1. División de Host en grupos
1.1. A medida que crece el número de hosts de la red, se requiere más planificación para administrar y direccionar la red.
1.1.1. Agrupación de hosts de manera geográfica
1.1.1.1. El agrupamiento de hosts en la misma ubicación, como cada construcción en un campo o cada piso de un edificio de niveles múltiples, en redes separadas puede mejorar la administración y operación de la red.
1.1.2. Agrupación de hosts para propósitos específicos
1.1.2.1. A menudo podemos reducir el tráfico requerido por el uso de software y herramientas específicos, ubicando estos recursos de soporte en la red con los usuarios. El volumen del tráfico de datos de la red generado por las diferentes aplicaciones puede variar significativamente. Dividir redes basadas en el uso facilita la ubicación efectiva de los recursos de la red así como también el acceso autorizado a esos recursos.
1.1.3. Agrupación de hosts para propiedad
1.1.3.1. Utilizar una base organizacional (compañía, departamento) para crear redes ayuda a controlar el acceso a los dispositivos y datos como también a la administración de las redes. En una red grande, es mucho más difícil definir y limitar la responsabilidad para el personal de la red.
1.2. ¿Por qué separar hosts en redes?
1.2.1. Rendimiento
1.2.1.1. Grandes números de hosts conectados a una sola red pueden producir volúmenes de tráfico de datos que pueden extender, si no saturan, los recursos de red como la capacidad de ancho de banda y enrutamiento. La división de grandes redes para que los host que necesitan comunicarse estén agrupados reduce el tráfico a través de los internetworks.
1.2.2. Seguridad
1.2.2.1. Los dispositivos, servicios, comunicaciones y datos son propiedad de esos dueños de redes. Los dispositivos de red de otras compañías y organizaciones no necesitan conectarse a su red. La división de redes basada en la propiedad significa que el acceso a y desde los recursos externos de cada red pueden estar prohibidos, permitidos o monitoreados.
1.2.3. Administración de direcciones
1.2.3.1. Esperar que cada host conozca la dirección de cada uno de los otros hosts sería imponer una carga de procesamiento sobre estos dispositivos de red que degradarían gravemente su rendimiento. Dividir grandes redes para que estén agrupados los hosts que necesitan comunicarse, reduce la carga innecesaria de todos los hosts para conocer todas las direcciones.
1.2.4. Direccionamiento Jerárquico
1.2.4.1. Una dirección jerárquica identifica cada host de manera exclusiva. También tiene niveles que ayudan a enviar paquetes a través de internetworks, lo que permite que una red sea dividida en base a esos niveles. Para mantener las comunicaciones de datos entre redes por medio de internetworks, los esquemas de direccionamiento de capa de red son jerárquicos.
2. Parámetros de dispositivos: Cómo respaldar la comunicación fuera de nuestra red
2.1. No es factible para un host particular conocer la dirección de todos los dispositivos en Internet con los cuales puede tener que comunicarse. Para comunicarse con un dispositivo en otra red, un host usa la dirección de este 165ersión, o 165ersión por defecto, para enviar un paquete fuera de la red local,
3. Paquetes IP: Cómo llevar datos de extremo a extremo
3.1. Un paquete IP se construye en la Capa 3 para transportar el PDU de la Capa 4. Si el host de destino está en la misma red que el host de origen, el paquete se envía entre dos hosts en el medio local sin la necesidad de un router. Sin embargo, si el host de destino y el host de origen no están en la misma red, el paquete puede llevar una PDU de la capa de Transporte a través de muchas redes y muchos routers. Si es así, la información que contiene no está alterada por ningún router cuando se toman las decisiones de envío.
4. Gateway: La salida de nuestra red
4.1. El 169ersión, también conocido como 169ersión por defecto, es necesario para enviar un paquete fuera de la red local. Si la porción de red de la dirección de destino del paquete es diferente de la red del host de origen, el paquete tiene que hallar la salida fuera de la red original. Para esto, el paquete es enviado al 169ersión. Este 169ersión es una interfaz del router conectada a la red local. La interfaz del 170ersión tiene una dirección de capa de Red que concuerda con la dirección de red de los hosts. Los hosts están configurados para reconocer que la dirección es un 170ersión.
5. Ruta: el camino hacia una red
5.1. Una ruta para paquetes para destinos remotos se agrega usando la dirección de 171ersión por defecto como el siguiente salto. Aunque usualmente no se hace, un host puede tener también rutas agregadas manualmente a través de configuraciones.
6. Siguiente salto: Dónde se envía luego el paquete
6.1. Un siguiente salto es la dirección del dispositivo que procesará luego el paquete. Para un host en una red, la dirección de 175ersión por defecto (interfaz de router) es el siguiente salto para todos los paquetes destinados a otra red.
7. PROCESOS DE ENRUTAMIENTO: CÓMO COMPARTIR RUTAS
7.1. Protocolos de enrutamiento: Cómo compartir rutas
7.1.1. El enrutamiento requiere que cada salto o router a lo largo de las rutas hacia el destino del paquete tenga una ruta para reenviar el paquete. De otra manera, el paquete es descartado en ese salto. Cada router en una ruta no necesita una ruta hacia todas las redes. Sólo necesita conocer el siguiente salto en la ruta hacia la red de destino del paquete.
7.2. Enrutamiento estático
7.2.1. Las rutas a redes remotas con los siguientes saltos asociados se pueden configurar manualmente en el router. Una ruta default también puede ser configurada estáticamente. Si el router está conectado a otros routers, se requiere conocimiento de la estructura de internetworking.
7.3. Enrutamiento dinámico
7.3.1. No siempre es factible mantener la tabla de enrutamiento por configuración estática manual. Por eso, se utilizan los protocolos de enrutamiento dinámico. Los protocolos de enrutamiento son un conjunto de reglas por las que los routers comparten dinámicamente su información de enrutamiento
8. 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.
9. Procesos Básicos
9.1. Direccionamiento
9.1.1. Debe proveer un mecanismo para direccionar estos dispositivos finales. Si las secciones individuales de datos deben dirigirse a un dispositivo final, este dispositivo debe tener una dirección única
9.2. Encapsulación
9.2.1. Los dispositivos no deben ser identificados sólo con una dirección; las secciones individuales, las PDU de la capa de Red, deben, además, contener estas direcciones. La Capa 3 recibe la PDU de la Capa 4 y agrega un encabezado o etiqueta de Capa 3 para crear la PDU de la Capa 3.
9.3. Enrutamiento
9.3.1. Debe proveer los servicios para dirigir estos paquetes a su host destino. Los host de origen y destino no siempre están conectados a la misma red. En realidad, el paquete podría recorrer muchas redes diferentes. A lo largo de la ruta, cada paquete debe ser guiado a través de la red para que llegue a su destino final. Durante el enrutamiento a través de una internetwork, el paquete puede recorrer muchos dispositivos intermediarios.
9.4. Desencapsulamiento
9.4.1. 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 la dirección es correcta, el paquete es desencapsulado 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.
10. Protocolos de capa de Red
10.1. Versión 4 del Protocolo de Internet (Ipv4)
10.1.1. Es el único protocolo de Capa 3 que se utiliza para llevar datos de usuario a través de Internet y es el tema de CCNA.
10.1.1.1. Sin conexión: No establece conexión antes de enviar los paquetes de datos.
10.1.1.1.1. Las comunicaciones de datos sin conexión funcionan en base al mismo principio. Los paquetes IP se envían sin notificar al host final que están llegando. Como IP trabaja sin conexión, no requiere un intercambio inicial de información de control para establecer una conexión de extremo a extremo antes de que los paquetes sean enviados, ni requiere campos adicionales en el encabezado de la PDU para mantener esta conexión. Este proceso reduce en gran medida la sobrecarga del IP.
10.1.1.2. Máximo esfuerzo (no confiable): No se usan encabezados para garantizar la entrega de paquetes
10.1.1.2.1. No confiable significa simplemente que IP no tiene la capacidad de administrar ni recuperar paquetes no entregados o corruptos. Como los protocolos en otras capas pueden administrar la confiabilidad, se le permite a IP funcionar con mucha eficiencia en la capa de Red.
10.1.1.3. Medios independientes: Operan independientemente del medio que lleva los datos.
10.1.1.3.1. Es responsabilidad de la capa de Enlace de datos de OSI tomar un paquete IP y prepararlo para transmitirlo por el medio de comunicación. Esto significa que el transporte de paquetes IP no está limitado a un medio en particular.
10.1.2. Empaquetado de la PDU de la capa de Transporte
10.1.2.1. Ipv4 encapsula o empaqueta el datagrama o segmento de la capa de Transporte para que la red pueda entregarlo a su host de destino. La encapsulación de Ipv4 permanece en su lugar desde el momento en que el paquete deja la capa de Red del host de origen hasta que llega a la capa de Red del host de destino.
10.1.3. Encabezado de paquete IPv4
10.1.3.1. Dirección IP destino
10.1.3.1.1. El campo de Dirección IP destino contiene un valor binario de 32 bits que representa la dirección de host de capa de red de destino del paquete.
10.1.3.2. Dirección IP origen
10.1.3.2.1. El campo de Dirección IP origen contiene un valor binario de 32 bits que representa la dirección de host de capa de red de origen del paquete.
10.1.3.3. El tiempo de vida (TTL)
10.1.3.3.1. Es un valor binario de 8 bits que indica el tiempo remanente de “vida” del paquete. El valor TTL disminuye al menos en uno cada vez que el paquete es procesado por un router (es decir, en cada salto). Cuando el valor se vuelve cero, el router descarta o elimina el paquete y es eliminado del flujo de datos de la red.
10.1.3.4. Protocolo
10.1.3.4.1. Este valor binario de 8 bits indica el tipo de relleno de carga que el paquete traslada. El campo de protocolo permite a la Capa de red pasar los datos al protocolo apropiado de la capa superior.
10.1.3.5. Tipo de servicio
10.1.3.5.1. El campo de tipo de servicio contiene un valor binario de 8 bits que se usa para determinar la prioridad de cada paquete. Este valor permite aplicar un mecanismo de Calidad del Servicio (QoS) a paquetes de alta prioridad, como aquellos que llevan datos de voz en telefonía.
10.1.3.6. Desplazamiento de fragmentos
10.1.3.6.1. Un router puede tener que fragmentar un paquete cuando lo envía desde un medio a otro medio que tiene una MTU más pequeña. El paquete Ipv4 utiliza el campo Desplazamiento de fragmento y el señalizador MF en el encabezado IP para reconstruir el paquete cuando llega al host destino. El campo de desplazamiento del fragmento identifica el orden en el cual ubicar el fragmento del paquete en la reconstrucción.
10.2. Versión 6 del Protocolo de Internet (Ipv6)
10.2.1. La versión 6 de IP (Ipv6) está desarrollada y se implementa en algunas áreas. Ipv6 operará junto con el Ipv4 y puede reemplazarlo en el futuro.