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# 2.4 - Capa 3 (Capa de Red)

## Capa de Red

La capa 3 del modelo OSI cubre varios aspectos, entre ellos:

* Direccionamiento Lógico
* Switching
* Descubrimiento y Selección de ruta
* Servicios de Conexión
* Uso del ancho de banda
* Estrategia de Multiplexación
* Internet Control Message Protocol (ICMP)

<figure><img src="https://1668154188-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FKyoEXmY0jfChHS8PdGMX%2Fuploads%2FtIRVfw9Vjw1uE8Du2ZZv%2Fimage.png?alt=media&amp;token=ef526079-66be-4ef1-870a-d8eb581258ac" alt=""><figcaption></figcaption></figure>

En esta capa, nos ocupamos del enrutamiento.\
Esta Capa es todo sobre como se reenvía el tráfico, a lo cual hacemos referencia como enrutamiento utilizando direcciones lógicas.&#x20;

Por ejemplo, nuestra computadora posee una dirección IP, y esta dirección puede ser tanto IPv4 como IPv6, o ambas. Ambos protocolos (IPv4 e IPv6) son considerados protocolos de capa 3.

### Direccionamiento Lógico

* A lo largo de los años existieron una variedad de protocolos enrutados (por ejemplo, AppleTalk e IPX), los cuales tienen sus propios esquemas de direccionamiento lógico, pero por mucho, el protocolo enrutado más ampliamente desplegado es el Protocolo de Internet (IP). Lo que hay que recordar es que <mark style="color:blue;">**IP no es el único protocolo de Capa 3**</mark>, sino que hay otros protocolos que podemos utilizar. IP solo es el protocolo mas común.
* El protocolo IP (Internet Protocol) existe en 2 variantes: <mark style="color:blue;">**IPv4 e IPv6**</mark>.
* Mientras que la capa de enlace de datos utiliza direcciones físicas para tomar decisiones de reenvío, <mark style="color:blue;">**la capa de red utiliza direcciones lógicas**</mark> para tomar decisiones de reenvío.

### Switching

* El término conmutación se asocia a menudo con las tecnologías de Capa 2; sin embargo, el concepto de conmutación también existe en la Capa 3. La conmutación (switching), en su esencia, consiste en <mark style="color:blue;">**tomar decisiones sobre cómo deben reenviarse los datos**</mark>.
* Para tomar estas decisiones, existen 3 formas principales de hacerlo:

  * <mark style="color:red;">**Conmutación de Paquetes**</mark>**:** En la conmutación de paquetes, **un flujo de datos se divide en paquetes**. Cada paquete tiene una cabecera de capa 3, que incluye una dirección de origen y de destino de capa 3. Esta forma de conmutación es la mas común usadas en nuestras redes, ya que la confirmación de llegada al destinatario de cada paquete será provista por otras capas.
  * <mark style="color:red;">**Conmutación de Circuitos**</mark>**:** En la conmutación de circuitos, se **crea dinámicamente un enlace de comunicación dedicado entre dos partes para que éstas se comuniquen.** Como ejemplo sencillo de conmutación de circuitos, podemos pensar en hacer una llamada telefónica desde su casa a una empresa. Esta interconexión (es decir, el circuito) sólo existe mientras dura la llamada telefónica.\
    Este tipo de conmutación involucra 3 etapas:&#x20;

    &#x20;        \- Crear el camino (o circuito) entre los extremos.\
    &#x20;        \- Transmitir la información.

  &#x20;              \- Llevar a cabo la desconexión del circuito.

  * <mark style="color:red;">**Conmutación de Mensajes**</mark>: En la conmutación de mensajes, **un flujo de datos se divide en mensajes**. Cada mensaje se etiqueta con una dirección de destino, y los mensajes viajan de un dispositivo de red a otro de camino a su destino. \
    Dado que estos dispositivos pueden almacenar brevemente los mensajes antes de reenviarlos, una red que utiliza la conmutación de mensajes se denomina a veces red de almacenamiento y reenvío (**store-and-forward network**).\
    La conmutación de mensajes se podría visualizar como el enrutamiento de un mensaje de correo electrónico, donde el mensaje de correo electrónico podría ser brevemente almacenado en un servidor de correo electrónico antes de ser reenviado al destinatario.

### Descubrimiento y Selección de ruta

En esta Capa, la capa de Red, ponemos foco en cuestiones como ¿Cómo decide cada paquete que camino tomar para enviar un mensaje y llegar al destinatario?.

* Dado que **los dispositivos de capa 3 toman decisiones de reenvío basadas en direcciones lógicas de red**, un dispositivo de capa 3 puede necesitar saber cómo llegar a varias direcciones de red.
* Por ejemplo, un dispositivo de capa 3 común es un <mark style="color:blue;">**router**</mark>. Un router puede mantener una <mark style="color:blue;">**tabla de enrutamiento**</mark> que indica cómo reenviar un paquete basado en la dirección IP de destino del paquete.
* El router puede realizar el proceso de ruteo mediante un **ruteo estático** (se configura la tabla de ruteo manualmente) o **ruteo dinámicamente asignado** (se utilizan protocolos de ruteo como RIP, OSPF, EIGRP, etc.)&#x20;

### Servicios de Conexión

Los servicios de conexión de capa 3, aumentan los servicios de conexión de capa 2 y nos provee confiabilidad adicional.&#x20;

* <mark style="color:red;">**Control de flujo**</mark>: Previene que el emisor envíe información mas rápido de lo que el receptor pueda capturar. El receptor puede controlar este flujo y ralentizar o acelerar el envío de paquetes por parte del emisor.
* <mark style="color:red;">**Reordenamiento de paquetes**</mark>: El ordenamiento de paquetes nos permite agarrar una gran porción de datos, fragmentarlo en pequeñas partes de paquetes y enviar dichos pedazos en diferentes direcciones para llegar al destinatario. En algunas ocasiones, los paquetes pueden llegar en un orden incorrecto, y ahí es donde entra en juego el reordenamiento de paquetes.

### Internet Control Message Protocol (ICMP)

Este protocolo, el protocolo de control de mensajes de Internet o ICMP, es utilizado para enviar mensajes e información operacional a una IP destino.&#x20;

El mensaje mas comúnmente utilizado es conocido como **ping**.&#x20;

La manera de actuar de PING es la siguiente: se envía un paquete y nos envía información sobre si este paquete fue recibido o no por el destino y también información acerca de cuanto tardó.

Existe una variación llamada **traceroute**, la cual es una herramienta que traza la ruta que toma un paquete a través de la red y nos informa cada router por el que pasa un paquete en el camino, realizando una serie de pings a cada uno de estos routers.

### Ejemplos de dispositivos de Capa de Red

<figure><img src="https://1668154188-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FKyoEXmY0jfChHS8PdGMX%2Fuploads%2Fj6VFicVxHvSn1ZgqJyxi%2Fimage.png?alt=media&amp;token=11b64a39-744f-41ac-9e72-6ae94c8a54e8" alt=""><figcaption></figcaption></figure>