Protocolos de Red y Comunicaciones (3/3)

Hola amigos, bienvenidos a esta tercera y última parte del capítulo tres, "Protocolos de Red y Comunicaciones", del curso CCNA 1 Introducción a Redes.

En esta ocasión, vamos a hablar acerca de la transferencia de datos en la red. Son unos cuantos conceptos nada más, es un video corto. Son unos cuantos conceptos que no vimos en la parte 1 y 2, o en el video 1 y 2 de este capítulo. ¡Bienvenidos!

[Música]

Y estoy seguro que a veces nos podemos preguntar el porqué podemos tener comunicaciones simultáneas en varias páginas web al mismo tiempo. O al mismo tiempo, mi hermano está jugando en el Xbox, mientras mi papá está viendo Netflix, y yo estoy bajando una página web en mi casa, y todos estamos teniendo diferentes comunicaciones a través de la red y hacia fuera de nuestra casa al mismo tiempo. Bueno, pues esto sucede porque existe lo que se conoce como segmentación de mensajes. A final de cuentas, se trata de una multiplicación, ¿qué es una multiplexación? Bueno, pues en el que diferentes comunicaciones, por ejemplo, aquí este señor está en una computadora, esta señorita está en otra, y existen esas dos comunicaciones al mismo tiempo en el mismo cable. Lo que va a pasar es que, como vimos en el video anterior, es de que los paquetes se van a segmentar y van a convertirse en segmentos que van a viajar por pedacitos a través de la red. Al ser segmentos, al ser pedacitos que viajan en la red, pueden intercalarse, ¿ok? Así como lo estamos viendo aquí, va a pasar uno verde, uno morado, uno verde, uno morado.

Además, esto nos permite tener otra cosa muy importante que se llama calidad de servicio. Calidad de servicio, que yo puedo identificar diferentes comunicaciones, diferentes flujos de comunicaciones y al mismo tiempo pueda darles prioridad. Por ejemplo, si uno de ellos es una llamada de voz, la llamada de voz es más sensible al retardo y quiero mandar más rápido sus paquetes de la llamada de voz que, por ejemplo, de un archivo que estoy bajando de alguna página. Ese, ese es altamente consumidor del ancho de banda, pero cuando estoy bajando un archivo de alguna página, yo puedo hacer que los paquetes viajen un poquito más lento para darle prioridad y paso a la comunicación de voz. Lo que esto, el hecho de poder meter varias comunicaciones en el mismo cable, se conoce como multiplexación.

Tal vez mencionamos en el video anterior acerca de los PDU, de Protocol Data Unit. Los PDU son la unidad mínima de información en cada capa. Esto significa que cada capa del modelo de TCP/IP o del modelo OSI va a tener su propio PDU. A nivel de la capa de aplicación, hablamos de datos. A nivel general, hablamos de datos, pero esto de datos está a nivel de las capas de aplicación. A nivel de la capa de transporte, nuestro PDU, nuestra unidad de información más pequeña, va a ser el segmento. El segmento va a tener su encabezado, va a ser la información de la aplicación más un encabezado. Este encabezado tiene puerto origen, puerto destino, con un número de paquete de un flujo y otros datos que, repito, vamos a ver en su momento más a detalle. Pero el segmento es los datos con su información del protocolo de capa de transporte. Ese es el PDU de la capa de transporte, es el segmento.

Después, el segmento se encapsula en un paquete. Ajá, ya lo expliqué en el video anterior. El segmento tal cual, con todo y su encabezado, se mete en un paquete en el área de datos del paquete IP. Y el paquete IP va a tener su encabezado propio, que va a contener direcciones IP de origen y de destino, entre otras cosas. Va a tener otras cosas ese encabezado. Pero el encabezado completo más el segmento que está en el área de datos del encabezado, perdón, del paquete, todo eso se llama paquete IP.

Y el paquete IP se va a meter en una trama. La trama va a tener en su área de datos todo el paquete IP con su encabezado y con todo. Y esa trama va a tener una colita, un trailer, que sirve para verificar que el paquete haya, que la trama haya llegado íntegra, y va a tener direcciones físicas que me sirven para comunicarme con los equipos que están en el mismo segmento de red que yo. Ok. Entonces, esa trama es el PDU de la capa de enlace de datos. El paquete es el PDU de la capa de red. El segmento es el PDU de la capa de transporte. Y el PDU de la capa física, de la capa más física, pues es bit. Ya dijimos en algún tema anterior que cuando hablamos de la codificación, que los ceros y unos yo los voy a representar mediante variaciones de voltaje o mediante señales de encendido y apagado en una fibra óptica o incluso con una lámpara a través de una montaña, no, este, como ejemplo burdo. Pero este, a final de cuentas, lo que te voy a transmitir mediante esas variaciones de voltaje van a ser ceros y unos. El significado que tú le des allá también es un acuerdo previo que tenemos para que lo que yo te diga sea lo que tú entendiste allá. A nivel de la capa física de un protocolo de unidad es bit.

Profundizando un poquito más en lo que son las direcciones de la capa de red, pues tenemos las direcciones IP. Podrían ser IP versión 4, sí, podría ser IP versión 6, y podrían ser direcciones de otro tipo de otro protocolo de la capa de red, sí, también. Pero hoy en día, solamente se utiliza IP versión 4 o IP versión 6. Ok. Entonces, ¿cómo son las direcciones de capa de red? Las direcciones lógicas. Los tiene en este aspecto. Son direcciones de 32 bits que se representan en código decimal y que están separadas por un punto cada octeto. El 192, en realidad, representa 8 bits. 192 es 11 y luego 6 ceros. Representa ese 192. Representa 8 bits, dos encendidos y 16 apagados. Luego 1.168.1.1 y 1.110 es cómo se representa una dirección IP. Pero en realidad, debemos de visualizar una dirección IP como una cadena de ceros y unos de tamaño 32. Ok. Tenemos la dirección IP origen y tenemos la dirección IP destino. Esto es parte del encabezado del PDU, paquete de datos, de el del modelo TCP/IP a nivel de la capa de red.

Las direcciones MAC están más afuera. Hay que recordar que las direcciones físicas se pegan en la trama. Yo agarro el paquete IP, lo meto en la trama y después esa trama tiene su propio, propio encabezado. Ok. Y ese encabezado tiene dirección de origen y destino. Fíjense como aquí dice Destination MAC, Source MAC. MAC es Network Interface Card o tarjeta de red del del equipo. A cada tarjeta de red de cada equipo, incluso los teléfonos smartphones, tienen una dirección de tarjeta de red. Ok. Esta dirección de tarjeta de red se le conoce como dirección física. En realidad, aquí no está representada ninguna de esas direcciones físicas o direcciones MAC, pero su aspecto es que son 48 bits representados en hexadecimal. Estas direcciones tienen la principal característica de que no las podemos cambiar porque están implementadas por hardware en los equipos, están quemadas en el chip, prácticamente, mientras que las direcciones IP son implementadas por software. Yo, el software es el que las pone, las asocia a mi tarjeta de red, a mi NIC, y también a nivel más lógico, pero esas son movibles. Yo con mi teléfono agarro una dirección IP cuando estoy en la calle, y cuando llego a mi casa agarro una diferente, y cuando llego a mi trabajo agarro una dirección IP diferente. Pero la dirección MAC es única, esa, esa no se mueve y eso me va a representar a mi equipo en cualquier red que yo me conecte. Es inamovible.

Cada dirección IP está compuesta por dos partes: la parte de red y la parte de host. Ok. Esto quiere decir que en la dirección IP, en la misma dirección está qué equipo soy y a qué red pertenezco. Veamos este ejemplo. Aquí voy a tomar el color verde para mostrarlo y que se vea mejor. En esta, esta computadora quiere bajar un archivo de este server que tiene archivos, que es un File Transfer Server, es un server que manda archivos. Esta PC1 quiere abrir un archivo de ese FTP server. Ok. Fíjense, cuando PC1 le habla al server para pedirle ese archivo, el paquete se conforma de esta forma. El paquete IP tiene una dirección origen. Esta dirección origen tiene una dirección 192.168.1.110, que es este señor. Ok. Pero fíjense bien, la parte de red es esta: 192.168.1, y la parte de host es 110. En este caso, lo que quiere decir es que todos los vecinos de la misma red van a empezar con 192.168.1. El 110, el 111, el 200, el 90. Todos ellos son vecinos de la misma red porque todos comparten este número igualito. Mientras el número de red sea igualito, quiere decir que cualquier otra dirección de host será mi vecino. Ok.

Entonces, fíjense aquí. Voy a borrar esto. Lo que estoy tratando de hacer es comunicarme de la dirección 110, que es este, a la dirección 9, que es este servidor. En pocas palabras, lo que voy a hacer es decirle, mándame un archivo, y en esa petición estoy aquí arriba en este encabezado. De hecho, es mándame este archivo está aquí en esto que dice data. Pero fíjense que recuerden que de acuerdo al encapsulamiento, ese paquete IP lo tengo que meter en una trama. Ya la trama le tengo que poner direcciones físicas. Ok. Entonces, fíjense como PC1 tiene una dirección física que tendría este aspecto. Son 48 bits expresados en hexadecimal. La dirección origen de la trama, entonces, tiene esta dirección. A quién le voy a hablar, le voy a hablar al server. Del server tiene esta dirección MAC. Ok. Entonces, en el campo dirección MAC destino tiene que estar esa dirección MAC. Ok. Muy bien. Ojo en esto. Si yo quiero hablar con ese server, le voy a poner su dirección MAC de él a nivel trama en el destino, y voy a poner su dirección IP a nivel paquete en dirección destino, y voy a poner las mías también como remitentes para que ese server sepa a quién contestar. Esta comunicación ocurre dentro de la misma red. ¿Por qué? Pues porque yo me doy cuenta por estos parámetros que el server al que le quiero hablar está en la misma red que yo, porque comparte conmigo estos números.

Pero, ¿qué tal cuando el dispositivo al que le quiero hablar se encuentra en otra red? Fíjense, cuando el dispositivo de destino, por ejemplo, este web server, tiene una dirección distinta, está al otro lado del mundo. Tal vez, imagínense que estos routers son los del proveedor de servicios y que ese web server se encuentra al otro lado del mundo. Ok. Fíjense bien. En este caso, tenemos que la dirección IP de origen es esta. Ok. Está la dirección IP de destino es esta. Fíjense bien como la parte de red es totalmente diferente a la parte de red mía. Ésta empieza con 192.168, y este empieza con 172.16. ¿Qué significa esto? Significa que el equipo de destino, como su parte de red no es igual que la mía, tengo que asumir que no es mi vecino. Ese equipo se encuentra en otra red y, repito, tal vez esté del otro lado del mundo. Cuando eso pasa, cuando el host quiere abrir una página web, del PC1 quiere abrir una página web que está en el web server, y se da cuenta de que ese web server se encuentra fuera de su red, entonces tiene que buscar a alguien más. Tiene que pedir los servicios de alguien más. Y es aquí donde entra el default gateway. El default gateway es mi router de la casa. Todos en casa tenemos un router. Bueno, pues es este, este señor que está aquí es el default gateway, es mi router casero, por ejemplo, o el default gateway o el router de la compañía o del corporativo. Pero esta interfaz está así, es mi vecina. Esa interfaz, de hecho, tiene la dirección 192.168.1.1, y es así, es mi vecina. Si yo comparo la parte de red con la mía, son igualitas. Ok. Ese señor se va a encargar de llevar mi paquete hasta el web server.

Entonces, ¿qué dirección MAC le debo de poner? Y eso es lo que quiero que se lleven de este de este video. Lo que quiero que se lleven de este video es que aquí, en este caso, la dirección MAC que debo ponerle es la origen, es la mía. Ok. Pero la MAC de destino es la de mi router. Ok. Lo que quiero que se lleven de este video es que la dirección MAC del web server que está del otro lado del mundo no me interesa. Las direcciones MAC o físicas son direcciones que me sirven para conectarme con hosts o equipos que están en la misma red que yo. Ok. No me va a servir para conectarme a alguien con alguien que está más allá de mi router. Para eso tengo las direcciones IP. A quién le va a importar la dirección MAC de este server, pues al último router al que es su default gateway de él. A él sí le va a importar esa MAC address, pero a mí no, ni siquiera a mi router.

Entonces, conclusión: las direcciones MAC son locales para comunicarme con él, con un salto o equipos que están a un salto mío, y las direcciones IP son mundiales. Bueno, pues te agradezco que hayas visto este video. Si esta información te sirvió, por favor, dale un like y suscríbete al canal activando la notificación de las notificaciones para que te enteres cada que subimos un video. Este fue el video 3 de 3 del capítulo 3 del curso CCNA 1 Introducción a Redes. Nos vemos en el siguiente. Gracias.