La Capa de Red de Internet - bleums/Redes-Comunicaciones GitHub Wiki

Los 10 mejores principios

Que ayudaron a que la Capa de Red tuviera éxito:

1. Asegurarse de que funciona
2. Mantener la simplicidad
3. Elegir opciones claras
4. Explotar la modularidad
5. Prevenir la heterogeneidad
6. Evitar las opciones y parámetros estáticos
7. Buscar un buen diseño no es necesario que sea perfecto
8. Ser estricto cuando envíe y tolerante cuando reciba
9. Pensar en la escalabilidad
10. Considerar el desempeño y el costo

Backbones: Son las redes troncales que se construyen a partir de líneas de alto ancho de banda y enrutadores rápidos. Las más grandes de estas redes troncales, a la que se conectan todos los demás para llegar al resto de Internet, se llaman redes de Nivel 1.

El protocolo IP versión 4.

Un datagrama IPv4 consiste en dos partes principales: el encabezado y el cuerpo o carga útil. El encabezado de IPv4

Direcciones IP

Una característica principal de IPv4 es que sus direcciones consisten en 32 bits. Se refiere a una interfaz de red y no un host.

Prefijos: Cada dirección de 32 bits est+a compuesta por una porción de red de longitud variable en los bits superiores, y de una porción de host en los bits inferiores. Una red corresponde a un bloque contiguo de direcciones IP, llamado prefijo (máscara de subred).
Subredes: Para evitar conflictos, los números de red se administran a través de una corporación sin fines de lucro llamada ICANN (Corporación de Internet para la Asignación de Nombres y Números). Dividir el bloque de direcciones en varias partes para uso interno en forma de múltiples redes, pero actuar como una sola red para el mundo exterior. A estas partes de la red se les llama subredes.
CIDR: Enrutamiento Interdominio sin Clases: En vez de dividir un bloque de direcciones en subredes, aquí combinamos varios prefijos pequeños en un solo prefijo más grande. A este proceso se le conoce como agregación de rutas. Algunas veces al prefijo más grande resultante se le denomina superred para contrastar con las subredes como la división de bloques de direcciones.
Direccionamiento con clases y especial: Formatos de direcciones IP:

Direcciones IP especiales:

NAT: Traducción de Dirección de Red: La idea básica detrás de NAT es que el ISP asigne a cada hogar o negocio una sola dirección IP (o a lo más, una pequeña cantidad de éstas) para el tráfico de Internet. Dentro de la red del cliente, cada computadora obtiene una dirección IP única, la cual se utiliza para enrutar el tráfico interno. Cuando un proceso desea establecer una conexión TCP con un proceso remoto, se conecta a un puerto TCP sin usar en su propia máquina. Éste se conoce como puerto de origen y le indica al código TCP dónde enviar los paquetes entrantes que pertenecen a esta conexión. El proceso también proporciona un puerto de destino para indicar a quién se deben dar los paquetes en el lado remoto.

IP versión 6 (SIPP - _Simple Internet Protocol Plus)

Puesto que utiliza direcciones de 128 bits, es muy poco probable que se vayan a agotar en un futuro previsible. Principales características: * Direcciones más largas (128 bits) * Simplificación del encabezado * Soporte mejorado para las opciones * Seguridad

Encabezado principal de IPv6: El campo Servicios diferenciados (originalmente conocido como Clase de tráfico) se utiliza para distinguir la clase de servicio para los paquetes con distintos requerimientos de entrega en tiempo real. El campo Etiqueta de flujo proporciona el medio para que un origen y un destino marquen grupos de paquetes que tengan los mismos requerimientos y que la red deba tratar de la misma forma, para formar una seudoconexión. El campo Longitud de carga útil indica cuántos bytes van después del encabezado de 40 bytes. El campo Siguiente encabezado revela el secreto. La razón por la que pudo simplificarse el encabezado es que puede haber encabezados adicionales (opcionales) de extensión. Este campo indica cuál de los seis encabezados de extensión (en la actualidad), siguen de éste, en caso de que los haya. Si este encabezado es el último encabezado de IP, el campo Siguiente encabezado indica el protocolo de transporte (por ejemplo, TCP, UDP) al que se entregará el paquete. El campo Límite de saltos se usa para evitar que los paquetes vivan eternamente. Luego vienen los campos Dirección de origen y Dirección de destino. Tras mucho debate y más de unas cuantas palabras inmencionables en un libro de texto académico, se decidió que la mejor medida sería una dirección de 16 bytes de longitud fija.
Encabezados de extensión (opcionales): Estos encabezados se pueden usar para proporcionar información adicional, pero codificada de una manera eficiente. Hay definidos los siguientes encabezados de extensión de IPv6:
- Encaminamiento: enrutamiento extendido, por ejemplo ruta holgada fijada en origen de IPv4.
- Fragmentación: fragmentación y montaje
- Autenticación: integridad y autenticación, y seguridad
- Encapsulado de carga útil: confidencialidad
- Opciones de salto a salto: opciones especiales que necesitan procesamiento salto a salto.
- Opciones de destino: información opcional que el nodo de destino debe examinar.

Protocolos de control en Internet

Además el IP que se utiliza para la transferencia de datos, Internet tiene varios protocolos de control complementarios que se utilizan en la capa de red, como ICMP, ARP y DHCP. ICMP y DHCP tienen versiones similares para IPv6; el equivalente de ARP se llama NDP (Protocolo de Descubrimiento de Vecino, del inglés Neighbor Discovery Protocol ) para IPv6.

ICMP: Protocolo de Mensajes de Control en Internet Los enrutadores supervisan muy de cerca el funcionamiento de Internet. Cuando ocurre algo inesperado durante el procesamiento de un paquete en un enrutador, ICMP (del inglés Internet Control Message Protocol ) informa sobre el evento al emisor. Los principales tipos de mensajes ICMP son:
- petición de eco: Los envían los sistemas principales y las pasarelas para probar si un destino está activo y es alcanzable.
- petición de información: Lo envían los sistemas principales y las pasarelas para obtener una dirección de Internet para una red a la que están conectados. Este tipo de mensaje se envía con la parte de red de dirección de destino de IP establecida en un valor de 0.
- petición de indicación de la hora: Se envía para solicitar que la máquina de destino devuelva el valor actual para la hora del día.
- petición de máscara de dirección: Lo envía el sistema principal para conocer la máscara de subred. El sistema principal puede enviar a una pasarela, si conoce la dirección de pasarela, o enviar un mensaje de difusión. destino inalcanzable Se envía cuando una pasarela no puede entregar un datagrama IP.
- interrupción de origen: Lo envía la máquina de eliminación cuando llegan datagramas demasiado rápidamente para que los procese una pasarela o un sistema principal, con el fin de solicitar que el origen original reduzca la velocidad de envío de datagramas.
- mensaje de redirección: Se envía cuando una pasarela detecta que algún sistema principal está utilizando una ruta no óptima.
- respuesta de eco: Lo envía cualquier máquina que recibe una petición de eco de respuesta a la máquina que ha enviado la petición.
- respuesta de información: Lo envían las pasarelas en respuesta a las peticiones de direcciones de red, especificando los campos de origen y destino del datagrama IP.
- respuesta de indicación de la hora: Se envía con el valor actual de la hora del día.
- respuesta de máscara de dirección: Se envía a máquinas que solicitan máscaras de subred.
- problema de parámetro: Se envía cuando un sistema principal o una pasarela encuentra un problema en una cabecera de datagrama.
- tiempo excedido: Se envía cuando se cumple lo siguiente:
  - Cada datagrama IP contiene un contador de tiempo de vida (cuenta de saltos), que disminuye en cada pasarela.
  - Una pasarela elimina un datagrama porque la cuenta de saltos ha alcanzado un valor de 0.
- Indicación de la hora de Internet: Se utiliza para registrar las indicaciones de la hora a través de la ruta.