TCP/IP
Es el conjunto de protocolos utilizado por Internet.
Puede trabajar sobre una multitud de protocolos como ser PPP , Frame Relay , X.25 o ATM.
TCP/IP no es un único par de protocolos. Es un conjunto de ellos estratificado en distintas capas que conforman el denominado STACK de protocolos TCP/IP.
TCP/IP posee sólo 4 niveles, aunque en relación al Modelo OSI cubre la totalidad de capas del mismo.
| APPLICATION |
| TCP | UDP |
| IP |
| HOST TO NETWORK |
| El stack de protocolos TCP/IP |
HOST TO NETWORK : abarca las capas FÍSICA y EENLACE de OSI
INTERNET PROTOCOLO (IP): equivale a la capa de RED de OSI
TRANSPORT CONTROL PROTOCOL (TCP): corresponde a la capa de Transporte
USER DATAGRAM PROTOCOL (UDP) : también corresponde a la capa de Transporte
APPLICATION: abarca las capas de SESIÓN , PRESENTACIÓN y APLICACIÓN.
- INTERNET PROTOCOL ( IP )
Direccionamiento IP
Cada elemento conectado a una red TCP/IP debe tener una “dirección IP” única a fin de ser identificado en la misma en forma inequívoca.
La dirección IP es un conjunto de 4 bytes denominados “octetos” , separados por puntos.
Las direcciones IP de los equipos se agrupan de forma de poder identificar la red a la cual pertenece un determinado Host o equipo.
Generalmente se expresan en forma decimal , significa que cada octeto puede ir desde 0 a 255.
Ejemplo de dirección IP:
192.234.15.122
A fin de poder efectuar la agrupación antedicha, cada dirección IP se subdivide en 2 partes : la primera parte identifica a la RED y se denomina NetID . La 2da es la dirección del HOST o HostID.
Con respecto a la extensión de cada parte, como son 4 octetos hay 4 posibilidades para determinar el tipo de red.
Por lo tanto clasificamos las redes en 4 clases de acuerdo a la extensión de cada una de estas partes.
Se distinguen además sus bits de comienzo.
Dirección IP
El IP es un número binario de 32 bits que identifica de forma precisa y única la ubicación de cada ordenador en internet. Los numeros binarios de la dirección IP se expresan en en números decimales de cuatro partes, cada una de las cuales representa 8 bits de los 32 totales.
Durante tu conexión a internet, tu proveedor te asigna un número IP. No importa el tipo de ordenador que poseas o la clase de conexión que tengas, si estás en internet, quiere decir que usas el protocolo de red TCP/IP, y la conexión de tu ordenador posee, en ese momento, un número IP único.
Tu ordenador recibe su IP de tu proveedor de acceso (ISP); cada proveedor de acceso dispone de un grupo de números IP registrados para proporcionar a sus clientes, cuya asignación viene regulada por diversas entidades internacionales: APNIC para Asia y Pacifico (www.apnic.net), RIPE para Europa, (www.ripe.net), y ARIN (www.arin.net), para América y parte de Asia. Estas agencias trabajan en colaboración con la agencia estadounidense Internet Assigned Numbers Authority (www.iana.org).
El proveedor puede asignarte un número ip de forma dinámica o estática. La dirección IP dinámica es la usual en las conexiones por modem; cada vez que un cliente llama a su proveedor, este le asigna una de sus ips durante esa conexión; cuando la llamada se corta, el proveedor la recupera y la tiene disponible para otro cliente. Por el contrario en las conexiones permanentes (adsl, por ejemplo) el proveedor suele (solía) asignar la ip de forma estática: cada cliente tiene una dirección ip fija.
DNS - Domain Names Service
El Servicio de Nombres de Dominio es un programa que se ejecuta diseminado en multitud de servidores de Internet (Servidores DNS) que proporciona traducción automática e instantánea entre nombres de dominio (www.loquesea.com) y direcciones IP (212.43.239.210). El propósito de esta traducción (o resolución) es permitir a los usuarios utilizar una dirección mas fácil de recordar, y el independizar el nombre de máquinas, servicios, direcciones de correo electrónico, etc. de las direcciones numéricas concretas que en un determinado momento puedan tener sus equipos (cambio de máquinas, de proveedores de acceso)
El DNS es una inmensa base de datos distribuida jerárquicamente por todo Internet; existen infinidad de servidores que interactuan entre sí para encontrar y facilitar a las aplicaciones que los consultan (navegadores, ftp, etc) la traducción de un nombre a su dirección de red IP asociada con la que poder efectuar la conexión deseada. Cada parte de la base de datos está replicada en al menos dos servidores, lo que asegura una debida redundancia.
Anteriormente, la asociación entre nombres y direcciones IP se hacia por medio de un listado mantenido centralmente en un único fichero (HOST.TXT) que debía ser constantemente actualizado con cada nuevo equipo conectado y que debía residir en todos y cada uno de los ordenadores conectados a Internet. El mantenimiento de este sistema se hizo inviable en cuanto el número de equipos conectados llegó a unos pocos miles a mediados de los años 80.
La finalidad del DNS es la de permitir la distribución tanto administrativa como técnica, del sistema de nombres de Internet, por medio de una ordenación jerárquica de dominios delegados. Los dominios son entidades administrativas cuyo propósito es subdividir la carga de gestión de un administrador central repartiéndola entre distintos subadministradores. Estos, a su vez, pueden repetir el proceso si el tamaño del dominio a administrar así lo aconseja, garantizandose así la identidad única de cualquier nombre del DNS que se forma por yuxtaposición (separada por puntos ".") de los distintos nombres de dominio de abajo a arriba en la jerarquía, hasta llegar al ultimo (denominado raíz del DNS o "."); por ejemplo: maquina.nivel3.nivel2.nivel1.
La asignación del dominio de primer nivel (por ejemplo, de cada país) es asignado por el Network Information Center (NIC) y es conocido y registrado internacionalmente. A su vez los dominios de cada país son administrados por una autoridad de éste formando el primer nivel de la jerarquía: son los "Top Level Domains" o TLD's, que son uno por país (es-nic en españa), dominios de 2 letras correspondientes al código ISO-3166 de cada territorio, más los dominios "especiales" de 3 letras: "edu", "com", "gov", "mil", "org", "int", "info" y "net".
Cada TLD dispone de sus propias normas acerca de quien puede registrar un dominio de segundo nivel, que dominios están permitidos, que procedimientos hay que seguir para registrar un dominio de segundo nivel, etc. El hecho de que alguien cumpla los requisitos para registrar un dominio bajo un TLD no implica que los cumpla para registrar ese u otro dominio bajo otro TLD.
Entre las funciones principales desempeñadas por el ES-NIC está la del registro de nombres de dominio de DNS de segundo nivel bajo "es" para su uso en Internet por organizaciones españolas.
Si deseas utilizar un servidor DNS para comprobar las equivalencias entre IP y nombre de dominio, puedes probar NSLookup.
MASCARA DE RED Y SUB-RED
Básicamente, mediante la máscara de red una computadora (principalmente la puerta de enlace,router...) podrá saber si debe enviar los datos dentro o fuera de las redes. Por ejemplo, si el router tiene la ip 192.168.1.1 y máscara de red 255.255.255.0, entiende que todo lo que se envía a una IP que empiece por 192.168.1 va para la red local y todo lo que va a otras ips, para fuera (internet, otra red local mayor...).
Supongamos que tenemos un rango de direcciones IP desde 10.0.0.0 hasta 10.255.255.255. Si todas ellas formaran parte de la misma red, su máscara de red sería: 255.0.0.0. También se puede escribir como 10.0.0.0/8
Como una máscara consiste en una seguidilla de unos consecutivos, y luego ceros (si los hay), los números permitidos para representar la secuencia son los siguientes: 0, 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254, y 255.
La representación utilizada se define colocando en 1 todos los bits de red (máscara natural) y en el caso de subredes, se coloca en 1 los bits de red y los bits de host usados por las subredes. Así, en esta forma de representación (10.0.0.0/8) el 8 sería la cantidad de bits puestos a 1 que contiene la máscara en binario, comenzando desde la izquierda. Para el ejemplo dado (/8), sería 11111111.00000000.00000000.00000000 y en su representación en decimal sería 255.0.0.0.
Una máscara de red representada en binario son 4 octetos de bits (11111111.11111111.11111111.11111111).
Ejemplo
8bit x 4 octetos = 32 bit. (11111111.11111111.11111111.11111111 = 255.255.255.255)
8bit x 3 octetos = 24 bit. (11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0)
8bit x 2 octetos = 16 bit. (11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0)
8bit x 1 octetos = 8 bit. (11111111.00000000.00000000.00000000 = 255.0.0.0)
En el ejemplo 10.0.0.0/8, según lo explicado anteriormente, indicaría que la máscara de red es 255.0.0.0
Las máscaras de redes , se utilizan como validación de direcciones realizando una operación ANDlógica entre la dirección IP y la máscara para validar al equipo, cosa que permite realizar una verificación de la dirección de la Red y con un OR y la máscara negada se obtiene la dirección del broadcasting.
Tabla de máscaras de red
MÁSCARAS DE RED
| Binario | Decimal | CIDES | Nº Hosts |
|
|---|
| 11111111.11111111.11111111.11111111 | 255.255.255.255 | /32 | 1 |
| 11111111.11111111.11111111.11111110 | 255.255.255.254 | /31 | 2 |
| 11111111.11111111.11111111.11111100 | 255.255.255.252 | /30 | 4 |
| 11111111.11111111.11111111.11111000 | 255.255.255.248 | /29 | 8 |
| 11111111.11111111.11111111.11110000 | 255.255.255.240 | /28 | 16 |
| 11111111.11111111.11111111.11100000 | 255.255.255.224 | /27 | 32 |
| 11111111.11111111.11111111.11000000 | 255.255.255.192 | /26 | 64 |
| 11111111.11111111.11111111.10000000 | 255.255.255.128 | /25 | 128 |
| 11111111.11111111.11111111.00000000 | 255.255.255.0 | /24 | 256 | C |
| 11111111.11111111.11111110.00000000 | 255.255.254.0 | /23 | 512 |
| 11111111.11111111.11111100.00000000 | 255.255.252.0 | /22 | 1024 |
| 11111111.11111111.11111000.00000000 | 255.255.248.0 | /21 | 2048 |
| 11111111.11111111.11110000.00000000 | 255.255.240.0 | /20 | 4096 |
| 11111111.11111111.11100000.00000000 | 255.255.224.0 | /19 | 8192 |
| 11111111.11111111.11000000.00000000 | 255.255.192.0 | /18 | 16384 |
| 11111111.11111111.10000000.00000000 | 255.255.128.0 | /17 | 32768 |
| 11111111.11111111.00000000.00000000 | 255.255.0.0 | /16 | 65536 | B |
| 11111111.11111110.00000000.00000000 | 255.254.0.0 | /15 | 131072 |
| 11111111.11111100.00000000.00000000 | 255.252.0.0 | /14 | 262144 |
| 11111111.11111000.00000000.00000000 | 255.248.0.0 | /13 | 524288 |
| 11111111.11110000.00000000.00000000 | 255.240.0.0 | /12 | 1048576 |
| 11111111.11100000.00000000.00000000 | 255.224.0.0 | /11 | 2097152 |
| 11111111.11000000.00000000.00000000 | 255.192.0.0 | /10 | 4194304 |
| 11111111.10000000.00000000.00000000 | 255.128.0.0 | /9 | 8388608 |
| 11111111.00000000.00000000.00000000 | 255.0.0.0 | /8 | 16777216 | A |
| 11111110.00000000.00000000.00000000 | 254.0.0.0 | /7 | 33554432 |
| 11111100.00000000.00000000.00000000 | 252.0.0.0 | /6 | 67108864 |
| 11111000.00000000.00000000.00000000 | 248.0.0.0 | /5 | 134217728 |
| 11110000.00000000.00000000.00000000 | 240.0.0.0 | /4 | 268435456 |
| 11100000.00000000.00000000.00000000 | 224.0.0.0 | /3 | 536870912 |
| 11000000.00000000.00000000.00000000 | 192.0.0.0 | /2 | 1073741824 |
| 10000000.00000000.00000000.00000000 | 128.0.0.0 | /1 | 2147483648 |
| 00000000.00000000.00000000.00000000 | 0. | /0 | 4294967296 |
Como se ve en el ejemplo anterior, la fila binaria de la máscara de sub-red determina que todas las IPs de esa sub-red incluido el Gateway deben ser iguales hasta la línea y distintas después de la linea. la dirección IP completa se calcula realizando un AND lógico sólo con aquellos bits que indique la máscara de sub-red (MS). El numero total de direcciones IP que tiene esa sub red es inversamente proporcional al numero de bits encendidos en la máscara de red. Esa sub-red suele llamarse LAN La puerta de enlace puede ser cualquier IP dentro de ese rango (sub-red) pero algunos adoptan la norma de que cumplan el que (IP & MS)+1 = GW (gateway, puerta de enlace). Algunos controladores de protocolo tcp/IP rechazan todos los paquetes que no cumplen esta norma. La puerta de enlace la utilizan los protocolos de tcp/IP para enviar aquellos paquetes cuyo destino se encuentra fuera del rango de la sub-red definida por la máscara de red (si el paquete va destinado a algún ordenador cuya IP se encuentre fuera del rango establecido por la máscara de red, utilizarán la puerta de enlace, que general mente es un router o enrutador que se encarga de enviarlos a otras redes .De esta manera se optimiza el trabajo que realiza el PC. A veces llamamos o confundi¡mos router con puerta de enlace: La puerta de enlace es en definitiva la direccion IP del router. Dirección que ha de estar dentro de la sub-red. La dirección IP del router se programa en el mismo router. La mayoría de los router vienen con una dirección de fábrica, modificable a través de un puerto serie o por red mediante http, telnet u otros protocolos. Esta dirección modificable es la puerta de enlace de la red. El router generalmente tiene dos direcciones IP, cada una en un rango distinto. Por ejemplo, una en el rango de una subred pequeña de 16 ordenadores y otra en otra sub-red más grande cuyo gateway o puerta de enlace nos da acceso a Internet. Sólo se ven entre sí los equipos de cada sub-red o aquellos que tengan enrutadores y puertas de enlace bien definidas para enviar paquetes y recibir respuestas. De este modo se forman y definen las rutas de comunicación entre ordenadores de distintas sub-redes. Los enrutadores además realizan varias funciones, entre ellas la denominada NAT, que consiste en llevar la cuenta del origen de los paquetes para que cuando lleguen las respuestas sean enviadas al ordenador que procede. Cuando un router comunica con un ISP o proveedor de servicios de Internet generalmente se les asigna una dirección pública o externa, la cual no es modificable sino asignada por la empresa suministradora (ISP) de ADSL/RDSI. En resumen, la máscara lo que determina es qué paquetes que circulan por la LAN se aceptan por algún ordenador de la LAN o y qué paquetes han de salir fuera de la LAN (por el router).
De esta manera, si se escribe en el navegador una IP: 182.23.112.9, el equipo enviará la petición web,ftp, etc) directa mente a la dirección especificada por la puerta de enlace (es decir, el router) ningún equipo de la sub-red (LAN) atenderá estos paquetes por no estar dentro de su sub-red (LAN).
En el ejemplo anterior, la máscara da 6 bits (los que quedan a 0, es decir, 64 posibilidades, no de 1 a 64 sino 64 posibilidades) para programar las IP y la puerta de enlace de la LAN, es decir, el último byte para la IP y la puerta de enlace, en nuestro ejemplo debería tomarse entre 10000000 y 10111111, es decir, entre 128 y 191. Lo normal es darle a la puerta de enlace (router) la dirección más baja, indicando que es el primer equipo que se instala en la LAN.
Hay ciertos programas (p.e. Ethereal) que programan la tarjeta en un modo llamado 'promiscuo' en el que se le dice a la tarjeta de red que no filtre los paquetes según la norma explicada, aceptando todos los paquetes para poder hacer un análisis del tráfico que circula por la subred y puede ser escuchado por el PC.
Las máscaras 255.0.0.0 (clase A), 255.255.0.0 (clase B) y 255.255.255.0 (clase C) suelen ser suficientes para la mayoría de las redes privadas. Sin embargo, las redes más pequeñas que podemos formar con estas máscaras son de 254 hosts y para el caso de direcciones públicas, su contratación tiene un coste alto. Por esta razón suele ser habitual dividir las redes públicas de clase C en subredes más pequeñas. A continuación se muestran las posibles divisiones de una red de clase C. La división de una red en sub-redes se conoce como subnetting.
Clases de máscaras en sub-redes
| Clase | Bits | IP Subred | IP Broadcast | Máscara en decimal | CIDR |
|---|
| A | 0 | 0.0.0.0 | 127.255.255.255 | 255.0.0.0 | /8 |
| B | 10 | 128.0.0.0 | 191.255.255.255 | 255.255.0.0 | /16 |
| C | 110 | 192.0.0.0 | 223.255.255.255 | 255.255.255.0 | /24 |
| D | 1110 | 224.0.0.0 | 239.255.255.255 | sin definir | sin definir |
| E | 1111 | 240.0.0.0 | 255.255.255.254 | sin definir | sin definir |
