6. Capa de Red#

6.1. ¿De qué va este tema?#

Conocer las funciones de servicios de la capa de red, y ver tres de los protocolos más habituales (IP, ARP e ICMP).

6.2. Clases#

Serán unas 12 sesiones de trabajo.

6.2.1. La capa de Red#

  • La Capa de Red . Que llegue la información a destino (no cercano):

    • Direccionar (a quien)

    • Enrutar (por donde)

  • Funciones:

    1. Establecer (o no) un circuito

    2. Direccionamiento Lógico

    3. Enrutamiento

    4. Control de Errores y Congestión

  • Tipos de Redes de Conmutación :

  • Tipos de Conexión:

    • Con Conexión (circuito virtual). Hay que conectarse (a nivel de red)

    • Sin Conexión (datagrama). El paquete lleva toda la información

  • Protocolos: IP, OSPF, ICMP, IGMP, ARP.

Actividad. Introducción al a capa de Red

  1. ¿A qué capas sirve la capa de Red?

  2. ¿A qué número corresponde la capa de red en el modelo ISO / OSI?

  3. ¿Y en el modelo TCP/IP?

  4. Internet es una red conmutada de …

  5. ADSL usa una red conmutada de …

  6. ¿Dime un protocolo de capa 3, que no se haya citado antes?

  7. RDSI es una red de tipo …

  8. ¿OSPF es un protocolo de enrutamiento o de direccionamiento?

  9. ¿Qué es un datagrama?

  10. ¿Qué es un circuito virtual)

6.2.2. El Protocolo de Internet: IP#

  • Protocolo de Internet (IP). Interconecta equipos en redes.

    1. Sin conexión y usando datagramas (fragmentación)

    2. Dice a donde (dirección IP) y la ruta (puerta enlace)

    3. No confiable (necesita TCP o UDP)

  • Paquetes/Datagramas: Fragmenta la información (si datagrama > MTU )

  • Versiones IP:

    1. IPv4 ( RFC 791). Lo más utilizado (y exprimido desde 1981)

    2. IPv6 ( RFC 2460). El futuro antiguo que nunca llega a todos (desde 1998)

    3. IPv4 vs IPv6

Actividad. Lectura superficial de RFCs

La idea es familiarizarse con la documentación oficial técnica (en inglés, pero hay traducción al español):

  1. IPv4 ( RFC 791)

  2. IPv6 ( RFC 2460)

6.2.3. El Datagrama IP#

  1. Cabecera IP (v4)

    ../_images/ip_header.png

  2. Descripción de los Campos (bloques 32 bits / 4 bytes)

    1. Versión, IHL, Tipo Servicio y Longitud Total

    2. Identificador, Flags y Posición de Fragmento

    3. TTL, Protocolo, Checksum

    4. Dirección IP (origen y destino)

    5. Opciones (con relleno o no)

  3. Encapsulamiento (P.ej IP -> Ethernet) por Fragmentación

Actividad. Captura de Tráfico IP

Revisar las tareas de Uso de Wireshark (Básico) prestando atención a los datos IP (cabecera y carga útil).

6.2.4. Análisis de Datagrama IP#

Actividad. Captura de Tráfico IP

Resolver las tareas sobre IP en Uso de Wireshark (Avanzado)

6.2.5. El Protocolo ARP#

  1. Protocolo ARP (RFC 826 )

    1. Entre Capa 2 (Enlace) y Capa 3 (Red). Las conecta.

    2. Busca la dirección física (MAC) de una lógica (IP)

    3. Construye la Tabla ARP

    4. Problemas Seguridad: ARP Spoofing / ARP Poisoning

  2. La Trama ARP

    1. Qué es y cómo funciona ARP

    2. Campos y Valores

    https://www.ionos.es/digitalguide/fileadmin/DigitalGuide/Screenshots/ES-Adress-Resolution-Protocol-ARP-1.PNG

  3. Usos específicos de técnicas similares a ARP:

    1. RARP (-> BOOTP -> DHCP) / inARP. Encuentra la MAC de una IP

    2. Proxy ARP : un equipo es intermediario de varios (une redes)

Actividad. Captura de Tráfico ARP

Revisar las tareas sobre ARP en Uso de Wireshark (Avanzado)

6.2.6. Simulación de protocolo ARP#

Gestión de la tabla ARP:

  1. Windows: arp

  2. Unix: arp

  3. Cisco iOS: show arp

Cómo funciona ARP:

Actividad. Usar un simulador para entender ARP

Simular una red que conecta dos subredes usando un Router 1941 con 2 puertos Gigabit

  • LAN1. Red Wifi con 2 Portátiles en Red 10.10.10.0/8 (WAP + Switch)

  • LAN2. Red Ethernet con 3 PCs en Red 172.16.31.0/16 (Switch)

Usar la red para entender:

  1. el funcionamiento de ARP

  2. ver cómo se construye la tabla ARP

  3. y consultarla

6.2.7. Protocolo ICMP#

  1. Protocolo ICMP (RFC 792 )

  2. Cómo funciona ICMP y para qué sirve

  3. Estructura ICMP y Mensajes de Control ( ICMP types ). Por ejemplo echo/echo reply

    ../_images/icmp_header.png

  4. ICMPv4 (RFC 792 ) vs ICMPv6 (RFC 4443)

Actividad. Análisis de Tráfico ICMP

Revisar las tareas sobre ICMP en Uso de Wireshark (Avanzado)

6.2.8. Diagnóstico de una Red#

  1. Verificación del Funcionamiento: comando ping

  2. Verificación del estado de la ruta y por donde pasa (hops): comando traceroute

Actividad. Uso de ping y traceroute

  1. Sobre la red de la clase pasada haz un ping a:

    1. Al mismo equipo

    2. A otro equipo de la misma red

    3. A la puerta de enlace

    4. A un equipo de otra red

  2. Y repite lo mismo pero haciendo traceroute (o tracert)

  3. Haz un ping a www.apuntesinformaticafp.com (y a www.google.es y a www.elmundo.es)

    1. ¿Sabes interpretar cada uno de los campos de respuesta?

    2. ¿Están operativos estos equipos (hosts)?

    3. ¿Puedes hacer un ping a un equipo que no esté operativo?

  4. Repite la operación, pero con traceroute (o tracert)

    1. ¿Tienen todos los mismos saltos?

    2. ¿Tienen todos la misma latencia?