Capa de red

CAPA DE RED
Capa 3 – Modelo de OSI
Introducción
La capa de red es una de las capas más importantes en el proceso de la
comunicación en internet.
El fin de toda red es compartir información.
¿Cómo podemos saber quién y cómo envía dicha información?
La Capa de red o Capa 3 de OSI provee servicios para intercambiar
secciones de datos individuales a través de la red entre dispositivos
finales identificados.
Para realizar este transporte de extremo a extremo la Capa 3 utiliza
cuatro procesos básicos:
 Direccionamiento: Esta capa debe proveer un mecanismo para
direccionar dispositivos finales y estos a su vez deben tener una
sola dirección.
 Encapsulamiento: Esta etapa agrega un encabezado o etiqueta de
capa 3 la cual debe contener la dirección de origen y el destino a
los que se dirigen los paquetes.
 Enrutamiento: Esta capa debe proporcionar servicios para dirigir
los paquetes, en el caso de que existan varias redes se utilizan los
enrutadores
 Desencapsulación: Es otro de sus funciones, una vez que el
paquete llega a destino el mismo el procesado para verificar que
fue direccionado a este dispositivo, en caso de ser correcto se
desencapsula y se entrega a la capa superior que en este caso es
la capa de transporte.
Para que pueda existir ese intercambio de información, obviamente debe
existir 1 flujo de datos entre 2 puntos.
Direccionamiento IP
Gracias al direccionamiento que nos provee la capa de red, podemos
identificar unívocamente tanto al emisor como al receptor de la
información que queramos transmitir por la red (y resaltamos única
porque las direcciones IP NO deben repetirse dentro de una misma red).
¿Cómo podemos asesorarnos que la información llegue al destino
correcto?
Gracias al protocolo IP cada dispositivo en la red tiene un identificador
único llamado Dirección IP.
Estas direcciones son asignadas o configuradas por el administrador de
la red. Una vez que las computadoras o cualquier otro dispositivo en la
red tienen su dirección IP ya sabe a dónde enviar los datos o la
información; y a este dispositivo se lo denomina Host.
Como en el mundo existen millones de puntos A de origen y millones de
puntos B de destino.
Mediante los protocolos y la dirección IP, los dispositivos pueden dirigir
sus paquetes a la hora de comunicarse.
Ambos dispositivos deben tener una dirección IP para poder saber no
solo de donde viene el paquete sino también hacia donde viaje dicho
paquete.
Enrutamiento
El paquete antes que llegue a su destino deberá pasar por muchísimas
redes en su camino.
Durante el recorrido a través de una red, el paquete puede atravesar muchos
dispositivos intermediarios (ej. routers).
A cada ruta que toma un paquete para llegar al próximo dispositivo se la llama
salto.
Si los host origen y destino no están conectados a la misma red:
La capa de red debe proveer los servicios para dirigir estos paquetes a su host
destino.
Los dispositivos intermediarios que conectan las redes son los routers.
La función del router es seleccionar las rutas y dirigir paquetes hacia su
destino.
El enrutamiento se basa en comunicar redes distintas entre sí y poder
encontrar la mejor ruta posible, independientemente de la distancia que
las separe sea un continente o dentro de la misma ciudad, y gracias a los
protocolos de enrutamiento los paquetes viajan exitosamente por la
mejor ruta y en el menor tiempo posible.
Existen 2 clases de Enrutamiento.
Estático:
Es el más sencillo de los dos métodos. Básicamente todas las tareas son
llevadas a cabo por el administrador de la red, quien se encarga de
declarar la información necesaria para llevar a cabo el enrutamiento y del
mantenimiento de las rutas necesarias. Estos cambios son llevados a
cabo en forma manual y router por router.
Dinámico:
A diferencia del método anterior, se configura un protocolo de
enrutamiento en los routers de la red para que puedan establecer,
intercambiar y actualizar la información necesaria de forma automática.
Básicamente lo que ocurre, es que un determinado protocolo de
enrutamiento activado en un router A “conversa” con el mismo protocolo
de enrutamiento activado en los otros routers de la red.
Desencapsulamiento
Finalmente, el paquete llega al host destino y es procesado en la Capa 3.
El host examina la dirección de destino para verificar que el paquete fue
direccionado a ese dispositivo.
Si encuentra un error los datos son descartados y solicita su reenvió
Si la dirección es correcta, el paquete es des encapsulado por la capa de
Red y la PDU de la Capa 4 contenida en el paquete pasa hasta el
servicio adecuado en la capa de Transporte.
En la capa de Red operan varios protocolos:





Versión 4 del Protocolo de Internet (Ipv4)
Versión 6 del Protocolo de Internet (Ipv6)
Intercambio Novell de paquetes de internetwork (IPX)
AppleTalk
X.25.
Los protocolos IPV4 y IPV6 son los más utilizados en la capa 3.
Ipv4
El Protocolo de Internet fue diseñado como un protocolo con bajo costo.
Provee sólo las funciones necesarias para enviar un paquete desde un
origen a un destino a través de un sistema interconectado de redes. El
protocolo no fue diseñado para rastrear ni administrar el flujo de
paquetes. Estas funciones son realizadas por otros protocolos en otras
capas.
Características básicas de Ipv4:
 Sin conexión (No establece conexión antes de enviar los paquetes
de datos.
 Máximo esfuerzo (No se usan encabezados para garantizar la
entrega de paquetes por lo que es un protocolo no confiable)
 Independientes de otros medios (Operan independientemente del
medio que lleva los datos).
IPv6
Como IPv4 usa una estructura de direcciones de dos niveles donde el uso
del espacio de direcciones es insuficiente.
Esa fue la razón para proponer el IPv6, para superar las deficiencias del
IPv4.
El formato y la longitud de las direcciones IP se cambiaron junto con el
formato del paquete y los protocolos también se modificaron
Dirección IP: FDEC: BA98: 7654: 3210: ADBF: BBFF: 2922: FFFF
Una dirección IPv6 es un valor binario de 128 bits, que se puede mostrar
como 32 dígitos hexadecimales. Los dos puntos aíslan las entradas en
una secuencia de campos hexadecimales de 16 bits. Proporciona 3, 4 x
1038 direcciones IP.
Esta versión de direccionamiento IP está diseñada para satisfacer las
necesidades de IP exhaustivos y proporcionar direcciones suficientes
para futuros requisitos de crecimiento de Internet.
Conclusiones en la Imagen.
Imagen final IPv4 vs IPv6