor 2 para hacer desaparecer las direcciones de broadcast y de red y X arroja como resultado los hosts posibles.
Si, por ejemplo, un administrador de red tiene que alojar 150 ordenadores en su red, en primer lugar buscará la potencia más elevada de 2, donde 2^7 no se tiene en cuenta, ya que 128 es un número muy bajo. Por ello, escogerá 2^8-2, es decir, 254 hosts. Los últimos 8 bits de la máscara de red son, por lo tanto, 0. Máscara de subred variable permite
dividir un espacio de red en partes desiguales. Permite que un administrador de red puede usar una máscara larga en las redes con pocos hosts, y una máscara corta en las subredes con muchos hosts, permite que una organización utilice más de una máscara de subred dentro del mismo espacio de direccionamiento de red. La implementación de VLSM maximiza la eficiencia del direccionamiento y con frecuencia se la conoce como división de subredes en subredes.
Ejemplo Se solicita realizar la implentacion de un direccionamiento ip que permita 1022 equipos por cada subred (movilidad, medioambiente, competitividad económica ,calidad de vida)partiento de la ip 192.168.1.0, los enlaces WAN manejaran únicamente 2 ips partiendo de la ip 10.0.0.0 Se toma la ip dada 192.168.1.0 Como se solicita que cada subred permita 1022 equipos se realiza la búsqueda de la máscara que nos permita este rango será mascara 255.255.252.0 (11111111.11111111.11111100.00000000)/22 este tipo de red nos permitirá 64 subredes
que contenga 1022 host cada una, solo se utilizaran las cuatro primeras ya que el ejemplo lo solicita
El tercer octeto cambiara de numero ya que cada vez que se va avanzando en el subnetting se va reduciendo la cantidad de subredes disponibles para el rango de equipos solicitados 192.168.1.0/22 192.168.2.0/22 192.168.3.0/22 192.168.4.0/22 De igual manera con los enlaces WAN 10.0.0.0/30 10.0.0.4/30 10.0.0.8/30 10.0.0.12/30 10.0.0.1630 10.0.0.20/30 Implementación del ejemplo planteado en gns3
d. Consulte y describa que es enrutamiento y cómo funciona el protocolo OSPF, agregue los comandos de configuración de un router y del protocolo OSPF.
El enrutamiento es el proceso de reenviar paquetes entre redes, siempre buscando la mejor ruta (la más corta). Para encontrar esa ruta más óptima, se debe tener en cuenta la tabla de enrutamientoy algunos otros parámetros como la métrica, la distancia administrativa, el ancho de banda…
Ningún paquete puede ser enviado sin una ruta. La ruta es elegida según el protocolo de enrutamiento que se utilice. El dispositivo primario que realiza el proceso de enrutamiento es el Router.
OSPF: Open Shortest Path First (OSPF), Primer Camino Más Corto, es un protocolo de red para encaminamiento jerárquico de pasarela interior o Interior Gateway Protocol (IGP), que usa un algoritmo para calcular la ruta idónea entre dos nodos cualesquiera de un sistema autónomo. Su medida de métrica se denomina cost, y tiene en cuenta diversos parámetros tales como el ancho de banda y la congestión de los enlaces. OSPF construye además una base de datos enlace-estado (Link-State Database, LSDB) idéntica en todos los routers de la zona. OSPF puede operar con seguridad usando MD5 para autenticar sus puntos antes de realizar nuevas rutas y antes de aceptar avisos de enlace-estado. OSPF es probablemente el protocolo IGP más utilizado en redes grandes; IS-IS, otro protocolo de encaminamiento dinámico de enlace-estado, es más común en grandes proveedores de servicios. Como sucesor natural de RIP, acepta VLSM y CIDR desde su inicio. A lo largo del tiempo, se han ido creando nuevas versiones, como OSPFv3 que soporta IPv6 o las extensiones multidifusión para OSPF (MOSPF), aunque no están demasiado extendidas. OSPF puede "etiquetar" rutas y propagar esas etiquetas por otras rutas. Una red OSPF se puede descomponer en regiones (áreas) más pequeñas. Hay un área especial llamada área backbone que forma la parte central de la red a la que se encuentran conectadas el resto de áreas de la misma. Las rutas entre las diferentes áreas circulan siempre por el backbone, por lo tanto todas las áreas deben conectar con el backbone. Si no es posible hacer una conexión directa con el backbone, se puede hacer un enlace virtual entre redes. Los routers (también conocidos como encaminadores) en el mismo dominio de multidifusión o en el extremo de un enlace punto-a-punto forman enlaces cuando se descubren los unos a los otros. En un segmento de red Ethernet los routers eligen a un router designado (Designated Router, DR) y un router designado secundario o de copia (Backup Designated Router, BDR) que actúan como hubs para reducir el tráfico entre los diferentes routers. OSPF puede usar tanto multidifusiones (multicast) como unidifusiones (unicast) para enviar paquetes de bienvenida y actualizaciones de enlace-estado. Las direcciones de multidifusión usadas son 224.0.0.5 y 224.0.0.6. Al contrario que RIP o BGP, OSPF no usa ni TCP ni UDP, sino que se encapsula directamente sobre el protocolo IP poniendo "89" en el campo protocolo. COMANDOS PARA CONFIGURACION: #Entra al modo de configuración Global R1#configure terminal #Activa el protocolo OSPF en el Cisco Router. El “1” significa “Process ID”. Por favor NO
confundir con Sistema Autónomo (AS). Esta variable NO tiene que ser idéntica en todos
los routers de la red. Esta variable simplemente identifica el proceso en ejecución dentro del Cisco IOS. R1(config)#router ospf 1 #El comando Network activa el protocolo OSPF en todas las interfaces del router que su dirección IP estén dentro del rango de la red 192.168.10.0. La parte de “0.0.0.255” NO es
una máscara de red, sino más bien un Wildcard. Un Wilcard es lo contrario de una máscara de red. Los bits que están en cero son los bits de la dirección de red que se van a tomar en cuanta. Los bits puestos en uno (255) NO se toman en cuenta. El argumento “área 0” indica
el área a la que van pertenecer las interfaces del router. COMANDOS ROUTER Cambiar el nombre del host:
(config)#hostname Borrar la configuración del router:
#erase nvram: Salvar la configuración del router:
#copy running-config startup-config Reiniciar el enrutador:
(Es normal que pida salvar los cambios de configuración no guardados) #reload #Proceed with reload? [confirm] Asignar ip a una interfaz
(config)#interface (config-if)#ip address Ejemplo: (config)#interface serial 0/0 (config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.252 Asignar reloj a una interfaz:
(config-if)#clock rate Ejemplo: (config-if)#clock rate 64000 Habilitar enrutamiento:
(config)#router [id de proceso] (config-router)#network [wildcard] Visualizar la configuración del router:
#show running-config Visualizar la tabla de enrutamiento de un router:
PROTOCOLO OSPF Configurar interfaz Iniciar sección para definir propiedades para interfaz
interfaz eth[N] Definir contraseña de autenticación de OSPF
ip IP ospf OSPF authentication-key [CONTRASEÑA] Definir clave e ID de clave de autenticación de MD5
ip IP ospf OSPF message-digest-key [CLAVE-ID] MD5md5 [CLAVE] Definir costo de enlace para la interfaz (ver tabla de Costo de Interfaz OSPF abajo)
ip ospf costo [1-65535] Definir intervalo para enviar paquetes de hello; el predeterminado es de 10 segundos
ip ospf hello-intervalo [1-65535] Definir intervalo después del último hello de un vecino antes de declararlo inactivo; el predeterminado es de 40 segundos.
ip ospf intervalo-muerto [1-65535] Definir intervalo entre retransmisiones de anuncios de enlace-estado (LSA); el predeterminado es de 5 segundos.
ip ospf intervalo-retransmitir [1-65535] Definir tiempo requerido para enviar actualización de LSA; el predeterminado es de 1 segundo.
ip ospf transmitir-retraso [1-3600]
#show ip route Visualizar el estado de todas las interfaces:
#show interfaces Visualizar el estado de una interfaz:
Definir prioridad de ruta; un valor alto aumenta la elegibilidad de convertirse en el enrutador asignado (DR, en sus siglas en inglés)
ip ospf prioridad [0-255]
#show interface <#>
Configurar el Demonio de Enrutamiento OSPF
Agregar una ruta estática
Habilitar el demonio OSPF
(config)#ip route Propagar rutas estáticas por el protocolo de enrutamiento:
(config-router)#redistribute static Establecer el password del modo enable:
(config)#enable password Establecer el password encriptado:
(Es normal que arroje una alerta si se establece la misma clave para el enable password) (config)#enable secret Habilitar la encripción de claves en el archivo de configuración:
(config)#service password-encriyption Habilitar las terminales virtuales:
(config)#line vty <#1> <#1> (config-line)#password (config-line)#login Ejemplo: (config)#line vty 0 4 (config-line)#password cisco (config-line)#login
enrutador ospf definir ID de enrutador para OSPF manualmente; el enrutador determina su propio ID, en caso de que no esté definido
ospf enrutador-id [A.B.C.D] Activar compatibilidad RFC 1583 (puede llevar a bucles de ruta)
ospf rfc1583compatibility Más información acerca de ese comando puede ser encontrada en el archivo draft-ietf-abr-o5.txt
ospf abr-tipo [cisco|ibm|accesodirecto|estándar] Desactivar anuncio de OSPF en interfaz
eth[N] interfaz-pasiva eth[N] Defina el costo global (consulte la tabla de costo de OSPF a continuación); no use con el comando ip os pf [COSTO]
auto-cost reference-bandwidth[0-429495] Defina el retraso de la programación OSPF y el tiempo de espera
temporizadores spf [0-4294967295][04294967295] Activar OSPF en una Red
Anunciar OSPF en la red A.B.C.D/M para área 0.0.0.Z red [A.B.C.D/M] área [Z] Configurar propiedades para área de backbone u otras áreas La variable área puede ingresarse en dos formatos: [W.X.Y.Z]; o como un
número entero [Z]. Crear área 0.0.0.Z y definir una red de tipo classful para el área (el rango, la
red de interfaz y la configuración de máscara deben coincidir)
área [Z] rango [A.B.C.D/M] Definir vecino de enlace virtual para área 0.0.0.Z
área [Z] enlace-virtual [W.X.Y.Z] Establecer área 0.0.0.Z como un stub
área [Z] stub área [Z] stub no-summary Habilitar autenticación de contraseña simple para el área 0.0.0.Z
área [Z] autenticación Activar autenticación MD5 para área 0.0.0.Z
área [Z] resumen de mensaje de autenticación
e. Consulte y describa las características de la telefonía IP, la señalización IP y el funcionamiento del protocolo SIP.
Ventajas de VoIP: Reducción de los costos de llamadas de larga distancia. Costos de gestión y mantenimiento bajos. Integración de servicios y de empresas. Distribución de la inteligencia en le red, evitando puntos concentrados de fallas. Mayor número de aplicaciones. Fácil de usar. Expansión sencilla. Migración suave. Características Se utiliza y administra una única red. Utiliza estándares abiertos e internacionales. Inter-operabilidad. Disminución de precios en proveedores y fabricantes de hardware para VoIP. Calidad: es posible conseguir la misma calidad, de hecho; hoy el 40% de las llamadas de las grandes operadoras se encaminan por VoIP. Fiabilidad: en LAN, se puede lograr una gran fiabilidad. En Internet también, pero intervienen demasiados factores. Session Initiation Protocol (SIP).
El protocolo de señalización de inicio de sesión, del inglés Session Initiation Protocol (SIP), es una especificación par a Internet para ofrecer una funcionalidad similar al SS7 pero en una red IP. El protocolo SIP, desarrollado por el IETF, es responsable de establecer las llamadas y del resto de funciones de señalización. Se debe recordar que cuando se habla de señalización en el contexto de llamadas de voz, se está hablando de la indicación de línea ocupada, los tonos de llamada o que alguien ha contestado al otro lado de la línea. SIP hace tres cosas importantes: 1. Encargarse de la autentificación. 2. Negociar la calidad de una llamada telefónica. Una de las grandes diferencias entre la telefonía tradicional y la IP es que la calidad de servicio de una conversación se puede negociar. 3. Intercambiar las direcciones IP y puerto s que se van utilizar para enviar y recibir las conversaciones de voz. Servidores Proxy Aunque dos dispositivos SIP (teléfonos IP) Pueden comunicarse directamente, SIP normalmente hace uso de algunos elementos adicionales llamados “proxies” para facilitar el esta blecimiento de las llamadas. Un “proxy” opera como un representante (apoderado) que se encarga de negociar entre dos partes. Con la ayuda de un “proxy” se puede mover físicamente un número de teléfono en
Internet. Los números no están asociados a un sitio concreto sino que se pueden mover siempre y cuando se notifique al “proxy” de la nueva ubicación. Como el “proxy” funciona
como un intermediario, es capaz de indicar a las partes dónde se encuentran los teléfonos. Este servidor intermedio en SIP “aprende” la posición de sus usuarios durante un proceso que se conoce como “registro”. El proceso de registro entre clientes y el servidor “prox y”.
La señalización (SIP) y las conversaciones de voz (RTP) viajan por caminos diferentes. Protocolos en tiempo real y el NAT Así en una primera aproximación presentaremos los 4 protocolos mas usados en las redes de ToIP basada en equipamiento Cisco, aunque la mayoría de ellos son estándar y se emplean comúnmente en cualquier red de ToIP, sean los equipos del fabricante que sean. H323: Es un protocolo estándar diseñado por la ITU-T y aprobado en 1996. En realidad se trata de un subconjunto de protocolos que adapta a las redes IP los sistemas de señalización tradicionales en las redes de voz digitales (RDSI). Así agrupo protocolos para la señalización y control de las llamadas (H225 y H245) y para la codificación de los flujos de voz (codec de voz) y de video (codec de video). En un principio se utilizó de forma masiva en los equipos de videoconferencia IP (aún hoy es el estándar principal) y después en las
redes de VoIP y ToIP (la parte correspondiente a voz), aunque actualmente ha perdido bastante empuje y su uso cada vez es menor. Señalar que se trata de un protocolo extremo a extremo, es decir la llamada se negocia entre los dos equipos que van a establecer la llamada. MGCP (Media Gateway Control Protocol). Se trata de un protocolo especifico de control de gateways, si bien H323 puede hablarlo tanto gateways como terminales, las sesiones MGCP se establecen entre el gateway y la centralita IP CUCM o agente de control, por lo que una red de ToIP no puede estar basada únicamente en este protocolo. Sus características están definidas en la RFC 2705, se trata de procedimiento de intercambio de mensajes entre el cliente (gateway) y el servidor (CUCM) en el que el primero informa en todo momento de los eventos de señalización que ocurren en sus interfaces con la red pública RTC (o enlaces con otras centralitas QSIG), al CUCM, siendo este el que toma todas la decisiones en cuanto enrutamiento y establecimiento de llamada e indica al Gateway la manera de proceder ante estos eventos. SIP (Sesion Initiate Protocol): Se trata de un protocolo desarrollado por el IETF como una alternativa al H323. Existen varias RFC que describen su comportamiento, como son la RFC 2543 (Marzo de 1999); RFC 3261 (Junio 2002) y RFC 3665 (Diciembre 2003). Es un protocolo extremo a extremo basado en los mismos principios que World Wide Web, por lo que es bastante sencillo de implementar (y sobre todo sencillo de depurar errores y problemas) al estar basado en el intercambio de mensajes de texto plano ASCII. Ha ido comiéndole terreno a H323, sobre todo en los últimos tiempos, y actualmente se encuentra muy implantado, tanto en redes corporativas como en proveedores de servicio. SCCP (Skinny Client Control Protocol): SCCP. Este es un protocolo propietario de Cisco, diseñado, en un principio, para la señalización entre el CUCM y los terminales IP de Cisco (aunque algunos fabricantes también lo incorporan). Se trata de un protocolo cliente (terminal IP) servidor (CUCM), basado en TCP, en el que los terminales se registran contra el CUCM e informan de su estado en todo momento, así ante cualquier evento (descolgar, pulsar una tecla) el teléfono le envía esa información al CUCM para que se encargará de responder con al acción apropiada a llevar a cabo. Al ser un protocolo propietario permite más funcionalidades y modificaciones que los que son estándares. InterAsterisk eXchange versión 2 (IAX2) La segunda versión del protocolo de comunicación entre Asterisks (InterAsterisk eXchange) se conoce como IAX2. IAX2 es un protocolo de telefonía IP que utiliza un reducido número de bits en las cabeceras. El contenido de voz en los paquetes se envía usando una cabecera de tan solo 4 octetos (32 bits). Una cabecera más compleja de 12 octetos se utiliza con los paquetes de control y en algunos paquetes especiales de voz (uno por minuto aproximadamente). IAX2 es una alter nativa al protocolo de señalización SIP. IAX2 fue creado como parte del desarrollo de la PBX Asterisk. A diferencia del SIP, que usa dos flujos de datos para voz y otros dos para señalización, IAX2 usa sólo un par de flujos donde voz y datos coexisten. Esta forma de enviar tanto las
conversaciones como la señalización por el mismo canal se conoce como inband, en contraste con el método que usa SIP, el outofband. La idea de enviar la señalización dentro del canal de voz (inband) obliga a separar los paquetes de voz de los paquetes de señalización. Aunque este diseño requiere más gasto de procesamiento (CPU) ofrece mejores propiedades en presencia de cortafuegos y NATs. Debido a su diseño, IAX2 es la opción más adecuada en regiones en desarrollo donde existe gran presencia de NATs. A demás, IAX2 es capaz de empaquetar llamadas simultáneas en un sólo flujo de paquetes IP. Este mecanismo es conocido como “trunking” y su implementación resulta en ahorros en el
consumo de ancho de banda. El concepto de “trunking” se puede explicar con la siguiente metáfora: hay que imaginarse
que se necesita mandar cinco cartas a gente que vive en otro país. Una posibilidad es usar un s obre por cada una de las cartas; la otra es usar un único sobre e incluir el nombre del destinatario final en la cabecera de cada una de las cartas. La agregación de llamadas en telefonía IP funciona de la misma forma y permite enviar múltiples cartas (llamadas) en un único sobre (paquete IP). El diseño de IAX2 es más adecuado para regiones en desarrollo por tres razones: 1. Reduce el uso de ancho de banda por llamada. 2. Está diseñado para operar en presencia de NATs (soporte nativo) y es más fácil de usar detrás de los cortafuegos. 3. Reduce aún más el ancho de banda c uando se realizan varias llamadas simultáneas (como resultado del “trunking”). Características de la Telefonía IP - Hace que una señal de voz analógica estándar, se transforme en datos para poder enviarla por internet utilizando un protocolo IP. - Al hacer una llamada telefónica analógica, se abre un circuito que no se cierra hasta que se termine la llamada, no importan los silencios normales que hay en las llamadas, sigue consumiendo el mismo ancho de banda y ocupando la línea hasta que se termina la llamada. - Al hacer una llamada por telefonía IP, primeramente la señal de voz se convierte en datos para ser enviada por la red, al llegar al otro extremo los datos se convierten en señal de voz estándar de nuevo. - En la telefonía IP Sólo se envían los datos necesarios, por lo que durante los silencios no se envía nada y no se ocupa ancho de banda, aparte mientras viaja un paquete de datos por la red, puede viajar otro paquete al mismo t iempo. Señalización IP
Session Initiation Protocol (SIP).
El protocolo de señalización de inicio de sesión, del inglés Session Initiation Protocol (SIP), es una especificación par a Internet para ofrecer una funcionalidad similar al SS7 pero en una red IP. El protocolo SIP, desarrollado por el IETF, es responsable de establecer las llamadas y del resto de funciones de señalización. Se debe recordar que cuando se habla de señalización en el contexto de llamadas de voz, se está hablando de la indicación de línea ocupada, los tonos de llamada o que alguien ha contestado al otro lado de la línea. SIP hace tres cosas importantes: 1. Encargarse de la autenticación. 2. Negociar la calidad de una llamada telefónica. Una de las grandes diferencias entre la telefonía tradicional y la IP es que la calidad de servicio de una conversación se puede negociar. 3. Intercambiar las direcciones IP y puerto s que se van utilizar para enviar y recibir las conversaciones de voz.
Servidores Proxy Aunque dos dispositivos SIP (teléfonos IP)
Pueden comunicarse directamente, SIP normalmente hace uso de algunos elementos adicionales llamados “proxies” par a facilitar el establecimiento de las llamadas. Un “proxy” opera como un representante (apoderado) que se encarga de negociar entre dos partes. Con la ayuda de un “proxy” se puede mover físicamente un número de teléfono en Internet. Los números no están asociados a un sitio concreto sino que se pueden mover siempre y cuando se notifique al “proxy” de la nueva ubicación. Como el “proxy” funciona como un intermediario, es capaz de
indicar a las partes dónde se encuentran los teléfonos. Este servidor intermedio en SIP “aprende” la posición de sus usuarios durante un proceso que se conoce como “registro” (figura 2.2). El proceso de registro entre clientes y el servidor “proxy”. La señalización (SIP) y las conversaciones de voz
(RTP) viajan por caminos diferentes. Funcionamiento del protocolo SIP Inscripción a la red SIP El método “REGISTER” es utilizado por un “USERAGENT” con el fin de indicar
a la función Registrar (físicamente implantada en un Proxy Server o un Redirect Server) la correspondencia entre su dirección SIP (ejemplo: sip:
[email protected]) y su dirección IP (ejemplo: sip:
[email protected]). La dirección IP puede ser estática u obtenida de modo dinámico por DHCP. La función Registrar actualiza entonces una base de datos de localización. Desde este momento, el User Agent puede recibir llamadas ya que se encuentra ubicado. Si un usuario SIP desea reenviar sus llamadas de su dominio corriente hacia otro dominio, (ejemplo: del dominio orange.com al dominio francetelecom.com), solo tendrá que indicar a la función Registrar de orange.com su dirección SIP en el dominio francetelecom.com. Cuando un mensaje INVITE debe ser entregado por el Proxy Server del dominio orange.com a sip:
[email protected], la base de datos actualizada por la función Registrar indica al Proxy Server que el mensaje tiene que ser relevado a sip:
[email protected]. Entonces, el Proxy Server efectúa una búsqueda por el DNS de la dirección IP del Proxy Server del dominio francetelecom.com con el fin de relevar el mensaje SIP a encaminar al destino apropiado (sip:
[email protected]). En una red IP Multimedia Subsystem o IMS, el Proxy Server corresponde a una entidad CSCF (Call State Control Function), mientras la base de datos de localización es representada por la entidad Home Subscriber Server o HSS. El HSS en el IMS por los móviles es un HLR conteniendo por otra parte el perfil del usuario para los servicios IMS suscritos. Establecimiento y liberación de sesión SIP
En el ejemplo siguiente, el que llama tiene como URL SIP sip :
[email protected], mientras la URL SIP del destinatario de la llamada es sip:
[email protected] (Figura 1) Un mensaje de establecimiento de llamada SIP INVITE esta emitido por parte de la UA SIP del que llama al Proxy Server. Este último interroga la base de datos de localización para identificar la localización del que esta llamado (dirección IP) y encamina la llamada a su destino. El mensaje INVITE contiene distintos “headers” o encabezamientos obligatorios, entre los cuales la dirección SIP de la persona que llama “From”, la dirección SIP de la persona que recibe la llamada“To”,unaidentificacióndelallamada“CallID”,unnumerodesecuencia“Cseq”,un número máximo de saltos “max-f orwards”. El encabezamiento “Via” esta actualizado por todas las entidades que participaron al enrutamiento del requerimiento INVITE. Eso asegura que la respuesta seguirá el mismo camino que el requerimiento. Por otra parte, el requerimiento SIPINVITE contiene una sintaxis “Session Description Protocol” o SDP. Esta estructura consiste en varias líneas que describen las características del media que el que llama “Mary” necesita para la llamada. Mary Taylor indica que la descripción SDP utiliza la versión 0 del protocolo, que se trata de una sesión telefónica (m = audio), que la voz constituida en paquetes le debe ser entregada a la dirección de transporte (puerto UDP = 45450, dirección IP =192.23.34.45) con el protocolo RTP y utilizando un formato de codificación definido en el RFC “Audio Video Profile” o AVP y pudiendo ser G. 711 -law o G.728.
La respuesta 180 RINGING esta devuelta por el destinatario a la UA del que genera la llamada. Cuando el destinatario acepta la sesión, la respuesta 200 OK esta emitida por su UA y encaminada hacia la UA del que genera la llamada.
La UA del que genera la llamada devuelve un método ACK al destinatario, relevada por la entidad Proxy Server. La entidad Proxy Server participa al encaminamiento de la señalización entre UAs mientras que las UAs establecen directamente canales RTP para el transporte de la voz o del video en forma de paquetes sin implicación del Proxy Server en este transporte. Cuando Mary cuelga, su UA envía un requerimiento BYE para terminar la sesión. Este requerimiento esta entregado al Proxy Server quien lo encamina a la UA de Mark. Este último, devuelve la respuesta 200 OK.
f.Consulte y describa el funcionamiento del analizador de tráfico wireshark.
Wireshark es un analizador de protocolos open-source diseñado por Gerald Combs y
que actualmente está disponible para plataformas Windows y Unix. Conocido originalmente como Ethereal, su principal objetivo es el análisis de tráfico además de ser una excelente aplicación didáctica para el estudio de las comunicaciones y para la resolución de problemas de red. Wireshark implementa una amplia gama de filtros que facilitan la definición de criterios de búsqueda para los más de 1100 protocolos soportados actualmente (versión 1.4.3); y todo ello por medio de una interfaz sencilla e intuitiva que permite desglosar por capas cada uno de los paquetes capturados. Gracias a que Wireshark “entiende” la estructura de los protocolos, podemos visualizar los campos de cada una de las cabeceras y capas que componen los paquetes monitorizados, proporcionando un gran abanico de posibilidades al administrador de redes a la hora de abordar ciertas tareas en el análisis de tráfico. De forma similar a Tcpdump, Wireshark incluye una versión en línea de comandos, denominada Tshark, aunque el presente documento se centrará únicamente en su versión gráfica. Es importante indicar también que las funcionalidades utilizadas en el presente informe solo representan una pequeña parte de todo el potencial que puede ofrecernos Wireshark, y cuyo objetivo principal es servir de guía orientativa para cualquier administrador que necesite detectar, analizar o solucionar anomalías de red. Pueden existir situaciones en las que Wireshark no sea capaz de interpretar ciertos protocolos debido a la falta de documentación o estandarización de los mismos, en cuyo caso la ingeniería inversa será la mejor forma de abordar la situación. Otras herramientas como Snort, OSSIM así como multitud de IDS/IPS permiten alertar sobre algunos de los problemas y ataques expuestos en esta guía. No obstante, cuando se necesita analizar tráfico en profundidad o hay que auditar un entorno en el que el tiempo prima, dichas herramientas suelen carecer de la flexibilidad que nos ofrece un analizador de protocolos como Wireshark.
g.Consulte y describa la arquitectura y los protocolos de ATM.
El ATM tiene una arquitectura de capas, la cual permite que múltiples servicios coexistan en una sola red. Su modelo de referencia se compone de cuatro capas y varias subcapas, en base al que se desarrollan las normas ATM. Este modelo define muchas de las características de la tecnología ATM, incluyendo la estructura de las celdas ATM y de cómo diferentes tipos de tráfico pueden ser mezclados en una misma red. Este modelo es más complejo que el modelo de referencia OSI de siete niveles de la ISO, debido a que incorpora al usuario y a los aspectos de control y administración. El ATM funciona – equivalentemente – en el nivel de la subcapa de Control de Acceso al Medio (Media Access Control – MAC) de la capa de enlace de datos del modelo OSI. De allí, éste es independiente de los protocolos de capas superiores y evita las funciones asociadas con la capa de red del modelo OSI. Debido a que los servicios de ATM operan sobre la capa física, cualquier tipo de protocolo de nivel superior puede ser encapsulado en las celdas ATM y transportado usando una variedad de protocolos de capa física. Empezando desde el nivel inferior, éstos son: Capa física Capa ATM Capa de Adaptación ATM (AAL) Capa de servicios CAPA FÍSICA Es responsable de definir la interface eléctrica y física, velocidades de línea y otras características físicas de transmisión. El grupo de trabajo ATM, desarrolla las especificaciones tomando en cuenta las infraestructuras físicas actualmente instaladas. La capa física incluye dos subcapas:
Subcapa dependiente del medio físico (Physical Medium Dependent - PMD) La capa PMD especifica el medio de transmisión y las diferentes velocidades de interface asociadas. Funciones de la subcapa Dependiente del Medio Físico (PMD a) Sincronización de red b) Servicio de sincronización de interfaces c) Codificación de línea. d) Suministro de potencia. e) Modos de operación Subcapa de convergencia de transmisión (Transmission Convergence - TC) Subcapa de convergencia de transmisión (TC) Esta subcapa recibe un tren de bits desde la subcapa física (Physical Medium – PM) y la transfiere a la capa ATM. Sus funciones incluyen: Desacoplamiento de velocidad de celda. Delineación de celdas. Generación y verificación de la secuencia HEC. Adaptación de la transmisión de tramas. Generación / recuperación de las tramas de transmisión. CAPA ATM Esta capa define a la celda ATM, su estructura, la ruta que la celda tomará a través de la red y el control de errores. También asegura la calidad de servicio (Quality of Service - QOS) de un circuito. La capa ATM es responsable de las funciones centrales que tipifican al ATM y éstas son: Encapsulamiento y des encapsulamiento de celdas. Multiplexaje y demultiplexaje de celdas. Discriminación de celdas. Indicación de prioridad de pérdida y descarte selectivo de celdas. Control de flujo genérico en la interface UNI. CAPA DE ADAPTACIÓN - ATM (AAL) La capa de adaptación ATM define el proceso por el cual la información de las capas superiores se convierte en celdas ATM. Esta capa también asegura que los diferentes tipos de tráfico de red – voz, datos y video – reciba el correcto nivel de servicio. Su responsabilidad es la segmentación y reensamble de los datos hacia y desde el formato de la celda, y provee soporte a las capas superiores, las que definen cuatro clases de servicios. Esta capa se divide en las dos siguientes subcapas: Subcapa de convergencia. Subcapa de segmentación y reensamble
Protocolos AAL-0 Aunque este tipo de AAL no es un término oficial puede ser considerado importante a ser una AAL con los campos de SAR y CS vacíos. Esto significa que no toda la funcionalidad de la capa AAL se requiere y que el contenido del campo de datos de esta
celda es transferido directa y transparentemente a las capas superiores. Sin embargo, una descripción detallada de este servicio todavía no está disponible en las normas de ITU-T. AAL1 Esta capa de adaptación es para flujo de bits síncronos. Su principal función es transmitir tramas de los canales PDH y SDH además de permitir la transferencia de unidades SDU a una velocidad constante de transmisión. Para brindar estos servicios, esta capa realiza funciones tales como segmentación y reensamble, manejo de la variación de retardo de las celdas (CDV), manejo de celdas perdidas y mal insertadas, recuperación de la frecuencia del reloj fuente en el destino y manejo de errores de bit. AAL2 puede también usarse para una transmisión eficiente en ancho de banda para paquetes cortos de baja velocidad en aplicaciones sensitivas al retardo. Un ejemplo importante de este tráfico es la voz comprimida que se genera en las redes móviles. Debido a que el retardo de paquetización para un canal de voz normal de 64 Kbps puede tener problemas de eco y retardo, esta situación empeora para muestras de voz comprimidas a 8 Kbps. Llenar una celda ATM con 8 Kbps requiere cerca de 48 milisegundos. Este valor se considera muy grande. Una alternativa de solución es llenar la celda ATM sólo parcialmente. Esta acción, sin embargo, lleva a un uso muy ineficiente de los recursos de red, por lo cual se necesita un nuevo mecanismo. Con la ALL2 se puede multiplexar varias fuentes de bajo ancho de banda en una sola celda ATM. De esta manera, el retardo de paquetización puede reducirse considerablemente. Llenar las celdas con dos trenes de 8 Kbps requiere sólo 24 milisegundos y así sucesivamente. AAL3/4 Las aplicaciones tales como el servicio de datos de banda ancha no orientada a la conexión (Connectionless Broadband Data Service – CBDS) y el servicio de Datos Multimegabit (Switched Multi-megabit Data Service – SMDS) emplean este tipo de AAL. El CBDS es la versión europea del SDMS, que fuera desarrollado por Bellcore (1989) y tienen pocas diferencias. Se han definido dos modos de servicio para la AAL Tipo 3/4: Servicio modo mensaje: Puede ser utilizado para transferencia de datos en tramas, como el HDLC. Este modo transporta una sola AAL-SDU en una u (opcionalmente) más de una CS-PDU, la cual puede construir una o más SAR-PDU. Servicio de modo de flujo: Se aplica a la transferencia de datos de baja velocidad con requerimiento de bajo retardo. En este modo se transportan una o más AAL-SDU de tamaño fijo en una CS-PDU. La AALSDU puede ser tan pequeña como un octeto y siempre se entrega como una unidad, ya que esta unidad será reconocida por la aplicación (una SAR-SDU contiene una AAL-SDU como máximo). AAL5 Esta capa evita la supervisión del secuenciamiento e integridad de los datos, la cual queda a cargo de los usuarios finales de la red ATM. No usa la sobrecabecera de la capa AAL 3/4 y emplea los 48 octetos (no 44). A veces se le considera como un subconjunto de la capa AAL3/4. Además se alinea mejor con los procesadores de 32 y 64 bits, al ser 8 octetos un
submúltiplo de 48 octetos. Esta capa posibilita la conectividad de Routers sobre redes ATM y es muy eficiente en el transporte del TCP/IP. Evita la sobre cabecera y complicaciones de la capa AAL3/4 al añadir sólo una corta cola a la unidad de datos que va a transportar. Por último, provee una mejor detección de errores que las otras capas AAL. Este tipo de AAL se aplica a fuentes de velocidad de transmisión variable sin una relación de temporización entre fuente y destino. Provee servicios similares a la AAL3/4 y se emplea principalmente en aplicaciones de datos. La razón para definir esta AAL5 fue su reducida sobrecabecera, por eso esta capa se conoce como la capa de adaptación simple y eficiente (Simple and Efficient Adaptation Sublayer – SEAL). Su servicio en modo mensaje y modo de flujo continuo y operación asegurada y no asegurada son idénticas a las del tipo AAL3/4.
