MAPEO DE DIRECCIONES IP A DIRECCIONES LOCALES

Palabras Clave: Transmision, Direccion IP, Direccion Local, Direcciones de mapeo, ARP, Tabla de ARP, Réplica de ARP, Solicitudes ARP, Caché de ARP, ARP Inverso, Proxy-ARP.

Operaciones a seguir para liberar un paquete en una red local hacia el siguiente enrutador.

1.- Encapsular el paquete en la trama que tiene el formato correspondiente a esta red(por ejemplo Ethernet).

2.- Suministrar la trama con la dirección local del siguiente enrutador.

Estas tareas se delegan a nivel de la interface de red de la pila TCP/IP.

Modelo OSI

El modelo de referencia OSI es un marco que se puede utilizar para comprender cómo viaja la información a través de una red.

El modelo de referencia OSI explica de qué manera los paquetes de datos viajan a través de varias capas a otro dispositivo de una red, aun cuando el remitente y el destinatario poseen diferentes tipos de medios de red.

*Trama: es una unidad de envío de datos. Es una serie sucesiva de bits, organizados en forma cíclica, que transportan información y que permiten en la recepción extraer esta información. Viene a ser el equivalente de paquete de datos o Paquete de red, en el Nivel de enlace de datos del modelo OSI. En la cola suele estar algún chequeo de errores. En la cabecera habrá campos de control de protocolo. La parte de datos es la que quiera transmitir en nivel de comunicación superior, típicamente el Nivel de red.

Funcionamiento de Router

Reenvío de paquetes (Forwarding): cuando un paquete llega al enlace de entrada de un encaminador, éste tiene que pasar el paquete al enlace de salida apropiado. Una característica importante de los encaminadores es que no difunden tráfico difusivo.

Encaminamiento de paquetes (routing): mediante el uso de algoritmos de encaminamiento tiene que ser capaz de determinar la ruta que deben seguir los paquetes a medida que fluyen de un emisor a un receptor.

Por tanto, debemos distinguir entre reenvío y encaminamiento. Reenvío consiste en coger un paquete en la entrada y enviarlo por la salida que indica la tabla, mientras que por encaminamiento se entiende el proceso de hacer esa tabla.

El Protocolo ARP (Adress Resolution Protocol)

El Protocolo de resolución de direcciones (ARP, Address Resolution Protocol) es un estándar TCP/IP necesario que está definido en RFC 826, "Address Resolution Protocol (ARP)" (Protocolo de resolución de direcciones (ARP)). ARP resuelve direcciones IP que utiliza el software basado en TCP/IP para las direcciones de control de acceso a medios empleadas por el hardware de LAN. ARP proporciona los siguientes servicios de protocolo a hosts que se encuentran en la misma red física.

Las direcciones de control de acceso a medios se obtienen mediante una solicitud de difusión de red en forma de la pregunta "¿Cuál es la dirección de control de acceso a medios de un dispositivo configurado con la dirección IP adjunta?"

Cuando se responde a una solicitud ARP, el remitente de la respuesta ARP y el solicitante de ARP original registran sus direcciones IP y de control de acceso a medios respectivas como una entrada en una tabla local, llamada la caché de ARP, para su uso posterior como referencia.

El protocolo ARP es el encargado de realizar un emparejamiento dinámico entre direcciones MAC y sus direcciones IP en un momento dado. Cuando la máquina destino recibe la petición ARP, responde con su ip. Una petición ARP contestada satisfactoriamente se guarda en memoria caché durante unos minutos, un tiempo de compromiso para evitar saturar la red con peticiones ARP pero manteniendo una actualización suficiente para evitar problemas si hay cambios en los emparejamientos MAC – IP. Cualquier llamada a una máquina fuera de la red local dará con la IP del router, quien trasladará la petición ARP a la red de fuera.

Para definir la dirección local mediante la dirección IP se utiliza el protocolo de resolución de dirección (ARP).

Cómo resuelve ARP las direcciones de control de acceso a medios para el tráfico localLa siguiente ilustración muestra cómo resuelve ARP las direcciones IP en direcciones de hardware de hosts que se encuentran en la misma red local.

En este ejemplo, dos hosts TCP/IP, los hosts A y B, se encuentran en la misma red física. El host A tiene asignada la dirección IP 10.0.0.99 y el host B la dirección IP 10.0.0.100.Cuando el host A intenta comunicarse con el host B, los siguientes pasos permiten resolver la dirección asignada por el software al host B (10.0.0.100) en la dirección de control de acceso a medios asignada por el hardware al host B:

1. Según el contenido de la tabla de enrutamiento del host A, IP determina que la dirección IP de reenvío que se va a utilizar para llegar al host B es 10.0.0.100. Después, el host A busca en su propia caché de ARP local una dirección de hardware coincidente para el host B.

2. Si el host A no encuentra ninguna asignación en la caché, difunde una trama de solicitud ARP a todos los hosts de la red local con la pregunta "¿Cuál es la dirección de hardware para 10.0.0.100?" Las direcciones de hardware y software del origen, el host A, se incluyen en la solicitud ARP.

Cada host de la red local recibe la solicitud ARP y comprueba si coincide con su propia dirección IP. Si el host no encuentra una coincidencia, descarta la solicitud ARP.

3. El host B determina que la dirección IP especificada en la solicitud ARP coincide con su propia dirección IP y agrega una asignación de direcciones de hardware y software para el host A a su caché de ARP local.

4. El host B envía directamente un mensaje de respuesta de ARP que contiene su dirección de hardware al host A.

5. Cuando el host A recibe el mensaje de respuesta de ARP del host B, actualiza su caché de ARP con una asignación de direcciones de hardware y software para el host B.

La figura 17.5 Muestra la trama de Ethernet con un mensaje encapsulado.

La tabla 17.2 Enumera Valores de los campos de una Solicitud ARP real que pasa mediante el uso de Ethernet.

El campo Network Type (Tipo de Red) contiene 1 para las redes Ethernet

El campo Protocol Type (Tipo de protocolo) permite emplear ARP para IP y para otros protocolos de Red. Para IP este campo contiene el valor de 0x0800.

La longitud de la dirección local para el protocolo Ethernet es de 6 bytes, mientras que la longitud de la longitud IP es de 4 bytes. El campo Operation (Operación) para solicitudes ARP contiene 1 si esta es una solicitud y 2 si esta es una replica.

Ejemplo de replica ARP

Si no hay computadora con la dirección IP solicitada en la red, No habrá replica ARP. En este caso IP descarta los paquetes IP enviados a esa dirección.

Se agrega un nuevo registro de manera automática varios milisegundos después que el modulo ARP completa su análisis de la replica ARP.

Todas las interfaces que han recibido la solicitud ARP pueden colocar información acerca de la dirección local a la red mapeada del remitente a sus propias tablas ARP.

El campo Tipo de Registro puede contener valores Estatico o Dinamicos.

Los registros Estaticos se crean en forma manual por medio de la utilidad ARP y solo expiran hasta que la computadora o enrutador son apagadas.

Los registros Dinamicos son creados por el modulo ARP al emplear las capacidades de transmisión de las tecnologías LAN.

Visualizar tabla ARP en Windows (a menudo llamada Caché de ARP)

La caché de ARP

Para disminuir el número de difusiones, ARP mantiene una caché de asignaciones de direcciones de control de acceso a direcciones de medios de IP para su uso posterior. La caché de ARP puede incluir entradas dinámicas y estáticas. Las entradas dinámicas se agregan y se quitan automáticamente a lo largo del tiempo. Las entradas estáticas permanecen en la caché hasta que se reinicia el equipo.

Las entradas dinámicas de la caché de ARP tienen un tiempo de vida posible de 10 minutos . Las nuevas entradas agregadas a la caché se marcan con la fecha y hora. Si una entrada no se vuelve a utilizar antes de 2 minutos desde que se agregó, caduca y se elimina de la caché de ARP . Si se utiliza una entrada, recibe dos minutos más de tiempo de vida. Si se sigue utilizando una entrada, recibe otros dos minutos más hasta un tiempo de vida máximo de 10 minutos.

RARP (“Reverse ARP”, o ARP inverso) es el protocolo usado para consultar, a partir de una dirección MAC, su dirección IP correspondiente. Si ante una consulta, RARP devuelve más de una dirección IP, significa que esa dirección MAC ha sido clonada.

PROXY-ARP

Proxy-ARP es una de las variantes del ARP que permite mapear las direcciónes IP a direcciones de hardware en redes que soportan transmisión, incluso cuando el host solicitado se localiza fuera de las fronteras del dominio de colision actual.

FUNCIONAMIENTO

Supongase que la aplicación ejecutada en la computadora C decide enviar un paquete a la computadora D. Aunque se conoce la dirección IP del destino IPD, como ya se mencionó ,para transmitir un paquete mediante Ethernet, es necesario encapsular ese paquete en la trama de Ethernet y suministrarlo con la dirección MAC. Para determinar la dirección MAC de la computadora D, la IP de la computadora C solicita ARP, lo cual envía un mensaje de transmisión que contiene una solicitud ARP. Si no hubiera instalación para PROXY- ARP en un enrutador , ningún host contestaría esta solicitud.

No obstante PROXY-ARP está instalado y funciona de la siguiente manera: cuando el host D remoto se conecta a la red, el registro siguiente es introducido en la tabla ARP del enrutador:

IPD – MAC1 – int 2

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE TAMAULIPAS

“FACULTAD DE INGENIERIA ARTURO NARRO SILLER”

ASIGNATURA

REDES DE AREA LOCAL

ALUMNO

RUBEN GONZALEZ RAGA

CATEDRÁTICO

ING. JOSE LUIS DIAZ JUAREZ

INVESTIGACION

Mapeo de Direcciones IP a direcciones locales

SALON

COMPUTO LAB.

FECHA DE ENTREGA

10/10/2014