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TCP es el acrónimo de Transmission Control Protocol (Protocolo de control de transmisión). Es un estándar de comunicaciones que permite que los programas de aplicación y los dispositivos intercambien mensajes a través de una red. Se utiliza para enviar paquetes a través de Internet.
TCP garantiza la integridad de los datos que se comunican a través de una red. Antes de transmitir datos, TCP establece una conexión entre un origen y su destino, que permanece activa hasta que comienza la comunicación. Luego divide grandes cantidades de datos en paquetes más pequeños, al tiempo que garantiza la entrega de un extremo a otro sin pérdida de datos.
IP es parte de un conjunto de protocolos de Internet, que también incluye el protocolo de control de transmisión. Juntos, estos dos se conocen como TCP/IP. El conjunto de protocolos de Internet rige las reglas para empaquetar, direccionar, transmitir, enrutar y recibir datos a través de redes.
El direccionamiento IP es un medio lógico de asignar direcciones a dispositivos en una red. Cada dispositivo conectado a Internet requiere una dirección IP única.
Una dirección IP tiene dos partes; una parte identifica el host, como una computadora u otro dispositivo, y la otra parte identifica la red a la que pertenece. TCP/IP utiliza una máscara de subred para separarlos.
Las direcciones IP vienen en 2 versiones: IPv4 e IPv6:
El Protocolo de Internet versión 4 (IPv4) define una dirección IP como un número de 32 bits. Sin embargo, debido al crecimiento de Internet y al agotamiento de las direcciones IPv4 disponibles, en 1998 se estandarizó una nueva versión de IP (IPv6), que utiliza 128 bits para la dirección IP. Sin embargo, en NetPractice sólo se utilizan direcciones IPv4.
Una dirección IP pública es una dirección IP a la que se puede acceder directamente a través de Internet y que su proveedor de servicios de Internet (ISP) asigna a su enrutador de red. Una dirección IP pública (o externa) le ayuda a conectarse a Internet desde dentro y fuera de su red.
Una dirección IP privada es una dirección que su enrutador de red asigna a su dispositivo. A cada dispositivo dentro de la misma red se le asigna una dirección IP privada única (a veces llamada dirección de red privada); así es como los dispositivos en la misma red interna se comunican entre sí.
Cuando una red está conectada a Internet, no puede utilizar una dirección IP de las direcciones IP privadas reservadas. Los siguientes rangos están reservados para direcciones IP privadas:
192.168.0.0 – 192.168.255.255 (65,536 dirección IP)
172.16.0.0 – 172.31.255.255 (1,048,576 dirección IP)
10.0.0.0 – 10.255.255.255 (16,777,216 dirección IP)
Una máscara de subred es una dirección de 32 bits (4 bytes) que se utiliza para distinguir entre una dirección de red y una dirección de host en la dirección IP. Define el rango de direcciones IP que se pueden utilizar dentro de una red o subred.
La Interfaz A1 anterior tiene las siguientes propiedades:
Dirección IP | 104.198.241.125
Máscara | 255.255.255.128Para determinar qué parte de la dirección IP es la dirección de red, debemos aplicar la máscara a la dirección IP. Primero conviertamos la máscara a su forma binaria:
Máscara | 11111111.11111111.11111111.10000000Los bits de una máscara que son 1 representan la dirección de red, mientras que los bits restantes de una máscara que son 0 representan la dirección del host. Ahora conviertamos la dirección IP a su forma binaria:
Dirección IP | 01101000.11000110.11110001.01111101
Máscara | 11111111.11111111.11111111.10000000Ahora podemos aplicar la máscara a la dirección IP a través de una operación AND bit a bit para encontrar la dirección de red de la IP:
Dirección de red | 01101000.11000110.11110001.00000000Lo que se traduce en una dirección de red de 104.198.241.0.
Para determinar qué direcciones de host podemos usar en nuestra red, tenemos que usar los bits de nuestra dirección IP dedicados a la dirección de host. Usemos nuestra dirección IP y máscara anteriores:
Dirección IP | 01101000.11000110.11110001.01111101
Máscara | 11111111.11111111.11111111.10000000El rango posible de nuestras direcciones de host se expresa a través de los últimos 7 bits de la máscara, que son todos 0. Por lo tanto, el rango de direcciones de host es:
BINARIO | 0000000 - 1111111
DECIMAL | 0 - 127Para obtener el rango de direcciones IP posibles para nuestra red, agregamos el rango de direcciones de host a la dirección de red. Nuestro rango de posibles direcciones IP pasa a ser 104.198.241.0 - 104.198.241.127.
SIN EMBARGO, los extremos del rango están reservados para usos específicos y no pueden usarse en una interfaz:
104.198.241.0 | Reservado para representar la dirección de red.
104.198.241.127 | Reservado como dirección de transmisión; Se utiliza para enviar paquetes a todos los hosts de una red.Por lo tanto, nuestro rango de IP real es 104.198.241.1 - 104.198.241.126, que podría haberse encontrado usando una calculadora de IP.
La máscara también se puede representar con el Classless Inter-Domain Routing (CIDR). Este formulario representa la máscara como una barra diagonal "/", seguida del número de bits que sirven como dirección de red.
Por lo tanto, la máscara en el ejemplo anterior de 255.255.255.128,es equivalente a una máscara de /25 usando la notación CIDR, ya que 25 bits de 32 bits representan la dirección de red.
Un switch (conmutador) conecta varios dispositivos en una sola red. A diferencia de un router (enrutador), el switch no tiene ninguna interfaz, ya que solo distribuye paquetes a su red local y no puede comunicarse directamente con una red fuera de la suya.
Así como el switch conecta varios dispositivos en una sola red, el router conecta varias redes juntas. El router tiene una interfaz para cada red a la que se conecta.
Dado que el router separa diferentes redes, el rango de posibles direcciones IP en una de sus interfaces no debe superponerse con el rango de sus otras interfaces. Una superposición en el rango de direcciones IP implicaría que las interfaces están en la misma red.
Una tabla de enrutamiento es una tabla de datos almacenada en un router o host de red que enumera las rutas a destinos de red particulares. En NetPractice, la tabla de enrutamiento consta de 2 elementos:
-
Destination: El destino especifica una dirección de red en la que un host es el destino final de los paquetes. La ruta
defaulto0.0.0.0/0, es la ruta que entra en vigor cuando no hay otra ruta disponible para una dirección IP de destino. La ruta predeterminada utilizará la dirección del siguiente salto para enviar los paquetes en su camino sin proporcionar un destino específico. La ruta predeterminada coincidirá con cualquier red. -
Next hop: El next hop (siguiente salto) se refiere al siguiente router más cercano por el que puede pasar un paquete. Es la dirección IP del siguiente router en el camino del paquete. Cada router mantiene su tabla de enrutamiento con una dirección de siguiente salto.
Nivel 1
1. Dado que el Cliente A y el Cliente B están en la misma red, su dirección IP debe representar la misma red de acuerdo con la máscara de subred.
La máscara de subred es 255.255.255.0, lo que significa que los primeros 3 bytes de la dirección IP representan la red y el cuarto byte representa el host. Como estamos en la misma red, sólo el host puede cambiar.
La solución será cualquier valor en el rango de 104.96.23.0 - 104.96.23.255 excluyendo los 3 siguientes:
- 104.96.23.0: El primer número en el rango de hosts (0 en este caso) representa la red y un host no puede utilizarlo.
- 104.96.23.255: El último número en el rango de hosts (255 en este caso) representa la dirección de transmisión.
- 104.96.23.12: Esta dirección ya la utiliza el host Cliente B.
2. El mismo razonamiento que 1., sin embargo, la máscara de subred es 255.255.0.0 en este caso. Los primeros 2 bytes de la dirección IP representarán la red; y los últimos 2 bytes, la dirección del host.
La solución será cualquier valor en el rango 211.191.0.0 - 211.191.255.255, excluyendo:
- 211.191.0.0: Representa la dirección de red.
- 211.191.255.255: Representa la dirección de transmisión.
- 211.191.89.75: Ya tomado por el host Cliente C.
Nivel 2
1. Dado que el Cliente B está en la misma red privada que el Cliente A, deben tener exactamente la misma máscara de subred.
La solución sólo puede ser 255.255.255.224.
2. Para comprender la máscara de subred de 255.255.255.224, veámosla en forma binaria, junto con la IP 192.168.20.222 del Cliente B:
Máscara: 11111111.11111111.11111111.11100000
IP: 11000000.10101000.00010100.11011101Todos estos 27 bits que representan la red deben permanecer iguales en las direcciones IP de los hosts de la misma red. Para obtener la respuesta, sólo podemos cambiar los últimos 5 bits.
La respuesta está en el rango de:
BIN: 11000000.10101000.00010100.11000000 - 11000000.10101000.00010100.11011111
o
DEC: 192.168.20.192 - 192.168.20.223Excluyendo:
- 11000000.10101000.00010100.11000000: Representa la dirección de red (observe los 0 en los últimos 5 bits).
- 11000000.10101000.00010100.11011111: Representa la dirección de transmisión (observe los 1 en los últimos 5 bits).
- 11000000.10101000.00010100.11011110: El Cliente B ya tiene esa dirección.
3. Aquí se presenta la notación de barra diagonal "/" para la máscara de subred en la Interfaz D1. Una máscara de subred de /30 significa que los primeros 30 bits de la dirección IP representan la dirección de red y los 2 bits restantes representan la dirección del host:
Máscara /30: 11111111.11111111.11111111.11111100Podemos ver que este número binario corresponde al decimal 255.255.255.252, por lo tanto es idéntico a la máscara que se encuentra en la Interfaz C1.
Las respuestas pueden ser entonces cualquier dirección, siempre que cumplan las siguientes condiciones:
- La dirección de red (primeros 30 bits) debe ser idéntica para Cliente D y Cliente C.
- Los bits del host (últimos 2 bits) no pueden ser todos 1 ni todos 0.
- Cliente D y Cliente C no tienen direcciones IP idénticas.
Nivel 3
Este ejercicio presenta el uso del switch (Switch S en este ejemplo). El switch vincula varios hosts de la misma red.
1. Cliente A, Cliente B y Cliente C están todos en la misma red. Por tanto, todos deben tener la misma máscara de subred. Dado que Cliente C ya tiene la máscara 255.255.255.128, la máscara para Interfaz B1 y para Interfaz A1 también será 255.255.255.128 (o en notación de barra diagonal: /25).
La dirección IP de Interfaz B1 y Interfaz C1 debe estar en el mismo rango de red que la IP del Cliente A. Este rango es:
104.198.241.0 - 104.198.241.128Nivel 4
Este ejercicio presenta el router (enrutador). El router se utiliza para vincular varias redes. Lo hace con el uso de múltiples interfaces (Interface R1, Interface R2 e Interface R3 en este ejemplo).
1. Dado que no se ingresa ninguna de las máscaras en Interfaz B1, Interfaz A1 e Interfaz R1, somos libres de elegir nuestra propia máscara de subred. Una máscara de /24 es ideal ya que nos deja con el cuarto byte completo para la dirección del host y no requiere cálculos binarios para encontrar el rango de posibles direcciones de host.
La dirección IP de Interfaz B1 y Interfaz R1 debe tener la misma dirección de red que la dirección IP de Interfaz A1. Con una subred de /24, el rango posible es:
85.17.5.0 - 85.17.5.255Tenga en cuenta que no interactuamos con el router Interface R2 y Interface R3, ya que ninguna de nuestras comunicaciones tenía que llegar a estos lados del router.
Nivel 5
Este nivel presenta rutas. Una ruta contiene 2 campos, el primero es el destino (destination) de los paquetes salientes, el segundo es el siguiente salto (next hop) de los paquetes.
El destino predeterminado es equivalente a 0.0.0.0/0, que enviará los paquetes indiscriminadamente a la primera dirección de red que encuentre. Una dirección de destino de 122.3.5.3/24 enviaría los paquetes a la red 122.3.5.0.
El **siguiente salto** es la dirección IP de la siguiente interfaz del router (o Internet) a la que la interfaz de la máquina actual debe enviar sus paquetes.
1. El Cliente A solo tiene 1 ruta a través de la cual puede enviar sus paquetes. No sirve de nada especificar un destino numerado. El destino predeterminado enviará los paquetes a la única ruta disponible.
La dirección del siguiente salto debe ser la dirección IP de la interfaz del siguiente router en el camino de los paquetes. La siguiente interfaz es Interfaz R1, con la dirección IP de 54.117.30.126. Tenga en cuenta que la siguiente interfaz no es Interfaz A1, ya que es la interfaz del propio remitente.
Nivel 6
Este nivel presenta Internet. Internet se comporta como un router. Sin embargo, si una interfaz está conectada directa o indirectamente a Internet, no puede tener una dirección IP en los siguientes rangos de IP privados reservados:
192.168.0.0 - 192.168.255.255 (65,536 IP addresses)
172.16.0.0 - 172.31.255.255 (1,048,576 IP addresses)
10.0.0.0 - 10.255.255.255 (16,777,216 IP addresses)1. El siguiente salto de Internet ya está ingresado y coincide con la dirección IP de la Interfaz R2. Por lo tanto sólo debemos preocuparnos del destino de Internet.
Internet debe enviar sus paquetes al Cliente A. Para hacerlo, el destino de Internet debe coincidir con la dirección de red del Cliente A. Busquemos la dirección de red del Cliente A:
La máscara del Cliente A es 255.255.255.128, que equivale a /25. Esto significa que los primeros 25 bits de su dirección IP son su dirección de red. Sabemos entonces que los primeros 3 bytes (24 bits) de su dirección IP forman parte de su dirección de red:
40.178.145.?Ahora sólo necesitamos saber si el bit 25 es un 1 o un 0.
Si convertimos el número 227 a binario, obtenemos "11100011". El primer dígito, que corresponde al bit 25, es un 1. Dado que solo el bit 25 es parte de la dirección de red y no los 7 bits restantes, obtenemos 10000000 para el último byte de la dirección de red, que es 128 en decimales.
La dirección de red completa es:
40.178.145.128Con un rango de 40.178.145.129 - 40.178.145.254 para sus direcciones de host.
Ya podemos poner esta dirección de 40.178.145.128 en el destino de Internet. El /25 que sigue a la dirección de destino representa la máscara aplicada a su dirección.
Un destino de 40.178.145.227/25 es equivalente a la dirección de destino 40.178.145.128/25, ya que la máscara de /25 convertirá todos los bits después del 25 a 0 para obtener la dirección de red del destino.
Nivel 7
Este nivel introduce el concepto de superposiciones (overlaps). El rango de direcciones IP de una red no debe superponerse al rango de direcciones IP de una red separada. Las redes están separadas por routers (enrutadores).
1. Contamos con 3 redes separadas:
- Entre Client A y Router R1.
- Entre Router R1 y Router R2.
- Entre Router R2 y Client C.
Para Interfaz A1, no podemos elegir nuestra dirección IP libremente ya que la IP de Interfaz R11 ya está ingresada. Además, si le damos una máscara de /24, el rango de direcciones IP se superpondrá con el rango de Interfaz R12, que ya está ingresado. Ambos estarían en el rango de 93.198.14.0 - 93.198.14.255.
Como necesitamos direcciones para 3 redes separadas, es conveniente dividir los últimos bytes de la dirección en 4 o más rangos de direcciones. Hacemos esto usando una máscara de /26 o superior. La máscara de /28 por ejemplo nos dará 16 rangos, de los cuales usamos los siguientes 3:
93.198.14.1 - 93.198.14.14 (Client A al Router R1)
93.198.14.65 - 93.198.14.78 (Router R1 al Router R2)
93.198.14.241 - 93.198.14.254 (Router R2 al Client C)Para calcular los posibles rangos de una máscara:
https://www.calculator.net/ip-subnet-calculator.html?cclass=any&csubnet=28&cip=93.198.14.2&ctype=ipv4&printit=0&x=97&y=13
Nivel 8
1. Los hosts Cliente C y Cliente D enviarán paquetes a Internet, luego Internet responderá enviando paquetes hasta el remitente inicial. Para enviar estos paquetes, Internet utiliza el destino 49.175.13.0/26 para enviar los paquetes a las redes en el rango de 49.175.13.0 - 49.175.13.63.
Todas las redes receptoras deben estar en este rango, sin superponerse entre sí.
2. En Interface R23 y Interface R22 usamos la máscara 255.255.255.240 (o /28), para dividir convenientemente el rango de /26 de la dirección de destino, en 4 rangos separados. Esta separación de 4 es necesaria ya que tenemos las siguientes 3 redes que no deben superponerse:
- Router R1 al Router R2.
- Router R2 al Client C.
- Router R2 al Client D.
A cada una de estas redes se le puede atribuir uno de los siguientes rangos de IP con una máscara de /28:
49.175.13.0 - 49.175.13.15
49.175.13.16 - 49.175.13.31
49.175.13.32 - 49.175.13.47
49.175.13.48 - 49.175.13.63Tenga en cuenta que la dirección de red (primera) y la dirección de transmisión (última) deben excluirse de cada rango.
3. El destino y el próximo salto de Internet ya están ingresados. Solo necesitamos ingresar el siguiente salto para el Router R2, que es la IP en la Interfaz R21.
Nivel 9
Este nivel es bastante sencillo ya que Internet inicialmente no envía sus paquetes a una red específica. Por lo tanto, no es necesario que las redes separadas compartan un rango de direcciones común. Sugeriría simplemente seguir los 6 objetivos del nivel uno por uno hasta completar el nivel.
Recuerde no utilizar las direcciones de red de los rangos de IP privados reservados.
1. El objetivo 3 establece que debemos conectar meson con internet. Luego, Internet tendrá que responder a meson, por lo que ingresamos la dirección de red de meson en el destino de Internet.
El objetivo 6 establece que debemos conectar cation con internet, por lo que ingresamos la dirección de red de cation en el destino de internet.
Es normal tener un campo vacío para el tercer destino de internet, y en el destino del Router R1. No es necesario completar todos los campos de las tablas de enrutamiento.
Nivel 10
En este nivel existen 4 redes diferentes:
- Router R1 al Switch S1
- Router R1 al Router R2
- Router R2 al Client H4
- Router R2 al Client H3
1. Internet debe poder enviar sus paquetes a todos los hosts, por lo que su destino debe cubrir el rango de redes de todos los hosts.
Interface R11 y Interface R13 ya tienen una dirección IP ingresada. Esta dirección IP sólo se diferencia en su último byte. La Interfaz R11 tiene como último byte 1 y la Interfaz R13 tiene como último byte 254. Para cubrir este amplio rango de direcciones IP, tomamos una máscara de /24 para el destino de Internet. Este destino cubrirá un rango de 70.101.30.0 - 70.101.30.255.
2. A la hora de elegir las direcciones IP debemos asegurarnos de 2 cosas:
- La dirección IP está cubierta por el destino internet.
- El rango de direcciones IP de las distintas redes no se superpone.
Con las direcciones IP ya ingresadas (atenuadas), examinemos los rangos cubiertos por las distintas redes:
- Router R1 al Switch S1 - Cubre el rango 70.101.30.0 - 70.101.30.127 (Máscara /25).
- Router R2 al Client H4 - Cubre el rango 70.101.30.128 - 70.101.30.191 (Máscara /26).
- Router R1 al Router R2 - Cubre el rango 70.101.30.252 - 70.101.30.255 (Máscara /30).
- Router R2 al Client H3 - ??? (Máscara ???).
Las únicas direcciones IP que quedan para la red "Router R2 to Client H3" son 70.101.30.192 - 70.101.30.251. Podemos elegir cualquier máscara que nos permita tomar 2 direcciones IP de ese rango para colocarlas en Interfaz R22 e Interfaz R31.