REDES FRAME RELAY Y ATM

ARQUITECTURA DE PROTOCOLOS TCP/UDP/IPEl Protocolo TCPTCP son las siglas de: Transmission Control Protocol.Protocolo de capa 4 (transporte), orientado a conexin.Transportado usualmente dentro de la carga til de IP.Provee un transporte confiable de datos de extremo a extremo entre procesos de computadores de diferentes usuarios finales. - Deteccin y correccin de errores. - Secuenciacin y deteccin de duplicacin. - Control de Flujo.Contenido en el RFC 793.Los datos de la aplicacin son considerados como un stream continuo de bytes.

TCP asegura una transmisin segura de segmentos de este stream de bytes.

Entrega a capa 7 en puertos (Service Access Point).

El Protocolo TCPNmeros de PuertoMediante la utilizacin de nmeros de puertos TCP (y UDP) se pueden multiplexar diferentes streams de bytes de capa 7.Los procesos del sistema estn identificados por Well Known Ports, o puertos bien conocidos, los cuales van del 0 al 1023 (controlado por el IANA).Los procesos del cliente utilizan nmeros de puertos arbitrarios >1023 (Recomendado >8000).Puertos RegistradosPara aplicaciones servidoras propietarias.No es controlado por la IANA. Solo listado en el RFC1700.Ejemplos: - 1433 Microsoft-SQL-Server. - 1439 Eicon X.25/SNA Gateway. - 1527 Oracle. - 1986 Cisco Liscense Manager. - 1998 Cisco X.25 Service (XOT). - 6000-6063 X Windows System.

Comunicacin TCP

La Cabecera TCP

Campos de la Cabecera TCPPuertos de Origen y destino: 16 bits para especificar cada direccin.Longitud de la cabecera: mltiplo de 4 bytes.Longitud de cabecera variable.Nmero de Secuencia (32 bits): - Numero del primer byte de este segmento. - Vuelve a 0 cuando alcanza el valor de 232-1. - Nmero de reconocimiento (Acknowledge Number): - Nmero del prximo byte esperado por el receptor. - Confirma la correcta recepcin de todos los bytes.URG-Flag:3 - Indica datos urgentes. - Si se encuentra activo, el campo Urgent Pointer de 16bits es vlido y apunta al prximo octeto de datos urgentes. - La aplicaciones conmutan a Modo urgente. - Utilizado para sealizacin cuasi-fuera de bandaCampos de la Cabecera TCPPSH-Flag: - TCP debera entregar el segmento directamente a la aplicacin, sin buffering. - Utilizado para proveer conexiones de baja latencia. - A menudo es ignorado.Campos de la Cabecera TCPSYN-Flag: - Indica una solicitud de conexin. - Utilizado para proveer conexiones de baja latencia. - Sincronizacin del nmero de secuancia.ACK-Flag: - El Nmero de Acknowledge es valido. - Siempre en 1, excepto en el primero de todos los segmentos.Campos de la Cabecera TCPFIN-Flag: - Indica que este segmento es el ltimo. - El otro lado tiene tambien que finalizar la conversacin.RST-Flag: - Mata o Elimina inmediatamente la conversacin. - Utilizado para rechazar un intento de conexin. - Resetea la conexin.Campos de la Cabecera TCPWindow: - Ajusta el tamao de la ventana de envo del otro extremo.

- Utilizado con todos los segmentos.

- Control de flujo basado en el receptor.Campos de la Cabecera TCPChecksum: - Calculado sobre la cabecera TCP, carga til, y 12bytes de pseudo-cabecera IP. - La pseudo-cabecera IP la componen las direcciones IP origen y destino, tipo de protocolo IP y la longitud total de la cabecera IP. - Toda la informacin del Socket es protegida. - En consecuencia, TCP puede detectar errores IP.Campos de la Cabecera TCPPuntero Urgente: - Apunta al ltimo octeto de los datos urgentes.

Opciones: - Solo el MMS (Maximum Message Size) es utilizado.

PAD: Asegura un alineamiento de 32 bits.Campos de la Cabecera TCP3-Way-Handshake

3-Way-HandshakeTransferencia en TCP

Uso del Acknowledge en TCPLos ACK son generados para todos los octetos que han llegado en secuencia sin error (reconocimiento positivo).Los duplicados tambien reciben ACK.El ACK Number indica el nmero de secuencia del prximo byte a recibirse.Lo ACK son acumulativos.

Envo de Mltiples ACK

Timeout en TCPLos timeouts inician retransmisiones de datos no reconocidos (sin ACK). - El valor de los timeouts de retransmisin influye en el rendimiento de la red. - Altos timeouts significan largos tiempos de espaciamiento y respuesta si se produce un error. - Bajos timeouts pueden acarrear retransmisiones innecesarias.El algoritmo KARN utiliza un metodo adaptativo al delay para fijar el timeout.Ventana Deslizante en TCPEl protocolo de ventana deslizante en TCP permite el control de flujo.El receptor fija y notifica al transmisor el numero actual de octetos que es capaz de recibir: - Utilizando el campo Window de TCP. - Los valores se extienden desde 0 hasta 65535.El nmero de secuencia del ltimo octeto, definido por el receptor, ser Nseq_ult = ACK_number recibido 1 + Window size

Ventana Deslizante en TCPEl tamao inicial de la ventana deslizante es negociado durante la fase de conexin.El proceso receptor influye en la ventana, pudiendo afectar el desempeo de TCP.Durante la transmisin la ventana deslizante se mueve.El movimiento relativo entre los dos extremos abre o cierra la ventana.Desconexin en TCP

LA desconexin es similar al mecanismo 3-Way- Handshake.El Flag FIN marca al nmero de secuencia para ser el ltimo. La otra estacin enva ACK y finaliza la conexin en esa direccin.El intercambio de FIN y ACK asegura que ambos extremos hayan entregado y recibido todos los octetos.La bandera RST puede ser usada si existe algn error durante la desconexin.Desconexin en TCPUDP es un protocolo de capa 4 (nivel de transporte) no orientado a conexin.Permite el direccionamiento de puertos y chacksum para asegurar la integridad.Utiliza los mismos numero de puertos que TCP.UDP es utilizado en donde no se desea el overhead o sobre-encabezado de TCP, o simplemente donde se deba realizar una implementacin pequea. - Ejm.: Solicitud y respuesta de servidores DNS.Ms fcil de implementar que TCP.El Protocolo UDPLa Cabecera UDP

Posee solo 8 bytes.Puertos de origen y destino.Longitud UDP: Longitud del datagrama (cabecera + datos).Similar al Checksum de TCP. Tambien incluye pseudo-cabecera IP.A diferencia de TCP, UDP no posee recuperacin de errores ni control de flujo.La Cabecera UDPEl Protocolo de Internet (IPV4)Por qu IP?

Niveles de Enlace de Datos diferentes: - Distintas tramas. - Distintos manejos de protocolos.Capa Fsica diferente: - Distinto Hardware. - Seales diferentes.

Por qu IP?Capa comn Inter-red: -Un solo tipo de paquete.Los Gateways finalizan y unen las capas 1 y 2 entre redes.Las direcciones capa 3 no solo identifican los Hosts, sino las redes.Qu es IP?IP es un protocolo capa 3 (nivel de red), no orientado a conexin.Tecnologa de conmutacin de paquetes. - Switch de paquetes = Router - Gateway = Router (cuando es entre fronteras de red).Los extremos finales se llamas Hosts IP.Basado en direcciones capa 3 (direcciones de red).Servicio de entrega de datagramas: - No orientado a conexin. - Entrega bajo la premisa del Mejor EsfuerzoQu es IP?Responsabilidad compartida: - Tanto la red como los hosts deben cuidar la entrega integra de paquetes. - El enrutamiento y entrega de paquetes es basado en direcciones estructuradas IP. - Los hosts son responsable del control extremo a extremo.El control extremo a extremo recae sobre TCP.Arquitectura TCP/UDP/IP

Caractersticas de IPIP sobre Cualquier Cosa. - IP puede ser integrado fcilmente sobre cualquier tecnologa de capa 2 (nivel de enlace).Estndar abierto y fcilmente adaptable.Principio extremo a extremo: - Solo los Hosts deben ser inteligentes (TCP). - Los Routers permanecen simples.TCP se implementa de manera complementaria a IP:

- Orientado a conexin.

- Recuperacin a errores.

- Control de Flujo.

- Secuenciamiento.Caractersticas de IPLa Cabecera IP

Versin: Describe la version en 4 bits (IPv4).Header Lenght: Longitud de la cabecera (4bits).TOS: Type Of Service (8bits). Describe el tipo de tratamiento que se le dar al paquete en la red segn el servicio al que pertenezca.Longitud del Datagrama: describe la longitud entera, incluyendo cabecera y datos.Flags (3bits): Banderas de sealizacin.Fragment Offset (13bits).La Cabecera IPTime To Live (TTL): Este campo de 8 bits describe el tiempo mximo que el datagrama puede permanecer en la red. Finalizado este tiempo, el datagrama debe ser destruido.Protocol: Describe en 8 bits el protocolo de la capa siguiente.Header Checksum: 16 bits de Checksum solo de la cabecera IP.Source Address: Direccin IP de origen (emisor).Destination Address: Direccin IP de destino (receptor).La Cabecera IPOptions: Campo de longitud variable que puede ser para informacin de seguridad o enrutamiento.Padding (relleno). Asegura que la cabecera sea de 32 bits.La Cabecera IPLa Direccin IP

Identificador de Red.Identificador de Host.5 Clases definidas: - A (1 127). - B (128 191). - C (192 223). - D (224 239, MULTICAST). - E (240 254, EXPERIMENTAL).La Direccin IPLas clases estn definidas por la regla del primer octeto.

La Direccin IPDirecciones de Broadcast: Ejm: 10.255.255.255.Direcciones de Red: Ejm: 192.168.0.0.Rango de direcciones reservadas para uso privado:

La red 127.x.x.x est reservada para Loopback.

La Direccin IP

Direccionamiento IP

Broadcast de Entorno Limitado

Broadcast DirigidoDesperdicio de Direcciones Debido al Direccionamiento por Clases

Subnetting

Subnetting de Mscara Variable (VLMS)La asignacin de direcciones IP debe ser tan eficiente como sea posible.

Fragmentacin en IPTarea tpica de la capa de Red.Se utiliza cuando la longitud del paquete excede al MTU del enlace.Se utilizan 4 campos de la cabecera: - Identification. - DF. - MF. - Fragment Offset.Fragmentacin en IPIdentificacin: Cada segmento de un datagrama IP fragmentado debe llevar el mismo numero.Banderas: - DF (dont fragment). - MF (more fragments).Fragment Offset: - Indica la posicin del fragmento en el datagrama original. - Multiplo de 8 octetos.

Fragmentacin en IP