fiis 2012-2 06 redes ok 101012
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Arquitectura del
Computador y
Sistemas Operativos
Mag. Daniel Llamas Montoya [email protected] Lima, 03/08/2012
Maestría en Ingeniería de Sistemas
Concepto básico de
Redes
Mag. Daniel Llamas Montoya [email protected] Lima, 13/10/2012
Maestría en Ingeniería de Sistemas
1. Estudiar y analizar la estructura del computador.
2. Comprender el funcionamiento del computador
como un todo y sus partes.
3. Entender la conectividad del computador a través
de los medios de comunicación.
4. Reconocer y aplicar los fundamentos de redes de
área local (LAN).
5. Distinguir diferencias técnicas y funcionales de
dispositivos usados en la interconexión de redes
LAN/WAN.
Objetivos
Enlaces
Enlace se refiere al proceso de comunicaciónfísica para transferir datos de un dispositivo aotro.
Forma en que dos o más dispositivos seconectan entre sí a través de un medio(configuración de línea).
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Enlaces
Clases de enlaces:
Punto a punto.- Se trata de un enlacededicado a los dispositivos, la capacidad delcanal se reserva para la transmisión.
Multipunto, multiconexión, varios dispositivoscomparten el mismo enlace.
• La capacidad del canal es compartida en elespacio (varios dispositivos comparten elenlace al mismo tiempo) o en el tiempo(varios dispositivos comparten el enlace porturnos).
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Topología
Forma en que esta diseñada una red física y lógicamente.
Es una representación geométrica de la relaciónentre enlaces y dispositivos que los enlazan(nodos).
Estado relativo a dispositivos a enlazar
– Igual a igual (pares).- Comparten el enlace al mismo nivel.
– Primario – Secundario.- Una entidad controla a la otra.
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Topología
Clases:
Malla (Pares)
Árboles (Primario secundario)
Estrellas (Primario secundario)
Bus (Pares y Primario secundario)
Anillo (Pares)
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Malla
Enlace punto a punto dedicado de cada dispositivo.
Para“n”dispositivossenecesitan:
n (n - 1) / 2 canales físicos
Para comunicarse con todos los dispositivos cada uno tiene que tener (n – 1) puertos.
PC PC
PC
PC
PC
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Ventajas y desventajas
Ventajas
Cada canal transporta la carga de datos del dispositivo
Es robusta, si un enlace falla, el sistemacontinua
Es privado y seguro. El mensaje sólo lo ve el receptor adecuado, el resto de usuarios no puede acceder a ese mensaje
Se pueden detectar y aislar fallos más fácil
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Ventajas y desventajas
Desventajas
Muchos cables
Número de puertos necesarios muy grande
Instalación y reconfiguración difícil
Requiere espacio para cables
Hardware para conexión es caro
Se usa en entornos reducidos
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Estrella
Enlace punto a punto a un controlador central
(concentrador).
Los dispositivos no están enlazados entre si. El
controlador es un intercambiador (A envía al
concentrador y este envía a B)
PC
PC
PC
PC
Concentrador
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Ventajas y desventajas
Ventajas
Es barata (más que la malla)
Requiere de un enlace y un puerto
Fácil de instalar/reconfigurar
La conexión, desconexión y traslado se
refieren a un dispositivo
Es robusta, si un enlace falla, el sistema
continua
Se pueden detectar y aislar fallos más fácil
Desventajas
Requiere muchos cables.12/24
Árbol
Variante de la estrella.
Los nodos se conectan a
un concentrador central
que controla el tráfico.
Los dispositivos se
conectan a un
concentrador
secundario que se
enlaza al concentrador
central (puede ser activo,
regenerando el patrón y
repitiéndolo)
Conmutador
PC
PC
PC
PC
PC
PC
PC
PC
PC
PC
PC
Conmutador
Conmutador
Conmutador
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Ventajas
Ventajas
Mejora la señal
Amplifica su potencia
Concentradores secundarios pueden ser
pasivos (sólo conecta a los dispositivos.
Concentradores secundarios permite que se
conecte más dispositivos
Aumenta distancia de viaje más lejanos
Aísla y prioriza comunicaciones
Desventajas
Muchos cables.
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Bus
Multipunto, una línea actúa como red troncal que
conecta dispositivos de la red. Los nodos se conectan al
bus con sondas y cables (líneas) de conexión
Línea de conexión desde el dispositivo al cable
principal. Sonda, conector que se conecta al cable
principal o se pincha al cable para crear contacto. Número
límite de conexiones en el bus y en la distancia entre
conexiones
Líneaconexión
PC PC
Sonda
PC PC
Terminal 15/24
Ventajas y desventajas
Ventajas
Sencillo de instalar
Ahorro de cable
Desventajas
Difícil reconfiguración y aislamiento de fallos.
Difícil añadir nuevos dispositivos. Si se añade nuevos
dispositivos se puede modificar o cambiar la troncal
Reflejo de señal en conectores resulta en degradación
de señal, se evita limitando el número y espacio de
dispositivos conectado a la troncal del bus.
Un fallo en el cable del bus interrumpe las transmisión
de esa área16/24
Anillo
Línea dedicada y punto a punto con los dispositivos
que están al lado.
Las señales pasan de dispositivo a dispositivo hasta su
destino.
Cada dispositivo tiene un repetidor, cuando recibe datos
dirigidos a otro dispositivo, regenera los datos y lo
retransmite. Para n dispositivos requiere n cables
PC PC
PC PC
PC PC 17/24
Ventajas y desventajas
Ventajas
–Fácil de instalar y reconfigurar
–Fácil de añadir nuevos dispositivos (sólo dos conexiones)
–Fallos se aíslan fácil y sencillamente, si un dispositivo no
recibe señal en un tiempo determinado emite una alarma.
Desventajas
–Hay un máximo número de dispositivos y longitud de
anillo.
–Tráfico unidireccional, si existe rotura de anillo puede
inhabilitar toda la red, se puede sortear este caso con anillo
dual o puentes que sorteen la rotura.18/24
Topologías híbridas
Combinación de varias topologías usando subredes
Bus
PC PCPC PC
PC PC
PC PC
Concentrador
PC
PC
PC
Estrella
Estrella
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Clases de redes
Las clases de redes se
determinan por su tamaño,
propietario, distancia que cubre,
arquitectura física.
Redes de área personal
Redes de área local
Redes de área metropolitana
Redes de área amplia
Redes de área global
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Redes de área local
LAN (Local Area Network) es propiedad privada.
Varios tamaños y dispositivos conectados. Se limita a pocos Km.
Su finalidad es compartir recursos (H/S).
Puede trabajar con servidores y clientes, limitado por restricciones en licencias, número de usuarios.
Usan un único medio de transporte. Usa las topologías de bus, anillo y estrella.
Velocidad de datos entre 10 Mbps a 100 Mbps y algunos Gbps.
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Esquema de redes de área local
PC
PC
PC
PC PC
PC
PC
PC
PC PC
PC
PC
PC
PC PC
PC
PC
PC
PC PC
PC
PC
PC
PC PC
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Redes de área metropolitana
MAN (Metropolitan Area
Network) apropiada para una
ciudad.
Puede ser única (televisión por
cable) o conectar varias LAN
para crear una red mayor.
Puede ser de propiedad
privada (empresa que tiene su
propia red) o abierta al público
(servicio de una empresa de
servicio público)
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Esquema de redes de área metropolitana
PC
PC
PC
PC PC
PC PC
PC PC
PC
PC
PC
PC
PC
PC
PC PCPC PCPC PC
MAN
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Redes de área amplia
WAN (Wide Area Network) proporciona medio de
transmisión de larga distancia (voz, datos, imágenes, video).
La cobertura geográfica se extiende dentro de un país o
fuera del país.
Pueden utilizar dispositivos de comunicación públicos
(alquilados o privados).
Cuando una empresa crea su propia WAN toma el nombre
particular de red de empresa.
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Esquema de redes de área amplia
Ciudad
Ciudad pequeña
Ciudad
Ciudad
Ciudad pequeña
Ciudad pequeña
Ciudad pequeña
Ciudad pequeña
Ciudad pequeña
Ciudad pequeña
Ciudad pequeña
PC
PC
PC
PC
PC
PC
PC
PC
PC
PC
PC 26/24
Interconexión de redes
Cuando 2 o más redes se conectan se convierten en interred o internet.
Enrutador
Enrutador
Enrutador
Enrutador
Enrutador
Enrutador
Enrutador
Enrutador
Enrutador
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Modelo simplificado de Internet
RTC/RDSI
ADSL
Dedicado
Nodo
Neutro
RTC/RDSI
ADSL
DedicadoOperador 1
Operado
r 2
Internet
Nodo
Neutro
Operador 3
Operador
4
Arquitectura General de la Red Internet Global
Nivel de Red en
Internet
Mag. Daniel Llamas Montoya [email protected] Lima, 03/08/2012
Maestría en Ingeniería de Sistemas
Sumario
Generalidades
El Datagrama IP. Estructura de la cabecera
Direcciones de red. Enrutamiento básico
Subredes y superredes. Máscaras
Protocolos de control y resolución de
direcciones
Fragmentación
Protocolos de routing
IPv6
Nivel de red en Internet
El Nivel de Red en Internet está formado por el protocolo IP y por una serie de protocolos auxiliares:–Protocolos de control: ICMP e IGMP (multicast)
–Protocolos de resolución de direcciones: ARP, RARP, BOOTP y DHCP
–Protocolos de routing: RIP, OSPF, IS-IS, IGRP, EIGRP, BGP, etc.
Todos los protocolos auxiliares hacen uso de IP para transmitir la información. La única excepción a esta regla son los protocolo ARP y RARP
Sumario
Generalidades
El Datagrama IP. Estructura de la cabecera
Direcciones de red. Enrutamiento básico
Subredes y superredes. Máscaras
Protocolos de control y resolución de direcciones
Fragmentación
Protocolos de routing
IPv6
Datagrama de IP
Mag. Daniel Llamas Montoya [email protected] Lima, 03/08/2012
Maestría en Ingeniería de Sistemas
Versiones de IP
Actualmente el 99,9% de la Internet utiliza la
versión 4 del protocolo IP, llamada IPv4
El 0,1% restante utiliza la versión 6 (IPv6)
Se prevé que en el futuro toda la Internet
evolucione hacia IPv6.
No se está utilizando ninguna otra versión del
protocolo IP
Opción Función Máx. Ej.
Windows
Ej.
Linux
Record route Va anotando en la cabecera IP la
ruta seguida por el datagrama
9 Ping –r Ping -R
Timestamp Va anotando la ruta y además pone
una marca de tiempo en cada salto
4 Ping –s
Strict source
routing
La cabecera contiene la ruta paso a
paso que debe seguir el datagrama
9 Ping –k
Loose source
routing
La cabecera lleva una lista de routers
por los que debe pasar el datagrama,
pero puede pasar además por otros
9 Ping -j
El límite de 9 direcciones lo fija el tamaño máximo del
campo opciones. En la opción Timestamp este valor se
reduce a 4 porque cada salto anotado ocupa 8 octetos (4
de la dirección y 4 del timestamp)
Opciones de la cabecera IP
Sumario
Generalidades
El Datagrama IP. Estructura de la cabecera
Direcciones de red. Enrutamiento básico
Subredes y superredes. Máscaras
Protocolos de control y resolución de
direcciones
Fragmentación
Protocolos de routing
IPv6
Direcciones de Red
Mag. Daniel Llamas Montoya [email protected] Lima, 03/08/2012
Maestría en Ingeniería de Sistemas
Formato de las direcciones IPv4
Las direcciones IPv4 están formadan por 4 bytes, que se representan por cuatro dígitos decimales. Ej.: 147.156.135.22
Las direcciones tienen dos partes, la parte red y la parte host.
Las direcciones se dividen en tres clases (A, B ó C). La clase establece que parte de la dirección es de la red y que parte al host.
Existen dos clases especiales, D y E, que no se asignan nunca a hosts. Las direcciones de clase D se utilizan para transmisiones multicast y las E no se utilizan, están reservadas.
Red (128) Host (16777216)
10 Red (16384) Host (65536)
110 Red (2097152) Host (256)
1111 Reservado
1110 Grupo Multicast (268435456)
Clase
A
B
C
D
E
Rango
0.0.0.0
127.255.255.255
128.0.0.0
191.255.255.255
192.0.0.0
223.255.255.255
224.0.0.0
239.255.255.255
240.0.0.0
255.255.255.255
32 bits
Clases de direcciones IPv4
0
Enrutamiento
Cuando un host tiene que enviar un paquete compara la dirección de destino con la suya.
Si la parte de red coincide sabe que el destino está en su misma red (es decir en su misma LAN) y le envía el paquete directamente.
Si la parte de red no coincide entonces envía el paquete a su router por defecto (puerta de enlace en windows, default gateway en Linux). El router por defecto se encarga de enviar el paquete a su destino
IP: 193.146.62.12
Rtr. 193.146.62.1
IP: 193.146.62.215
Rtr: 193.146.62.1
147.156.0.1
IP: 147.156.145.17
Rtr: 147.156.0.1
LAN A 147.156.0.0 (Clase B)
LAN C 193.146.62.0
(Clase C)
LAN B 213.15.1.0 (Clase C)
193.146.62.1
213.15.1.1
IP: 213.15.1.2
Rtr: 213.15.1.1
IP: 213.15.1.3
Rtr: 213.15.1.1
El router encamina los paquetes según su
dirección de destino. El router podría ser un PC
con tres tarjetas Ethernet que tienen asignadas
esas direcciones y con capacidad de conmutar
paquetes entre ellas (en Linux esto se consigue
activandoel„IPforwarding‟).
Un router conectando tres LANs
IP: 147.156.24.12
Rtr: 147.156.0.1
La dirección IP de este host
Su router por defecto
202.1.1.2
Rtr 202.1.1.1 202.1.1.1
202.1.1.3
Rtr 202.1.1.1
203.1.1.2
203.1.1.3
Rtr 203.1.1.1
203.1.1.1
203.1.1.4
Rtr 203.1.1.1
204.1.1.1
204.1.1.2
Rtr 204.1.1.1
204.1.1.3
Rtr 204.1.1.1
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
LAN A 202.1.1.0 (Clase C)
LAN B 203.1.1.0 (Clase C)
LAN C 204.1.1.0 (Clase C)
A 202.1.1.0 por 203.1.1.1
Dos routers conectando tres LANs
A 202.1.1.0 por 203.1.1.1
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
A 202.1.1.0 por 203.1.1.1
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
X
Y
H1
H2
Las rutas son necesarias para que X e Y sepan como llegar a la LAN remota (C
para X, A para Y)
Definición de rutas en hosts
H1 (ruta por defecto):
windows:
linux:
H2 (rutas explícitas):
windows:
linux:
Ver rutas:
windows:
linux:
Borrar una ruta:
windows:
linux:
route add 0.0.0.0 202.1.1.1
route add default gw 202.1.1.1
route add 202.1.1.0 mask 255.255.255.0 203.1.1.1
route add 204.1.1.0 mask 255.255.255.0 203.1.1.2
route add -net 202.1.1.0 netmask 255.255.255.0 gw 203.1.1.1
route add -net 204.1.1.0 netmask 255.255.255.0 gw 203.1.1.2
route print
route
route delete 202.1.1.0
route del –net 202.1.1.0 gw 203.1.1.1 netmask 255.255.255.0
Rutas en H1 (202.1.1.2):
> route -nRouting tablesDestination Gateway Flags Refcnt Use Interface
127.0.0.1 127.0.0.1 UH 4 34928 lo0Default 202.1.1.1 UG 76 2375425 le0202.1.1.0 202.1.1.2 U 45 2319834 le0
Rutas en H2 (203.1.1.3):
> route -nRouting tablesDestination Gateway Flags Refcnt Use Interface
127.0.0.1 127.0.0.1 UH 3 27394 lo0202.1.1.0 203.1.1.1 U 27 1945827 le0203.1.1.0 203.1.1.3 U 43 2837192 le0204.1.1.0 203.1.1.2 U 37 1392847 le0
Flags: U: ruta operativa (Up)G: Ruta gateway (router)H: Ruta host
Resultado del comando route en H1 y H2
Interfaz
loopback
virtual
Interfaz
Ethernet
Esta ruta se pone automáticamente al dar la dir.
IP de la interfaz Ethernet (comando ifconfig)
LAN B
203.1.1.0
LAN A
202.1.1.0
LAN C
204.1.1.0
202.1.1.2
Rtr 202.1.1.1
202.1.1.3
Rtr 202.1.1.1
203.1.1.3
204.1.1.2
Rtr 204.1.1.1
204.1.1.3
Rtr 204.1.1.1
202.1.1.1
203.1.1.1 203.1.1.2
204.1.1.1
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2 A 202.1.1.0 por 203.1.1.1
202.1.1.4 204.1.1.4
Rtr 202.1.1.1
A 202.1.1.0 por 203.1.1.1
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
Host„multihomed‟
X Y
H6 no enrutará paquetes entre A y C porque
no es un router (no tiene activado el ‘IP
forwarding’). Cuando envíe un paquete a H1,
H2 ó H5 lo mandará por α. Cuando lo envíe a
H3 ó H4 lo mandará por
H1
H2H4
H5
H3
H6
LAN B
203.1.1.0
LAN A
202.1.1.0
LAN C
204.1.1.0
202.1.1.2
Rtr 202.1.1.1
202.1.1.3
Rtr 202.1.1.4
203.1.1.3
204.1.1.2
Rtr 204.1.1.1
204.1.1.3
Rtr 204.1.1.4
202.1.1.1203.1.1.1 203.1.1.2
204.1.1.1
204.1.1.4202.1.1.4
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2 A 202.1.1.0 por 203.1.1.1
A 203.1.1.0 por 202.1.1.1
A 202.1.1.0 por 203.1.1.1
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
Red mallada (con caminos alternativos)
H1
H2H4
H5
H3
X Y
ping 204.1.1.2
Z
165.12.0.2
Rtr 165.12.0.1
165.12.0.1
165.12.0.3
Rtr 165.12.0.1
192.168.2.1
A 213.1.1.0 por 192.168.2.2
LAN A
165.12.0.0
LAN B
213.1.1.0
213.1.1.1
213.1.1.2
Rtr 213.1.1.1
213.1.1.3
Rtr 213.1.1.1
192.168.2.2
A 165.12.0.0 por 192.168.2.1
Red 192.168.2.0
Enlace WAN: conexión mediante una
línea serie o punto a punto
X
Y
165.12.0.1 192.168.2.1
A 207.1.1.0 por 192.168.1.2
A 213.1.1.0 por 192.168.2.2
A 215.1.1.0 por 192.168.3.2
LAN A
165.12.0.0
LAN C
213.1.1.0
213.1.1.1192.168.2.2
A 0.0.0.0 por 192.168.2.1
LAN B
207.1.1.0
LAN D
215.1.1.0A 0.0.0.0 por 192.168.3.1
A 165.12.0.0 por 192.168.1.1
A 213.1.1.0 por 192.168.1.1
A 215.1.1.0 por 192.168.1.1
192.168.3.1
192.168.3.2
192.168.1.1
192.168.1.2
207.1.1.1
215.1.1.1 Ruta por
defecto
Ejemplo de uso de la ruta por defecto
X
Y
W
Z
193.146.62.7
Rtr 193.146.62.1
193.146.62.1
193.146.62.12
Rtr 193.146.62.1
147.156.13.5
Rtr 147.156.0.1
147.156.0.1
147.156.24.12
Rtr 147.156.0.1
Internet192.168.0.1
192.168.0.2192.168.1.2
A 0.0.0.0 por 192.168.0.2
A 193.146.62.0 por 192.168.0.1
A 0.0.0.0 por 192.168.1.1
192.168.1.1
Oficina
Principal
147.156.0.0
Sucursal
193.146.62.0
A 147.156.0.0 por 192.168.1.2
A 193.146.62.0 por 192.168.1.2
.................................................
.................................................
Conexión a Internet de una oficina principal y su sucursal
X
Y
Z
Dirección Significado Ejemplo
255.255.255.255 Broadcast en la propia red o subred
0.0.0.0 Identifica al host que envía el
datagrama
Usado en BOOTP
Parte Host a
ceros
Identifica una red 147.156.0.0
Parte Host a
unos
Broadcast en una red 147.156.255.255
Parte Red a
ceros
Identifica un host en la red en que
estamos (la que sea)
0.0.1.25
127.0.0.1 Dirección Loopback (para pruebas)
Direcciones IP especiales
La primera y la última direcciones de una red están siempre reservadas
Red o rango Uso
127.0.0.0 Reservado (fin clase A)
128.0.0.0 Reservado (ppio. Clase B)
191.255.0.0 Reservado (fin clase B)
192.0.0.0 Reservado (ppio. Clase C)
224.0.0.0 Reservado (ppio. Clase D)
240.0.0.0 – 255.255.255.254 Reservado (clase E)
10.0.0.0 Privado
172.16.0.0 – 172.31.0.0 Privado
192.168.0.0 – 192.168.255.0 Privado
Direcciones IP reservadas y privadas
(RFC 1918)
172.16.1.10
NAT
172.16.1.2
Empresa X
172.16.0.0
147.156.1.2
Utilidad de las direcciones privadas
Empresa Y
147.156.0.0
Internet
147.156.1.10
NAT
147.156.1.10
130.15.12.27202.34.98.10
152.48.7.5
172.16.1.1
Rtr 172.16.1.1
Rtr 172.16.1.1
147.156.1.1
Rtr 147.156.1.1
Rtr 147.156.1.1
A B
X e Y montan redes IP
aisladas. X decide
utilizar direcciones
privadas. Y utiliza
direcciones públicas.
NAT: Network Address Translation
(Traducción de direcciones)
Sumario
Generalidades
El Datagrama IP. Estructura de la cabecera
Direcciones de red. Enrutamiento básico
Subredes y superredes. Máscaras
Protocolos de control y resolución de
direcciones
Fragmentación
Protocolos de routing
IPv6
Subredes
Nivel jerárquico intermedio entre red y host, Dividen una red en partes más pequeñas
Permiten„pasar‟unosbitsdelapartehostalaparte red. La separación red/host ahora ya no viene marcada por la clase
Sirven para establecer una estructura jerárquica. Una red compleja (con subredes) es vista desde fuera como una sola red.
Para indicar donde está la frontera red/host se utiliza un parámetro de 32 bits denominado máscara
Vamos a dividir la red 140.140.0.0 (clase B) en 256 subredes.
Red original:
Red (140.140) Host
16 bits 16 bits
Máscara de 16 bits: 11111111 . 11111111 . 00000000 . 00000000
255 . 255 . 0 . 0
Ejemplo de división en subredes
Red subdividida:
Red (140.140) Subred Host
16 bits 8 bits
Máscara de 24 bits: 11111111 . 11111111 . 11111111 . 00000000
255 . 255 . 255 . 0
8 bits
140.140.15.1/24
140.140.15.5/24
Rtr 140.140.15.1
140.140.15.12/24
Rtr: 140.140.15.1
140.140.13.5/24
Rtr 140.140.13.1
140.140.13.1/24
140.140.13.12/24
Rtr 140.140.13.1
Internet
192.168.0.1/24
192.168.0.2/24192.168.1.2/24
A 0.0.0.0/0 por 192.168.0.2
A 140.140.15.0/24 por 192.168.0.1
A 0.0.0.0/0 por 192.168.1.1
192.168.1.1/24
Oficina
Principal
140.140.13.0/24
Sucursal
140.140.15.0/24
A 140.140.0.0/16 por 192.168.1.2
..................................................
..................................................
Conexión a Internet de oficina principal y sucursal configurando subredes
X
YZ
Subredes y superredes
Máscaras
Mag. Daniel Llamas Montoya [email protected] Lima, 03/08/2012
Maestría en Ingeniería de Sistemas
158.42.20.12
255.255.255.0
Rtr: 158.42.20.1
158.42.20.1
255.255.255.0
158.42.30.1
255.255.255.0
158.42.30.12
255.255.255.0
Rtr: 158.42.30.1
A 158.42.30.0 255.255.255.0 por 192.168.1.2
192.168.1.1
255.255.255.252
192.168.1.2
255.255.255.252
A 158.42.20.0 255.255.255.0 por 192.168.1.1
‘Mini-red’ (subred de cuatro direcciones) máscara de 30 bits (rango 192.168.1.0 - 192.168.1.3)
Enlace punto a punto usando subredes
LAN A 158.42.20.0
255.255.255.0
LAN B 158.42.30.0
255.255.255.0
X Y
Llevan
máscara No llevan
máscara
En las interfaces la parte host de la dirección
nunca puede ser toda cero ni toda unos (255)
En las rutas la parte host de la dirección siempre debe ser cero
Restricciones de las máscaras
Los bits a 1 siempre han de estar contiguos empezando por la izquierda. No está permitida por ejemplo la máscara 255.255.0.255.
Los únicos valores que pueden aparecer en cualquier octeto de una máscara son por tanto:
Bits de
máscara (n)
Binario Decimal
0 00000000 0
1 10000000 0 + 128 = 128
2 11000000 128 + 64 = 192
3 11100000 192 + 32 = 224
4 11110000 224 + 16 = 240
5 11111000 240 + 8 = 248
6 11111100 248 + 4 = 252
7 11111110 252 + 2 = 254
8 11111111 254 + 1 = 255
Máscara (n) = máscara (n-1) + 128/2n-1
Bits
subred
Nº
subredes
Nº
subredes
(subnet
zero)
Bits
host
Nº
hosts
Máscara Último
byte de la
máscara
en binario
0 0 0 8 254 255.255.255.0 00000000
1 0 2 7 126 255.255.255.128 10000000
2 2 4 6 62 255.255.255.192 11000000
3 6 8 5 30 255.255.255.224 11100000
4 14 16 4 14 255.255.255.240 11110000
5 30 32 3 6 255.255.255.248 11111000
6 62 64 2 2 255.255.255.252 11111100
7 126 128 1 0 255.255.255.254 11111110
8 254 256 0 0 255.255.255.255 11111111
Posibles subredes de una red clase C
Máscaras de tamaño variable
A menudo interesa dividir una red en subredes de diferentes tamaños.
Para esto se utilizan máscaras de tamaño variable, es decir la parte red y la parte host no son iguales en todas las subredes
Aunque las subredes pueden tener diferente tamaño no pueden solaparse
La visión que tenemos de las subredes puede variar. Por ejemplo lo que en un sitio de la red se ve como una subred grande puede dividirse en otras más pequeñas cuando nos acercamos
Ejemplo de subredes con máscara de tamaño
variable
Subred Máscara Subred/bits
16 Subredes de
256 direcciones
cada una
156.134.0.0 255.255.255.0 156.134.0.0/24
156.134.1.0 255.255.255.0 156.134.1.0/24
156.134.2.0 255.255.255.0 156.134.2.0/24
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
156.134.15.0 255.255.255.0 156.134.15.0/24
16 Subredes de
1024 direcciones
cada una
156.134.16.0 255.255.252.0 156.134.16.0/22
156.134.20.0 255.255.252.0 156.134.20.0/22
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
156.134.76.0 255.255.252.0 156.134.76.0/22
3 Subredes de
4096 direcciones
cada una
156.134.80.0 255.255.240.0 156.134.80.0/20
156.134.96.0 255.255.240.0 156.134.96.0/20
156.134.112.0 255.255.240.0 156.134.112.0/20
Una subred de
32768
direcciones
156.134.128.0 255.255.128.0 156.134.128/17
140.140.9.0/24
Internet
Configuración de subredes con máscara de long. variable y estructura jerárquica
140.140.6.0/23140.140.4.0/23
140.140.8.0/24
A 140.140.0.0/16 por 10.0.0.2
10.0.0.1/30
10.0.0.2/30
140.140.0.0/22
10.0.0.5/30
10.0.0.6/30
10.0.0.9/30
10.0.0.10/30
10.0.0.13/30
10.0.0.14/30
10.0.0.17/30
10.0.0.18/30
A 0.0.0.0/0 por 10.0.0.17
A 140.140.9.0/24 por 10.0.0.18
A 0.0.0.0/0 por 10.0.0.5
A 0.0.0.0/0 por 10.0.0.13
A 140.140.6.0/23 por 10.0.0.14
A 0.0.0.0/0 por 10.0.0.9
A 140.140.4.0/22 por 10.0.0.10
A 140.140.8.0/23 por 10.0.0.6
A 0.0.0.0/0 por 10.0.0.1
E
A
D
CBX
Agregación de rutas
Rutas host
Larutapordefecto(A0.0.0.0/0por…)eslarutamásgeneral posible, pues al tener máscara de 0 bits abarca todas las direcciones. Esta ruta solo se aplica como último recurso, cuando la dirección de destino no encaja en ninguna de las rutas definidas
El extremo opuesto a la ruta por defecto son las rutas con máscara de 32 bits. Estas solo sirven para una dirección de destino concreta, por eso se les llama rutas host.
Sesuelenutilizarparamarcar„excepciones‟,porejemplo cuando un host esta fuera de su LAN habitual
Cuando un router tiene que aplicar la tabal de rutas a un paquete siempre las ordena por la longitud de su máscara, empezando por la más larga. De este modo se asegura que las rutas host se tratarán en primer lugar y la ruta pro defecto en último lugar.
158.42.20.12/24
158.42.20.1/24 158.42.30.1/24
158.42.30.12/24
158.42.40.25/24
158.42.30.25/32
A 158.42.30.0/24 por 192.168.1.2
A 158.42.40.0/24 por 192.168.1.6
A 158.42.30.25/32 por 192.168.1.6
192.168.1.1/30
192.168.1.2/30
A 0.0.0.0/0 por 192.168.1.1
A 158.42.30.25/32 por 192.168.1.1
192.168.1.5/30
TokenRing
192.168.1.6/30
A 0.0.0.0/0 por 192.168.1.5
A 158.42.30.25/32 por 158.42.40.25
158.42.40.1/24
Ejemplo de ruta host
Host
multihomed
virtual
X Y
Z
W
LAN A
158.42.20.0/24
LAN B
158.42.30.0/24
LAN C
158.42.40.0 255.255.255.0
Este host tiene dos dir. IP
sobre la misma interfaz, una
de su LAN original y otra de
la LAN visitada
Asignación de direcciones IP
Inicialmente la aisgnación de direcciones IP la realizaba el DDN NIC (Department of Defense Network Network Information Center) de forma centralizada
A principios de los 90 se decidió descentralizar esta función creando los llamados RIR (Regional Internet Registry). El primero se constituyó en Europa y se llamó RIPE. Actualmente hay 5 en todo el mundo
Los RIR dependen del IANA (Internet Assignment Number Authority)
Los RIR dan direcciones a los proveedores grandes (los de primernivel,llamados„tier-1‟)
Los proveedores pequeños (tier-2 a tier-n) obtienen sus direcciones e los proveedores tier-1
Las organizaciones obtienen direcciones del proveedor que les da conectividad
Cada RIR dispone de una base de datos (whois) para búsqueda de direcciones IP
Organización de los Registros Regionales
Registro Regional Área geográfica
ARIN (American Registry for Internet Numbers)
www.arin.net
•EEUU y Canadá
•África Subsahariana
•Resto del mundo
APNIC (Asia Pacific Network Information Centre)
www.apnic.net
•Asia oriental
•Pacífico
RIPE (Réseaux IP Européenes) www.ripe.net •Europa
•Medio Oriente
•Asia Central
•África Sahariana
LACNIC ( Latin American and Caribbean
Network Information Center) www.lacnic.net
•América y el Caribe (excepto
EEUU y Canadá)
AFRINIC (African Network Information Center)
www.afrinic.net (en proceso de creación)
•África
Problemas del sistema de clases
Problema 1: Tamaños poco adecuados para la mayoría de organizaciones:
–Clases A hace mucho tiempo que no se asignan.
–Clases B demasiado grandes para la mayoría de organizaciones
–Clases C demasiado pequeñas
Casi todos optan por pedir clase B, aunque les sobre. Consecuencia: rápido agotamiento del espacio disponible.
Solución 1: asignar para las tallas intermedias varias clases C
Problema 2: las tablas de rutas crecen mucho más deprisa,
Solución 2: asignar grupos de clases C agregables, que puedan referenciarse por una máscara común, de forma que todo el grupo pueda compartir la misma ruta
Así se pueden asignar redes de cualquier tamaño, siempre que sea potencia entera de 2 (256, 512, 1024, etc.)
Este mecanismo se aplica no solo al rango de clase C sino también al rango libre de clase A y B. En la práctica significa abolir el sistema de clases
Sistema sin clases o ‘classless’ (I)
Supongamos que una organización necesita 2048 direcciones. Le damos la red 195.100.16.0/21 (máscara 255.255.248.0)
De este modo una ruta es suficiente para acceder a toda la red
Estoincluyeochoredes„claseC‟,desdela195.100.16.0/24 hasta la 195.100.23.0/24
Cuando se aplica al rango de clase C el sistema classless equivale a mover hacia la izquierda la separación red/host. Cuando hacíamos subredes lo movíamos hacia la derecha, por eso a veces esto se conocecomohacer„superredes‟:
Red Host
SubredesSuperredes
Sistema sin clases o ‘classless’ (II)
Elsistema„classless‟noafectaalasclasesDyE,quemantienen el mismo significado
Elsistema„classless‟sedefinióenelRFC1466en1993
El RFC 1466 establecía además un sistema de asignación de direcciones con criterio geográfico (hasta entonces se aplicaba un criterio cronológico)
Cada RIR tiene un rango de direcciones que reparte entre los ISPs que lo solicitan. A su vez los ISPs dan direcciones a sus clientes siguiendo criterios geográficos, etc.
De esta forma se reduce aún más el tamaño de las tablas de rutas. Este problema era almenos tan importante como el del agotamiento de direcciones
El RFC 1466 se denomina CIDR (Classless InterDomain Routing)
La asignación incial de direcciones a los RIR según CIDR era la siguiente:
–Multi regional: 192.0.0.0 - 193.255.255.255
–Europa: 194.0.0.0 - 195.255.255.255
–Otros: 196.0.0.0 - 197.255.255.255
–Norteamérica: 198.0.0.0 - 199.255.255.255
–Centro y Sudamérica: 200.0.0.0 - 201.255.255.255
–Anillo Pacífico: 202.0.0.0 - 203.255.255.255
–Otros: 204.0.0.0 - 207.255.255.255
La agrupación geográfica de direcciones reduce el número de entradas en las tablas de rutas (esto es lo que desde hace mucho tiempo se viene haciendo en la red telefónica)
CIDR (RFC 1466)
Asignación de direcciones y tarifas de APNIC
En RIPE lo mínimo que se asigna son redes /20 (4096 direcciones)
Evolución de la tabla de rutas de Internet
Puesta en
marcha de CIDR
Actual reparto de direcciones IPv4
0-2 Reservado IANA
3 General Electric
4 BBN
5 IANA Reservado
6 Army Info.Sys.Ctr.
7 IANA Reservado
8 BBN
9 IBM
10 IANA Privado
11 DoD Intel Inf. Syst.
12 AT&T
13 Xerox
14 IANA Publico
15 HP
16 DEC
17 Apple
18 MIT
19 Ford
20 Comp. Sci. Corp.
21 DDN-RVN
22 Def. Inf. Syst. Agen.
23 IANA Reservado
24 ARIN
25 Royal Sign.&Radar
26 Def. Inf. Syst. Agen.
27 IANA Reservado
28 DSI-North
29-30 Def. Inf. Syst. Agen.
31 IANA Reservado
32 Norsk Informasjons.
33 DLA Syst. Aut. Ctr
34 Halliburton Comp.
35 MERIT Comp. Net.
36-37 IANA Reservado
38 Perf. Syst. Int.
39 IANA Reservado
40 Eli Lili & Company
41-42 IANA Reservado
43 Japan Inet
44 Am.Radio Dig.Com.
45 Interop Show Net.
46 BBN
47 Bell-Northern Res.
48 Prudential Sec. Inc.
49-50 IANA
51 Dept. Soc. Sec. UK
52 DuPont de Nemours
53 Cap Debis CCS
54 Merck & Co.
55 Boeing Comp. Serv.
56 US Postal Serv.
57 SITA
58-60 IANA Reservado
61 APNIC
62 RIPE NCC
63-69 ARIN
70-79 IANA Reservado
80-81 RIPE NCC
82-127 IANA Reservado
128-192 Varios Registros
193-195 RIPE NCC
196 Variso Registros
197 IANA Reservado
198 Varios registros
199-200 ARIN
201 Res. Cent-Sud Amer.
202-203 APNIC
204-209 ARIN
210-211 APNIC
212-213 RIPE NCC
214-215 US DOD
216 ARIN
217 RIPE NCC
218-221 APNIC
222-223 IANA Reservado
224-239 IANA Multicast
240-255 IANA Reservado
Evolución de direcciones en IP
5 bits
(RFC 1)
6 bits
8 bits
TCP 32 bits
(RFC 675)
63 hosts en
ARPANET
IP 32 bits
(RFC 760)
Clases A, B, C
(RFC 790)
CIDR
(RFC 1518,1519)
IPv6
(RFC 1883)
1970 1980 1990 2000
RIPE
APNIC
ARIN LACNIC
DDN NIC
Sumario
Generalidades
El Datagrama IP. Estructura de la cabecera
Direcciones de red. Enrutamiento básico
Subredes y superredes. Máscaras
Protocolos de control y resolución de
direcciones
Fragmentación
Protocolos de routing
IPv6
Protocolos de Control y
Resolución de Dirección
Mag. Daniel Llamas Montoya [email protected] Lima, 03/08/2012
Maestría en Ingeniería de Sistemas
Aporte al curso
Protocolos de Control y
resolución de direcciones
Permiten realizar labores diversas:
–ICMP (Internet Control Message
Protocol): mensajes de error y
situaciones anómalas
–ARP: Resolución de direcciones MAC
–RARP, BOOTP, DHCP: Resolución de
direcciones IP
–IGMP: Gestión de grupos multicast
ICMP
Permite reportar diversas incidencias que
pueden producirse en el envío de un
datagrama.
Todos los mensajes ICMP se envían en
datagramas IP (valor 1 en el campo
protocolo).
Mensaje Explicación
Destination Unreachable
(Destino inaccesible)
Red, host, protocolo o puerto (nivel de
transporte) inaccesible o desconocido
Datagrama con bit DF puesto no cabe en la
MTU
Source quench
(apagar la fuente)
Ejerce control de flujo sobre el emisor en
casos de congestión. No se utiliza.
Echo request y
Echo reply
Sirve para comprobar la comunicación
(comando ping).
Time exceeded
(Tiempo excedido)
Datagrama descartado por agotamiento del
TTL (usado en comando traceroute)
Redirect
(Cambio de ruta)
El router nos sugiere un camino más
óptimo
Principales mensajes de ICMP
Iluso_$ ping –s www.uv.es 64 4
PING video.ci.uv.es: 64 bytes packets
64 bytes from 147.156.1.46: icmp_seq=0. time=1. ms
64 bytes from 147.156.1.46: icmp_seq=1. time=1. ms
64 bytes from 147.156.1.46: icmp_seq=2. time=1. ms
64 bytes from 147.156.1.46: icmp_seq=3. time=1. ms
---video.ci.uv.es PING Statistics ----
4 packets transmitted, 4 packets receivded, 0% packet loss
Round-trip (ms) min/avg/max = 1/1/1
Iluso_$ ping –s www.cmu.edu 64 4
PING server.andrew.cmu.edu: 64 bytes packets
64 bytes from 128.2.72.5: icmp_seq=0. time=287. ms
64 bytes from 128.2.72.5: icmp_seq=1. time=290. ms
64 bytes from 128.2.72.5: icmp_seq=2. time=285. ms
64 bytes from 128.2.72.5: icmp_seq=3. time=277. ms
---server.andrew.cmu.edu PING Statistics ----
4 packets transmitted, 4 packets receivded, 0% packet loss
Round-trip (ms) min/avg/max = 277/285/290
ICMP ECHO REQUEST y ECHO REPLY
Comando PING
Por cada paquete
enviado se recibe
una respuesta. El
tiempo indicado es
el de ida y vuelta
Iluso_$ traceroute www.uniovi.es
traceroute to dana.vicest.uniovi.es (156.35.34.1), 30 hops max,
40 byte packets
1 cisco.ci.uv.es (147.156.1.11) 3 ms 3 ms 2 ms
2 A1-0-2.EB-Valencia1.red.rediris.es (130.206.211.181) 2 ms 2 ms 2 ms
3 A1-0-2.EB-Madrid1.red.rediris.es (130.206.224.5) 8 ms 7 ms 7 ms
4 A3-0-1.EB-Oviedo1.red.rediris.es (130.206.224.34) 22 ms 17 ms 17 ms
5 rcpd02.net.uniovi.es (156.35.11.205) 16 ms 17 ms 16 ms
6 156.35.12.253 (156.35.12.253) 20 ms 19 ms 19 ms
7 rest34.cpd.uniovi.es (156.35.234.201) 24 ms 26 ms 26 ms
8 dana.vicest.uniovi.es (156.35.34.1) 28 ms 28 ms 28 ms
Iluso_$
Comando Traceroute
ICMP TIME EXCEEDED
202.1.1.2
Rtr 202.1.1.1202.1.1.1
202.1.1.3
Rtr 202.1.1.1
203.1.1.2203.1.1.1
203.1.1.4
204.1.1.1
204.1.1.2
Rtr 204.1.1.1
204.1.1.3
Rtr 204.1.1.1
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
LAN A
202.1.1.0
LAN B
203.1.1.0LAN C
204.1.1.0
A 202.1.1.0 por 203.1.1.1
Ruta no óptima hacia LAN C
203.1.1.3
A 202.1.1.0 por 203.1.1.1
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
A 0.0.0.0 por 203.1.1.1
Uso del comando ICMP REDIRECT
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2Ruta añadida por ICMP REDIRECT
W
X Y
Z
> route -nRouting tablesDestination Gateway Flags Refcnt Use Interface
127.0.0.1 127.0.0.1 UH 6 62806 lo0Default 203.1.1.1 UG 62 2999087 le0203.1.1.0 203.1.1.4 U 33 1406799 le0
(recibido mensaje ICMP REDIRECT)
> route -nRouting tablesDestination Gateway Flags Refcnt Use Interface
127.0.0.1 127.0.0.1 UH 6 62806 lo0Default 203.1.1.1 UG 62 2999385 le0203.1.1.0 203.1.1.4 U 33 1406927 le0204.1.1.0 203.1.1.2 UGD 1 357 le0
Flags: U: ruta operativa (Up)G: Ruta gateway (router)H: Ruta hostD: ruta dinámica
Efecto de ICMP REDIRECT sobre el host 203.1.1.4 anterior
Ruta añadida
por ICMP
redirect
132.15.1.2/16
Rtr: 132.15.1.1
132.15.1.3/16
Rtr: 132.15.1.1
200.1.1.2/24
Rtr: 200.1.1.1
200.1.1.3/24
Rtr: 200.1.1.1
200.1.1.1/24132.15.1.1/16
1. X quiere mandar un paquete a Y. Como está en otra red y X no tiene ruta para
llegar a ella manda el paquete a su router por defecto, Z.
2. El router envía el datagrama a su destino, pero además envía un ICMP
REDIRECT a X indicándole que Y está en su misma LAN, por lo que puede
hablar directamente. Como consecuencia X incorpora en su tabla de rutas una
entrada para indicar que la red B está accesible directamente (por eth0)
Router con dos direcciones
IP en la misma interfaz
Otro ejemplo de uso de ICMP REDIRECT
Red A
132.15.0.0/16
Red B
200.1.1.0/24
X Y
Z
Resolución de direcciones
Normalmente el paquete del nivel de red se ha de enviar en una trama con una dirección de destino a nivel de enlace (p. ej. MAC en LANs). El emisor ha de saber que dirección de enlace le corresponde a la dirección de red para ponerla en la trama.
Imaginemos que X quiere hacer ping a Y. Comparando la dir. IP de Y con la suya y con la máscara sabe que Y está en su misma LAN. Ha de meter el paquete IP en una trama (Ethernet por ejemplo) con una MAC de destino, pero no sabe cual poner.
147.156.1.1/16
147.156.1.4/16
Rtr: 147.156.1.1
147.156.1.3/16
Rtr: 147.156.1.1
147.156.1.2/16
Rtr: 147.156.1.1
Internet
X Y Z
130.206.211.5/30
A 0.0.0.0/0 por 130.206.211.6
W
Resolución de direcciones
Algunas soluciones empleadas para resolver el problema de la resolución de direcciones son las siguientes:
–Fijar la dirección de enlace a partir de la de red. Ej.: en DECNET la dir. MAC se construye a partir de la de red. (se usan direcciones MAC locales)
–Construir una tabla estática manual de conversión. Ej.: RDSI, X.25, FR, ATM.
–Crear una tabla dinámica que se mantiene de forma automática en un servidor en el que se registra cada equipo que se conecta a la red. Ej.: ATM.
–Lanzar una pregunta broadcast a la red para localizar al propietario de la dirección de red buscada. Solo se puede usar en redes broadcast.Ej.: Todas las LAN.
1. ElusuarioXteclea„ping147.156.1.3‟
2. X genera ARP request (broadcast): ¿quién es 147.156.1.3?
3. Todos(Y,ZyW)capturanlapreguntay„fichan‟aX,esdecirleincluyenensu
ARP cache (esta parte es opcional).
4. Y responde ARP reply (unicast) diciendo que él es ese (y su dir. MAC)
5. X recoge la respuesta, la pone en su ARP cache y envía el ping
• La entrada ARP en X caduca pasados unos 15 minutos de inactividad
• Cuando el mensaje es para una dirección de fuera el ARP de X busca al router; si
el router ya estaba en su ARP cache X le envía el ping directamente, sin más.
147.156.1.1/16
147.156.1.4/16
Rtr: 147.156.1.1
147.156.1.3/16
Rtr: 147.156.1.1
147.156.1.2/16
Rtr: 147.156.1.1
Internet
X Y Z
130.206.211.5/30
A 0.0.0.0/0 por 130.206.211.6
Funcionamiento de ARP
W
Iluso_$ /etc/arp -a
gong.ci.uv.es (147.156.1.1) at 8:0:9:d2:99:1b ether
ljgene.geneti.uv.es (147.156.5.2) at (incomplete)
qfgate.quifis.uv.es (147.156.9.2) at 2:60:8c:2f:9:45 ether
power.ci.uv.es (147.156.1.3) at 2:60:8c:2f:bf:4d ether
dewar.quiorg.uv.es (147.156.9.5) at 8:0:5a:c7:1b:1f
fapr.fisapl.uv.es (147.156.7.6) at 0:80:a3:4:98:ed ether
becopr.sib.uv.es (147.156.11.6) at 0:80:a3:4:5e:c6 ether
cisco.ci.uv.es (147.156.1.11) at 0:60:3e:99:7e:39 ether
video.ci.uv.es (147.156.1.46) at 8:0:69:2:76:c0 ether
roge.ci.uv.es (147.156.1.219) at 0:4f:56:1:10:f ether
Iluso_$
Tabla ARP cache en un host UNIX
A este host se le ha enviado el ARP request, pero
aún no se ha recibido el ARP reply. Probablemente
el host está apagado o no existe.
Se usa en todo tipo de LANs broadcast
Especificado en RFC 826. Diseñado para
soportar cualquier protocolos y formato de
dirección, no solo IP.
ARP no usa paquetes IP, tiene uno propio. En
Ethernet(formatoDIX)usaEthertypeX‟806‟.
Los paquetes ARP contienen en la parte de
datos las direcciones IP y MAC; estas son las
que deben usarse para rellenar la ARP cache,
no la MAC que aparece en la cabecera de la
trama MAC
ARP (Address Resolution Protocol)
IP destino en
ARP cache?
Datagrama IP listo
para enviar
Construir trama
a host y enviarEnviar ARP Req.
buscando IP destino
No
Sí
Envío de un datagrama IP por un host
¿IP destino en
misma subred?
Sí
Buscar IP router
en tabla de rutas
No
IP router en
ARP cache?
Construir trama
a router y enviar
Sí
No Enviar ARP Req.
buscando IP router
IP destino en
ARP cache?
Construir trama
a host y enviar
Sí
NoICMP
Destino
inaccesible
IP router en
ARP cache?
Sí
No
Construir trama
a router y enviar
ICMP
Destino
inaccesible
Resolución inversa de direcciones
A veces se plantea el problema inverso al de
ARP, es decir conocemos la MAC y queremos
averiguar la IP que le corresponde. Ejemplos:
–Estaciones„diskless‟quealarrancarsolosabensu
MAC. No tienen información de configuración.
–Red administrada de forma centralizada en la que se
quiere concentrar en un servidor la correspondencia
IP-MAC para poder cambiar las IP cuando se quiera
sin tener que tocar la máquina del usuario.
RARP (Reverse Address
Resolution Protocol)
Debe haber un servidor en la red donde se registran todas las máquinas con su dir. MAC asignándole a cada una dir. IP
El host (cliente) que quiere saber su IP envía un mensaje broadcast; el mensaje llega al servidor RARP que busca en sus tablas y devuelve un mensaje con la dirección IP
RARPutilizaelEthertypex‟8035‟(distintodeARP).Estopermite que los mensajes RARP sean fácilmente ignorados por los hosts no interesados
Problemas de RARP:–Solo devuelve la dirección IP, no la máscara, router, MTU, etc.
–Los routers no reenvían mensajes ARP/RARP (no son paquetes IP) . Por tanto el servidor RARP ha de estar en la misma LAN que el cliente
Tipo de hardware (1=Enet) Tipo de protocolo (800=IP)
Lon. Dir. Hard. (6) Lon. Dir. Red (4) Operación (1-2: ARP, 3-4: RARP)
Dir. MAC Emisor (octetos 0-3)
Dir. MAC Emisor (oct 4-5) Dir. IP emisor (octetos 0-1)
Dir. IP emisor (octetos 2-3) Dir. MAC destino (oct. 0-1)
Dir. MAC destino (octetos 2-5)
Dir. IP destino
32 bits
Formato de mensaje ARP y RARP en el caso
de protocolo IPv4 y red Ethernet
Códigos de Operación: 1: ARP Request
2: ARP Reply
3: RARP Request
4: RARP Reply
IP: 10.0.0.1/16 10.0.0.1/16 10.0.0.3/16
MAC: 00:00:01:00:00:01 00:00:01:00:00:02 00:00:01:00:00:03
X Y Z
Duplicidad de direcciones IPSupongamos que a dos ordenadores, X e Y, se les asigna la misma dirección IP.
Normalmente cada uno tendrá una MAC diferente, con lo que la situación será:
Cuando un tercer ordenador (Z) envíe un ARP Request buscando a 10.0.0.1
recibirá dos ARP reply.
Como la ARP cache de Z solo admite una entrada por dirección IP, Z solo
tomará en cuenta una de las respuestas e ignorará la otra.
Cual de las dos entrará en la ARP cache? Esto es algo aleatorio, pues depende
de quien responda primero (X o Y) y de si Z decide quedarse con la primera o
la última respuesta.
Resultado: al comunicar con 10.0.0.1 algunas máquinas hablan con X y
otras con Y.
IP: 10.0.0.1/16 10.0.0.2/16 10.0.0.3/16
MAC: 00:00:01:00:00:01 00:00:01:00:00:01 00:00:01:00:00:03
X Y Z
Duplicidad de direcciones MAC
Supongamos ahora que X e Y tienen diferente IP, pero la misma MAC.
Esto es posible ya que la MAC puede cambiarse por software. La situación es:
Cuando Z envíe el ARP request buscando a 10.0.0.1 solo recibirá respuesta de X.
Los paquetes enviados por Z hacia X serán recibidos también por Y (misma MAC)
pero como la IP de destino no es la suya el nivel de red en Y descartará los
paquetes.
Si más tarde Z envía un ARP request buscando a 10.0.0.2 creará una segunda
entrada en su ARP cache con otra IP y la misma MAC, esto tampoco es problema
puesto que la ARP cache se indexa por la IP. Así pues en este caso la duplicidad
de dirección MAC no parece plantear problemas. Sin embargo si X e Y están
conectados a un conmutador la tabla de direcciones MAC solo puede tener un
puerto asociado a cada MAC, por lo que el conmutador solo enviaría las tramas al
último que haya enviado alguna trama.
IP: 10.0.0.1/16 10.0.0.1/16 10.0.0.3/16
MAC: 00:00:01:00:00:01 00:00:01:00:00:01 00:00:01:00:00:03
X Y Z
Duplicidad de IP y MACSupongamos ahora que X e Y tienen la misma IP y la misma MAC:
En este caso si Z envía un ARP request buscando a 10.0.0.1 recibirá dos
respuestas (de X e Y). Solo una de ellas será incluida en la ARP cache,
pero como ambas son idénticas no importa cual de ellas es incorporada por
Z en su tabla. Todos los paquetes que Z envíe serán procesados, y
respondidos en su caso, por X e Y.
Si por ejemplo Z intenta establecer una conexión TCP con 10.0.0.1 recibirá
dos respuestas a su petición de conexión, y muy probablemente las
incongruencias que observe en las respuestas duplicadas le lleven a abortar
el intento.
BOOTP (Bootstrap Protocol)
Función análoga a RARP, pero:–Permite suministrar todos los parámetros de configuración al cliente, no solo la dir. IP
–El servidor y el cliente pueden estar en LANs diferentes. Los mensajes BOOTP viajan dentro de datagramas IP y por tanto pueden pasar por los routers
En la LAN del cliente debe haber un agente responsable de capturar la pregunta BOOTP (broadcast) para reenviarla al servidor remoto
A cada dirección MAC se le asigna una dirección IP de forma estática (correspondencia biunívoca)
Los mensajes BOOTP viajan en datagramas IP
Funcionamiento de BOOTP
Elhostclientecuandoarrancaenvíaun„BOOTPrequest‟aladirección255.255.255.255 (broadcast en la LAN) con dirección de origen 0.0.0.0 (pues aun no sabe su IP)
El servidor recibe el mensaje, busca en su tabla la MAC del solicitante y si la encuentra prepara el „BOOTPreply‟
Para enviar el BOOTP reply en unicast la MAC del cliente debe estar en la ARP cache del servidor, lo cual requiere que el cliente responda a un ARP request. Pero el cliente no puede responder pues aun no sabe su IP. Esto se resuleve de una de las dos maneras siguientes:
–Enviar la respuesta en broadcast.
–Si el kernel lo permite el proceso BOOTP modifica „ilegalmente‟latablaARPyrespondeentoncesenunicast.
A 165.12.32.5
A
Tabla BOOTP
A 165.12.32.5/24
Servidor BOOTP
4. b) B modifica su ARP cache para incluir en ella a A y le envía el BOOTP reply en unicast
BARP cache
Funcionamiento de BOOTP
1¿IP?
D.O.: 0.0.0.0 (A)
D.D.: 255.255.255.255 (F)
2
¿A?
4 a
IP 165.12.32.5/24
D.O.: 165.12.32.2 (B)
D.D.: 255.255.255.255 (F)
165.12.32.2
4 bIP 165.12.32.5/24
D.O.: 165.12.32.2 (B)
D.D.: 165.12.32.5 (A)(F): Dirección MAC broadcast
Dirección MAC
3
¿165.12.32.5?
1. A lanza BOOTP request en broadcast preguntando su IP
2. B busca en su tabla la MAC de A. Encuentra que su IP es 165.12.32.5
3. B no puede enviar un datagrama a 165.12.32.5 porque no esta en su ARP cache; tampoco puede enviar un ARP request pues A no responderá
4. a) B lanza BOOTP reply en broadcast, o bien
BOOTP con servidor remoto
Si el servidor BOOTP es remoto algún equipo de la LAN (normalmente un router) actúa comoBOOTPrelayyredirigelas„BOOTPrequest‟alservidor
El router anota en el BOOTP request su dirección; así cuando vuelva el BOOTP reply sabe que lo ha de distribuir por broadcast
En la LAN del cliente tanto el BOOTP request como el reply viajan normalmente en tramas broadcast. En el resto de la red viajan en unicast (transporte UDP).
LAN A
165.12.32.0/24
LAN B
165.12.40.0/24
LAN C
165.34.0.0/16
W X
U V Y
Tabla BOOTP
U 165.12.32.5/24
V 165.12.32.7/24
Y 165.34.56.3/16
Funcionamiento de BOOTP entre LANs
Z
165.12.32.1/24
165.12.40.1/24165.34.0.1/16
BOOTP requests a 165.34.0.2
165.12.40.2/24
Servidor BOOTP
local
Tabla BOOTP
W 165.12.40.3/24
X 165.12.40.7/24
192.168.1.1/30
192.168.1.2/30
A 165.34.0.0/16 por 192.168.1.2
A 165.12.32.0/24 por 192.168.1.1
A 165.12.40.0/24 por 192.168.1.1
165.34.0.2/16
Servidor BOOTP
local y remoto
DHCP (Dynamic Host
Configuration Protocol)
Es como BOOTP pero permite una asignación muy flexible de las direcciones IP. La asignación puede ser:
–Manual. Fijada por el administrador de forma estática para cada MAC, como en BOOTP.
–Automática. Es también estática, pero el servidor decide que IP asigna a cada host cuando recibe la petición por primera vez
–Dinámica. La dirección se le asigna al host de un pool por un tiempo limitado. Pasado ese tiempo la dirección se retira, salvo que se renueve la petición. Permite reaprovechamiento de direcciones.
Usa el mismo mecanismo que BOOTP para acceder a servidores en otras LANs
Es lo más parecido a la autoconfiguración
Parámetros BOOTP/DHCP
Dirección IP del cliente
Hostname del cliente
Máscara de subred
Dirección(es) IP de:–Router(s)
–Servidor(es) de nombres
–Servidor(es) de impresión (LPR)
–Servidor(es) de tiempo
Nombre y ubicación del fichero que debe usarse para hacer boot (lo cargará después por TFTP)
s_FarmaciaSotano:\
ht=ether:\
sm=255.255.254.0:\
ds=147.156.1.1 147.156.1.3 147.156.122.64:\
dn=uv.es:\
gw=147.156.16.1:\
nt=147.156.1.3:\
ts=147.156.1.3:\
hn:\
to=auto:\
na=147.156.1.46:
infsecre2:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a21f8:ip=147.156.17.135
sdisco:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a24e7:ip=147.156.16.32
pfc7:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a35d3:ip=147.156.17.133
pfc5:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a35d8:ip=147.156.17.131
pfc6:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a35df:ip=147.156.17.132
sweb:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a44ab:ip=147.156.16.46
Configuración de un servidor BOOTP (o
DHCP con asignación manual de direcciones
Parámetros
comunes a
toda la subred
Subnet 239.252.197.0 netmask 255.255.255.0 {
range 239.252.197.10 239.252.197.250;
default-lease-time 600 max-lease-time 7200;
option subnet-mask 255.255.255.0;
option broadcast-address 239.252.197.255;
option routers 239.252.197.1;
option domain-name-servers 239.252.197.2, 239.252.197.3;
option domain-name “isc.org”;
}
Host haagen {
hardware ethernet 08:00:2b:4c:59:23;
fixed-address 239.252.197.9;
filename “/tftpboot/haagen.boot”;
option domain-name-servers 192.5.5.1;
option domain-name “vix.com”;
}
Configuración de un servidor DHCP con
asignación dinámica de direcciones
Excepción
ala„regla‟
Sumario
Generalidades
El Datagrama IP. Estructura de la cabecera
Direcciones de red. Enrutamiento básico
Subredes y superredes. Máscaras
Protocolos de control y resolución de
direcciones
Fragmentación
Protocolos de routing
IPv6
Fragmentación
Mag. Daniel Llamas Montoya [email protected] Lima, 03/08/2012
Maestría en Ingeniería de Sistemas
Fragmentación en IP
El nivel de red ha de acomodar cada datagrama en una trama (del nivel de enlace).
Cada tecnología de nivel de enlace tiene un valor máximo de paquete que puede aceptar, Ej.:
–Ethernet: 1500 bytes (DIX), 1492 (LLC-SNAP).
–Token Ring: 4440 bytes (4 Mb/s, THT 8 ms).
Este valor máximo es la MTU (Maximum Transfer Unit).
Si el datagrama no cabe se ha de fragmentar. Ej: datagrama de 4000 bytes creado en red Token Ring que pasa a Ethernet. El router ha de fragmentar
A veces el host ha de fragmentar de entrada pues genera datagramas demasiado grandes, ej: NFS construye datagramas de 8 KB, incluso en Ethernet
Nivel de enlace MTU (bytes)
PPP normal 1500
PPP bajo retardo 296
X.25 1600 (RFC 1356)
Frame Relay 1600 (normalmente)
Ethernet DIX 1500
Ethernet LLC-SNAP 1492
Token Ring 4 Mb/s 4440 (THT 8ms)
Classical IP over ATM 9180
MTU de algunos medios a nivel de enlace
Cab. ABCDEF GHIJKL MNOP
Cab. ABCDEF
Token
Ring
E-net
DIX Cab. GHIJKL Cab. MNOP
PPP
Bajo
Retardo
Cab. M Cab. N Cab. O Cab. P
Fragmentación múltiple
Fragmentación en IP
Los fragmentos reciben la misma cabecera que el datagramaoriginalsalvoporloscampos„LongitudTotal‟,„MF‟y„DesplazamientodelFragmento‟.
Los fragmentos de un mismo datagrama se identifican porelcampo„Identificación‟.
Todos los fragmentos, menos el último, tienen a 1 el bit MF (More Fragments).
La unidad básica de fragmentación es 8 bytes. Los datos se reparten en tantos fragmentos como haga falta, todos múltiplos de 8 bytes (salvo quizá el último).
Toda red debe aceptar un MTU de al menos 68 bytes. El mínimo recomendado es de 576 bytes.
Id Long DF MF Desplaz. Datos
Fragmento 1 XXX 1500 0 1 0 ABCDEF
Fragmento 2 XXX 1500 0 1 185 GHIJKL
Fragmento 3 XXX 1060 0 0 370 MNOP
Datagrama
Original
XXX 4020 0 0 0 ABCDEF GHIJKL
MNOP
Fragm. 3a XXX 292 0 1 370 M
Fragm. 3b XXX 292 0 1 404 N
Fragm. 3c XXX 292 0 1 438 O
Fragm. 3d XXX 244 0 0 472 P
Ejemplo de fragmentación
múltiple
Token
Ring
E-net
DIX
PPP
Bajo
Retard
o
Los bytes se cuentan en grupos de 8 bytes
Bit DF (Don’t Fragment)
Indica que ese datagrama no se debe
fragmentar. Ej.: ping –f (windows).
Se usa:
–Cuando un host no está capacitado para
reensamblar(ej.:estaciones„diskless‟).
–En la técnica de descubrimiento de la MTU
deltrayectoo„PathMTUdiscovery‟.
TokenRing
A
B
Ethernet1: A envía a B un paquete
de 4020 bytes con DF=1.
4020 DFX
2: X descarta el paquete y responde a
A con un ICMP ‘destino inaccesible’
indicando que si hubiera sido de 1500
o menos habría pasado.
Max 1500
3: A fragmenta la información
y a partir de ahora no mandará
a B paquetes de más de 1500
bytes. Sigue usando el bit DF.
1060 DF 1500 DF1500 DF
Funcionamientodel„PathMTUdiscovery‟
Paquete normal
Mensaje ICMP
Preguntas sobre fragmentación
¿Cual es el tamaño mínimo posible de MTU en una red para que puedan pasar por ella datagramas IPv4?
En caso de fragmentación las opciones de la cabecera IP (record route, timestamp, strict source route y loose source route), ¿han de copiarse en todos los fragmentos o solo en uno?
Cuando se emite un datagrama IP, ¿se ha de marcar siempre el campo Identificación, o solo cuando el datagrama se vaya a fragmentar?
Preguntas sobre fragmentación
Si un fragmento se pierde el host receptor no podrá
reensamblar el datagrama original; ¿cuanto tiempo
esperará el host antes de considerar que se ha
perdido y descartar los demás fragmentos?
Un datagrama de 4020 bytes pasa de una red Token
Ring con THT 8 ms (MTU 4400) a una Ethernet (MTU
1500) y después pasa por un enlace PPP con bajo
retardo (MTU 296). Si ese mismo datagrama pasara
directamente de la red Token Ring al enlace PPP (sin
pasar por la red Ethernet) ¿habría alguna diferencia en
la forma como se produce la fragmentación?
Sumario
Generalidades
El Datagrama IP. Estructura de la cabecera
Direcciones de red. Enrutamiento básico
Subredes y superredes. Máscaras
Protocolos de control y resolución de
direcciones
Fragmentación
Protocolos de routing
IPv6
Protocolos de Routing
Mag. Daniel Llamas Montoya [email protected] Lima, 03/08/2012
Maestría en Ingeniería de Sistemas
Protocolos de Routing
Protocolos de routing dentro de un AS
Concepto de Sistema Autónomo (AS)
Protocolos de routing entre ASes
Arquitectura de Internet y puntos neutros de
interconexión
Protocolos de routing
Vector distancia
–RIP
–IGRP y EIGRP
–BGP (entre Sistemas Autónomos)
Estado del enlace
–IS-IS
–OSPF
RIP (Routing Information Protocol)
Sufre los problemas típicos del vector distancia (cuenta a infinito)
Solo útil en redes pequeñas (5-10 routers)
Métrica basada en número de saltos únicamente. Máximo 15 saltos
La información se intercambia cada 30 segundos. Los routers tienden a sincronizarse y la red se bloquea cuando ocurre el intercambio.
RIPv1 no soporta subredes ni máscaras de tamaño variable (sí en RIPv2)
No permite usar múltiples rutas simultáneamente (algunas versiones sí)
Es bastante habitual en máquinas UNIX
IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) y
EIGRP (Enhanced IGRP)
Protocolos propietarios de Cisco
Resuelven muchos de los problemas de RIP–Métrica sofisticada
–Reparto de tráfico entre múltiples rutas
Incluyen soporte multiprotocolo
Mejoras de EIGRP sobre IGRP–Soporta subredes
–Solo transmite modificaciones
Se utilizan en muchas redes (ej. UV)
Métrica por defecto de IGRP/EIGRP
Métrica = bandwidth + delay
Donde:
–bandwidth = 2,56*109 / (ancho de banda en Kb/s)
–delay = 25,575 * (retardo en microsegundos)
El retardo de un trayecto se calcula como la suma de los retardos de los enlaces.
Para el ancho de banda se considera el enlace de menor caudal únicamente
La métrica aumenta con el retardo y disminuye con el ancho de banda.
Ej.: ruta que pasa por dos enlaces, uno de 128 y el otro de 64 Kb/s, ambos con delay=20 ms
–Bw = 2,56*109 / 64 = 40.000.000
–Delay = 25,575 * (20.000 + 20.000) = 1.023.000
–Métrica = 41.023.000
Mediante fórmulas más complejas se puede tomar en cuenta también la carga y la fiabilidad del trayecto, pero normalmente no se hace
OSPF (Open Shortest Path First)
Desarrollado por el IETF entre 1988-1990
Basado en estado del enlace, algoritmo de Dijkstra
Dos niveles jerárquicos (áreas):–Area 0 o backbone (obligatoria)
–Areas adicionales (opcionales)
Resuelve los problemas de RIP:–Rutas de red, subred y host (máscaras de tamaño variable)
–Admite métricas complejas, como EIGRP. En la práctica se usa solo ancho de banda y retardo (como en EIGRP)
–Reparte tráfico entre múltiples rutas
Las rutas óptimas pueden no ser simétricas.
Clases de routers en OSPF:–Routers backbone: los que se encuentran en el área 0
–Routers internos: pertenecen únicamente a un área
–Routers frontera de área: los que conectan dos o mas áreas (una de ellas necesariamente el backbone)
–Routers frontera de AS: los que conectan con otros ASes. Pueden estar en el backbone o en cualquier otra área
Tipos de rutas en OSPF:–Intra-área: las determina directamente el router
–Inter-área: se resuelven en tres fases:
• Ruta hacia el router backbone en el área
• Ruta hacia el área de destino en el backbone
• Ruta hacia el router en el área de destino
–Inter-AS: se envían al router frontera de AS más próximo (empleando alguna de las dos anteriores).
A otros
ASes
Router
Backbone
Router Frontera
de Sistema Autónomo
Router
Frontera de Area
Router Interno
Area 0
(Backbone)
Area 1Area 2
Ruta intra-área: D-G-H
Ruta inter-área: F-C,C-A-D,D-G-H
Ruta inter-AS: A-D,D-G-H, H-...
Funcionamiento de OSPF
A
F
G H
E
D
B
C
A
E
D C
B
A
E
D C
B
Sin router designado (RIP) Con router designado (OSPF)
Si hay varios routers en una red multiacceso (LAN, X.25, FR o ATM) uno de
ellos actúa como designado y es el único que intercambia información con los
demás:
A EDCB
Router designado en OSPF
IS-IS (Intermediate System - Intermediate
System)
Intermediate-Systemsignificarouteren„ISOese‟(host es ES, End System)
Muy similar a OSPF, pero no es estándar Internet. Es estándar ISO (OSI)
Soporte Multiprotocolo (routing integrado). OSPF no lo tiene.
Es el protocolo habitual en las grandes redes (ISPs). Se utiliza en RedIRIS, por ejemplo.
Protocolo Algoritmo Subredes Métrica
compleja
Notifica
Actualiz.
Niveles
jerárquicos
Estándar
RIPv1 Vector
Distancia
NO NO NO NO SI
RIPv2 Vector
Distancia
SI NO NO NO SI
IGRP Vector
Distancia
NO SI NO NO NO
EIGRP Vector
Distancia
SI SI SI NO NO
OSPF Estado
Enlace
SI SI SI SI SI
(Internet)
IS-IS Estado
Enlace
SI SI SI SI SI (ISO)
Protocolos de routing de Internet
Mecanismo de enrutado de paquetes
Los paquetes se enrutan de acuerdo con su dirección de destino. La dirección de origen no se toma en cuenta para nada.
Si al enrutar un paquete el router descubre que existen varias rutas posibles para llegar al destino aplica tres criterios de selección, por este orden:
1. Usar la ruta de máscara más larga
2. Usar la ruta de distancia administrativa menor
3. Usar la ruta de métrica menor
Máscara más larga
Supongamos que se han declarado las siguientes rutas estáticas:a) ip route 172.16.32.0 255.255.254.0 10.0.0.1
b) ip route 172.16.32.0 255.255.255.0 10.0.0.2
c) ip route 172.16.32.0 255.255.255.128 10.0.0.3
Al tener máscaras diferentes las tres rutas son diferentes y se incorporan todas ellas en la tabla de rutas
Pregunta: ¿Por donde se enviará un datagrama dirigido a 172.16.32.1?
Respuesta: por 10.0.0.3 pues la ruta c) es la que tiene una máscara más larga
El orden como se introducen las rutas en una configuración no tiene ninguna importancia. Lo único que cuenta es la longitud de la máscara.
Distancia administrativa
La distancia administrativa es un mecanismo para resolver el conflicto que se presenta cuando hay dos rutas hacia un mismo destino, conocidas por dos mecanismos diferentes. Ejemplos:
–Un router que está ejecutando RIP e IGRP recibe rutas a un mismo destino por ambos protocolos.
–Un router que ejecuta OSPF recibe un anuncio de una ruta para la que se le ha configurado una ruta estática.
Siempre se da preferencia a la ruta que tiene una distancia administrativa menor
Las distancias administrativas reflejan la confianza relativa que nos merece un protocolo de routing frente a otro
Distancias administrativas por defecto en
routers ciscoMecanismo como se conoce la ruta Distancia administrativa
Red directamente conectada 0
Ruta estática 1
Sumarizada de EIGRP 5
BGP externa 20
EIGRP 90
IGRP 100
OSPF 110
IS-IS 115
RIP 120
EGP 140
Routing bajo demanda 160
EIGRP externo 170
BGP interno 200
Desconocido 255
Si se modifican los valores por defecto hay que hacerlo con
cuidado y de forma consistente en toda la red (se pueden
producir bucles)
Las rutas con
distancia 255 no se
utilizan
Ejemplo de uso de la distancia
administrativa
Se puede cambiar la distancia administrativa de un protocolo determinado.
También se puede cambiar, de forma individualizada, la distancia administrativa de una ruta estática. Ejemplo: queremos configurar una ruta por defecto de emergencia, de forma que solo actúe cuando un destino determinado no se nos anuncia por ningún protocolo de routing. Para ello le asignamos distancia 201:
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 4.4.4.4 201
Esta ruta solo se aplicará como último recurso cuando fallen todas las demás.
Métrica menor
Dadas dos rutas de igual máscara e igual distancia administrativa siempre se elige la de métrica más baja
Solo se balancea tráfico entre dos rutas cuando su métrica es idéntica (salvo que se haya modificado la varianza)
Las métricas peores quedan en reserva por si falla la mejor.Sonloquesedenomina„sucesoresfactibles‟
Cada protocolo de routing maneja métricas diferentes, por lo que los valores de diferentes protocolos no son comparables. Como normalmente los protocolos tienen distancias administrativas diferentes la comparación de métricas solo suele hacerse entre rutas obtenidas por el mismo protocolo
Mecanismo de enrutado: resumen
RIP
IGRP
Rutas
Estáticas
Instalar rutas;
elegir ganador en
base a distancia
administrativa
Tabla de
rutasProceso de
enrutado
Utilizar la ruta
de máscara
más largaRIP
IGRP
Procesos
de routing
Seleccionar rutas
óptimas en base
a la métrica
Configuración
manual
Flujo de
paquetes
entrantes
A la cola de la
interfaz de
salida
Sistema Autónomo
• Un Sistema Autónomo (AS) está formado por un conjunto de routers que tienen:
– Un protocolo de routing común (posiblemente también rutas estáticas)
– Una gestión común
• Normalmente cada ISP tiene al menos un sistema autónomo (a veces varios).
• También las grandes organizaciones (las que están conectadas a más de un proveedor).
• El AS se identifica por un número de 16 bits. Los números de AS los asignan los RIR (Registros Regionales).
• Los valores del 64512 al 65535 están reservados para uso privado (RFC 1930). Equivalen a las direcciones privadas
• Ejemplos de AS: RedIRIS: 766. Univ. Valencia: 65432
Protocolo de routing externo (entre
ASes): BGP (Border Gateway Protocol)
Necesarioincluirfactores„políticos‟enelcálculo
de rutas entre ASes. Requiere otros protocolos.
Hasta 1990 se usaba EGP (Exterior Gateway
Protocol).
En 1989 se desarrolló BGP. Hoy se usa la
versión 4 (BGP-4 incluye soporte de CIDR)
Usado por prácticamente todos los proveedores
de Internet en la comunicación de rutas entre
Ases.
BGP (Border Gateway Protocol)
Algoritmo de vector distancia modificado: además de la interfaz y el costo se incluye la ruta completa en cada caso.
El router descubre y descarta las rutas que pasan por él mismo. Así evita el problema de la cuenta a infinito.
La métrica suele ser la más simple posible: número de saltos.
Permite introducir restricciones o reglas „políticas‟.Unarutaqueviolaestasreglasrecibe una distancia infinito.
Red con BGP
Int. Dist. Ruta
i 3 BAEH
j 4 CGIH
k 2 GIH
m 4 CGIH
Rutas descartadas
BA C
E
i
j
k
D
AS 1
H
AS 8
I
AS 9
AS 2
F
AS 6
AS 3
G
AS 7AS 5
mAS 4
Ruta óptima de C a H.
Información recibida por
C de sus vecinos:
Ruta óptima
EL AS 6 intercambia tráfico con AS 3 y AS 8, pero no acepta
tráfico de tránsito. Para ello F oculta su conexión con C cuando
se anuncia a H y su conexión con H cuando se anuncia a C
Tr
Tr
ISP U
ISP X
ISP V
ISP W
ISP Y ISP Z
65432
(UV)
ISP de
tránsito
ISP
nacional
ISP
regional
ISP
local
ISP de
tránsito
ISP de
tránsito
ISP
nacional
ISP
nacionalISP
nacional
ISP
regionalISP
regionalISP
regionalISP
regional
ISP
local
ISP
local
ISP
local
ISP
local
ISP
local
Proveedor
Cliente
Modelo jerárquico de Internet
Telefónica
BT
La interconexión en otro país supone
un uso innecesario de enlaces
internacionales
Washington
Intercambio de tráfico entre ISPs en
otro país
Puntos neutros de interconexión
Los puntos de interconexión (o puntos neutros)
permiten el fácil intercambio de tráfico entre ISPs.
También se llaman CIX (Commercial Internet
Exchange)
El hecho de que dos ISPs estén conectados al
mismo CIX no implica necesariamente que
intercambien tráfico. Algunos CIX requieren que
cada ISP establezca sus propios acuerdos de
„peering‟
Red IP cliente
Exchange
Red IP cliente
ISP
ISP
ISPISP
Exchange Exchange
ExchangeISP
ISP
Red IP cliente
Red IP clienteRed IP cliente
Clientes dialupCliente Cliente
ProveedorProveedor Peer
Peer
Acuedo de
PeeringServicio al
por mayor
Servicio
minorista
Interconexiones y relaciones en Internet
Puntos neutros de interconexión en España
Nombre Ubicación Creación URL Proveedores
Espanix Madrid 2/1997 www.espanix.net 33
Catnix Barcelona 6/1999 www.catnix.net 10
Galnix Santiago de
Compostela
7/2002 www.galnix.net 6
NAP Madrid 9/2002 www.napmadrid.com ?
Mad-IX Madrid 3/2003 www.mad-ix.net 7
Euskonix Bilbao 6/2003 www.euskonix.com 7
Esquema de GALNIX
Acuerdos de peering en ESPANIX
Sumario
Generalidades
El Datagrama IP. Estructura de la cabecera
Direcciones de red. Enrutamiento básico
Subredes y superredes. Máscaras
Protocolos de control y resolución de
direcciones
Fragmentación
Protocolos de routing
IPv6
Protocolo IPv6
• Desarrollado fundamentalmente para resolver el problema de escasez de direcciones de IPv4
• De paso se incorporaron mejoras en seguridad, eficiencia, calidad de servicio, tráfico multicast, etc.
• Especificado en RFC 1883 (12/1995), modificado (campo DS) en RFC 2460 (12/1998)
Objetivos de IPv6
• Direcciones: Pasa a direcciones de 128 bits.
• Eficiencia: Simplifica cabeceras. Omite checksum. Estructura jerárquica, reduce tablas de routing.
• Seguridad: Incorpora mecanismos de privacidad y validación mediante criptografía
• Calidad de Servicio: Previsto soporte de tráfico en tiempo real.
• Multicast: Mejora soporte.
• Sencillez: posibilidad de autoconfiguración de equipos
• Movilidad: Permite movilidad manteniendo dirección.
• Evolución: Contempla mecanismo para futuras opciones.
• Compatibilidad: puede coexistir con IPv4
Principales novedades de IPv6
• Autoconfiguración y movilidad: el host asigna los 8 últimos bytes (dir. EUI-64) y toma los 8 primeros del router.
• Posibilidad de envíos unicast, multicast y anycast
• Eficiencia (se suprime el checksum)
• Opciones encadenadas: reemplazan al campo opciones, con lo que se simplifica el proceso en cada router y da un mecanismo que permite extenderlas.
• Fragmentación en ruta: prohibida. Todos los nodos han de soportar MTU mínima de 1280 bytes.
Versión DS Etiqueta de flujo
Longitud de carga útil Sig. Cabecera Límite saltos
Dirección de origen
(16 bytes)
Dirección de destino
(16 bytes)
Version Lon.Cab. DS Longitud total
Identificación X D
F
M
F
Desplazamiento
fragmento
Tiempo de vida Protocolo Checksum
Dirección de origen
Dirección de destino
Opciones
Cabecera IPv6
Cabecera IPv4
40 bytes
20 bytes
Autoconfiguración en IPv6
En la autoconfiguración el host construye su propia dirección a partir de dos partes:–La parte red (8 bytes) que le indica el router
–La parte host (8 bytes) es su dirección MAC extendida o EUI-64 (Extended Unique Identifier). La crea a partir de su propia MAC de 6 bytes.
Si el host no tiene MAC se inventa un identificador al azar (con suerte no coincidirá con ningún otro de la red).
También es posible asignar manualmente una dirección cualquiera al host
Conversión de EUI-48 a EUI-64
OUI Equipo
3 5
Conversión EUI-48 EUI-64 para IPv6:
xxxxxx00 cd ef gh ij kl
xxxxxx10 cd ef 0xFF 0xFE gh ij kl
Bit I/G (Individual/Grupo) 0/1
Bit G/L (Global/Local) 0/1. (Este bit se cambia al hacer la conversión)
Formato EUI-64 (IEEE):
Autoconfiguración en IPv6
2
Host IPv6MAC: 0008:0267:5cca
EUI-64: 0208:02ff:fe67:5cca
IPv6: ??
1: Mensaje (multicast a
todos los routers IPv6):
¿Me podeis decir el
prefijo de esta red?
1
Router IPv6Prefijo red: 2001:0720:1014:00022: Respuesta (unicast):
El prefijo es
2001:720:1014:2
3: Entonces mi dirección IPv6 debe ser
2001:720:1014:2:208:2ff:fe67:5cca
Direcciones IPv6
• Inicialmente propuestas de 8, 16 y 20
bytes
• 8 bytes: suficiente, pero no habría
permitido autoconfiguración con
dirección MAC
• 20 bytes: formato OSI (protocolo
CLNP). Impopular por ser OSI
• 16 bytes: fue la solución aceptada
Direcciones IPv6
• Dirección IPv6 en decimal:
128.0.0.0.0.0.0.0.1.35.69.103.137.171.205.239
• La misma en hexadecimal:
8000:0000:0000:0000:0123:4567:89AB:CDEF
• Los ceros a la izquierda pueden omitirse; si uno o más grupos son todo cero se puede abreviar condobles dos puntos:
8000::123:4567:89AB:CDEF
• Para direcciones IPv4 se puede usar la notación decimal con puntos simples:
::147.156.11.11
Prefijo (binario) Uso
0000 0000 Reservado (incluye IPv4)
0000 0001 No asignado
0000 001 Direcciones OSI NSAP
0000 010 Direcciones IPX de Novell Netware
0000 011, 0000 1, 0001 No asignado
001 Direcciones globales unicast agregables
010, 011, 100, 101 No asignado
110, 1110, 1111 0, 1111 10 No asignado
1111 110, 1111 1110 0 No asignado
1111 1110 10 Direcciones privadas para enlaces
1111 1110 11 Direcciones privadas
1111 1111 Direcciones multicast
Clases de direcciones IPv6
(RFC 2373, 7/1998)
FP TLA Res NLA SLA Interface ID
Toplogía pública Toplogía de
organización
Interfaz
Parte red Parte host
Direcciones unicast agregables en IPv6
Formato estándar
FP TLA Sub TLA Res NLA SLA Interface ID
Toplogía pública Toplogía de
organización
Interfaz
Parte red Parte host
Formato RIPE
3
3
8 24 16 6413
13 6 13 641613
FP: Format Prefix (siempre 001)
TLA: Top Level Agregator
NLA: NExt Level Agregator
SLA: Site level Agregator
RIPE
16 bits
(2001)
RedIRIS
19 bits
(0720)
UV
13 bits
(1014)
Interno
16 bits
Opciones en IPv6
Cabecera TCP
+ Datos
Cabecera IPv6
Siguiente Cab. = TCP
Cabecera TCP
+ Datos
Fragmento de
Cab. TCP + Datos
Cabecera IPv6
Siguiente Cab.
= Routing
Cabecera IPv6
Siguiente Cab.
= Routing
Cabecera Routing
Siguiente Cab. = TCP
Cabecera Routing
Siguiente Cab.
= Fragment.
Cabecera Fragment.
Siguiente Cab. = TCP
Las opciones se expresan como cabeceras adicionales encadenadas
Situación actual de IPv6
• Red experimental a nivel mundial (6Bone) desde 1995 mediante túneles.
• Las principales redes académicas del mundo participan en 6Bone.
• Decepción respecto a las expectativas que había en 1995-96. La mayoría de las mejoras de IPv6 se han incorporado por un proceso evolutivo en IPv4
• Fabricantes e ISPs han mostrado poco (o nulo) interés por IPv6.
Mejoras recientes en IPv4(o porqué no ha tenido más éxito IPv6)
• Direcciones: NAT (Network Address Translation), Proxies,
Cortafuegos, direcciones privadas (RFC 1918).
• Reducción tablas de routing: CIDR (RFC 1817, 8/1995)
• Seguridad: IPSEC (RFC 2410, 11/1998).
• Calidad de Servicio: Intserv (RFC 1633, 6/1994) y Diffserv (RFC
2475, 12/1998)
• Multicast: ámbito administrativo: RFC2365 (7/1998)
• Movilidad: DHCP (RFC 1534) y soluciones propietarias
• Autoconfiguración: DHCP
Agotamiento del espacio de direcciones
IPv4 (predicciones más recientes)
232
De Internet Protocol Journal Sept-2005
Ejercicios
Mag. Daniel Llamas Montoya [email protected] Lima, 03/08/2012
Maestría en Ingeniería de Sistemas
Ejercicio 2
Tres routers unidos por tres líneas de 64
Kb/s
Discutir diferencia entre routing dinámico o
estático desde el punto de vista de:
–Fiabilidad
–Eficiencia
•Fiabilidad: Con Routing dinámico en caso de fallo de una línea
el tráfico se reencamina por la ruta alternativa.
•Eficiencia: Routing dinámico permite repartir tráfico entre varios
caminos posibles (no con RIP)
B
A
C
Ejercicio 2
64 Kb/s
64 Kb/s
64 Kb/s
Ejercicio 3
P: Un datagrama con la opción source
routing se fragmenta. ¿Deberá copiarse
esta opción en todos los fragmentos o
solo en el primero?
R: Para que todos los fragmentos sigan
la misma ruta la opción source
routing ha de copiarse en todos ellos.
Ejercicio 4
P: En IPv6 se modifica de forma sustancial la cabecera del datagrama debido al aumento de longitud de las direcciones (de 32 a 128 bits). ¿Como afecta esto a los puentes transparentes? ¿Y a los puentes con encaminamiento desde el origen?
R: De ninguna forma. Los puentes solo manejan
direcciones MAC (que no cambian en IPv6).
Desde el punto de vista de los puentes la
cabecera IP forma parte de los datos.
Ejercicio 5
P: Diga cuales de los siguientes protocolos
permiten la asignación dinámica de
direcciones:
BOOTP DHCP RARP
ARP PPP SLIP
R: DHCP y PPP
Ejercicio 8
Internet
147.156.1.11/17
147.156.147.129/27
147.156.0.0-127.255
147.156.147.128-159
192.168.1.1/30
192.168.1.5/30
192.168.1.2/30
192.168.1.6/30
130.206.211. 6/30
147.156.147.130
130.206.211.174
A 130.206.211.174/32 por 147.156.147.130
A 147.156.198.0/23 por 192.168.1.2
A 147.156.198.0/23 por 192.168.1.6
A 193.145.246.0/24 por 147.156.15.9
A 150.208.0.0/16 por 130.206.211.6
A 0.0.0.0/0 por 130.206.211.1
A 127.0.0.1/32 por Null0130.206.211.5/30
147.156.15.9
IATA
193.145.246.0/24
E0
E1
S1
S0
UJI
150.208.0.0/16
130.206.211. 1/30130.206.211.2/30
S2
S3
147.156.198.0-199.255
Balanceo de tráfico
Ejercicio 9
Suprimimos ruta por defecto.
Enviamos datagrama de 147.156.147.132 a 138.247.12.32. Que sucede?
R: El router descarta el datagrama y devuelve „ICMPDestinationUnreachable‟alemisor
• Ahora enviamos datagrama de 138.247.12.32 a 147.156.147.132. Que sucede?
R: El datagrama llega correctamente
Ejercicio 11
194.125.1.63/26
E0
E1
S0
S1195.0.0.195/25
195.0.0.128-255
194.125.1.0-63
Dirección de host inválida
(Broadcast de la subred)195.100.1.2/30
195.100.1.0-3
197.160.1.1/30
197.160.1.0-3
A 157.34.33.0/32 por 195.0.0.199
A 160.87.34.0/21 por 195.100.1.1
A 198.0.0.0/15 por 197.160.1.2
A 0.0.0.0/0 por 195.100.1.1Agregación de
direcciones (CIDR)
Dirección de red inválida
(parte host 0)
160.87.34.0: 10100000.01010111.00100010.00000000
Máscara: 11111111.11111111.11111000.00000000
194.125.1.63: ---.----.---.00111111
Máscara: 255.255.255.11000000
Ejercicio 12Internet
Madrid Barcelon
a
Sevilla
Bilbao
128 Kb/s
256 Kb/s 128 Kb/s
128 Kb/s
100
ord.
20
ord.
50
ord.
25
ord.
Red 194.100.100.0/24
Ejercicio 12
Oficina Subred Máscara Rango Direcc.
útiles
Madrid 194.100.100.0/25 255.255.255.128 194.100.100.0-127 126
Barcelona 194.100.100.128/26 255.255.255.192 194.100.100.128-191 62
Bilbao 194.100.100.192/27 255.255.255.224 194.100.100.192-223 30
Sevilla 194.100.100.224/27 255.255.255.224 194.100.100.224-255 30
Reparto de las direcciones (subnet-zero)
Ejercicio 12Internet
M
a
Ba
S
e
Bi
194.100.100.1/2
5192.168.1.2/3
0
192.168.2.1/3
0
192.168.3.1/3
0
Red
194.100.100.0/25
Red 194.100.100.224/27
Red 194.100.100.128/26 Red 194.100.100.192/27
A 194.100.100.128/26 por
192.168.2.2
A 194.100.100.192/27 por
192.168.2.2
A 194.100.100.224/27 por
192.168.3.2
A 0.0.0.0/0 por 192.168.1.1
A 127.0.0.1/32 por Null0
192.168.2.2/3
0
192.168.3.2/3
0
192.168.1.1/3
0
Ejercicio 13
• Empresa con una LAN y dos redes IP:
– 199.199.199.0/24, Proveedor X, lento
– 200.200.200.0/24, Proveedor Y, rápido
• Se quiere conectar unos ordenadores a través del proveedor X y otros a través del proveedor Y
• Estudiar posibilidad de utilizar uno o dos routers
199.199.199.1/2
4
200.200.200.1/2
4
Proveedor X
Proveedor
Y
192.168.1.5/30
192.168.2.5/30
A 0.0.0.0/0 por
192.168.1.6
A 0.0.0.0/0 por
192.168.2.6
Solución con un router
Red
199.199.199.0/24
Rtr 199.199.199.1
Red
200.200.200.0/24
Rtr 200.200.200.1
192.168.1.6/30
192.168.2.6/30
Reparto de tráfico entre proveedores
Posibilidad de caminos asimétricos
Posibilidad de rechazo de datagramas
A 200.200.200.0/24 por
192.168.2.5
A 199.199.199.0 por Internet
A 199.199.199.0/24 por
192.168.1.5
A 200.200.200.0/24 por Internet
Ejercicio 13
Interne
t
199.199.199.1/24
200.200.200.2/24Proveedor X
Proveedor Y
192.168.1.5/30
Red
199.199.199.0/24
Rtr 199.199.199.1
Red
200.200.200.0/24
Rtr 200.200.200.1
Solución con dos routers
200.200.200.1/24
199.199.199.2/24 192.168.2.5/30
A 0.0.0.0/0 por
192.168.2.6
A 0.0.0.0/0 por
192.168.1.6
192.168.2.6/30
192.168.1.6/30
Interne
t
A 200.200.200.0/24 por 192.168.2.5
A 199.199.199.0/24 por Internet
A 199.199.199.0/24 por 192.168.1.5
A 200.200.200.0/24 por Internet
Ejercicio 13
IP:130.206.212.7/24
Rtr: 130.206.212.1
IP: 130.206.220.5/24
Rtr: 130.206.220.1
IP:130.206.212.1/24
IP:130.206.220.1/24
Switch LAN
Red B
Red E
Red F
Red C
Red A
Red D
Ping 130.206.220.5
Indique todas las tramas ethernet que genera el comando ping.
Todos los equipos se acaban de encender.
Problema examen
Ping 130.206.220.5
Solución Problema examen
A
C
B
MAC
orig.
MAC
dest.
Ethertype Mensaje
A FF ARP (806) ARP Req. ¿quién es 130.206.212.1?
B A ARP (806) ARP Resp. 130.206.212.1 es B
A B IP (800) ICMP ECHO Req. Para 130.206.220.5
C FF ARP (806) ARP Req. ¿quién es 130.206.220.5?
D C ARP (806) ARP Resp. 130.206.220.5 es D
C D IP (800) ICMP ECHO Req. para 130.206.220.5
D C IP (800) ICMP ECHO Reply para 130.206.212.7
B A IP (800) ICMP ECHO Reply para 130.206.212.7
IP:130.206.212.7/24
Rtr: 130.206.212.1
IP: 130.206.220.5/24
Rtr: 130.206.220.1
IP:130.206.212.1/2
4
IP:130.206.220.1/24
Switch LAN
Red B
Red E
Red F
Red C
Red A
Red D
D
Suceso Trama Red Emitida por Recibida por
1 1 B A Broadcast
2.1 1 A Sw LAN Broadcast
2.2 1 C Sw LAN Broadcast
3 2 C B Sw LAN
4 2 B Sw LAN A
5 3 B A Sw LAN
6 3 C Sw LAN B
7 4 D C Broadcast
8 4 E Sw LAN Broadcast
9 4 F Sw LAN Broadcast
IP:130.206.212.7/
24
Rtr: 130.206.212.1
IP:
130.206.220.5/24
Rtr: 130.206.220.1
IP:130.206.212.1/2
4
IP:130.206.220.1/
24
Switch LAN
Red B
Red ERed F
Red C
Red A
Red D
Suceso Trama Red Emitida por Recibida por
10 5 F D Sw LAN
11 5 E Sw LAN Sw LAN
12 5 D Sw LAN C
13 6 D C Sw LAN
14 6 E Sw LAN Sw LAN
15 6 F Sw LAN D
16 7 F D Sw LAN
17 7 E Sw LAN Sw LAN
18 7 D Sw LAN C
19 8 C B Sw LAN
20 8 B Sw LAN A
A
BC
D
Ping 130.206.220.5
Solución Problema examen: tramas totales
Chicago Madrid
193.1.1.130
193.1.1.194
193.1.1.2
193.1.1.66
T1
128 Kb/s
B
CD
A
X
W
Z
Y
Aplicación Subred
Datos normales 193.1.1.128/26
Voz sobre IP 193.1.1.192/26
Aplicación Subred
Datos normales 193.1.1.0/26
Voz sobre IP 193.1.1.64/26
Problema propuestos
Solo tráfico VoIP
(Y-W)
Resto tráfico
(X-Z,X-W,Y-Z)
Chicago Madrid
193.1.1.130/26
Rtr: 193.1.1.129
193.1.1.194/26
Rtr: 193.1.1.193
193.1.1.2/26
Rtr: 193.1.1.1
193.1.1.66/26
Rtr: 193.1.1.65
T1
128 Kb/s
B
CD
A
X
W
Z
Y
193.1.1.193/26
193.1.1.131/26
193.1.1.65/26
193.1.1.3/26
192.168.1.5/30
192.168.1.6/30
193.1.1.129/26
193.1.1.195/26
193.1.1.1/26
193.1.1.67/26
192.168.1.1/30 192.168.1.2/30
A 193.1.1.0/25 por 192.168.1.2A 193.1.1.128/25 por 192.168.1.1
A 193.1.1.64/26 por 192.168.1.6
A 193.1.1.0/26 por 193.1.1.129A 193.1.1.192/26 por 192.168.1.5
A 193.1.1.128/26 por 193.1.1.1
Aplicación Subred
Datos normales 193.1.1.128/26
Voz sobre IP 193.1.1.192/26
Aplicación Subred
Datos normales 193.1.1.0/26
Voz sobre IP 193.1.1.64/26
Solución de problemas
ChicagoMadrid
193.1.1.130/25
Rtr: 193.1.1.129
193.1.1.194/25
Rtr: 193.1.1.193
193.1.1.2/25
Rtr: 193.1.1.1
193.1.1.66/25
Rtr: 193.1.1.65
T1
128 Kb/s
B
CD
A
X
W
Z
Y
193.1.1.193/25193.1.1.65/25
192.168.1.5/30
192.168.1.6/30
193.1.1.129/25 193.1.1.1/25
192.168.1.1/30 192.168.1.2/30
A 193.1.1.0/25 por 192.168.1.2A 193.1.1.128/25 por 192.168.1.1
A 193.1.1.64/26 por 192.168.1.6
A 193.1.1.0/26 por 193.1.1.129A 193.1.1.192/26 por 192.168.1.5
A 193.1.1.128/26 por 193.1.1.1
Problema propuesto: solución alternativa
Aplicación Subred
Datos normales 193.1.1.128/26
Voz sobre IP 193.1.1.192/26
Aplicación Subred
Datos normales 193.1.1.0/26
Voz sobre IP 193.1.1.64/26
Internet
Enlace LAN inalámbrico
A B C
X Y
Oficina Nueva Oficina Vieja
Z
Red 195.123.0.0
Conexión a Internet: 192.169.15.6/30
Realizar la asignación de direcciones
Detallar la configuración de los routers (X, Y y Z) y de los hosts (A, B y C)
¿Cuántas tramas MAC atraviesan el radioenlace si ping de A a B?
¿cuántas si ping de A a C?
¿Que pasa si suprimimos el router X o el Y?
Se pide:Datos:
Problema propuesto
Internet
Enlace LAN inalámbrico
A B C
X Y
Oficina Nueva
195.123.0.128/25Oficina Vieja
195.123.0.0/25
Z
195.123.0.129/25
195.123.0.131/25
GW 195.123.0.129
195.123.0.130/25
GW 195.123.0.129
195.123.0.3/25
GW 195.123.0.1
195.123.0.1/25
195.123.0.2/25
192.169.15.6/30
192.168.0.2/24 192.168.0.1/24
A 0.0.0.0/0 por 192.168.0.1A 195.123.0.128/25 por 192.168.0.2
A 0.0.0.0/0 por 195.123.0.2
A 195.123.0.128/25 por 195.123.0.1
A 0.0.0.0/0 por 192.169.15.5
192.169.15.5/30
Ping de A a B no genera ningún tráfico en radioenlace, es filtrado por router X
Ping de A a C genera cuatro tramas en radioenlace, dos ARP y dos ICMP
Si suprimimos X o Y el broadcast/multicast de la oficina nueva o vieja inunda el radioenlace
Solución de problema
A C
D
B
Problema 1 propuesto
Diseñar plan de direcciones para todas las LAN y las WAN
Indicar interfaces y rutas en A, B, C y D (routing estático)
Calcular tráfico relativo para cada enlace WAN
Intentar un reparto lo más homogéneo posible de tráfico entre los cuatro enlaces
Se pide:
A C
D
B
192.168.0.0/24
192.168.1.0/24
192.168.3.0/24
192.168.2.0/24
192.168.0.1/24
192.168.1.1/24
192.168.3.1/24
192.168.2.1/24
192.169.0.5/30192.169.0.6/30
192.169.1.6/30
192.169.1.5/30
192.169.2.5/30192.169.2.6/30
192.169.3.6/30
192.169.3.5/30
A 192.168.1.0/24 por 192.169.0.6
A 192.168.2.0/24 por 192.169.0.6
A 192.168.3.0/24 por 192.169.3.5
A 192.168.0.0/24 por 192.169.0.5
A 192.168.2.0/24 por 192.169.1.6
A 192.168.3.0/24 por 192.169.1.6
A 192.168.0.0/24 por 192.169.1.5
A 192.168.1.0/24 por 192.169.1.5
A 192.168.3.0/24 por 192.169.2.6
A 192.168.0.0/24 por 192.169.3.6
A 192.168.1.0/24 por 192.169.2.5
A 192.168.2.0/24 por 192.169.2.5
Problema 1 propuesto: solución 1
Tráfico A-C y C-A por B
Tráfico B-D y D-B por C
A C
D
B
192.168.0.0/24
192.168.1.0/24
192.168.3.0/24
192.168.2.0/24
192.168.0.1/24
192.168.1.1/24
192.168.3.1/24
192.168.2.1/24
192.169.0.5/30
192.169.0.6/30
192.169.1.6/30
192.169.1.5/30
192.169.2.5/30192.169.2.6/30
192.169.3.6/30
192.169.3.5/30
A 192.168.1.0/24 por 192.169.0.6
A 192.168.2.0/24 por 192.169.0.6
A 192.168.3.0/24 por 192.169.3.5
A 192.168.0.0/24 por 192.169.0.5
A 192.168.2.0/24 por 192.169.1.6
A 192.168.3.0/24 por 192.169.1.6
A 192.168.0.0/24 por 192.169.2.6
A 192.168.1.0/24 por 192.169.1.5
A 192.168.3.0/24 por 192.169.2.6
A 192.168.0.0/24 por 192.169.3.6
A 192.168.1.0/24 por 192.169.3.6
A 192.168.2.0/24 por 192.169.2.5
Problema 1 : solución 2
Tráfico A-C por B
Tráfico B-D por C
Tráfico C-A por D
Tráfico D-B por A
A C
D
B
192.168.0.0/24
192.168.1.0/24
192.168.3.0/24
192.168.2.0/24
192.168.0.1/24
192.168.1.1/24
192.168.3.1/24
192.168.2.1/24
192.169.0.5/30
192.169.0.6/30
192.169.1.6/30
192.169.1.5/30
192.169.2.5/30192.169.2.6/30
192.169.3.6/30
192.169.3.5/30
A 192.168.1.0/24 por 192.169.0.6
A 192.168.2.0/25 por 192.169.0.6
A 192.168.2.128/25 por 192.169.3.5
A 192.168.3.0/24 por 192.169.3.5
A 192.168.0.0/24 por 192.169.0.5
A 192.168.2.0/24 por 192.169.1.6
A 192.168.3.0/25 por 192.169.1.6
A 192.168.3.128/25 por 192.169.0.5
A 192.168.0.0/25 por 192.169.2.6
A 192.168.0.128/25 por 192.169.1.5
A 192.168.1.0/24 por 192.169.1.5
A 192.168.3.0/24 por 192.169.2.6
A 192.168.0.0/24 por 192.169.3.6
A 192.168.1.0/25 por 192.169.3.6
A 192.168.1.128/25 por 192.169.2.5
A 192.168.2.0/24 por 192.169.2.5
Problema 1: solución 3
Tráfico A-C y C-A por B y D
Tráfico B-D y D-A por C y A
Reparto estático separando en subredes
A C
D
B
192.168.0.0/24
192.168.1.0/24
192.168.3.0/24
192.168.2.0/24
192.168.0.1/24
192.168.1.1/24
192.168.3.1/24
192.168.2.1/24
192.169.0.5/30
192.169.0.6/30
192.169.1.6/30
192.169.1.5/30
192.169.2.5/30192.169.2.6/30
192.169.3.6/30
192.169.3.5/30
A 192.168.1.0/24 por 192.169.0.6
A 192.168.2.0/24 por 192.169.0.6
A 192.168.2.0/24 por 192.169.3.5
A 192.168.3.0/24 por 192.169.3.5
A 192.168.0.0/24 por 192.169.0.5
A 192.168.2.0/24 por 192.169.1.6
A 192.168.3.0/24 por 192.169.1.6
A 192.168.3.0/24 por 192.169.0.5
A 192.168.0.0/24 por 192.169.2.6
A 192.168.0.0/24 por 192.169.1.5
A 192.168.1.0/24 por 192.169.1.5
A 192.168.3.0/24 por 192.169.2.6
A 192.168.0.0/24 por 192.169.3.6
A 192.168.1.0/24 por 192.169.3.6
A 192.168.1.0/24 por 192.169.2.5
A 192.168.2.0/24 por 192.169.2.5
Problema 1: solución 4
Tráfico A-C y C-A por B y D
Tráfico B-D y D-B por C y A
Reparto separando por paquetes en router
202.1.1.1/25202.1.1.129/25
202.1.1.2/25
Rtr.: 202.1.1.1
202.1.1.130/25
Rtr.: 202.1.1.129
A B
Problema 2
A ejecuta ‘ping 202.1.1.130’ y recibe una respuesta.
Describa la secuencia de tramas Ethernet producidas y su contenido
MAC Or. MAC Des. LAN Orig. Pasa puente Ethertype Mensaje
AA FF X SI ARP ARP Request ¿quién es 202.1.1.1?
CC AA X NO ARP ARP Response: es CC
AA CC X NO IP ICMP ECHO REQUEST para 202.1.1.130
DD FF Y SI ARP ARP Request ¿quién es 202.1.1.130?
BB DD Y NO ARP ARP Response: es BB
DD BB Y NO IP ICMP ECHO REQUEST para 202.1.1.130
BB DD Y NO IP ICMP ECHO REPLY para 202.1.1.2
CC AA X NO IP ICMP ECHO REPLY para 202.1.1.2
C D
198/40
Fin de la Conferencia