IP: Máquinas en red local - Obijuan/URJC-Gsyc-2018-Arquitectura-Internet GitHub Wiki

Contenido

Introducción

TODO
Idea: Seguimos con el mismo escenario físico de la sesión pasada: 4 máquinas en red local, conectadas por ethernet. Pero ahora nos conectamos entre las máquinas a nivel de IP. Hay que entender la nomenclatura de las direcciones ip y aprender a configurar las máquinas.

Internet

¿Cómo podemos construir una red como internet? Es una red en la que millones de máquinas situadas a cientos de miles de kilómetros se pueden comunicar entre ellas. Sería imposible conectarlas todas mediante el mismo medio físico: una única GRAN red local

La solución es: Divide y vencerás. En vez de una única red gigante (que sería imposible) creamos muchas redes pequeñas, interconectadas entre ellas. Eso es lo que significa internet: INTER conexión de REDES

Dentro de esta interconexión de redes, el ordenador PC1 puede comunicarse con cualquier otro, como por ejemplo PC2. Sin embargo quedan por resolver algunos problemas:

  • Problema de la identificación: ¿Cómo identificamos las máquinas? Si PC1 quiere enviar un mensaje a PC2 debe identificarlo de alguna forma
  • Problema del enrutamiento: ¿Qué camino deben tomar los mensajes? Los mensajes que salen de PC1, ¿Cómo saben hacie donde ir para llegar a PC2?

Estos problemas se resuelven en la capa o nivel de red

Nivel de Red

El nivel de red permite que máquinas situadas en sub-redes diferentes se puedan comunicar entre sí. El protocolo de nivel de red usado en Internet se llama IP (Internet Protcol) y las direcciones que identifican las conexiones de las máquinas a las diferentes redes se llaman direcciones IP

Direcciones IP

Cada interfaz de red de un ordenador tiene una dirección IP. Es un número de 32 bits (4 bytes). Internamente, los ordenadores trabajan con las IPs en formato binario. Sin embargo, para que los humanos podamos trabajar con ellas más fácilmente, se dividen en sus 4 bytes y se escriben como 4 números en decimal, separados por un punto

Una misma máquina tiene tantas direcciones IP como interfaces de red. Así, en nuestro portátil, si lo tenemos conectado mediante un cable (ehternet) y una wifi, tendremos dos direcciones IP

Ping: Comprobando la conexión

Para saber si dos máquinas tienen conexión entre ellas a nivel de red utilizamos el comando ping. Este comando envía un paquete de prueba (ping) a la máquina destino, y esta responde enviando un paquete de respuesta (pong).

Si la máquina origen recibe el paquete de respuesta, sabrá que la máquina destino está operativa. Además, midiendo el tiempo que tarda en recibirse esta respuesta, se puede saber el estado de la red. Si tarda mucho es que la red está congestionada (o que la máquina destino tiene algún problema)

Experimento 1: Ping a 8.8.8.8

Vamos a hacer un experimento. Haremos un ping a la dirección IP 8.8.8.8 que se corresponde con un servidor DNS público de Google

Desde un terminal Linux ejecutamos el comando: ping -c 1 8.8.8.8. El primer argumento -c 1 indica que sólo se envíe un paquete. El segundo argumento 8.8.8.8 es la dirección IP de la máquina destino

La primera línea indica que se ha enviado el mensaje de ping con destino a la dirección 8.8.8.8:

PING 8.8.8.8 (8.8.8.8) 56(84) bytes of data

La segunda línea es la respuesta recibida. Se han recibido 64bytes del destino. Y la respuesta ha tardado 3.70ms en llegar

64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=1 ttl=116 time=3.70 ms

Experimento 2: Ping a 8.8.8.9

Ahora vamos a hacer otro ping a una dirección diferente, por ejemplo la 8.8.8.9. Ejecutamos el comando: ping -c 1 8.8.8.9

Al ejecutar este comando primero aparece este mensaje:

PING 8.8.8.9 (8.8.8.9) 56(84) bytes of data.

Como no hay ninguna máquina en la dirección 8.8.8.9, se queda esperando a recibir el mensaje de respuesta, que no llega. El tiempo por defecto que se queda esperando ping es de 10 segundos. Transcurrido este tiempo sin recibir respuesta se termina y se indica que se han recibido 0 paquetes de respuesta

Por algún motivo, no hay conectividad con la máquina cuya ip es 8.8.8.9 (o porque no existe, o porque no está arrancada, o porque los paquetes no le llegan por no tener conectividad...)

Esquema de IP: dirección de red + dirección de máquina

Las direcciones IP se dividen en dos campos cuyos tamaños son variables. Los primeros N bits se usan para identificar la subred. Cada Subred, o grupo de máquinas conectadas en la misma red, tiene asignado un número. El resto de bits (32-N) se usan para identificar a la máquina (host) dentro de esa subred. Cada máquina de una subred tiene asignado un número

TODO:

  • De los 32 bits, los n primeros indican la subred (o segmento), y los 32-n siguientes la máquina dentro de la subred
  • Dibujo en binario con la separación
  • Ejemplos de red local con varias máquinas y sus IPs

Configuración de redes IP

TODO:

  • Configuración de redes ip con ifconfig
  • comunicando mis máquinas con ping

Ejercicios para practicar

(TODO)

Resumen de comandos

TODO:

  • Configurar direccion ip de una maquina: Ej:
ifconfig eth0 200.100.50.1 netmask 255.255.255.0

  • ping 8.8.8.8

  • ping -c 2 8.8.8.8

  • Configurar red de forma permanente

    • Fichero: /etc/network/interfaces
auto eth0
iface eth0 inet static
   address 200.100.50.1
   netmask 255.255.255.0
  • Reinicio de la red: /etc/init.d/networking restart

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