Dispositivos de Interconexion de redes LAN

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1 Dispositivos de Interconexion de redes LAN
En la creacion de interredes corporativas flexibles, es necesario frecuentemente interconectar redes de area local (LAN) individuales, tanto localmente, como usando enlaces de datos de redes WAN para cubrir grandes distancias. Entre los principales tipos de dispositivos de interconexion que son importantes en las redes corporativas actuales, ofreciendo comunicación entre segmentos de red de area local LAN, podemos nombrar a cinco: Repetidores Concentradores (HUB) Puentes Conmutadores Enrutadores

2 Dispositivos de Interconexion de redes LAN
En forma general se pueden diferenciar estos dispositivos desde un punto de vista del modelo OSI, de acuerdo a la capa en que cada uno de ellos establece una conexión LAN-a-LAN. Repetidores : Nivel 1 OSI Bridge o puentes : Nivel 2 Conmutadores : Nivel 2 y nivel 3 Enrutadores: Nivel 3

3 Repetidores Un repetidor permite construir un enlace de datos de red LAN que excede la longitud limite de un solo segmento de cable físico. Un repetidor recibe una señal de un segmento de cable y la retransmite, con su intensidad original, hacia uno o mas segmentos de cable. El numero de repetidores que se pueden conectar en cascada esta limitada generalmente por una tecnologia de red LAN particular.

4 Repetidores Un dispositivo que hace la funcion de repetidor opera en la capa fisica del modelo OSI y es TRANSPARENTE a todos los protocolos que operan en las capas situadas por encima de la capa fisica.

5 Repetidores El uso de un repetidor entre dos segmentos de cable de red LAN requiere que se use el mismo protocolo de capa fisica para el envio de las señales sobre todos los segmentos de cable, aunque los cables sean de diferentes caracteristicas fisicas . Los repetidores se usan para interconectar segmentos de cables situados relativamente cerca entre si. Los repetidores no se pueden usar para interconectar un enlace de datos de una red LAN con un enlace de datos de una red WAN.

6 Repetidores Un repetidor puede ser diseñado para soportar diferentes tipos de cables de red LAN en la misma red de area local, en la medida que los protocolos de capa física sean compatibles en todos los segmentos de cable

7 Concentradores (HUB) Estos dispositivos permiten la interconexión de diferentes estaciones y segmentos de red. Según su forma de trabajo los podemos subdividir en los siguientes tipos: Concentrador Simple Concentradores estáticos configurables Concentradores dinámicos

8 Concentradores (HUB) Concentrador simple Un concentrador simple proporciona una sola conexión a un segmento de medio de transmisión primario y a un número de puertos, cada uno de los cuales puede estar conectado a una sola estación mediante una conexión punto a punto.

9 Concentradores (HUB) Concentrador simple Un concentrador simple permite que un grupo de dispositivos puedan ser conectados a un solo punto tal como un gabinete de interconexión.

10 Concentradores (HUB) Concentrador simple Un concentrador puede ser usado en una LAN convencional para crear una estructura estrella en la cual el concentrador se encuentra en el centro de la misma. Estos son usados usualmente en redes que usan tecnología LAN convencional

11 Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables Este es un concentrador que permite que los segmentos de cable que terminan en los puertos del concentrador sean interconectados de diferentes maneras, dependiendo del tipo de configuración deseada. Estos son usados frecuentemente en la tecnología convencional de redes LAN para permitir que grupos de dispositivos sean configurados en diferentes grupos de trabajo. Existen varios concentradores del tipo configurable, los cuales proporcionan diversas capacidades.

12 Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables Existen tres propósitos principales para los que se usan este tipo de concentradores: Facilitar la realización de cambios de la configuración de redes LAN Incrementar el ancho de banda disponible para los equipos individuales dentro de la red LAN. Permitir el control del tráfico que fluye entre los grupos de trabajo dentro de la red LAN.

13 Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables Un concentrador configurable permite generalmente que el concentrador sea conectado a dos o más segmentos de medios de transmisión de red LAN primarios a través de un componente llamado panel de conexiones (backplane). El panel de conexiones es usado para controlar la manera en que los sistemas conectados a los puertos del concentrador son conectados a los segmentos de cable unidos al panel de conexiones.

14 Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables Existen tres tipos principales: 1.- Con módulo asignable; 2.- Con bancos de puertos asignables; y 3.- Con puertos asignables.

15 Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables con modulo asignable

16 Concentradores estáticos configurables con módulo asignable
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables con módulo asignable En la figura, cada concentrador conecta su conjunto de puertos a uno de los segmentos de medio de transmisión de red LAN en su panel de conexiónes. Cuando una señal se recibe por un puerto, ella es retransmitida a todos los otros puertos del módulo y al segmento de medio de transmisión primario al cual los puertos del módulo están conectados.

17 Concentradores estáticos configurables con módulo asignable
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables con módulo asignable Todos los dispositivos conectados al concentrador, y todos los dispositivos conectados al segmento del medio de transmisión primario, forman un grupo de trabajo. Esto permite aislar el trafico de un grupo de trabajo de otro grupo de trabajo

18 Concentradores estáticos configurables con módulo asignable
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables con módulo asignable Las estaciones conectadas directamente a un concentrador pueden ser cambiadas a un grupo de trabajo diferente cambiando la conexión dentro del concentrador a otros segmentos de medio de transmisión.primario

19 Concentradores estáticos configurables con módulo asignable
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables con módulo asignable La desventaja de este concentrador es que todos los dispositivos conectados directamente a los puertos del concentrador deben estar en el mismo grupo de trabajo, y todos, deben estar unidos al mismo segmento de medio de transmisión primario.

20 Concentradores estáticos configurables con módulo asignable
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables con módulo asignable La idea de esta segmentación es evitar que la performance de un segmento baje debido al exceso de tráfico por existir una gran cantidad de dispositivos conectados a él, lo que puede generar que la capacidad de transmisión sea excedida.

21 Concentradores estáticos configurables con módulo asignable
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables con módulo asignable Se pueden usar enrutadores o puentes para interconectar los segmentos de cable individuales entre sí, permitiendo que algún tipo de tráfico fluya de un segmento a otro en forma selectiva. Un enrutador proporciona una mayor aislación de tráfico que un Bridge.

22 Concentradores estáticos asignables con asignación de
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos asignables con asignación de bancos de puertos En este equipo los puertos son divididos en bancos permitiendo que cada banco de puertos sea conectado a un segmento primario diferente. Esto ofrece mayor flexibilidad para la formación de grupos de trabajo.

23 Concentradores estáticos asignables con asignación de
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos asignables con asignación de bancos de puertos Estos poseen paneles de conexión sofisticados que permiten que todos sus puertos sean asignados individualmente a segmentos primarios diferentes.

24 Concentradores (HUB) Observaciones La configuración de estos dispositivos es controlada físicamente a través de DIP Switches o uniones físicas (jumper), dentro del concentrador. En toros casos la configuración puede ser controlada a través de software de gestión de red.

25 Concentradores (HUB) Concentradores Dinámicos Estos son un alternativa a los concentradores estáticos, siendo capaces de cambiar la configuración automáticamente durante su operación. A estos se les llama generalmente conmutadores de red LAN (LAN Switches) o concentradores conmutadores. Estos son diseñados para proporcionar la flexibilidad de conmutación asociada generalmente con las redes ATM que usan tecnolgía de transmisión LAN convencional.

26 Bridge o Puentes Se usan típicamente en el ambiente de redes LAN convencionales para interconectar dos o más subredes LAN separadas. En lo esencial un puente envía tramas de una subred LAN a otra. Algunos toman conocimiento de la dirección de las estaciones que se pueden alcanzar en cada subred de enlace de datos que ellos unen, de modo que pueden enviar selectivamente el tráfico que necesita cruzar a través del puente.

27 Bridge o Puentes Este opera en la subcapa de Control de Acceso al Medio de la capa de Enlace de Datos y es transparente al software que opera en las capas por encima de la subcapa de Control de Acceso al Medio.

28 Bridge o Puentes Pueden interconectar redes que usan diferentes técnicas de TX y/o diferentes técnicas de control de acceso al medio. Así, un puente puede ser usado para interconectar una LAN Ethernet que usa cable coaxial con una LAN Ethernet que usa cable de pares trenzados. Estos extienden la longitud efectiva de una red LAN, permitiendo la conexión de estaciones que no pueden ser conectadas mediante repetidores.

29 Bridge o Puentes Igualmente, un par de puentes con una red WAN como enlace de datos entre ellos, pueden ser usados para interconectar dos o más redes LAN en diferentes localidades geográficas.

30 Bridge o Puentes El mecanismo que usan se denomina generalmente facilidad de almacenamiento y reenvío, pues las tramas son almacenadas temporalmente y luego enviadas a una estación en alguna otra red LAN Las redes interconectadas se consideran una sola subred. Para esto las direcciones de las estaciones en la subred debe ser única y deben usar el mismo formato de dirección de estación. Otra forma de denominar las redes conectadas a través de puentes es como LAN extendidas.

31 Bridge o Puentes Los puentes pueden hacer filtrado de tramas, determinando, basado en la dirección de destino de cada trama, si esta debe ser transmitida o no a través del puente a cualquier otro enlace al cual este conectado. Esto lo hacen basados en cualquiera de los campos de la Capa 2. El filtrado puede ser programado para rechazar todas las tramas emitidas desde una red en particular. Debido a que la información de la capa de Enlace de Datos incluye usualmente una referencia a un protocolo de capa superior, los puentes pueden filtrar este parámetro.

32 Bridge o Puentes Puentes locales y remotos

33 Bridge o Puentes Puentes locales: Los puentes locales proporcionan una conexión directa entre múltiples segmentos de red LAN en la misma área. Puentes remotos: Los puentes remotos conectan múltiples segmentos de red LAN en diferentes áreas, usualmente sobre redes portadoras que suministren líneas de telecomunicaciones.

34 Bridge o Puentes Puentes para redes homogéneas y heterogéneas:

35 Bridge o Puentes Puentes para redes homogéneas: Algunos puentes son puentes de MAC. Estos establecen la unión de puente entre redes homogéneas (por ejemplo, IEEE e IEEE 802.3). Otros puentes pueden efectuar la traducción entre diferentes protocolos de capa de enlace de datos (por ejemplo, IEEE e IEEE 802.5). Estos puentes se denominan puentes traductores (translation bridge). Esto no siempre es posible dado que una subred podría no soportar ciertos campos de trama y funciones de protocolos que si son soportados por la otra subred.

36 Bridge o Puentes Algoritmos de enrutamiento. De camino único (spanning tree algorthm) Con este algoritmo un puente toma conocimiento de las rutas apropiadas para enviar las tramas observando las transmisiones que tienen lugar en los enlaces de datos a los cuales el puente está conectado. El algoritmo permite determinar una estructura de árbol que se usa luego en una red LAN extendida en la cual sólo un trayecto conecta cualquier par de estaciones de ella. Si hay más de una ruta física entre las estaciones, sólo se usa el trayecto reflejado en la estructura de árbol

37 Bridge o Puentes Algoritmos de enrutamiento. Enrutamiento controlado por el sistema fuente (source routing) En este método se espera que cada estación conozca la ruta sobre la cuál enviar cada trama, y que incluya información de enrutamiento como parte de la trama. Ellos usan la información de enrutamiento para determinar si deben enviar o no la trama. Si una estación no conoce la ruta, la estación difunde tramas de descubrimiento de rutas (route discovery) sobre la LAN extendida y luego usa las respuestas que recibe de vuelta para determinar la ruta apropiada a usar.

38 Bridge o Puentes Puentes transparentes Se denominan así debido a que su presencia y operación es transparente a los host de la red. Cuando estos son encendidos, ellos toman conocimiento de la topología de la red mediante el análisis de la dirección de la fuente contenida en las tramas entrantes que provienen de todas las redes conectadas al puente.

39 Bridge o Puentes Puentes transparentes Si el puente ve una trama que llega por la línea 1 desde el host A, este concluye que al host A se puede llegar a través de la red conectada a la línea 1. Mediante este proceso los puentes construyen la tabla mostrada en la figura.

40 Bridge o Puentes Reglas seguidas por los puentes transparentes 1.- Si la dirección de la fuente y el destino de la trama pertenecen a la misma red LAN, la trama es descartada. 2.- Si la dirección de la fuente y el destino pertenecen a redes distintas, la trama es enviada por el puerto del puente que señala la tabla de asociaciones dirección de destino-puerto 3.- Si la localización del destino es desconocida, la trama es derramada por los puertos del puente, excepto por el puerto entrante. Las emisiones de difusión (broadcast) y multi dirigidas (multicast) son derramadas también de este modo

41 Bridge o Puentes Bucles La duplicidad de rutas se resuelve mediante el uso de los algoritmos de enrutamiento

42 Bridge o Puentes Formato de trama Los puentes transparentes intercambian mensajes de Configuracion y mensajes de cambios de topologia: Los mensajes de configuracion son enviados entre puentes para establecer una topologia de red. Los mensajes de cambio de topolgia son enviados despues que un cambio de topologia ha sido detectado, para indicar que el algoritmo STA debe ser nuevamente aplicado. Formato del mensaje de configuracion de un puente transparente

43 Bridge o Puentes Formato de trama Identificador del protocol: contiene valor cero Version: contiene valor cero Tipo de mensaje: contiene valor cero Bandera: un campo de 1 octeto, del cual sólo los 2 primeros bits son usados. El bit de cambio de topología (TC) señala un cambio en este sentido. El bit de asentimiento de cambio de topología (TCA:topology change acknoledgment) es colocado para asentir la recepción de un mensaje de configuración señalado con el bit TC

44 Bridge o Puentes Formato de trama Identificador de puente raíz: Identifica el puente raíz mediante el listado de sus 2 octetos de prioridad seguidos por su identificado de 6 octetos. Costo del trayecto: Contiene el costo del trayecto desde el puente que emite el mensaje de configuración hasta el puente raíz. Identificador del puente: Identifica la prioridad y el identificador del puente emisor del mensaje.

45 Bridge o Puentes Formato de trama Identificador del puerto: Identifica el puerto desde el cual el mensaje de configuración fue enviado. Este campo permite que los bucles creados por múltiples puentes conectados sean detectados y tratados. Antigüedad del mensaje: Especifica el tiempo transcurrido desde que el puente raíz emitió el mensaje de configuración sobre el cual está basado el actual mensaje de configuración.

46 Bridge o Puentes Formato de trama Antigüedad máxima: Indica cuando el actual mensaje de de configuración debiera ser eliminado. Periodicidad de señal Hello: Proporciona el periodo de tiempo entre los mensajes de configuración del puente raíz. Retardo de cambio de estado: Proporciona la longitud del periodo de tiempo que los puentes pueden esperar antes de pasar a un nuevo estado después de un cambio de topología de la red. Esto se debe a que es necesario esperar que todos los puentes realicen su cambio de topología.

47 Bridge o Puentes Formato de trama
Los mensajes de cambio de topología (para indicar que el algoritmo STA debe ser nuevamente aplicado), consiste sólo de 4 octetos. Estos incluyen un campo identificador de protocolo, fijado en cero, un campo de verisón, fijado en cero y un campo de tipo de mensaje el cual contiene el valor 128.

48 Conmutadores La tecnología de conmutación ha emergido como la heredera evolucionaria de las soluciones de interconexión de redes basadas en puentes. Esto se debe a un desempeño superior en cuanto a manejo de mayores caudales de datos (throuhput), densidad de puertas mas altas, costo mas bajo por puerta, y una mayor flexibilidad para adecuar sus funcionalidades a los requerimientos de la red. Indicaremos algunas de sus funcionalidades básicas

49 Conmutadores Los conmutadores (switching), son dispositivos de la capa de Enlace de Datos que, al igual que los Bridge, permiten que múltiples segmentos de red LAN sean interconectados dentro de una sola red mas grande. Al igual como sucede con los Bridge, los conmutadores reenvían y derraman tráfico basado en las direcciones MAC. Los conmutadores se diferencian de los puentes dado que son significativamente mas rápidos porque conmutan a nivel de hardware, mientras que los Bridge conmutan a nivel de software. Los conmutadores, además, pueden interconectar redes LAN con anchos de banda desiguales.

50 Conmutadores Así, una red LAN Ethernet de 10 Mbps y una red LAN Eth de 100 Mbps pueden ser conectadas usando un conmutador. Los switches pueden también soportar densidades de puertas mas altas que la de los Bridge. Incluso, algunos conmutadores pueden soportar conmutación del tipo matriz de puntos de cruce, reduciendo significativamente la latencia y los retardos en la red. Los Bridge soportan sólo conmutación de tráfico basado en store and forward, almacenamiento y reenvío.

51 Conmutadores Además, los conmutadores reducen las colisiones en segmentos de red porque pueden proporcionar un ancho de banda dedicado a cada uno de esos segmentos de red. Existen una gran variedad de conmutadores, incluyendo switches ATM, conmutadores LAN y varios tipos de switches WAN.

52 Conmutadores En la figura se muestra a múltiples redes usando una red vertebral (Backbone) basada en ATM, en la que se conmutan celdas a alta velocidad, sobre la cuál se soportan transmisiones de voz, video y datos. Backbone ATM

53 Conmutadores Los conmutadores LAN son usados para interconectar segmentos de red LAN, cual proporciona comunicación dedicada, libre de colisiones, lo cuál permite soportar múltiples conversaciones en forma simultánea. Estos conmutadores se diseñan para conmutar tramas de datos a altas velocidades, siendo los más comunes los switch LAN ETH. Sin embargo, los switch LAN tipo Token Ring y FDDI están alcanzando una mayor difusión a medida que crece el uso de este tipo de redes.

54 Conmutadores LA figura muestra una interconexión de una red LAN ETH de 10 Mbps con una LAN ETH de 100 Mbps.

55 Conmutadores De acuerdo con la Capa OSI en la cual ellos filtran y reenvían o conmutan las tramas, se pueden subdividir en 3 categorías: Conmutador LAN de Capa 2: Es operacionalmente similar a un puente multipuerto pero tiene una capacidad mucho más alta y soporta nuevas características como operación Full Duplex. Estos equipos realizan la conmutación y filtrado basados en la dirección de Control de Acceso al Medio (MAC), y al igual que los Bridge, son transparentes a los protocolos de red y a las aplicaciones de los usuarios.

56 Conmutadores Conmutador Lan de Capa 2 con características de Capa 3. Este puede tomar decisiones de conmutación basándose en mas información que la dirección de Control de Acceso al Medio de la Capa 2. Este conmutador puede incorporar algunas capacidades de control de tráfico de Capa 3, tales como gestión de tráfico de difusión y multi-dirigido (multicast), seguridad a través de listas de acceso y fragmentación IP.

57 Conmutadores Conmutador Multicapa: Este toma decisiones de conmutación y filtrado sobre la base de las direcciones de la capa de Enlace de Datos OSI (Capa 2) y Capa de Red OSI (Capa 3). Este tipo de conmutador decide dinámicamente ya sea conmutar (Capa 2) o enrutar (Capa 3) el tráfico entrante. Un switch LAN Multicapa conmuta tramas dentro de un grupo de trabajo y enruta tramas entre diferentes grupos de trabajo.

58 Conmutadores Conmutadores de redes de área local LAN Hay algunos objetivos básicos concernientes a comunicaciones de red LAN que se trata de lograr mediante el uso de la tecnología de conmutadores LAN: Incremento de ancho de banda promedio disponible por usuario; Comunicación simultánea libre de colisiones y Capacidad de establecer redes virtuales.

59 Conmutadores Conmutadores de redes de área local LAN Un conmutador LAN es un dispositivo que proporciona una mayor densidad de puertos a un costo más bajo que los Bridge tradicionales. Por esta razón, los Switch LAN pueden usarce en diseños de red que atienden menos usuarios por segmento, incrementando el ancho de banda disponible promedio por usuario. Esta tendencia se le conoce como microsegmentación.

60 Conmutadores Conmutadores de redes de área local LAN La tendencia a la microsegmentación permite crear segmentos privados o dedicados, es decir, un usuario por segmento. Cada usuario recibe acceso instantáneo a todo el ancho de banda y no tiene que competir por ese ancho de banda con otros usuarios. Como resultado de esto, no ocurren colisiones, lo cuál es un fenómeno normal en redes de medio compartido que emplean concentradores.

61 Conmutadores Conmutadores de redes de área local LAN Una capacidad adicional asociada frecuentemente con los Switch LAN son las redes virtuales y se refiere a la capacidad de asignar sistemas a dos o más subredes LAN lógicas, en que cada una mantiene su ancho de banda completo, sin cambiar físicamente las conexiones físicas de los sistemas. Algunos conmutadores permiten crear y reconfigurar redes LAN lógicas durante su operación usando software de gestión de red.

62 Conmutadores Conmutadores de redes de área local LAN

63 Conmutadores Conmutadores de redes de área local LAN Principios de la conmutación En general los switch LAN son similares a los Bridge transparentes en lo que respecta a funciones tales como aprender la topología de la red, reenviar las tramas y filtrar las tramas. Sin embargo, los conmutadores soportan varias características nuevas y únicas, tales como comunicaciones dedicada entre dispositivos, múltiples conversaciones simultáneas, comunicación full-duplex y adaptación a la tasa del medio de transmisión.

64 Conmutadores Conmutadores de redes de área local LAN Principios de la conmutación Los conmutadores LAN pueden ser caracterizados por el método de reenvío de paquetes que soportan, empleando dos modos de operación: Método de conmutación con almacenamiento y reenvío (Store an forward) Método de conmutación con matriz de puntos de cruce (Cross-point o cut-through)

65 Conmutadores Conmutadores de redes de área local LAN En el método store and forward el switch LAN copia las tramas entrantes completas en sus propias memorias internas de Store temporal (buffers), realiza un chequeo de errores y calcula el chequeo de redundancia cíclica (CRC). La trama es descartada si contiene un error CRC, o si es anómalamente corta (menor a 64 octetos incluyendo el campo CRC), o anómalamente larga (mas de 1518 octetos contando el campo CRC). Si la trama no contiene error, el switch busca la dirección destino en su tabla de conmutación, y determina la interfaz de salida. Luego envía la trama hacia su destino.

66 Conmutadores Conmutadores de redes de área local LAN Con el método de conmutación de puntos de cruce, el switch LAN copia sólo la dirección de destino (los 6 primeros octetos que siguen al preámbulo) en sus buffers internos, omitiendo la realización de un chequeo de errores. Luego busca la dirección de destino en su tabla de conmutación, determina la interfaz de salida, y reenvía la trama hacia su destino. Un conmutador de puntos de cruce proporciona una latencia o retardo reducido debido a que empieza a enviar la trama tan pronto como lee la dirección de destino y determina la interfaz de salida.

67 Conmutadores Conmutadores de redes de área local LAN El switch store and forward puede tener una mayor confiabilidad que uno de puntos de cruce, debido a que puede realizar un chequeo de errores de cada trama antes que sea enviada. Algunos switch soportan ambos métodos de operación y permiten que el administrador de la red elija una u otra forma de operación, dependiendo de los requerimientos de la red. En algunos casos un switch puede ser programado para realizar la conmutación con puntos de cruce en cada puerto hasta que se alcanza un umbral de error definido por el usuario, momento en que el switch cambia al método store and forward. Cuando la tasa de errores desciende bajo ese umbral cambia de método de nuevo.

68 Conmutadores Conmutadores de redes de área local LAN Formas de asignaciónde ancho de banda Conmutación simétrica: Proporciona un ancho de banda distribuido uniformemente a cada puerto. Conmutación asimétrica: Proporciona un ancho de banda diferente o desigual entre algunos puertos.

69 Enrutamiento Principios del Protocolo de Resolución de direcciones ARP El protocolo ARP es un protocolo de capa Baja que enlaza dinámicamente las direcciones físicas con las direcciones de interred. La solución permite agregar nuevas máquinas a la red sin necesidad de recompilar los códigos y sin requerir mantener una base de datos centralizada de mapeo de direcciones.

70 Enrutamiento Principios del Protocolo de Resolución de direcciones ARP

71 Principios del Protocolo de Resolución de direcciones ARP
Enrutamiento Principios del Protocolo de Resolución de direcciones ARP Cuando el Host A desea resolver la dirección IP IB, difunde un paquete especial en que consulta al host con dirección IP IB para que responda con su dirección física. PB.Todos los host reciben la consulta, pero sólo en host B reconoce su dirección IP y envía su respuesta con la dirección física.

72 Principios del Protocolo de Resolución de direcciones ARP
Enrutamiento Principios del Protocolo de Resolución de direcciones ARP Cuando el host A recibe la respuesta, envía la información usando la dirección física del host, aún cuando envíe un paquete del tipo Interred. Esta info se envía directamente desde el Host A al B. En definitiva, el protocolo ARP permite que un host busque la dirección física de un host objetivo en la misma red, dando sólo la IP del objetivo.

73 Principios del Protocolo de Resolución de direcciones ARP
Enrutamiento Principios del Protocolo de Resolución de direcciones ARP Dado lo costoso que es transmitir paquetes de difusión, los equipos normalmente mantienen una tabla ARP en la cuál tienen mapeada la tabla de direcciones de los host de una red local. Para esto usan una memoria del tipo cache. Todos los host son capaces de detectar los paquetes de difusión y respuesta del tipo ARP, actualizando sus tablas aun cuando la consulta inicial no sea realizada por alguno de ellos.

74 Enrutamiento Encapsulamiento e identificación de los mensajes ARP Los mensajes ARP son transportados en el campo de información de las tramas físicas. Para identificar la trama que que transporta un mensaje ARP, el emisor asigna un valor especial al tipo de en la cabecera de la trama y coloca el mensaje ARP en el campo de datos de la trama.

75 Enrutamiento Formato del mensaje ARP

76 Enrutamiento Determinación inicial de las direcciones de Interred. Los programas de aplicación usan siempre la dirección IP cuando especifican un destino. Los host y enrutadores deben usar direcciones físicas para enviar Datagramas a través de las redes subyacentes. Ellos usan esquemas de resolución como ARP para efectuar el enlazamiento entre direcciones IP y direcciones físicas. Usualmente la dirección IP la maneja la máquina en su memoria secundaria, de donde la rescata al momento de la inicialización.

77 Enrutamiento Determinación inicial de las direcciones de Interred. En algunos casos la dirección IP puede ser obtenida de uno o varios servidores a través de la misma red. Para ello en la etapa de inicialización el host fuente envía una solicitud de asignación de dirección en forma de consulta a un servidor y espera la respuesta. Tanto el host que envía la consulta, como el servidor que la responde, usan direcciones físicas durante este proceso.

78 Enrutamiento Direccionamiento de subred. El enrutamiento de subred es la técnica más ampliamente usada para posibilitar que una sola dirección de red cubra múltiples redes físicas. Esta técnica es la más general y ha sido estandarizada.Esto implica que el direccionamiento de subred es una parte requerida del direccionamiento IP.

79 Enrutamiento Direccionamiento de subred. Consideremos el ejemplo graficado. En el coexisten dos redes físicas y una sola red clase B.

80 Enrutamiento Direccionamiento de subred. Sólo los enrutadores locales saben que hay múltiples redes físicas y como enrutar el tráfico entre ellas; los enrutadores que pertenecen a otros sistemas autónomos enrutan el tráfico como si existiera una sola red física.

81 Enrutamiento Direccionamiento de subred. El enrutador acepta todo el tráfico dirigido a la dirección de red y elige una red física basándose en el tercer octeto de la dirección.

82 Direccionamiento de subred.
Enrutamiento Direccionamiento de subred. La elección del tercer octeto para diferenciar las redes físicas significa que el enrutador enviará el tráfico a una u otra red dependiendo de si el número que exista este octeto sea 1 ó 2. El cuarto octeto sirve para identificar los host dentro de cada red física.

83 Enrutamiento Direccionamiento de subred. En el ejemplo se ha elegido usar un octeto de la porción local para identificar una red física y el otro octeto para identificar los host dentro de la red.

84 Enrutamiento Direccionamiento de subred. Este esquema da como resultado un modo de direccionamiento del tipo jerárquico, en el cual el nivel superior de la jerarquía usa dos octetos cuando realiza el enrutamiento, y el siguiente nivel usa un octeto adicional. El nivel inferior, es decir la red física, usa la dirección de red completa. La ventaja de este esquema para los enrutadores, es que no necesita saber muchos detalles de los destinos distante, pero si necesita saber de los destinos locales.

85 Enrutamiento Direccionamiento de subred. Este esquema da como resultado un modo de direccionamiento del tipo jerárquico, en el cual el nivel superior de la jerarquía usa dos octetos cuando realiza el enrutamiento, y el siguiente nivel usa un octeto adicional. El nivel inferior, es decir la red física, usa la dirección de red completa. La ventaja de este esquema para los enrutadores, es que no necesita saber muchos detalles de los destinos distante, pero si necesita saber de los destinos locales.

86 Enrutamiento Mantenimiento de las máscaras de subred. Esto se refiere a dos aspectos: 1.- La propagación de las máscaras hacia los host: Un host puede obtener la subred de una red dada enviando una consulta de máscara de subred dentro de un mensaje del protocolo ICMP (Internet control message protocol), a un enrutador en esa red. La consulta puede ser difundida si el host no conoce la dirección específica de un enrutador. Sin embargo, no existe un protocolo estandar para propagar la consulta de un enrutador a otro.

87 Enrutamiento Mantenimiento de las máscaras de subred. 2.- La asignación de las máscaras: Al realizar la asignación de máscaras de subred se debe tener en cuenta el balanceo del tamaño de las redes, los números de redes físicas, el crecimiento esperado y la facilidad de mantenimiento.

88 Principios del enrutamiento en subredes
2.- La asignación de las máscaras: Al realizar la asignación de máscaras de subred se debe tener en cuenta el balanceo del tamaño de las redes, los números de redes físicas, el crecimiento esperado y la facilidad de mantenimiento. Basados en esto se sugiere lo siguiente: Todas las subredes de una dirección IP deben ser contiguas, Las máscaras de subredes deben ser uniformes a través de toda las redes, Todas las máquinas deben participar en el enrutamiento de subred.