Arquitectura TCP / IP

Aproximación al modelo de arquitectura de los protocolos TCP/IP

El modelo de arquitectura de estos protocolos es mas simple que el modelo OSI, como resultado de la agrupación de diversas capas en una sola o bien por no usar alguna de las capas propuestas en dicho modelo de referencia.

Así, por ejemplo, la capa de presentación desaparece pues las funciones a definir en ellas se incluyen en las propias aplicaciones. Lo mismo sucede con la capa de sesión, cuyas funciones son incorporadas a la capa de transporte en los protocolos TCP/IP. Finalmente la capa de enlace de datos no suele usarse en dicho paquete de protocolos.

De esta forma nos quedamos con una modelo en cuatro capas, tal y como se ve en la siguiente figura:

Al igual que en el modelo OSI, los datos descienden por la pila de protocolos en el sistema emisor y la escalan en el extremo receptor. Cada capa de la pila añade a los datos a enviar a la capa inferior, información de control para que el envío sea correcto. Esta información de control se denomina cabecera, pues se coloca precediendo a los datos. A la adición de esta información en cada capa se le denomina encapsulación. Cuando los datos se reciben tiene lugar el proceso inverso, es decir, según los datos ascienden por la pila, se van eliminando las cabeceras correspondientes.

Cada capa de la pila tiene su propia forma de entender los datos y, normalmente, una denominación especifica que podemos ver en la tabla siguiente. Sin embargo, todos son datos a transmitir, y los términos solo nos indican la interpretación que cada capa hace de los datos.

Manual para aprender a hacer subnetting

Aprende a hacer subnetting

Antes que nada tener claro que clase de red queremos hacer, clase A, B o C, la D es para multicast y la E experimental, así que solo se usa la A, B y C.

La clase A va desde 1 - 127

La clase B va desde 128 - 191

La clase C va desde 192 - 223

Direcciones ip por defecto

Clase A 10.0.0.0

Clase B 172.16.0.0

Clase C 192.168.0.0

Rango 

Clase A 0.0.0.0 - 127.255.255.255

Clase B 128.0.0.0  - 191.255.255.255

Clase C 192.0.0.0 - 223.255.255.255

Mascara de subred por defecto

Clase A 255.0.0.0

Clase B 255.255.0.0

Clase C 255.255.255.0

La función del subneting es dividir una red  física en subredes lógicas (redes mas pequeñas) para que cada una de estas trabajen a nivel envío y recepción de paquetes como una red individual, aunque todas pertenezcan a la misma red física y al mismo dominio.
El subneting permite una mejor administración, control del tráfico y seguridad al segmentar la red por función. También mejora la performance de la red al reducir el trafico de broadcast de nuestra red. Como desventaja su implementación desperdicia muchas direcciones, sobre todo en los enlaces seriales.

Dirección IP clase A, B, C, D y E

Las direcciones IP están  compuestas por 32 bits divididos en 4 octetos de 8 bits cada uno. A su vez, un bit o una secuencia de bits determinan la Clase a la que pertenece esa dirección IP.
Cada clase de una dirección de red determina una máscara por defecto, un rango IP, cantidad de redes y de hosts por red.

Convertir Bits en números decimales

Como seía casi imposible trabajar con direcciones de 32 bits, es necesario convertirlas en números decimales. En el proceso de conversión cada bit de un intervalo (8 bits) de una dirección IP, en caso de ser "1" tiene un valor de "2" elevado a la posición que ocupa ese bit en el octeto y luego se suman los resultados. Explicado parece medio engorroso pero son la tabla y los ejemplos se entiende mejor.

Calcular la cantidad de subredes y hots por subred

Cantidad de subredes es igual a: 2N - 2, donde "N" es el número de bits "robados" a la porción de host y "-2" por que la primera subred y la última subred no son utilizables ya que la primera esta reservada para la dirección de la red y la última para el broadcast.

Cantidad de hots por subred es igual a: 2M -2, donde "M" es el número de bits disponible en la porción de host y "-2" es debido a que toda la subred debe tener su propia dirección de red y su propia dirección de broadcast.

Hasta aquí la teoría básica. Una vez que comprendemos esto podemos empezar a subnetear. Como consejo os digo que os aprendais y asimileis la dinámica de este proceso ya que es fundamental.

Ahora el caso práctico

Dada la dirección IP Clase A 10.0.0.0/8 para una red, se nos pide que mediante subneteo obtengamos 7 subredes.

1) Adaptar la mascara de red por defecto a nuestras subredes

La máscara por defecto para la red es 10.0.0.0 es:

Mediante la formula  2N - 2, donde N es la cantidad de bits que tenemos que robarle a la porcion de host, adaptamos la máscara de red por defecto a la subred.

En este caso particular  2N - 2 = 7 ( o mayor) ya que nos pidieron que hagamos 7 subredes.

Una vez hecho el cálculo nos da que debemos robar 4 bits a la porción de host para hacer 7 subredes o más y que el total de subredes útiles va a ser de 14, es decir que van a quedar 7 libres para un futuro.

Tomando la mascara clase A por defecto, a la parte de red le agregaremos los 4 bits que le robamos a la porción de host reemplazandolos por "1" y así obtenemos 255.240.0.0

que es la mascara de subred que vamos a utilizar para todas nuestras subredes.

2) Obtener rango de subredes y cantidad de hosts

Para obtener las subredes se trabaja únicamente con la dirección IP de la red, en este caso 10.0.0.0 Para esto vamos a modificar el mismo octeto de bits (el segundo) que modificamos anteriormente en la mascara de red pero esta vez en la dirección IP.

Para obtener el rango hay varias formas, la que me parece más sencilla a mí es la de restarle a 256 el número de la máscara de subred adaptada, En este caso sería: 256 - 240 = 16, entonces 16 va a ser el rango entre cada subred.

* La primera y la última Subred no se asignan ya que contienen la dirección de red y broadcast de la red global.

** La primera y la última dirección IP de cada subred no se asignan ya que contienen la dirección de red y broadcast de la subred

Si queremos calcular cuantos host vamos a obtener por subred debemos aplicar la formula  2M -2, donde M es el número de bits disponible en la porción de host y -2 es debido a que toda la subred debe tener su propia dirección de red y su propia dirección de broadcast. En este caso seria: 

220 - 2 = 1.048.574 hots utilizables por subred.

Configuración de dirección IP en Linux

Como configurar nuestra dirección IP en Linux

De esta manera podemos poner nuestra dirección ip de manera estática y asignarnos una dirección ip y mascara de subred o ponerla de manera dinámica el servidor DHCP nos da la ip ya sea el router o el servidor.

Para activar el DHCP (dirección ip dinamica) obtenemos la ip de manera automatica, abrimos el terminal.

Y escribimos lo siguiente:

sudo nano /etc/network/interfaces

Ahora hay dentro escribimos lo siguiente y guardamos.

auto eth0
Iface eth0 inet dhcp

Ya tenemos nuestra dirección ip dinámica.

Para configurar una dirección ip estática abrimos el terminal y escribimos lo siguiente:

sudo nano /etc/network/interfaces

Ahora hay dentro escribimos lo siguiente y guardamos.

Iface eth0 inet static
address 192.168.0.120
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.0.1

Estas direcciones variaran dependiendo de como tengamos la red, dirección de puerta de enlace, etc.