[email protected] instituto nacional de investigacion y capacitacion de telecomunicaciones,...

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INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACION Y CAPACITACION DE TELECOMUNICACIONES, INICTEL-UNI

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REDES TELEMÁTICAS UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA

UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA

DIRECCIÓN DE INVESTIGACIÓN


FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICAIngeniería de Telecomunicaciones

CURSO: REDES TELEMÁTICAS

Profesor Daniel Díaz [email protected]

Catedrático Titular a Tiempo Parcial FIEE-UNIDirector de Investigación y Desarrollo

Tecnológico del INICTEL-UNI

Lima, Agosto-Diciembre de 2011

PROTOCOLO DE TRANSPORTE

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CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

PROTOCOLO UDP►Analisis de los campos

PROTOCOLO TCP►Analisis de los campos

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INTRODUCCIONINTRODUCCION

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INTRODUCCION A LA CAPA DE TRANSPORTE

Los protocolos de la Capa de Transporte suministranuna comunicación lógica entre los procesos de lasaplicaciones ejecutándose en diferentes hosts.

►Los procesos están “directamente conectados” aun si los hosts están en lugares diferentes.

La Capa de Transporte prepara losdatos de la aplicación para sutransporte por la red.

Procesa los datos de la red paraser utilizadas por las aplicaciones.

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CAPA DE TRANSPORTEDistingue el tráfico de las diferentes aplicacionesactivadas en el host.

Ciertos servicios pueden ser ofrecidos por la Capade Transporte aun si no lo ofrece la Capa de Red.

La Capa de Transporte tiene las siguientes funciones:►Segmentación/Reensamblado►Multipexación de conversaciones: varias aplicaciones por host►Conversaciones orientadas a la conexión►Entrega confiable►Reconstrucción ordenada de los datos►Control de flujo

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SERVICIOS DE LA CAPA DE TRANSPORTE

A su vez, UDP ofrece dos servicios a las aplicaciones:►Envío de proceso-a-proceso. ►Chequeo de error.

También TCP ofrece servicios a las aplicaciones:►Transferencia de datos confiable: acuses de recibos y timers.►Entrega ordenada: se enumera y secuencia los segmentos.

La Capa de Transporte en redes TCP/IP ofrece dosProtocolos, asociados a los servicios que ofrece a la Capa de Aplicación:

►UDP (User Datagrama Protocol) .- Suministra un servicio NO confiable y NO orientado a conexión.►TCP (Transmission Control Protocol).- Suministra un servicio confiable y orientado a conexión.

►Control de congestión

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COMO FUNCIONA LA CAPA DE TRANSPORTE

Protocolo de la Capa de Aplicación

Protocolo de la Capa de Aplicación

Cabecera Parte 1 Cabecera Parte 2 Cabecera Parte 3Segmentos

Si es UDP:-Puerto de origen y destino

Si es TCP:-Puerto de origen y destino-Entrega ordenada-Acuse de recibo-Control de flujoSin segmentación, sólo

una aplicación podría recibir datos

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CONCEPTO DE PUERTO

Son números que permiten diferenciar los segmentos(TCP) y datagramas (UDP) para cada aplicación.

Número de puertode origen

Número de puertode origen

Número de puertode destino

Número de puertode destino

Otros campos, según sea elprotocolo de transporte

Otros campos, según sea elprotocolo de transporte

Datos de la Aplicaciónó mensajes

Datos de la Aplicaciónó mensajes

16 bits 16 bits

►Cada puerto es de 16 bits (http://www.iana.org).►Los servidores poseen números de puertos estáticos y los clientes eligen un número de puerto de forma dinámica para cada conexión.

El puerto de origen, de un

cliente, se genera de

manera aleatoria.

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CARACTERÍSTICAS DE UN PUERTO

Existen diferentes tipos de números de puerto.►Puertos bien conocidos.- Del 0 al 1023, son utilizados por servidores web, e-mail, etc.

Segmentos

Servidor WebCliente200.1.2.3 210.11.22.33

Puerto 80

Puertoorigen

49,876 Puertodestino

80

Origen de conexión 200.1.2.3:49876

Destino de conexión 210.11.22.33:80Surge el socket

►Puertos registrados.- Del 1024 al 49151, son asignados a procesos y aplicaciones individuales.►Puertos dinámicos o privados.- Del 49152 al 65535, son efímeros

http://www.iana.org/assignments/port-numbers.

Puerto de origen generado

aleatoriamente

Puerto de destino es

conocido

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CONCEPTO DE SOCKET

Un socket es la puerta de paso de los datos desde un proceso a la capa de red y desde la capa de red a unproceso.►Todo proceso tiene un socket.►Un host puede tener varios socket a la vez►Cada socket tiene un identificador único (puerto + dirección IP).

El envío de datos ubicadosen el segmento hacia uncorrecto socket es demultiplexar.

El trabajo de recolectar datos de diferentes sockets para crear segmentos y luego enviarlos a la capa dered es multiplexar.

Adaptación de CISCO

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MULTIPLEXACION Y DEMULTIPLEXACIONDE LA CAPA DE TRANSPORTE

Permite que varias aplicaciones o servicios se ejecuten en cada host: Concepto de puerto.

Capa de Transporte:Multiplexor

Socket a Socket b ……… Socket j

Protocolo IP

Proceso 1 Proceso 2 Proceso η

Capa de Transporte:Demultiplexor

Socket a Socket b ……… Socket j

Protocolo IP

Proceso 1 Proceso 2 Proceso η

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COMANDO NETSTAT

Permite conocer las conexiones establecidas.

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PROTOCOLOUDP

PROTOCOLOUDP

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BestEffort

Proporciona los mecanismos para que una aplicaciónenvíe paquetes de datos a otra aplicación.

LO BASICO DEL PROTOCOLO UDP

UDP envía tanto el puerto de destino para que seentregue los datagramas correctamente y el puerto de origen para que el destino envíe alguna respuesta.

UDP proporciona un servicio de entrega sin conexión y no confiable, igual que IP.Esto se conoce con servicio de Envío de DatagramaEnvío de Datagrama.

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CAMPOS DEL PROTOCOLO UDP

DatosDatos

Longitud del mensaje UDPLongitud del mensaje UDP Suma de verificación UDPSuma de verificación UDP

Puerto UDP de origenPuerto UDP de origen

0 15 16 31

Puerto UDP de destinoPuerto UDP de destino

Los puertos UDP son utilizados para demultiplexar los datagramas entre los procesos que los recibirán.

Longitud del mensaje UDP indica el tamaño en bytes del datagrama UDP: Cabecera+Datos

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ServidorDNS

Puerto:53

ServidorRADIUS

Puerto:1812

Puerto de origen: 49,160Puerto aleatorio

Puerto de origen: 50,230Puerto Aleatorio

Red Red

IP1 IP2

IP3

PROCESO CLIENTE-SERVIDOR

Res

ponder

al puert

o 49,16

0 Responder al puerto 50,230IP1 IP2

1 S

olicitu

d al puert

o 53 Solicitud al puerto 18121

IP3 IP3

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ALGORITMO DE SUMA DE CHEQUEO

Dirección de origenDirección de origen

Dirección de destinoDirección de destino

00 (*)00 (*) Protocolo11H (**)

Protocolo11H (**) Long. mensaje UDPLong. mensaje UDP

Puerto UDP de origen Puerto UDP destinoPuerto UDP destino

Long. mensaje UDP 00 00 00 00

(*) relleno (**) 11H=17

Datos Datos

Seudocabecera

CabeceraUDP

DatosUDP

Colocado en00 00 para iniciar elcálculo

Seudo cabecera

CabeceraUDP

DatosUDP

El campo suma de verificación UDP se obtiene:

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VerVer HLEN HLEN Tipo Serv.Tipo Serv. Longitud totalLongitud total

IdentificadorIdentificador Indic Indic

0 4 8 16 19 31

20 b

ytes Desplaz de frag.Desplaz de frag.

TTLTTL Protocolo17

Protocolo17 Suma de chequeoSuma de chequeo

Dirección de origenDirección de origen

Dirección de destinoDirección de destino

Cabecera IP

CabeceraIP

DatosIP Puerto UDP de origen

08 bytesPuerto UDP destinoPuerto UDP destino

Long. mensaje UDPLong. mensaje UDP Suma de verificación Suma de verificación

Cabecera UDP

Datos Datos

ENCAPSULAMIENTO DE UDP EN IP

Ejemplo de algunos datos: DNS,SNMP, DHCP, RIP, TFTP, VoIP,etc.

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6 D 1 1 5 2 A E C 8 B 3 7 C 5 E C 0 A 8 0 1 2 1 7 3 3 A D 2 2 0 0 0 2 7 0 0 0 0 E D 0 E 0 2 5 D 3 9 5 6 D C 8 F D F C 2 3 6 A 5 4 E 8 E C D E 2 D 3 B B C B 6 2 C 3 A 5 5 7 0 6 A 9 3 D 7 0 4 6 6 1 4 2 B 5 - -

4 5 0 0 0 0 3 B F 4 2 8 0 0 0 0

CabeceraIP

CabeceraUDP

DatosUDP

DatosIP

0 0 1 1 0 0 2 7 C 0 A 8 0 1 2 1

7 3 3 A D 2 2 0 0 0 2 7 0 0 0 0

SeudoCabecera

CabeceraUDP

DatosUDP

C 8 B 3 7 C 5 E

E D 0 E 0 2 5 D 3 9 5 6 D C 8 F D F C 2 3 6 A 5 4 E 8 E C D E 2 D 3 B B C B 6 2 C 3 A 5 5 7 0 6 A 9 3 D 7 0 4 6 6 1 4 2 B 5 - -

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0 0 1 1 0 0 2 7 C 0 A 8 0 1 2 1

7 3 3 A D 2 2 0 0 0 2 7 0 0 0 0

SeudoCabecera

CabeceraUDP

DatosUDP

C 8 B 3 7 C 5 E

E D 0 E 0 2 5 D 3 9 5 6 D C 8 F D F C 2 3 6 A 5 4 E 8 E C D E 2 D 3 B B C B 6 2 C 3 A 5 5 7 0 6 A 9 3 D 7 0 4 6 6 1 4 2 B 5 - -

1 45 11 C1 C9 00 381 45 5A 00 27 EF 6B1 15 E51 16 671 1C 701 9F 1D

1 1A AB1 19 831 16 42

45 12 C1 C9 00 38 45 5B 00 27 EF 6B 15 E6 16 68 1C 71 9F 1E

1A AC 19 84 16 43

BA ED 3E 36 FF C7 BA A4 FF D8 10 94 EA 19 E9 97 E3 8E 60 E1

E5 53 E6 7B E9 BC

Complemento a 1

9 91 A3 91 A3 9

91 AC


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PROTOCOLOTCP

PROTOCOLOTCP

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ASPECTOS BÁSICOS DE TCP

TCP es un protocolo orientado a conexión.►Dos aplicaciones usando TCP (cliente-servidor) deben establecer una conexión TCP antes de intercambiar datos.

TCP tiene las siguientes características:►La unidad de información pasado por TCP a IP es llamado segmento►Cuando TCP envía un segmento mantiene un temporizador, esperando del otro extremo TCP la recepción de un acuse de recibo (ACK) del segmento. Si no se recibe este ACK, antes que el temporizador expire, el segmento es retransmitido.►Los segmentos TCP pueden arribar en el receptor desordenados.►El receptor TCP debe descartar datos duplicados.►TCP provee control de flujo.

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FORMATO DE UN SEGMENTO TCP

Protocolo IPv4

0 4 8 16 31

20 b

ytes

Número de puerto de origen Número de puerto de destino

Número de secuencia

Número de acuse de recibo (ACK)FIN

SYN

RST

PSH

ACK

URG

ReservadoLong .de cabecera Tamaño de la ventana

Suma de Chequeo Puntero de Urgencia

Opcional

Datos

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Número de puerto de origen/destino.►Identifica la aplicación en el transmisor y el receptor.►Conjuntamente con las direcciones IP de origen y destino identifican inequívocamente una conexión. Ambos definen un socket.

Número de Secuencia►Identifica el byte en el streaming desde el origen TCP al destino TCP. Es bueno recalcar, TCP enumera los bytes que se transmite.

Número de Acuse de Recibo (ACK)►Identifica el número de byte que se espera recibir como siguiente.


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Longitud de cabecera.►Indica la longitud de la cabecera en palabras de 32 bits.

Bits de Control.►URG.- Indica que el campo puntero de datos urgentes esta activo.

►ACK.- Indica un ACK del segmento.

►PSH.- Indica la entrega inmediata de los datos al nivel superior. No espera el llenado del buffer del receptor.►RST.- Si está en 1, indica el reseteo de la conexión.►SYN.- Si está en 1, indica el establecimiento de la conexión. Activa el número de secuencia►FIN.- Si está en 1, indica fin de la conexión. El segmento que lo lleva activo es el último de la conexión.


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Tamaño de la Ventana.►Indica el tamaño de la ventana en bytes.►Indica la cantidad de bytes que el receptor espera recibir.

Suma de Chequeo.►Verifica la integridad del segmento.►Se mantiene el concepto de “seudocabecera” utilizado en UDP

Puntero Urgente.►Indica un desplazamiento a partir del cual aparecen datos urgentes.


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ESTABLECIMIENTO DE LA CONEXIÓNNegociación en tres vías ó Three-way handshake

CLIENTE SERVIDOR

1 Enviar SYNSEQ = X

Recepciónde SYN

2Enviar SYN, ACK

SEQ = Y , ACK = X+1Recepción

de SYN

3

Establecido Enviar ACKSEQ = X+1, ACK = Y+1Datos

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FIN DE LA CONEXIÓN

CLIENTE SERVIDOR

Terminar conexión

Enviar FIN

Recepción FIN

FIN

Enviar ACK

Recepción ACKACK

FINEnviar FIN

Recepción FIN

Enviar ACK

Recepción ACK

ACK

Conexión Terminada

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MUCHAS GRACIASMUCHAS GRACIAS

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