Ver el código de «Conceptos básicos de redes: OSI, TCP/IP, MAC, Enderezo IP, switch, router, porto, NAT, ...»

*Para configurar os interfaces de rede, neste curso, non é preciso dominar toda a pila de protocolos do estándar OSI (http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_OSI), mais si que hai que ter uns coñecementos básicos de enderezos MAC, IP, ponte (switch) e NAT.

*Para iso basearémonos no material de redes elaborado por:
*Profesor [[Usuario:Arribi|Jesús Arribi]]: [[Redes de área_local]]
*Profesores [[Usuario:Antonio|Antonio de Andrés Lema]] e [[Usuario:Carrion|Carlos Carrión Álvarez]]: [[Modelo OSI / TCP-IP]]

Para seguir este curso non é preciso dominar todo o material anterior. Co cal, irase indicando en cada momento que partes é necesario dominar para continuar co curso.

==Modelo de Referencia OSI==
*A continuación farase unha síntese do funcionamento do Modelo OSI.
*Para afondar no seu coñecemento indicaranse ao final enlaces para tal fin.


*Até o ano 84 cada fabricante de redes creaba os seus propios dispositivos de rede e os protocolos de comunicación  asociados a estes, de xeito que chegou un momento en que non se podían interconectar dispositivos de distintos fabricantes entre si, nin, ás veces, do mesmo fabricante.

*Para resolver ese problema a '''Organización de Estándares Internacionais''' ([http://es.wikipedia.org/wiki/Organizaci%C3%B3n_Internacional_de_Normalizaci%C3%B3n ISO]) creou o sistema de '''Interconexión de Sistemas Abertos''' (OSI: http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_OSI)

[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_23.JPG|700px]] 

*O modelo OSI ten sete niveis. Os principios para o establecemento dos sete niveis foron os seguintes:
#Un nivel crearase en situacións nas que se precise un grado diferente de abstracción.
#Cada nivel deberá efectuar unha función ben definida.
#A función que realizará cada nivel deberá seleccionarse coa intención de definir protocolos normalizados internacionalmente.
#Os límites dos niveis deberán seleccionarse tomando en conta a minimización de fluxo de información a través dos interfaces.
#O número de niveis deberá ser o suficientemente grande para que funcións diferentes non teñan que poñerse xuntas nun mesmo nivel e, por outra banda, tamén deberá ser o suficientemente pequeno para que a súa arquitectura non chegue a ser difícil de manexar.
*Observar como se chama a información que intercambia cada nivel co seu homólogo (bits, tramas, paquetes en OSI (datagramas en TCP/IP), etc).

===Similitudes co sistema postal===
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_24.JPG|700px]] 
*Observar a diferente percepción que teñen o emisor e o receptor dunha carta fronte ao que realmente acaece, para que esa carta viaxe dende un punto orixe ao punto destino.
*Observar como as funcións a realizar son distintas en cada nivel: oficina de correos, estación de tren, etc.

===Interfaces, servizos e entidades===
*'''Interface'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_25.JPG|700px]] 
*Un interface é o lugar entre dúas capas ou niveis polo cal intercambian información.


*'''Servizos'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_26.JPG|700px]] 
*Unha capa/nivel (N) ofrece uns servizos á capa superior (N+1)  e ao mesmo tempo usa os servizos da capa/nivel inferior (N-1)


[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_27.JPG|700px]] 
*Neste exemplo postal: unha oficina oferta varios servizos aos seus usuarios, ao mesmo tempo esta oficina usa servizos dunha capa inferior para poder levar a cabo as súas funcións.


*'''Entidades'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_28.JPG|700px]] 
*Na realidade, quen ofrece os servizos é un elemento dentro dunha capa, ese elemento chámase '''Entidade'''. Por exemplo, unha oficina de correos terá varias entidades ofrecendo diversos servizos (telegramas, paquetes, correo normal, etc). Cada entidade ten uns recursos asignados e unhas funcións claras. Ademais cada entidade ten un ou varios  '''SAPs''' (Punto de acceso ao servizo) distintos das outras entidades. Eses SAPs, nunha oficina de correo, son as ventaniñas do mostrador da oficina de correos. Por eses SAPs é por onde se ofrecen os servizos á capa superior, neste caso aos usuarios das oficinas de correos.

[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_29.JPG|700px]] 
*Exemplo da interrelación entre SAPs e Entidades.


*Exemplos en informática, vaise usar, por exemplo, o nivel de aplicación para explicalo:
**Un ordenador que sexa servidor WEB, DNS, DHCP, FTP, é o mesmo ordenador (é o equivalente a unha oficina de correos) pero el mesmo ten distintas entidades, cada unha realizando unha función distinta e cuns recursos propios (RAM, Disco, tarxetas de rede) e que esta ofrecendo os seus servizos neste caso por uns SAPs (interfaces) chamados '''portos''', por exemplo a ''"ventaniña"'' (porto, SAP, interface) pola que atende o servidor web ''chámase'' ''"porto 80"''. Cada un dos servizos anteriores ten asignado un porto: http://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Números_de_puerto .

===Intercambio de Información. Encapsulación===
*'''Entidade par''': dúas entidades que están na mesma capa, pero en distintos ordenadores.
*'''Intercambio de información:''' prodúcese entre entidades pares (por exemplo, un navegador web contra un servidor web, non un navegador web contra a tarxeta de rede)
*'''Protocolos''': rexen a forma en que se establece a comunicación entre entidades pares. O exemplo anterior sería o protocolo '''http''' (Hypertext Transfer Protocol http://es.wikipedia.org/wiki/Http).

[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_32.JPG|700px]] 
*Observar, no caso postal, que regras estableceron entre si cada par de "entidades pares", para levar a comunicación entre eles. Esas normas son os protocolos.


*'''Encapsulación'''
*Proceso polo que a unha entidade dunha capa (N) recolle a información dunha entidade do nivel superior (N+1) e ademais engádelle información propia da capa N para poder intercambiala coa súa entidade par e que esta poida procesala. Entre outras cousas engádelle o enderezo da entidade orixe e o enderezo da entidade destino do nivel N.

[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_30.JPG|700px]] 
*Observar como o obxecto da comunicación entre dúas persoas, unha carta, vaise encapsulando a medida que descende por cada una das capas. Ademais en cada capa engádense enderezos orixe e destino:
**O secretario do IES orixe introduce a carta nun sobre engade os enderezos orixe e destino finais (extremos).
**Na oficina postal orixe, o sobre métese nunha saca: enderezo oficina orixe e oficina destino (que pode ser a final ou unha intermedia)
*Na estación ferroviaria orixe, a saca métese nun vagón: estación orixe e estación destino (esta pode ser final ou unha intermedia)


[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_31.JPG|700px]] 
*Nos pasos intermedios vaise desencapsulando e volvendo a encapsular até chegar ao destino. No destino desencapsúlase: do vagón extráense as sacas que van para a oficina de correos. Da saca extráese o sobre/carta que vai para o IES de destino. No IES de destino o sobre/carta entrégaselle ao Secretario, e este ábrea finalmente. Dentro está a carta que lle enviou a súa entidade par do IES orixe.


[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_32.JPG|700px]] 
*Observar na imaxe como cada quen imaxina cal foi o proceso de intercambio de información.


[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_33.JPG|700px]] 
*Observar os dous procesos que se dan na imaxe:
*'''Proceso horizontal: intercambio de información''' entre entidades pares de equipos distintos, e observar estas dúas características importantes para este curso:
**As entidades pares da capa de enlace intercambian entre si '''tramas'''. Cada trama levará un enderezo orixe (MAC, que se verá despois) e outro de destino.
**As entidades pares do nivel de rede intercambian entre si '''paquetes'''. Cada paquete levara un enderezo orixe (IP, que se verá despois) e outro destino.
*'''Proceso vertical: encapsulación''' na mesma máquina. Observar como a '''Unidade de Datos do Protocolo''' se convirte nos '''datos''' ("na materia prima") do nivel inferior. E como en cada nivel engádese unha cabeceira (enderezos orixe e destino, entre outras cousas). Salvo no nivel 2 que se engade, tamén, unha cola, que é para que o destinatario poida detectar erros na transmisión.

[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_34.JPG|700px]] 

Esta imaxe amosa o proceso de comunicación entre o navegador web dun ordenador dunha aula (ordenador A, sala 1) co servidor web '''Terra'''. Observar todo o que ten que atravesar esa comunicación e cantos niveis ten cada un dos elementos que atravesa (no nivel 3 vaise falar de IPs, pois será o estándar que se usará no curso):
**'''Ordenador A''': ten 7 niveis. Ten, entre outras cousas, enderezo MAC (nivel 2) e IP (nivel 3).
**'''Hub sala 1''': ten só o primeiro nivel. NON ten enderezo MAC (nivel 2) e IP (nivel 3).
**'''Switch centro de datos''': ten só 2 niveis. Ten enderezo MAC (nivel 2) e NON IP (nivel 3).
**'''Router R''':  ten só 3 niveis. Ten enderezo MAC (nivel 2) e IP (nivel 3). 

[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_35.JPG|700px]] 

Esta imaxe resume algunhas das funcións máis importantes de cada unha das capas/niveis do modelo de referencia OSI.

=== Afondar máis nas xeneralidades do modelo OSI===
<div style="margin:0; background:#E6ECFF; font-size:100%; border:1px solid #cccccc; text-align:left; padding:0.2em 0.4em; -moz-border-radius:6px">[[Imagen:aprende.png|left]]'''INTERÉSACHE...'''
<br>

*2º Punto de [[Redes de área local]], isto é, [[Arquitecturas de protocolos]] do Profesor Arribi.
*[[Modelo OSI / TCP-IP#PDF Arquitectura de redes]]
*[[Modelo OSI / TCP-IP#PDF Modelo OSI - TCP/IP]] (Transparencias 23 a 35).


</div>

==Modelo TCP/IP==
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_74.JPG|700px]] 

O modelo TCP/IP (http://es.wikipedia.org/wiki/TCP/IP) é un exemplo dunha das implantacións reais do modelo de referencia OSI. A diferenza estriba en tódalas funcións das capas 5, 6 e 7 (Sesión, Presentación e Aplicación) xúntaas nunha soa capa chamada Aplicación.

Observar que os paquetes do modelo de referencia OSI chámanselle '''datagramas''' en TCP/IP, e as T-PDUs '''Segmentos'''. Aínda así esta moi estendido o uso de '''paquete IP''' para referirse ao datagrama.

A continuación vanse ver os conceptos básicos dos niveis de Enlace e Rede baixo o estándar TCP/IP.

=== Afondar máis nas xeneralidades do estándar TCP/IP===
<div style="margin:0; background:#E6ECFF; font-size:100%; border:1px solid #cccccc; text-align:left; padding:0.2em 0.4em; -moz-border-radius:6px">[[Imagen:aprende.png|left]]'''INTERÉSACHE...'''
<br>

*[[Redes de área local]]. 2º Punto, isto é, [[Arquitecturas de protocolos#TCP/IP, a pila de protocolos de Internet]] do Profesor Arribi.
</div>

==Nivel de enlace==
O que realmente interesa coñecer para este curso do nivel de enlace (http://es.wikipedia.org/wiki/Capa_de_enlace_de_datos) é o que son: as tramas, os enderezos MAC e o lonxe que pode chegar unha trama. Ao final poranse enlaces para afondar máis sobre o coñecemento do nivel de enlace.
 
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_37.JPG|700px]]

Esta imaxe é un resumo das funcións do nivel de enlace. Lembrar que está por enriba do nivel físico e por debaixo do nivel de rede.

*'''É moi importante notar que un nodo envía tramas (comunícase) a outro nodo adxacente do nivel 2. 
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_34.JPG|700px]]
*Observar o proceso global de comunicación entre extremo e extremo do ordenador A e o servidor web de Terra. As tramas do nivel de enlace de onde saen e a onde van?:
**No nivel de enlace do ordenador A constrúese a trama co orixe A e destino o router R. (para entender isto é preciso coñecer o funcionamento do protocolo ARP, do cal se porán enlaces para o seu coñecemento).
**O router R recibe a trama no seu nivel 2 do lado LAN,  súbea ao seu nivel de rede, logo do nivel de rede pásalla ao nivel de enlace do lado WAN e mándalla ao Router do ISP (Provedor dos servizos de internet).
** Observar que a trama non viaxa dende o extremo orixe ao extremo destino. Do mesmo xeito que unha saca con cartas para Nova York non viaxa de Santiago a Nova York, pois esa saca viaxará a Madrid, alí abrirana e sacarán as cartas que vaian para Nova York para outra saca e así por nodos intermedios até chegar unha saca a Nova York.
**'''Conclusión:''' no nivel de enlace o máis lonxe que pode chegar unha trama é a un equipo adxacente que estea na mesma rede LAN e sen un router polo medio, exemplo de destinos: outro ordenador, unha impresora, un router, etc. Pero esa trama non atravesa o router senón que neste é procesada e vólvese a xerar unha nova trama cun novo destino. Igual que no caso da saca anterior en Madrid.

===Formato da trama===
*O nivel 2 pode ser implantado por varios estándars: [http://es.wikipedia.org/wiki/Ethernet Ethernet], [http://es.wikipedia.org/wiki/Token_Ring Token Ring], [http://es.wikipedia.org/wiki/Token_Bus Token Bus], [http://es.wikipedia.org/wiki/FDDI FDDI], [http://es.wikipedia.org/wiki/Point-to-Point_Protocol PPP],[http://es.wikipedia.org/wiki/HDLC HDLC], etc, 
*Neste caso vaise estudar a trama Ethernet, pois son o tipo de tarxetas de rede máis estendidas e as que se usan hoxe en día en toda rede LAN. A filosofía dos demais estándars é semellante.

[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_43.JPG|700px]]

*A imaxe amosa os campos da trama que se intercambian dúas entidades pares da capa de enlace. Centrarémonos en 3 campos.
**'''Datos:''' é o paquete-ip do nivel de rede que se encapsula na trama.
**'''Enderezo destino:''' é o que se coñece como enderezo físico, pois vén gravado na propia tarxeta de rede. Este campo almacena o enderezo do destinatario da trama.
**'''Enderezo orixe:''' igual que no caso anterior, pero almacena o enderezo do emisor.
*A estes enderezos coñéceselles co nome de '''Enderezos MAC''', (Media Accces Control http://es.wikipedia.org/wiki/Direcci%C3%B3n_MAC).

[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_44.JPG|700px]]
*A imaxe describe o que é o Enderezo MAC.
*Lembra: para consultar o enderezo MAC:
**Windows: executar os comandos '''getmac''' ou '''ipconfig /all'''
**Linux: '''ifconfig'''.
**Lembra tamén que indican os 3 primeiros bytes.

===Electrónica de rede que permite intercambio de tramas===
*Os elementos '''hub''' e '''switch''', permiten o intercambio de tramas entre o orixe e o destino non modificando os campos orixe e destino da trama.
*Cales son as diferenzas entre eles?:


*'''Hub'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_71.JPG|700px]]
*Un hub (concentrador) é coma un arame todo o que recibe por un porto o reenvía por todos os demais, independentemente do destinatario.  Co cal está a molestar a aqueles que non son o destinatario.



*'''Switch, conmutador, ponte, bridge'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_72.JPG|700px]]
*Un switch trata de que todo o que reciba por un porto reenvialo por aquel porto polo que pode alcanzar ao destinatario. Para iso, xa é capaz de entender os campos da trama e aprender onde se atopan os distintos elementos a través do algoritmo de '''aprendizaxe cara atrás.'''
*É por iso que se di que un siwtch é de nivel 2, porque é capaz de entender os campos dunha trama.

=== Afondar máis no nivel de enlace===
<div style="margin:0; background:#E6ECFF; font-size:100%; border:1px solid #cccccc; text-align:left; padding:0.2em 0.4em; -moz-border-radius:6px">[[Imagen:aprende.png|left]]'''INTERÉSACHE...'''
<br>

*[[Redes de área local]]. Nivel de Enlace, isto é, [[O_nivel_de_enlace]] do Profesor Arribi.
*[[Modelo OSI / TCP-IP#PDF Modelo OSI - TCP/IP]] (Transparencias 37 a 73).
*[[Modelo OSI / TCP-IP#PDF Detección e corrección de erros]]

</div>

==Nivel de rede==
*O nivel de rede (http://es.wikipedia.org/wiki/Capa_de_red) que se vai estudar é o '''Protocolo de Internet versión 4''' (http://es.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocol) do estándar TCP/IP.


*Para situarse en contexto, observar que esa capa está por riba do nivel de enlace e por debaixo da de Transporte (TCP/UDP) co cal, a capa IP vai construír datagramas (paquetes-IP) cos segmentos que lle pasa a capa de transporte, e viceversa.
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_74.JPG|700px]]

===Formato dun datagrama, paquete-IP===
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_95.JPG|700px]]

*Como se pode observar cada liña do datagrama ten 32 bits.  O datagrama esta formado por dúas partes: '''datos''', que son os segmentos encapsulados da capa de transporte e por un '''encabezado'''. Para os obxectivos deste curso imos estudar só 2 campos do encabezado:
**'''Enderezo IP orixe''', son 32 bits que identifican ao equipo emisor.
**'''Enderezo IP destino''', igual que no caso anterior pero identifica ao equipo destinatario.
*Tanto emisor como receptor poden estar na mesma rede LAN ou separados por quilómetros, neste caso é cando é preciso o uso de '''routers''' (encamiñadores) que se se verán despois.


[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_34.JPG|700px]]
*Na imaxe pódese observar como os paquetes do ordenador A son enviados ao router R e este reenvíaos ao router do ISP (Provedor de servizos de internet) até que o datagrama chegue ao ordenador de Terra. Imos supoñer que non se usou NAT (que se verá despois), deste xeito o paquete que saíu de A é o mesmo que chegou ao ordenador de Terra, sen cambiar nin os enderezos-IP orixe nin destino, lembrar que no caso das tramas si cambiaban, cando atravesaba un router.

===Enderezos IP===
Imos estudar agora como se comportan eses 32 bits que identifican a un equipo no nivel 3 ou de rede: o enderezo IP (http://es.wikipedia.org/wiki/Dirección_IP)


*'''Enderezos IP'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_76.JPG|700px]]
*Observar como os 32 bits son divididos en 2 anacos:
**o primeiro anaco, identifica á '''rede IP''': aínda que 2 ordenadores estean conectados directamente entre si. Estes deben estar na mesma rede-IP para poder comunicarse entre si.
**o segundo anaco, identifica ao '''equipo''' dentro da rede-IP: dous equipos deben ter distinto identificador de equipo dentro da mesma rede-IP.
** 2 equipos poden ter o mesmo identificador de equipo, pero rede-IP distinta, deste xeito entre eles xa non hai comunicación. Para que se entenda, en Santiago de Compostela pode haber un número de teléfono (sen ter en conta o prefixo) igual a un de Cambados, pero os dous teñen prefixos distintos. E é así como se distinguen, grazas ao prefixo.
*Apreciar na imaxe o que significa que un equipo teña todo ceros ou todo uns no '''identificador de equipos'''.
*Observar, tamén, os tres tipos de enderezos privados que hai en cada clase de rede IP:
**Clase A: 10.0.0.0
**Clase B: de 172.16.0.0 a 172.31.0.0
**Clase C: 192.168.0.0 (a que usa todo mundo para uso privado, pero poderíanse usar calquera IP das de clase A ou B).



*'''Enderezos IP especiais'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_77.JPG|700px]]
*A imaxe amosa tipos especiais de enderezos IPs.

===Máscara de subrede===
Pero como saber que parte do Enderezo IP é identificador de rede e cal identificador de equipo?. Para iso están as máscaras (https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1scara_%28inform%C3%A1tica%29) de rede (ou subrede) (http://es.wikipedia.org/wiki/Dirección_IP#Máscara_de_subred)


[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_78.JPG|700px]]
*Lembra que a máscara tamén son 32 bits, e aqueles bits do lado esquerdo que estean a 1, están indicando o '''identificador de rede''' do Enderezo IP.


*'''A importancia da máscara'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_79.JPG|700px]]
*Observar como un equipo acha en que rede-IP está: facendo o AND binario da súa IP coa súa Máscara.
*Observar como un mesmo Enderezo-IP pode estar en redes-IP distintas se se cambia a máscara.
 

*'''Como saber se dous equipos (emisor e receptor) están na mesma rede?'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_80.JPG|700px]]
*O equipo emisor fai o AND binario da súa máscara coa seu propio enderezo-IP e por outro lado volve a facer o AND binario da súa máscara co enderezo-IP do destino. Pode suceder:
**Se os dous resultados coinciden e que os dous equipos están na mesma rede-IP.
**Se os dous resultados non coinciden é que están en redes-IP distintas e o equipo emisor o que debera facer é enviar o paquete-IP ao router que teña configurado para que sexa este quen o vaia encamiñando até atopar o destino.
*Observar con tranquilidade os dous exemplos desta imaxe, xa que usan máscaras que non son nin de clase A, nin B, nin C. Observar sobre todo o último exemplo, onde só se poden ter 2 equipos na rede 10.1.4.4/30.

===Electrónica de rede para intercambio de paquetes: routers/encamiñadores===
Os '''routers, roteadores ou encamiñadores''' (http://es.wikipedia.org/wiki/Router) úsanse para interconectar redes-IP distintas ou redes con tecnoloxías distintas, exemplo: ADSL e LAN. Pero en calquera caso a súa función é a mesma: encamiñar paquetes dende o orixe até o destino.

*'''Os routers como rotondas'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_81.JPG|700px]]
*Un router equivale a unha rotonda das estradas, que serve para encamiñar a tráfico cara ás distintas vías que une.


*'''Contexto dos routers'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_34.JPG|700px]]
*Cando calquera equipo da rede LAN (Sala 1, 2 e CPD) desexe comunicarse con outro equipo da rede LAN non vai precisar o router pois todos eles están na mesma rede LAN. Pero cando desexa comunicarse cun enderezo-IP do exterior o equipo emisor vai detectar que o orixe e o destino non están na mesma rede-IP (AND Binario) e por tanto o emisor enviará o paquete ao router R, para que este o encamiñe cara outro router até que o paquete acade o seu destino.


*A configuración dun router e o funcionamento da táboa de ruteo non se vai ver neste curso, pero a modo de exemplo, expóñense unhas imaxes do seu funcionamento e configuración. O que realmente interesa é ver como o emisor acha se o destinatario do paquete está ou non na mesma rede-IP ca el.
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_82.JPG|700px]]
*A imaxe amosa 4 redes-IP, 2 routers que as interconectan e a configuración IP de cada elemento da rede.

*Observar que fai o equipo A (sala 1) para enviarlle un paquete ao ordenador G (sala 4).
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_83.JPG|700px]]
*Tras a operación de AND binario, o ordenador A conclúe que o destino non está na mesma rede ca el. Terá que encamiñar o paquete a través do router R. Como?, Ben iso é fariña doutro costal. Nos enlaces do final pódese entender como.

===Relacionar enderezos-IPs con enderezos-MACs: ARP===
*Pero como fai un equipo cando pasa o paquete de nivel de rede (cos seus enderezos de orixe e destino) ao nivel de enlace para achar os enderezos MAC orixe e destino?. Para iso úsase o '''protocolo ARP''' (http://es.wikipedia.org/wiki/Address_Resolution_Protocol), é un pouco lioso, pero seguindo os números das imaxes pódese entender o seu funcionamento.

*Basicamente o funcionamento do protocolo ARP consiste en achar a MAC destino en función da IP destino, a saber:
** Se os enderezos IPs orixe e destino están na mesma rede-IP o protocolo tratará de achar a MAC destino do equipo de destino.
** Se os enderezos IPs orixe e destino NON están na mesma rede-IP o protocolo tratará de achar a MAC destino da porta de enlace (router ou gateway) que ten configurado o equipo emisor.
*En esencia o equipo emisor preguntará a todo equipo da rede LAN: ''"oíde, quen teña a IP X.Y.Z.T (IP do equipo destino ou do Router de saída do equipo emisor) que me diga cal é a súa MAC"''. E aquel equipo que a teña responderalle indicándolle a súa MAC.
*O equipo emisor unha vez que xa coñece a MAC asociada á IP de destino, pois garda esa asociación perante un tempo nunha táboa para que en futuras comunicacións non ter que andar a preguntar de novo: '''táboa cache ARP'''.



*As imaxes que se amosan a continuación desenvolven todo o proceso, nos dous casos: orixe e destino na mesma rede-IP e orixe e destino en distinta rede-IP.



*'''Funcionamento ARP: orixe e destino na mesma rede IP'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_92.JPG|700px]]
*Se se seguen os números en azul (1º, 2º, 3º, etc) pódese entender como se fai a resolución de enderezos.


*'''Funcionamento ARP: orixe e destino en distinta rede IP'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_93.JPG|700px]]
*Se se seguen os números en azul (1º, 2º, 3º, etc) pódese entender como se fai a resolución de enderezos.
*O funcionamento é semellante ao caso anterior, pero aquí o punto 3º é o que marca a diferenza, pois, neste caso, no canto de procurar a MAC do equipo destino hai que procurar a MAC do router 10.0.0.1.



*'''Os valores das táboas caché ARP unha vez que todos os equipos se comunicaron con todos'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_94.JPG|700px]]
*Observar como, por exemplo o ordenador A, como "moi lonxe" no nivel de enlace vaise comunicar co ordenador B ou o router R. Lembrar o caso anterior da saca de correos que saía de Santiago con cartas para Nova York.

=== Afondar máis no nivel de Rede===
<div style="margin:0; background:#E6ECFF; font-size:100%; border:1px solid #cccccc; text-align:left; padding:0.2em 0.4em; -moz-border-radius:6px">[[Imagen:aprende.png|left]]'''INTERÉSACHE...'''
<br>

*[[Redes de área local]]. Nivel de Rede, isto é, [[O_nivel_de_rede]] do Profesor Arribi.
*[[Modelo OSI / TCP-IP#PDF Modelo OSI - TCP/IP]] (Transparencias 74 a 99).

</div>

==Nivel transporte==
*Neste curso vaise estudar a capa de transporte, porque necesítase para entender NAT, que se verá a continuación. Verase o xusto e necesario do '''Protocolo da Capa de Transmisión ou TCP''' (http://es.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocol),  do estándar TCP/IP.


*'''TCP'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_100.JPG|700px]]
*É primeiro nivel que se considera '''extremo a extremo'''.
*Observar na imaxe, como o nivel de transporte só se ocupa de comunicacións entre entidades pares do orixe e destinatario reais da comunicación.


*'''Símil postal'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_32.JPG|700px]]
*É o equivalente ás dúas secretarias/secretarios que se comunican entre si, sen pensar en todas as vicisitudes polas que ten que pasar a carta/sobre.

*'''Contextualización da capa de transporte'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_101.JPG|700px]]
*Aínda que na capa de transporte do estándar TCP/IP hai dous protocolos: TCP e UDP (http://es.wikipedia.org/wiki/Udp), só nos centraremos no necesario do TCP.
*Observar como enriba da capa de transporte está a capa de '''Aplicación''', neste caso a capa de aplicación dun servidor.


===Portos e conexións===
*Os portos son os enderezos do nivel de transporte.
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_102.JPG|700px]]
*A imaxe amosa como un ordenador cliente ten abertos dous navegadores web, e cada un co seu porto asignado.
*Ademais os dous navegadores están conectados contra o mesmo servidor.
*Pero o servidor recibe as consultas do horóscopo de alguén que está no porto 1500 e as do tempo de alguén que está conectado no porto 1501.



*'''Conexión:''' con só a IP (orixe ou destino) ou o Porto (orixe ou destino) non é suficiente para identificar unha conexión, son necesarias os dous (IP, Porto), así na imaxe anterior hai dúas conexións:
**Horóscopo: (20.0.0.3, 1500) (213.4.130.50,80)
**Tempo: (20.0.0.3, 1501) (213.4.130.50,80) 
*Observar que as dúas conexións só se diferencian, neste exemplo, nos portos da aplicación cliente.


*'''Pero de onde saíu o porto 80?'''
*As aplicacións servidor soen estar escoitando as petición no que se denomina '''portos ben coñecidos''', por iso nun navegador web non se indica que nos desexamos conectar ao porto 80 do servidor web. Se non se indica o contrario o navegador web xa sabe que ese é o porto de destino (o porto 80).
*No seguinte enlace amósanse os '''portos ben coñecidos''' (http://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Lista_de_números_de_puerto):

===Segmento TCP===
*Un '''segmento TCP''' é o que intercambian dúas entidades pares da capa de transporte. 
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_107.JPG|700px]]
*Como toda unidade de datos ten: '''Cabeceira''' e datos, que é o que mandan as aplicacións.
*Como sempre imos centrarnos nos campos da cabeceira: '''Porto orixe e porto destino'''.
**Observar que cada un deles ten 16 bits, co cal pódense ter 65.535 portos.

=== Afondar máis no nivel de transporte===
<div style="margin:0; background:#E6ECFF; font-size:100%; border:1px solid #cccccc; text-align:left; padding:0.2em 0.4em; -moz-border-radius:6px">[[Imagen:aprende.png|left]]'''INTERÉSACHE...'''
<br>

*[[Redes de área local]]. Nivel de Rede, isto é, [[O_nivel_de_transporte]] do Profesor Arribi.
*[[Modelo OSI / TCP-IP#PDF Modelo OSI - TCP/IP]] (Transparencias 100 a 113).

</div>

==NAT, Network Address Traslation==
*Imaxinar un instituto con 200 ordenadores. Que IPs se lle poñen a eses 200 ordenadores para poder comunicarse entre eles e co resto de equipos do mundo?, '''públicas''' ou '''privadas'''?.
*Se se escolle públicas, hai que mercalas. E non hai IPs públicas para tódolos ordenadores que hai no mundo.


*Solución: poñer IPs privadas aos 200 ordenadores e ter un router, que terá dúas IPs:
**Unha '''privada''' para comunicarse cos 200 ordenadores
**'''Outra pública''' para comunicarse cos demais ordenadores do mundo.
**Pero ademais este router terá que facer a función de '''NAT''' (http://es.wikipedia.org/wiki/NAT), isto é, '''traducir os enderezos de rede''' dos equipos locais. Como?.
**Cada vez que un dos 200 ordenadores solicita unha conexión co exterior, esta conexión pasará polo router, e o router porase como se fora el quen fixera a petición ao exterior. O ordenador do exterior responderalle ao router e este ao ordenador interno.


*'''Símil centraliña de telefónica'''
**No exemplo anterior substituír o router por unha centraliña de teléfonos que ten un número de teléfono asociado, por exemplo: 981 111111
**Substituír agora os 200 ordenadores por 200 terminais (extensións) de teléfono nun edificio. Ben, esas 200 extensión poden comunicarse entre elas sen problemas, pero cando chaman a fóra, a centraliña ponse ela como se fose quen fixera a chamada, como se quen chamara en realidade fora o teléfono 981 111111 e non unha extensión dentro do edificio. A centraliña fai de intermediaria entre a extensión o número ao que se chama no exterior.


*A seguinte imaxe amosa como 2 equipos dunha LAN inician unha conexión contra dous servidores públicos. 
**'''Inicio da conexión'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_141.JPG|700px]]
*Observar a última conexión:
**O host local establece conexión co servidor FTP da USC: (10.0.0.5 : 1501) – (193.144.75.232 : 21)
**O Router almacena na súa táboa de NAT que a petición que fixo (10.0.0.5 : 1501) vai saír a internet como: (20.1.2.3 : 1503) – (193.144.75.232 : 21). Observar, o router púxose como emisor da comunicación.


**'''Resposta a conexión solicitada previamente'''
[[Image:Simulacion_Redes_TCPIP_142.JPG|700px]]
**Cando o servidor FTP da USC responda vai responderlle á IP pública do router (20.1.2.3 : 1503) e ao porto co que lle fixo a solicitude.
**Agora o router reenvíalle o paquete ao equipo da rede privada, a aquel que na táboa de NAT estaba asociado ao porto 1503, isto é, ao equipo 10.0.0.5 porto 1501.

==Material complementario==
Nos enlaces que se mencionaron ao principio hai información que complementa o visto nesta "mini-guía" de redes e que a amplía.
*Hai a maiores:
**Exames prototipo.
**Implantacións en sistemas operativos Windows e Linux.

Enlaces:
*[[Redes de área_local]] do profesor [[Usuario:Arribi|Jesús Arribi]]
*[[Instalación e mantemento de servizos de Internet]] do profesor [[Usuario:Arribi|Jesús Arribi]]
*[[Modelo OSI / TCP-IP]] dos profesores [[Usuario:Antonio|Antonio de Andrés Lema]] e [[Usuario:Carrion|Carlos Carrión Álvarez]]




-- [[Usuario:Antonio|Antonio de Andrés Lema]] e [[Usuario:Carrion|Carlos Carrión Álvarez]].