Preparación y Métodos de Transmisión de Paquetes en la Capa de Enlace de Datos

Preparación de Paquetes para la Transmisión en la Capa de Enlace de Datos

La capa de enlace de datos prepara los paquetes para su transporte a través de los medios locales. Esto se logra encapsulándolos con un encabezado y un tráiler para crear una trama.

Cuatro Métodos Generales de Acceso a los Medios en la Capa de Enlace de Datos

Métodos de Control de Acceso al Medio para Medios Compartidos

• Controlado: Cada nodo tiene su propio tiempo para utilizar el medio (ejemplo: topología de anillo).
• Limitado (Basado en Contención): Todos los nodos compiten por el uso del medio (ejemplo: topología de bus).

Control de Acceso al Medio en Conexiones Punto a Punto

• Half-duplex: El nodo solo puede transmitir o recibir, no simultáneamente. Se utiliza en enlaces de ancho de banda bajo y larga distancia.
• Full-duplex: El nodo puede transmitir y recibir al mismo tiempo. Se utiliza en enlaces de ancho de banda alto y larga distancia.

Similitudes y Diferencias entre Topologías Lógicas Multiacceso y Punto a Punto

Topología Lógica Multiacceso (TPM)

Permite que varios nodos se comuniquen utilizando los mismos medios compartidos.

Topología Lógica de Anillo (TP Anillo Lógica)

Cada nodo recibe una trama por turno. Si la trama no está direccionada a un nodo, este la pasa al siguiente nodo. Esta es una técnica de acceso por token.

Protocolos Comunes: PPP, Ethernet, HDLC, Frame Relay, ATM.

Diferencias entre Capa de Enlace y Capa de Red

Las direcciones de capa 3 (red) son jerárquicas, mientras que las direcciones físicas de capa de enlace no indican en qué red está ubicado el dispositivo.

Campos de las Tramas

• Iniciar trama
• Dirección de destino y origen
• Prioridad/Calidad de Servicio (QoS)
• Tipo
• Control de conexión lógico
• Control de enlace físico
• Campo de secuencia: Proporciona un resumen lógico del contenido de la trama.

Red IPv4

En una red IPv4, algunas porciones de los bits de orden superior representan la dirección de red. La capa 3 define una red como un grupo de hosts con patrones de bits idénticos en la porción de dirección de red de sus direcciones.

Tipos de Direcciones IPv4

• Dirección de red: La dirección con la cual se hace referencia a la red.
• Dirección de broadcast: Una dirección especial utilizada para enviar datos a todos los hosts de la red.
• Dirección de host: Las direcciones asignadas a los dispositivos finales de la red.

Formas de Comunicación en IPv4

• Unicast
• Broadcast
• Multicast

Direcciones Privadas IPv4

Las direcciones privadas permiten a los administradores de red asignar direcciones a aquellos hosts que no necesitan acceso a la Internet pública.

Rangos reservados para fines específicos en IPv4 (224.0.0.0 a 239.255.255.255).

Rangos de Direcciones Privadas:

• 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (10/8)
• 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (172.16.0.0/12)
• 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0/16)

Planificación y Documentación IPv4

Objetivos clave:

• Prevenir la duplicación de direcciones.
• Proporcionar y verificar el acceso.
• Controlar la seguridad y el rendimiento.

Asignación de Direcciones IPv4

• Estática: Servidores, impresoras, direcciones de gateway LAN en routers, etc.
• Dinámica (DHCP): Gran cantidad de computadoras para todos los fines y dispositivos finales, como teléfonos IP.

IPv6

Características principales:

• Manejo mejorado de paquetes.
• Mayor escalabilidad y duración.
• Mecanismos de QoS.
• Seguridad integrada.
• Direcciones de 128 bits.
• Formato de encabezado simple.

Máscara de Subred

Se utiliza para determinar la dirección de red o subred de una dirección IP.

Esquema de Direccionamiento IP

Criterios para la agrupación:

• Geográficamente.
• Propósitos específicos.
• Propiedad.

Herramientas de Diagnóstico: Ping y Traceroute

Ping

Usos comunes:

• Loopback.
• Ping a la gateway del host o de otro host de la misma red.
• Ping a un host en una red remota.

Traceroute

Traceroute es preferible a ping cuando no se puede acceder a una dirección remota y ping falla. Permite ver los saltos al destino y detectar dónde se encuentran las restricciones en la red.

ICMPv4

Funciones:

• Confirmación del host.
• Servicio o destino inalcanzable.
• Tiempo superado.
• Redirección de la ruta.
• Disminución de la velocidad de origen.

Importante: ICMP no hace que IP sea confiable.