redes

La capa de red
(Parte 1 de 3)

Redes de
Computadoras

Introducción a la capa de red

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Funciones de capa de red
La principal función es el enrutamiento
–

–

llevar paquetes de la fuente al destino, pasando por nodos
intermedios (e.g. enrutadores).
Existen diferentes algoritmos de enrutamiento.

Conecta en forma lógica
nodos remotos
–

Estos no están conectados por
unmismo enlace físico o de
capa 2.

Debe haber algún sistema
de direccionamiento.

Funciones de capa de red
Se transportan paquetes
desde un origen hasta
un destino.
Los protocolos de capa
de red están en cada
host y enrutador
(extremos y nodos
intermedios)

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Conmutación
Conmutación de circuitos
–

hosts conectados via enlace de capa 1 o 2 sobre demanda
(e.g. red telefónica)Conmutación de mensajes
–
–

modo store and forward
no hay uso paralelo de enlaces

Conmutación de paquetes
–
–

paquetes cortos de longitud variable (e.g. IP, X.25)
paquetes muy cortos de tamaño fijo (e.g. ATM)

Conmutación

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Conmutación de paquetes
Permite a mas usuarios usar la red
Ejemplo: enlace de 1 Mb
Cada usuario
–
–

100 Kb/s cuando esta “activo”
activo10% del tiempo

Conmutación de circuitos:
–

10 usuarios

Conmutación de paquetes:
–

Con 35 usuarios, probabilidad > 10 activos menor a .004

Servicio datagrama
Paquetes independientes
Dirección destino en cada paquete
El enrutador envía cada paquete al siguiente enrutador basado
en la dirección
No hay estado por flujo (flujo = grupo de paquetes con mismas
direcciones fuente ydestino)
Cada uno puede tomar rutas diferentes
Analogía: servicio postal, entrega de paquetes

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Servicio de circuito virtual
Establecimiento de conexión (y de ruta)
Secuenciamiento de paquetes
Dirección fuente requerida solo para la conexión
Cada paquete sigue la misma ruta
El switch mantiene información de estado (tabla de VCs)
Facilita garantías de QoS (Frame Relay, ATM)
Analogía:llamada telefónica

Circuitos virtuales
La trayectoria fuente-a-destino se comporta en forma
similar a un circuito telefónico
–
–

Alto desempeño
Acciones de la red a lo largo de trayectoria fuente-a-destino

cada paquete lleva identificador de VC (y no ID del
host destino)
cada enrutador/switch en la trayectoria mantiene un
“estado” para cada conexión que pasa
–

Recordar: laconexión en capa de transporte solo involucra
los extremos

recursos de enlace y enrutador (ancho de banda,
buffers) pueden dedicarse al VC
–
–

para obtener desempeño tipo circuito
pero… ¿qué tal del retardo de establecimiento?

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Conmutación

¿Red datagrama o VC?
Internet (datagrama)
Intercambio de datos entre
computadoras
–

servicio “elástico”, no requiere
tiempo estrictoen entrega de
datos

Sistemas extremos
“inteligentes” (computadoras)
–

–

pueden adaptar, realizar
control, recuperación de
errores
complejidad en los “extremos”,
simple en el centro de la red

Muchos tipos de enlaces
–
–

ATM (VC)
evolucion de la telefonía
conversación humana:
–
–

requerimientos de tiempo y
confiabilidad estrictos
se necesita servicio
garantizadoSistemas extremos
“tontos”
–
–

teléfonos, “videófonos”
complejidad dentro de la red

diferentes características
difícil tener servicio uniforme

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Protocolos de la pila TCP/IP

Address Resolution Protocol

7

Panorama general

Resolución de direcciones
Problema:
Las máquinas A y B quieren comunicarse.
Sus direcciones físicas son PA y PB.
Solo conocen la dirección IP dela otra (IA e
IB).
¿Cómo conocer la dirección física?

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Resolución de direcciones
El problema es básicamente encontrar una
función f eficiente:
PA = f(IA)
Solución posible: mapeo directo
–
–

Tabla relacionando PX con IX
Problemas en construir y mantener la tabla.

Resolución de direcciones
Otra solución es emplear un protocolo para
ligar direcciones dinámicamente.
Este es...