el nivel de red en internet - sp wan ip-atm/capa_red_ip.pdf · 2014. 1. 20. · title: el nivel de...

Redes 3-1

Tema 3

El Nivel de Red en Internet

Redes 3-2

Redes 3-3

Sumario• Generalidades• El Datagrama IP. Estructura de la cabecera• Direcciones de red. Enrutamiento básico• Subredes y superredes. Máscaras• Protocolos de control• Fragmentación• Protocolos de routing• IPv6

Redes 3-4

Nivel de red en Internet

• El Nivel de Red en Internet está formado por:– El protocolo IP: IPv4, IPv6– Los protocolos de control, ej.: ICMP, ARP,

RARP, BOOTP, DHCP, IGMP– Los protocolos de routing, ej.: RIP, OSPF, IS-IS,

IGRP, EIGRP, BGP• Toda la información en Internet viaja en

datagramas IP

Redes 3-5

Internet es un conjunto de redes interconectadas

El protocolo IP es el ‘pegamento’ que mantiene unidas esas redes

Redes 3-6

Principios de diseño de Internet (según Tanenbaum)

• Asegúrate de que funciona.• Mantenlo tan simple como sea posible.• Cuando tomes decisiones haz elecciones claras.• Aprovecha la modularidad.• Ten en cuenta la heterogeneidad.• Evita opciones y parámetros estáticos.• Busca un buen diseño (no necesita ser perfecto).• Piensa en la escalabilidad.• Sé estricto al enviar y tolerante al recibir

Redes 3-7


Redes 3-8

Versión: siempre vale 4Longitud Cabecera: en palabras de 32 bits (mínimo 5, máximo 15)DS (Differentiated Services): Para Calidad de ServicioLongitud total: en bytes, máximo 65535 (incluye la cabecera)Campos de Fragmentación: Identificación, DF, MF, Desplaz. FragmentoTiempo de vida (TTL): cuenta saltos hacia atrás (se descarta cuando es cero)Checksum: comprueba toda la cabecera (pero no los datos)

32 bits

Cabecera de un datagrama IPv4

Versión Lon Cab DS (DiffServ) Longitud Total

Identificación DF MF Desplazamiento del Fragmento

Tiempo de vida (TTL) Protocolo Checksum

Dirección de origen

Dirección de destino

Opciones (de 0 a 40 bytes)

Redes 3-9

Valor Protocolo Descripción1 ICMP Internet Control Message Protocol2 IGMP Internet Group Management Protocol3 GGP Gateway-to-Gateway Protocol4 IP IP en IP (encapsulado)5 ST Stream6 TCP Transmission Control Protocol8 EGP Exterior Gateway Protocol17 UDP User Datagram Protocol29 ISO-TP4 ISO Transport Protocol Clase 480 CLNP Connectionless Network Protocol88 IGRP Interior Gateway Routing Protocol89 OSPF Open Shortest Path First

Algunos valores del campo Protocolo

Redes 3-10

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 sourcerouting

La cabecera contiene la ruta paso a paso que debe seguir el datagrama

9 Ping –k

Loosesourcerouting

La cabecera lleva una lista de routerspor 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 anotació ocupa 8 bytes (4 de la dirección y 4 del timestamp)

Opciones de la cabecera IP

Redes 3-11


Redes 3-12

0 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

0.0.0.0127.255.255.255

128.0.0.0191.255.255.255

192.0.0.0223.255.255.255

224.0.0.0239.255.255.255

240.0.0.0255.255.255.255

32 bits

Formato de direcciones IP

Redes 3-13

IP: 193.146.62.7Rtr: 193.146.62.1

IP: 193.146.62.12Rtr. 193.146.62.1

IP: 193.146.62.215Rtr: 193.146.62.1

147.156.0.1

IP: 147.156.145.17Rtr: 147.156.0.1

LAN A147.156.0.0

LAN C193.146.62.0

LAN B213.15.1.0

193.146.62.1

213.15.1.1IP: 213.15.1.2Rtr: 213.15.1.1

IP: 213.15.1.3Rtr: 213.15.1.1

Al estar todas las redes directamente conectadas no

hacen falta rutas

Un router conectando tres LANs

α

βγ

IP: 147.156.13.5Rtr: 147.156.0.1

IP: 147.156.24.12Rtr: 147.156.0.1

Redes 3-14

202.1.1.2Rtr 202.1.1.1 202.1.1.1

202.1.1.3Rtr 202.1.1.1

203.1.1.2

203.1.1.3Rtr 203.1.1.1

203.1.1.1

203.1.1.4Rtr 203.1.1.1

204.1.1.1

204.1.1.2Rtr 204.1.1.1

204.1.1.3Rtr 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

Dos routers conectando tres LANs

A 202.1.1.0 por 203.1.1.1A 204.1.1.0 por 203.1.1.2

A 202.1.1.0 por 203.1.1.1A 204.1.1.0 por 203.1.1.2

X

Y

H1

H2

Redes 3-15

Definición de rutas en hostsH1 (ruta por defecto):

windows: route add 0.0.0.0 202.1.1.1linux: route add default gw 202.1.1.1

H2 (rutas explícitas):

windows: route add 202.1.1.0 mask 255.255.255.0 203.1.1.1route add 204.1.1.0 mask 255.255.255.0 203.1.1.2

linux: route add -net 202.1.1.0 netmask 255.255.255.0 gw 203.1.1.1route add -net 204.1.1.0 netmask 255.255.255.0 gw 203.1.1.2

Ver rutas:

windows: route printlinux: route

Borrar una ruta:

windows: route delete 202.1.1.0linux: route del –net 202.1.1.0 gw 203.1.1.1 netmask 255.255.255.0

Redes 3-16

Rutas de H1:

> 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 de H2:> 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)

Redes 3-17

LAN B203.1.1.0

LAN A 202.1.1.0

LAN C 204.1.1.0

202.1.1.2Rtr 202.1.1.1

202.1.1.3Rtr 202.1.1.1

203.1.1.3

204.1.1.2Rtr 204.1.1.1

204.1.1.3Rtr 204.1.1.1

202.1.1.1203.1.1.1 203.1.1.2

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 203.1.1.1A 204.1.1.0 por 203.1.1.2

Host ‘multihomed’

X Y

H6 no enruta paquetes entre A y C, no es un router.Cuando envíe un paquete a H5 lo mandará por α

H1

H2 H4

H5

H3

H6

αβ

α β

α β

Redes 3-18

LAN B 203.1.1.0

LAN A 202.1.1.0

LAN C 204.1.1.0

202.1.1.2Rtr 202.1.1.1

202.1.1.3Rtr 202.1.1.4

203.1.1.3

204.1.1.2Rtr 204.1.1.1

204.1.1.3Rtr 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 203.1.1.1A 204.1.1.0 por 203.1.1.2

Red con caminos alternativos

αβ

α β

α β

H1

H2 H4

H5

H3X Y

ping 204.1.1.2

Z

Redes 3-19

165.12.0.2Rtr 165.12.0.1

165.12.0.1

165.12.0.3Rtr 165.12.0.1

192.168.2.1

A 213.1.1.0 por 192.168.2.2

LAN A165.12.0.0

LAN B213.1.1.0

213.1.1.1

213.1.1.2Rtr 213.1.1.1

213.1.1.3Rtr 213.1.1.1

192.168.2.2

A 165.12.0.0 por 192.168.2.1

Red 192.168.2.0

Conexión de dos LANs mediante una línea serie

X

Y

Redes 3-20

165.12.0.1 192.168.2.1

A 207.1.1.0 por 192.168.1.2A 213.1.1.0 por 192.168.2.2A 215.1.1.0 por 192.168.3.2

LAN A165.12.0.0

LAN C213.1.1.0

213.1.1.1192.168.2.2

A 0.0.0.0 por 192.168.2.1

LAN B207.1.1.0

LAN D215.1.1.0A 0.0.0.0 por 192.168.3.1

A 165.12.0.0 por 192.168.1.1A 213.1.1.0 por 192.168.1.1A 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

Cuatro LANs, cuatro routers y tres líneas serie. Ruta por defecto

X

Y

W

Z

Redes 3-21

165.12.0.1 192.168.2.1

A 207.1.1.0 por 192.168.2.3A 213.1.1.0 por 192.168.2.2A 215.1.1.0 por 192.168.2.4

LAN A 165.12.0.0 LAN C

213.1.1.0

213.1.1.1192.168.2.2

LAN B207.1.1.0

LAN D215.1.1.0

192.168.2.4

192.168.2.3

207.1.1.1

215.1.1.1

A 165.12.0.0 por 192.168.2.1A 213.1.1.0 por 192.168.2.2A 215.1.1.0 por 192.168.2.4

A 165.12.0.0 por 192.168.2.1A 207.1.1.0 por 192.168.2.3A 215.1.1.0 por 192.168.2.4

A 165.12.0.0 por 192.168.2.1A 207.1.1.0 por 192.168.2.3A 213.1.1.0 por 192.168.2.2

PVCs o SVCs

Cuatro routers conectados en una red NBMA (Non Broadcast Multi Access)

Red RDSI, X.25, Frame Relay o ATM

X

Y

W

Z

Redes 3-22

193.146.62.7Rtr 193.146.62.1

193.146.62.1

193.146.62.12Rtr 193.146.62.1

193.146.62.215Rtr: 193.146.62.1

147.156.13.5Rtr 147.156.0.1

147.156.0.1

147.156.24.12Rtr 147.156.0.1

147.156.145.17Rtr 147.156.0.1

Internet

192.168.0.1

192.168.0.2192.168.1.2

A 0.0.0.0 por 192.168.0.2

A 193.146.62.0 por 192.168.0.1A 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 192.168.1.2A 193.146.62.0 por 192.168.1.2..................................................................................................

Conexión a Internet de oficina principal y sucursal

X

YZ

Redes 3-23

Dirección Significado Ejemplo

224.0.0.1 Todos los hosts multicast

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

147.156.0.0

147.156.255.255

0.0.1.25

Host a ceros Identifica una red (o subred)

Host a unos Broadcast en esa red (o subred)

Red a ceros Identifica un host en la propia red (o subred)

127.0.0.1 Dirección Loopback

Direcciones IP especiales

Redes 3-24

Red o rango Uso127.0.0.0 Reservado (fin clase A)

128.0.0.0 Reservado (ppio. Clase B)

191.255.0.0 Reservado (fin clase B)

224.0.0.0 Reservado (ppio. Clase D)

192.0.0.0 Reservado (ppio. Clase C)

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)

Redes 3-25

172.16.1.10

NAT

172.16.1.2

Empresa X172.16.0.0

147.156.1.2

Utilidad de las direcciones privadas

Empresa Y147.156.0.0

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 172.16.1.1Rtr 172.16.1.1

147.156.1.1

Rtr 147.156.1.1

Rtr 147.156.1.1

A B

Redes 3-26


Redes 3-27

Subredes

• Dividen una red en partes mas pequeñas.• Nivel jerárquico intermedio entre red y host• ‘Roba’ unos bits de la parte host para la

subred.• Permite una organización jerárquica. Una

red compleja (con subredes) es vista desde fuera como una sola red.

Redes 3-28

Dividamos la red 147.156.0.0 (clase B) en cuatro subredes:

147 . 156 Subred Host

16 bits 2 bits 14 bits

Bits subred Subred Máscara Rango

00 (0)

01 (64)10 (128)

147.156.0.0 255.255.192.0

11 (192)

147.156.64.0 255.255.192.0

147.156.0.0 – 147.156.63.255

147.156.64.0 – 147.156.127.255147.156.128.0 – 147.156.191.255147.156.128.0 255.255.192.0

147.156.192.0 – 147.156.255.255147.156.192.0 255.255.192.0

Máscara: 11111111 . 11111111 . 11 000000 . 00000000

255 . 255 . 192 . 0

Ejemplo de Subredes

Redes 3-29

Subredes• La máscara identifica que parte de la dirección es red-

subred y que parte es host.• Si la parte host es cero la dirección es la de la propia

subred• La dirección con la parte host toda a unos esta reservada

para broadcast en la subred• En cada subred hay siempre dos direcciones reservadas, la

primera y la última.• Ejemplo:

– Red 156.134.0.0, máscara 255.255.255.0.– 256 subredes identificadas por el tercer byte: 156.134.subred.host– 156.134.subred.0 identifica la subred– 156.134.subred.255 es el broadcast en la subred.

Redes 3-30

Subredes• Red 156.134.0.0, máscara 255.255.255.0• 256 subredes (de 156.134.0.0 a 156.134.255.0) pero

– ¿Dirección 156.134.0.0 identifica red o subred?– ¿Dirección 156.134.255.255 identifica broadcast en la red o en la

subred?

• Solución: no utilizar la primera y la última subred (las que tienen el campo subred todo a ceros o todo a unos).

• Esta norma se puede infringir (se hace a menudo) con la declaración de ‘subnet zero’.

• Permite aprovechar mejor el espacio disponible (p. Ej. Red 147.156.0.0 con máscara 255.255.128.0).

Redes 3-31

Bitssubred

Nºsubredes

Nº subredes (subnetzero)

Bits host

Nº hosts

Máscara Último bytede la

máscara en binario

0 0 0 8 254 255.255.255.0 000000001000000011000000111000001111000011111000111111001111111011111111

1 0 2 7 126 255.255.255.1282 2 4 6 62 255.255.255.1923 6 8 5 30 255.255.255.2244 14 16 4 14 255.255.255.2405 30 32 3 6 255.255.255.2486 62 64 2 2 255.255.255.2527 126 128 1 0 255.255.255.2548 254 256 0 0 255.255.255.255

Posibles subredes de una red clase C

Redes 3-32

Subred Máscara Subred/bits156.134.0.0 255.255.255.0 156.134.0.0/24156.134.1.0 255.255.255.0 156.134.1.0/24156.134.2.0 255.255.255.0 156.134.2.0/24

156.134.15.0 255.255.255.0 156.134.15.0/24156.134.16.0 255.255.252.0 156.134.16.0/22156.134.20.0 255.255.252.0 156.134.20.0/22

156.134.76.0 255.255.252.0 156.134.76.0/22156.134.80.0 255.255.240.0 156.134.80.0/20156.134.96.0 255.255.240.0 156.134.96.0/20156.134.112.0 255.255.240.0 156.134.112.0/20156.134.128.0 255.255.128.0 156.134.128/17

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16 Subredes de 256 direcciones



Subred de 32768direcciones

Ejemplo de subredes con máscara de tamaño variable

Redes 3-33

158.42.20.12255.255.255.0

158.42.20.1255.255.255.0

158.42.30.1255.255.255.0

158.42.30.12255.255.255.0

A 158.42.30.0 255.255.255.0 por 192.168.1.2

192.168.1.1255.255.255.252

192.168.1.2255.255.255.252

A 158.42.20.0 255.255.255.0 por 192.168.1.1

Subred de cuatro direcciones(192.168.1.0 - 192.168.1.3)

158.42.30.25255.255.255.0

Enrutamiento de dos subredes

LAN A 158.42.20.0

255.255.255.0

LAN B 158.42.30.0

255.255.255.0

X Y

Redes 3-34

147.156.176.7/20Rtr 147.156.176.1

147.156.176.1/20

147.156.183.5/20Rtr 147.156.176.1

147.156.191.12/20Rtr: 147.156.176.1

147.156.13.5/17Rtr 147.156.0.1

147.156.0.1/17

147.156.24.12/17Rtr 147.156.0.1

147.156.14.17/17147.156.14.24/17Rtr 147.156.0.1

Internet

192.168.0.1/30

192.168.0.2/30 192.168.1.2/30

A 0.0.0.0/0 por 192.168.0.2

A 147.156.176.0/20 por 192.168.0.1A 0.0.0.0/0 por 192.168.1.1

192.168.1.1/30

Oficina Principal

147.156.0.0/17

Sucursal 147.156.176.0/20

A 147.156.0.0/16 por 192.168.1.2....................................................................................................

Conexión a Internet de oficina principal y sucursal configurando subredes

Host multihomedvirtual

X

YZ

Redes 3-35

158.42.20.12/24

158.42.20.1/24 158.42.30.1/24

158.42.30.12/24

158.42.40.25/24158.42.30.25/32

A 158.42.30.0/24 por 192.168.1.2A 158.42.40.0/24 por 192.168.1.6A 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 192.168.1.1A 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 192.168.1.5A 158.42.30.25/32 158.42.40.25

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

Redes 3-36

Superredes

• Problema: agotamiento del espacio de direcciones IP.• Causa: Clase A inaccesible, Clase B excesiva, C

demasiado pequeña. Muchas organizaciones solicitaban clases B y usaban solo una pequeña parte.

• Solución: asignar grupos de clases C a una organización.• Nuevo problema: explosión de las tablas de rutas.• Nueva solución: considerar un grupo contiguo de redes

clase C como una sola red. Hacer superredes.

Redes 3-37

Red Host

SubredesSuperredes

Las ‘superredes’ se definen mediante máscaras, igual que las subredes

Ej.: Red 195.100.16.0/21 (máscara 255.255.248.0)

Incluye desde 195.100.16.0 hasta 195.100.23.0

También se puede partir en trozos más pequeños partes de una clase A (de las que quedan libres). Por eso esta técnica se llama CIDR (Classless InterDomain Routing).

Superredes

Redes 3-38

• Además de asignar grupos de redes C a las organizaciones se hace un reparto por continentes y países:– 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 - 205.255.255.255– Otros: 206.0.0.0 - 207.255.255.255

• Así se pueden ir agrupando entradas en las tablas de rutas

CIDR (RFC 1466)

Redes 3-39

Asignación de direcciones IP

• Las organizaciones obtienen sus direcciones IP del proveedor correspondiente

• Los proveedores pequeños (tier-2 a tier-n) las obtienen de los proveedores grandes (tier-1)

• Los proveedores grandes las obtienen de los registros regionales (RIR, regional internet registry)

• Cada RIR dispone de una base de datos (whois) para búsqueda de direcciones IP

Registro Regional Área geográfica

ARIN (American Registryfor Internet Numbers) www.arin.net

•América•Caribe•África Subsahariana

APNIC (Asia PacificNetwork Information Centre) www.apnic.net

•Asia oriental•Pacífico

RIPE (Réseaux IP Européenes) www.ripe.net

•Europa•Medio Oriente•Asia Central•África Sahariana

Redes 3-40

Asignación de direcciones y tarifas de APNIC

En RIPE lo mínimo que se asigna son redes /20 (4096 direcciones)

Redes 3-41

Evolución de la tabla BGP de Internet

Puesta en marcha de CIDR

Redes 3-42

Actual reparto de direcciones IPv40-2 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


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


61 APNIC

62 RIPE NCC

63-69 ARIN


80-81 RIPE NCC


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


224-239 IANA Multicast


Redes 3-43

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

Redes 3-44


Redes 3-45

Protocolos de Control de Internet

• Permiten realizar labores diversas:– ICMP (Internet Control Message Protocol):

mensajes de error y situaciones anómalas– ARP: Resolución de direcciones MAC– RARP, BOOT, DHCP: Resolución de

direcciones IP– IGMP: Gestión de grupos multicast

Redes 3-46

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).

Redes 3-47

Mensaje Explicación

Destination Unreachable(Destino inaccesible)

Red, host, protocolo o puerto (nivel de transporte) inaccesible o desconocidoDatagrama 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

Redes 3-48

Iluso_$ ping –s www.uv.es 64 4PING video.ci.uv.es: 64 bytes packets64 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 ----5 packets transmitted, 5 packets receivded, 0% packet lossRound-trip (ms) min/avg/max = 1/1/1

Iluso_$ ping –s www.cmu.edu 64 4PING server.andrew.cmu.edu: 64 bytes packets64 bytes from 128.2.72.5: icmp_seq=0. time=287. ms64 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 ----5 packets transmitted, 5 packets receivded, 0% packet lossRound-trip (ms) min/avg/max = 277/285/290

ICMP ECHO REQUEST y ECHO REPLY

Comando PING

Redes 3-49

Iluso_$ traceroute www.uniovi.estraceroute to dana.vicest.uniovi.es (156.35.34.1), 30 hops max,

40 byte packets1 cisco.ci.uv.es (147.156.1.11) 3 ms 3 ms 2 ms2 A1-0-2.EB-Valencia1.red.rediris.es (130.206.211.181) 2 ms 2 ms 2 ms3 A1-0-2.EB-Madrid1.red.rediris.es (130.206.224.5) 8 ms 7 ms 7 ms4 A3-0-1.EB-Oviedo1.red.rediris.es (130.206.224.34) 22 ms 17 ms 17 ms5 rcpd02.net.uniovi.es (156.35.11.205) 16 ms 17 ms 16 ms6 156.35.12.253 (156.35.12.253) 20 ms 19 ms 19 ms7 rest34.cpd.uniovi.es (156.35.234.201) 24 ms 26 ms 26 ms8 dana.vicest.uniovi.es (156.35.34.1) 28 ms 28 ms 28 msIluso_$

Comando Traceroute

ICMP TIME EXCEEDED

Redes 3-50

202.1.1.2Rtr 202.1.1.1

202.1.1.1

202.1.1.3Rtr 202.1.1.1

203.1.1.2203.1.1.1

203.1.1.4

204.1.1.1

204.1.1.2Rtr 204.1.1.1

204.1.1.3Rtr 204.1.1.1

A 204.1.1.0 por 203.1.1.2

LAN A202.1.1.0

LAN B203.1.1.0

LAN C204.1.1.0

A 202.1.1.0 por 203.1.1.1

Ruta no óptima hacia LAN C

203.1.1.3A 202.1.1.0 por 203.1.1.1A 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

Redes 3-51


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)


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

Redes 3-52

132.15.1.2/16Rtr: 132.15.1.1

132.15.1.3/16Rtr: 132.15.1.1

200.1.1.2/24Rtr: 200.1.1.1

200.1.1.3/24Rtr: 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

Redes 3-53

Resolución de direcciones• Normalmente el paquete del nivel de red se ha de enviar en una trama

con una dirección de destino (p. ej. MAC en LANs). Dada la dirección de destino a nivel de red el emisor ha de saber que dirección de enlace le corresponde 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 con una MAC de destino, pero no sabe cual poner.

147.156.1.1/16

147.156.1.4/16Rtr: 147.156.1.1

147.156.1.3/16Rtr: 147.156.1.1

147.156.1.2/16Rtr: 147.156.1.1

InternetX Y Z

130.206.211.5/30

A 0.0.0.0/0 por 130.206.211.6

W

Redes 3-54

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 pone a partir de la de red. (se usan direcciones MAC locales)

– Construir manualmente una tabla estática de equivalencias. 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. Ej.: ATM.

– Lanzar una pregunta broadcast a la red para localizar al propietario de la dirección de red buscada. Solo se puede usar en las redes broadcast (LANs).Ej.: Protocolo ARP (Address Resolution Protocol).

Redes 3-55

1. El usuario X teclea ‘ping 147.156.1.3’

2. X genera ARP request (broadcast): ¿quién es 147.156.1.3?

3. Todos (Y, Z y W) capturan la pregunta y ‘fichan’ a X, es decir le incluyen en su 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

147.156.1.4/16Rtr: 147.156.1.1

147.156.1.3/16Rtr: 147.156.1.1

147.156.1.2/16Rtr: 147.156.1.1

InternetX Y Z

130.206.211.5/30

A 0.0.0.0/0 por 130.206.211.6

Funcionamiento de ARP

W

Redes 3-56

Iluso_$ /etc/arp -agong.ci.uv.es (147.156.1.1) at 8:0:9:d2:99:1b etherljgene.geneti.uv.es (147.156.5.2) at (incomplete)qfgate.quifis.uv.es (147.156.9.2) at 2:60:8c:2f:9:45 etherpower.ci.uv.es (147.156.1.3) at 2:60:8c:2f:bf:4d etherdewar.quiorg.uv.es (147.156.9.5) at 8:0:5a:c7:1b:1ffapr.fisapl.uv.es (147.156.7.6) at 0:80:a3:4:98:ed etherbecopr.sib.uv.es (147.156.11.6) at 0:80:a3:4:5e:c6 ethercisco.ci.uv.es (147.156.1.11) at 0:60:3e:99:7e:39 ethervideo.ci.uv.es (147.156.1.46) at 8:0:69:2:76:c0 etherroge.ci.uv.es (147.156.1.219) at 0:4f:56:1:10:f etherIluso_$

Tabla ARP en un host UNIX

A este host se le ha enviado el ARP request, pero aún no se ha recibido el ARP reply.

Probablemente está apagado.

Redes 3-57

• Se usa en todo tipo de LANs broadcast• Especificado en RFC 826. Diseñado para soportar

todo tipo de protocolos y direcciones de red, no solo IP.

• ARP tiene sus propios paquetes (no usa los de IP). En Ethernet usa Ethertype X’806’ (formato DIX).

• Los paquetes ARP contienen en la parte de datos las direcciones IP y MAC; las direcciones MAC que aparecen en la trama MAC no deben utilizarse

ARP (Address Resolution Protocol)

Redes 3-58

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’ que al arrancar solo saben su

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.

Redes 3-59

RARP (Reverse Address ResolutionProtocol)

• 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

• RARP utiliza el Ethertype x’8035’ (distinto de ARP)• Problemas de RARP:

– Solo devuelve la dirección IP, no la máscara, router, MTU, etc.– El servidor RARP ha de estar en la misma LAN que el cliente

Redes 3-60

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. IP emisor (octetos 0-1)Dir. MAC destino (oct. 0-1)

Dir. MAC Emisor (octetos 0-3)Dir. MAC Emisor (oct 4-5)Dir. IP emisor (octetos 2-3)

Dir. MAC destino (octetos 2-5)Dir. IP destino

32 bits

Formato de mensaje ARP y RARP para IP en Ethernet.

Redes 3-61

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. 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

Redes 3-62

Funcionamiento de BOOTP• El host cliente cuando arranca envía un ‘BOOTP request’ a

la dirección 255.255.255.255 (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 ‘BOOTP reply’

• 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’

la tabla ARP y responde entonces en unicast.

Redes 3-63

A 165.12.32.5

A

Tabla BOOTPA 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 aIP 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 (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 165.12.32.53. 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 responderá4. a) B lanza BOOTP reply en broadcast, o bien

Redes 3-64

BOOTP con servidor remoto• Si el servidor BOOTP es remoto algún equipo de

la LAN (normalmente un router) actúa como BOOTP relay y redirige las ‘BOOTP request’ al servidor

• 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 requestcomo el reply viajan normalmente en tramas broadcast. En el resto de la red viajan en unicast (transporte UDP).

Redes 3-65

LAN A165.12.32.0/24

LAN B165.12.40.0/24

LAN C165.34.0.0/16

W X

U V Y

Tabla BOOTPU 165.12.32.5/24V 165.12.32.7/24Y 165.34.56.3/16

Funcionamiento de BOOTP entre LANs

Z

165.12.32.1/24

165.12.40.1/24165.34.0.1/24

BOOTP requests a 165.34.0.2

165.12.40.2/24Servidor BOOTP

local165.12.40.7/24X165.12.40.3/24W

Tabla BOOTP

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 192.168.1.1A 165.12.40.0/24 por 192.168.1.1

165.34.0.2/16 Servidor BOOTP

local y remoto

Redes 3-66

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)• Es como BOOTP pero en vez de dar direcciones IP ‘en

propiedad’ las ‘alquila’.• El alquiler puede ser:

– Indefinido y estático (fijado por el administrador), equivale a BOOTP.

– Automático (también estático, pero las da según le llegan peticiones)

– Dinámico (se asigna la dirección de un pool). • Si la IP puede variar el nombre del computador también.

Para asignar nombres permanentes el DHCP ha de interaccionar con el DNS (actualizaciones dinámicas).

• Usa el mismo mecanismo broadcast que BOOTP para acceder a servidores en otras LANs

• Es lo más parecido a la autoconfiguración

Redes 3-67

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)

Redes 3-68

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=147.156.17.135sdisco:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a24e7:ip=147.156.16.32pfc7:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a35d3:ip=147.156.17.133pfc5:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a35d8:ip=147.156.17.131pfc6:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a35df:ip=147.156.17.132sweb:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a44ab:ip=147.156.16.46

Configuración de un servidor BOOTP

Parámetroscomunes a

toda la subred

Redes 3-69

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

Excepcióna la ‘regla’

Redes 3-70


Redes 3-71

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

Redes 3-72

Nivel de enlace MTU (bytes)PPP normal 1500

PPP bajo retardo 296X.25 1600 (RFC 1356)

Frame Relay 1600 (normalmente)Ethernet DIX 1500

Ethernet LLC-SNAP 1492Token Ring 4 Mb/s 4440 (THT 8ms)

Classical IP over ATM 9180

MTU de algunos medios a nivel de enlace

Redes 3-73

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

Redes 3-74

Fragmentación en IP• Los fragmentos reciben la misma cabecera que el

datagrama original salvo por los campos ‘MF’ y ‘Desplazamiento del Fragmento’.

• Los fragmentos de un mismo datagrama se identifican por el campo ‘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.

Redes 3-75

Id Long DF MF Desplaz. Datos

Fragmento 1 XXX 1500 0 1 0 ABCDEFFragmento 2 XXX 1500 0 1 185 GHIJKLFragmento 3 XXX 1060 0 0 370 MNOP

DatagramaOriginal

XXX 4020 0 0 0 ABCDEF GHIJKL MNOP

Fragm. 3a XXX 292 0 1 370 MFragm. 3b XXX 292 0 1 404 NFragm. 3c XXX 292 0 1 438 OFragm. 3d XXX 244 0 0 472 P

Ejemplo de fragmentación múltiple

Token Ring

E-net DIX

PPP Bajo

Retardo

Los bytes se cuentan en grupos de 8 bytes

Redes 3-76

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 del

trayecto o ‘Path MTU discovery’.

Redes 3-77

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

Funcionamiento del ‘Path MTU discovery’

Paquete normal

Mensaje ICMP

Redes 3-78

Preguntas sobre fragmentación

¿Cual es el tamaño mínimo posible de MTU en unared para que puedan pasar por ella datagramas IPv4?

En caso de fragmentación las opciones de la cabeceraIP (record route, timestamp, strict source route y loosesource 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?

Redes 3-79

Preguntas sobre fragmentaciónSi un fragmento se pierde el host receptor no podrá reensamblar el datagrama original; ¿cuanto tiempo esperará el host antes de considerar que se ha perdidoy 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?

Redes 3-80


Redes 3-81

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

Redes 3-82

Protocolos de routing

• Vector distancia– RIP– IGRP y EIGRP– BGP (entre Sistemas Autónomos)

• Estado del enlace– IS-IS– OSPF

Redes 3-83

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• Disponible en máquinas UNIX

Redes 3-84

IGRP (Interior Gateway RoutingProtocol) y EIGRP (Enhanced IGRP)

• Protocolos propietarios de Cisco• Resuelven muchos de los problemas de RIP

– Métrica sofisticada– Uso de múltiples caminos

• Mejoras de EIGRP sobre IGRP– Soporta subredes– Solo transmite modificaciones

• Incluyen soporte multiprotocolo• Se utilizan en muchas redes (ej. UV)

Redes 3-85

Métrica típica de IGRP

‘Distancia’ = [k1 * bw + (k2 * bw) / (256 – carga) + k3 * retardo]Donde:

bw = 2,56*1012 / (ancho de banda en bits por seg.)carga = 255 * (tráfico real)/ (ancho de banda)retardo = (retardo en milisegundos)/10

• La distancia aumenta con la carga y el retardo, disminuye con el ancho de banda.

• Mediante otra fórmula más compleja se puede incluir también la fiabilidad

Redes 3-86

OSPF (Open Shortest Path First)• Desarrollado por el IETF entre 1988-1990• 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)– Métricas complejas– Múltiples rutas

• Las rutas elegidas pueden no ser simétricas.

Redes 3-87

• 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).

Redes 3-88

A otros ASes

Router Backbone

Router Fronterade Sistema Autónomo

Router Frontera de Area

Router Interno

Area 0(Backbone)

Area 1Area 2

Ruta intra-área: D-G-HRuta inter-área: F-C,C-A-D,D-G-HRuta inter-AS: A-D,D-G-H, H-...

Funcionamiento de OSPF

A

F

G H

E

D

B

C

Redes 3-89

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

Redes 3-90

IS-IS(Intermediate System- Intermediate System)

• Intermediate-System significa router en ‘ISOese’ (host es ES, End System)

• Muy similar a OSPF, pero no es estándar Internet. Es estándar OSI

• Ocho niveles jerárquicos posibles• Soporte Multiprotocolo (routing integrado). OSPF

no lo tiene.• Es el protocolo habitual en las grandes redes

(ISPs). Se utiliza en RedIRIS, por ejemplo.

Redes 3-91

Protocolo Algoritmo Subredes Métrica compleja

Notifica Actualiz.

Niveles jerárquicos

Estándar

RIPv1 Vector Distancia

NO NO NO NO (1) SI

RIPv2 Vector Distancia

SI NO NO NO (1) SI

IGRP Vector Distancia

NO SI NO NO (1) NO

EIGRP Vector Distancia

SI SI SI NO (1) NO

OSPF Estado Enlace

SI SI SI 2 SI

IS-IS Estado Enlace

SI SI SI 8 SI

Protocolos de routing de Internet

Redes 3-92

Sistema Autónomo• Un Sistema Autónomo (AS) está formado por un conjunto

de routers que tienen:– Un protocolo de routing común– Una gestión común

• Normalmente cada proveedor u operador 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). Equivalente a las direcciones privadas

• Ejemplos de AS: RedIRIS: 766. Univ. Valencia: 65432

Redes 3-93

Protocolo de routing externo (entre ASes): BGP (Border Gateway Protocol)

• Necesario incluir factores ‘políticos’ en el cálculo de rutas entre ASes. Otros protocolos.

• Hasta 1990 se usaba EGP (Exterior GatewayProtocol).

• 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.

Redes 3-94

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 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’. Una ruta que viola estas reglas recibe una distancia infinito.

Redes 3-95

Red con BGP

Int. Dist. Rutai 3 BAEHj 4 CGIHk 2 GIHm 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 cuandose 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

Redes 3-96

Proveedor Y Proveedor Z

Organización X

AS 147 AS 504

Organización conectada a dos ISPsEn caso de fallo de un proveedor los computadores que salen por él quedan sin servicio

A 201.201.201.0/24 por α

α

A 202.202.202.0/24 por β

β

Los computadores de la organización X se han de configurar con una IP de Y o de Z

Internet

A 0.0.0.0/0 por YA 0.0.0.0/0 por Z

Redes 3-97

Proveedor Y Proveedor Z

Organización X

AS 147 AS 504

AS 812

Con un AS propio la organización X puede elegir la ruta óptima en cada momento para cada destino

Organización ‘multihomed’En caso de fallo de un proveedor el tráfico se reencamina de forma automática

Las direcciones son de X, no pertenencen a Y ni a Z

Internet

AB

Redes 3-98

Redes 3-99

65432

(UV)

Redes 3-100

ISP de tránsito

ISP nacional

ISP regional

ISP local

ISP de tránsito

ISP de tránsito

ISP nacional

ISP nacional

ISP nacional

ISP regional

ISP regional

ISP regional

ISP regional

ISP local

ISP local

ISP local

ISP local

ISP local

Proveedor

Cliente

Modelo jerárquico de Internet

Redes 3-101

Telefónica

BT

La interconexión en otro país supone un uso innecesario de enlaces internacionales

Washington

Intercambio de tráfico entre ISPs en otro país

Redes 3-102

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’

Redes 3-103

Red IP cliente

Exchange

Red IP cliente

ISP

ISP

ISPISP

Exchange Exchange

ExchangeISP

ISP

Red IP cliente

Red IP clienteRed IP cliente

Clientes dialup Cliente Cliente

ProveedorProveedor Peer

Peer

Acuedo de Peering

Servicio al por mayor

Servicio minorista

Interconexiones y relaciones en Internet

Redes 3-104

Puntos neutros de interconexión en España

Nombre Ubicación Creación URL ProveedoresEspanix Madrid 2/1997 www.espanix.net

www.catnix.netwww.galnix.net

NAP Alcobendas 9/2002 www.napmadrid.com ?Mad-IX Madrid 3/2003 www.mad-ix.net 7

?

29Catnix Barcelona 6/1999 10Galnix Santiago de

Compostela7/2002 6

Euskonix Bilbao 2003? ?

Redes 3-105

Esquema de GALNIX

Redes 3-106

Acuerdos de peering en ESPANIX

Redes 3-107


Redes 3-108

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)

Redes 3-109

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

Redes 3-110

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: el campo de opciones se

reemplaza por el de Siguiente cabecera; esto simplifica el proceso en cada router y da un mecanismo de extensión de opciones.

• Fragmentación en ruta: prohibida. Todos los nodos han de soportar MTU mínima de 1280 bytes.

Redes 3-111

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

FMF

Desplazamiento fragmento

Tiempo de vida Protocolo Checksum Dirección de origen Dirección de destino

Opciones

Cabecera IPv6

Cabecera IPv4

40 bytes

20 bytes

Redes 3-112

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

Redes 3-113

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) 0/1Bit G/L (Global/Local) 0/1. (Este bit se cambia al hacer la conversión)

Formato EUI-64 (IEEE):

Redes 3-114

Autoconfiguración en IPv6

2

Host IPv6MAC: 0008:0267:5ccaEUI-64: 0208:02ff:fe67:5ccaIPv6: ??

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

Redes 3-115

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

Redes 3-116

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 con dobles dos puntos:

8000::123:4567:89AB:CDEF• Para direcciones IPv4 se puede usar la notación decimal

con puntos simples:::147.156.11.11

Redes 3-117

Prefijo (binario) Uso0000 0000 Reservado (incluye IPv4)0000 0001 No asignado0000 001 Direcciones OSI NSAP0000 010 Direcciones IPX de Novell Netware0000 011, 0000 1, 0001 No asignado

001 Direcciones globales unicast agregables010, 011, 100, 101 No asignado110, 1110, 1111 0, 1111 10 No asignado1111 110, 1111 1110 0 No asignado1111 1110 10 Direcciones privadas para enlaces1111 1110 11 Direcciones privadas1111 1111 Direcciones multicast

Clases de direcciones IPv6(RFC 2373, 7/1998)

Redes 3-118

FP TLA Res NLA SLAToplogía pública Toplogía de

organizaciónInterfaz

Parte red Parte host

Interface ID

Direcciones unicast agregables en IPv6Formato estándar

FP TLA Sub TLA Res NLA SLAToplogía pública Toplogía de

organizaciónInterfaz

Parte red Parte host

Interface ID

Formato RIPE

3

3

8 24 16 6413

13 6 13 641613

FP: Format Prefix (siempre 001)TLA: Top Level AgregatorNLA: NExt Level AgregatorSLA: Site level Agregator

RIPE16 bits(2001)

RedIRIS19 bits(0720)

UV13 bits(1014)

Interno16 bits

Redes 3-119

Opciones en IPv6

Cabecera TCP+ Datos

Cabecera IPv6Siguiente Cab. = TCP

Cabecera TCP+ Datos

Fragmento de Cab. TCP + Datos

Cabecera IPv6Siguiente Cab.= Routing

Cabecera IPv6Siguiente Cab.= Routing

Cabecera RoutingSiguiente Cab. = TCP

Cabecera RoutingSiguiente Cab.= Fragment.

Cabecera Fragment.Siguiente Cab. = TCP

Las opciones se expresan como cabeceras adicionales encadenadas

Redes 3-120

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.

Redes 3-121

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

Redes 3-122

Agotamiento del espacio de direcciones IPv4(predicciones más recientes)

232

Redes 3-123

Ejercicios

Redes 3-124

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

Redes 3-125

•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

Redes 3-126

Ejercicio 3

P: Un datagrama con la opción source routingse 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.

Redes 3-127

Ejercicio 4P: 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.

Redes 3-128

Ejercicio 5P: Diga cuales de los siguientes protocolos permiten

la asignación dinámica de direcciones:BOOTP DHCP RARPARP PPP SLIP

R: DHCP y PPP

Redes 3-129

Ejercicio 8

Internet

147.156.1.11/17

147.156.147.129/27

147.156.0.0-127.255

147.156.147.128-159

192.168.1.1/30192.168.1.5/30

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 147.156.147.130A 147.156.198.0/23 por 192.168.1.2A 147.156.198.0/23 por 192.168.1.6A 193.145.246.0/24 por 147.156.15.9A 150.208.0.0/16 por 130.206.211.6A 0.0.0.0/0 por 130.206.211.1A 127.0.0.1/32 por Null0

130.206.211.5/30

147.156.15.9

IATA193.145.246.0/24

E0

E1

S1S0

UJI150.208.0.0/16

130.206.211. 1/30130.206.211.2/30

S2S3

147.156.198.0-199.255

Balanceo de tráfico

Redes 3-130

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 ‘ICMP Destination Unreachable’ al emisor

• Ahora enviamos datagrama de 138.247.12.32 a 147.156.147.132. Que sucede?

R: El datagrama llega correctamente

Redes 3-131

Ejercicio 11

194.125.1.63/26E0

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 195.0.0.199A 160.87.34.0/21 por 195.100.1.1A 198.0.0.0/15 por 197.160.1.2A 0.0.0.0/0 por 195.100.1.1Agregación de

direcciones (CIDR)

Dirección de red inválida(parte host ≠ 0)

160.87.34.0: 10100000.01010111.00100010.00000000Máscara: 11111111.11111111.11111000.00000000

194.125.1.63: ---.----.---.00111111Máscara: 255.255.255.11000000

Redes 3-132

Ejercicio 12Internet

Madrid Barcelona

Sevilla

Bilbao

128 Kb/s

256 Kb/s 128 Kb/s

128 Kb/s

100ord.

20 ord.

50 ord.

25 ord.

Red 194.100.100.0/24

Redes 3-133

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)

Redes 3-134

Ejercicio 12Internet

Ma Ba

Se

Bi

194.100.100.1/25 192.168.1.2/30

192.168.2.1/30

192.168.3.1/30Red 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 192.168.2.2A 194.100.100.192/27 por 192.168.2.2A 194.100.100.224/27 por 192.168.3.2A 0.0.0.0/0 por 192.168.1.1A 127.0.0.1/32 por Null0

192.168.2.2/30

192.168.3.2/30

192.168.1.1/30

Redes 3-135

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 computadores a través del proveedor X y otros a través del proveedor Y

• Estudiar posibilidad de utilizar uno o dos routers

Redes 3-136

199.199.199.1/24200.200.200.1/24

Proveedor X

Proveedor Y

192.168.1.5/30

192.168.2.5/30

A 0.0.0.0/0 por 192.168.1.6A 0.0.0.0/0 por 192.168.2.6

Solución con un router

Red 199.199.199.0/24Rtr 199.199.199.1

Red 200.200.200.0/24Rtr 200.200.200.1

192.168.1.6/30

192.168.2.6/30

Reparto de tráfico entre proveedoresPosibilidad de caminos asimétricosPosibilidad de rechazo de datagramas

A 200.200.200.0/24 por 192.168.2.5A 199.199.199.0 por Internet

A 199.199.199.0/24 por 192.168.1.5A 200.200.200.0/24 por InternetEjercicio 13

Internet

Redes 3-137

199.199.199.1/24200.200.200.2/24

Proveedor X

Proveedor Y

192.168.1.5/30

Red 199.199.199.0/24Rtr 199.199.199.1

Red 200.200.200.0/24Rtr 200.200.200.1

Solución con dos routers

200.200.200.1/24199.199.199.2/24 192.168.2.5/30

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

192.168.1.6/30Internet

A 200.200.200.0/24 por 192.168.2.5A 199.199.199.0/24 por Internet

A 199.199.199.0/24 por 192.168.1.5A 200.200.200.0/24 por Internet

Ejercicio 13

Redes 3-138

IP:130.206.212.7/24Rtr: 130.206.212.1

IP: 130.206.220.5/24Rtr: 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 junio 2000

Redes 3-139

Ping 130.206.220.5

Solución Problema examen junio 2000

A

C

B

MACorig.

MACdest.

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) ICM 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:130.206.212.7/24Rtr: 130.206.212.1

IP: 130.206.220.5/24Rtr: 130.206.220.1

IP:130.206.212.1/24

IP:130.206.220.1/24Switch LAN

Red B

Red ERed F

Red C

Red A

Red D

D

Redes 3-140

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:130.206.212.7/24Rtr: 130.206.212.1

IP: 130.206.220.5/24Rtr: 130.206.220.1

IP:130.206.212.1/24

IP:130.206.220.1/24Switch 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


15 6 F Sw LAN D

16 7 F D Sw LAN


18 7 D Sw LAN C

19 8 C B Sw LAN

20 8 B Sw LAN AA

BC

D

Ping 130.206.220.5

Solución Problema examen junio 2000: tramas totales

Redes 3-141

Chicago Madrid

193.1.1.130

193.1.1.194

193.1.1.2

193.1.1.66

T1

128 Kb/s

B

C D

A

X

W

Z

Y

Aplicación Subred

Datos normales 193.1.1.128/26

Voz sobre IP 193.1.1.192/26

Aplicación Subred


Voz sobre IP 193.1.1.64/26

Problema examen septiembre 2000

Solo tráfico VoIP(Y-W)

Resto tráfico(X-Z,X-W,Y-Z)

Redes 3-142

Chicago Madrid

193.1.1.130/26Rtr: 193.1.1.129

193.1.1.194/26Rtr: 193.1.1.193

193.1.1.2/26Rtr: 193.1.1.1

193.1.1.66/26Rtr: 193.1.1.65

T1

128 Kb/s

B

C D

A

X

W

Z

Y

193.1.1.193/26193.1.1.131/26

193.1.1.65/26193.1.1.3/26

192.168.1.5/30

192.168.1.6/30

193.1.1.129/26193.1.1.195/26

193.1.1.1/26193.1.1.67/26

192.168.1.1/30 192.168.1.2/30

A 193.1.1.0/25 por 192.168.1.2 A 193.1.1.128/25 por 192.168.1.1

A 193.1.1.64/26 por 192.168.1.6A 193.1.1.0/26 por 193.1.1.129

A 193.1.1.192/26 por 192.168.1.5A 193.1.1.128/26 por 193.1.1.1

Aplicación Subred


Voz sobre IP 193.1.1.192/26

Aplicación Subred


Voz sobre IP 193.1.1.64/26

Solución problema examen septiembre 2000

Redes 3-143

Chicago Madrid

193.1.1.130/25Rtr: 193.1.1.129

193.1.1.194/25Rtr: 193.1.1.193

193.1.1.2/25Rtr: 193.1.1.1

193.1.1.66/25Rtr: 193.1.1.65

T1

128 Kb/s

B

C D

A

X

W

Z

Y

193.1.1.193/25 193.1.1.65/25192.168.1.5/30

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 192.168.1.2 A 193.1.1.128/25 por 192.168.1.1

A 193.1.1.64/26 por 192.168.1.6A 193.1.1.0/26 por 193.1.1.129

A 193.1.1.192/26 por 192.168.1.5A 193.1.1.128/26 por 193.1.1.1

Problema examen septiembre 2000: solución alternativa

Aplicación Subred


Voz sobre IP 193.1.1.192/26

Aplicación Subred


Voz sobre IP 193.1.1.64/26

Redes 3-144

Internet

Enlace LAN inalámbrico

A B C

X Y

Oficina Nueva Oficina Vieja

Z

Red 195.123.0.0Conexión a Internet: 192.169.15.6/30

Realizar la asignación de direccionesDetallar 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 examen junio 2001

Redes 3-145

Internet

Enlace LAN inalámbrico

A B C

X Y

Oficina Nueva195.123.0.128/25

Oficina Vieja195.123.0.0/25

Z

195.123.0.129/25

195.123.0.131/25GW 195.123.0.129

195.123.0.130/25GW 195.123.0.129

195.123.0.3/25GW 195.123.0.1

195.123.0.1/25195.123.0.2/25

192.169.15.6/30

192.168.0.2/24 192.168.0.1/24A 0.0.0.0/0 por 192.168.0.1 A 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 195.123.0.1A 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 XPing de A a C genera cuatro tramas en radioenlace, dos ARP y dos ICMPSi suprimimos X o Y el broadcast/multicast de la oficina nueva o vieja inunda el radioenlace

Solución problema examen junio 2001

Redes 3-146

A C

D

B

Problema 1 examen septiembre 2001

Diseñar plan de direcciones para todas las LAN y las WANIndicar interfaces y rutas en A, B, C y D (routing estático)Calcular tráfico relativo para cada enlace WANIntentar un reparto lo más homogéneo posible de tráfico entre los cuatro enlaces

Se pide:

Redes 3-147

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

192.169.3.6/30192.169.3.5/30

A 192.168.1.0/24 por 192.169.0.6A 192.168.2.0/24 por 192.169.0.6A 192.168.3.0/24 por 192.169.3.5

A 192.168.0.0/24 por 192.169.0.5A 192.168.2.0/24 por 192.169.1.6A 192.168.3.0/24 por 192.169.1.6

A 192.168.0.0/24 por 192.169.1.5A 192.168.1.0/24 por 192.169.1.5A 192.168.3.0/24 por 192.169.2.6

A 192.168.0.0/24 por 192.169.3.6A 192.168.1.0/24 por 192.169.2.5A 192.168.2.0/24 por 192.169.2.5

Problema 1 examen septiembre 2001: solución 1

Tráfico A-C y C-A por BTráfico B-D y D-B por C

Redes 3-148

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

192.169.3.6/30192.169.3.5/30

A 192.168.1.0/24 por 192.169.0.6A 192.168.2.0/24 por 192.169.0.6A 192.168.3.0/24 por 192.169.3.5

A 192.168.0.0/24 por 192.169.0.5A 192.168.2.0/24 por 192.169.1.6A 192.168.3.0/24 por 192.169.1.6

A 192.168.0.0/24 por 192.169.2.6A 192.168.1.0/24 por 192.169.1.5A 192.168.3.0/24 por 192.169.2.6

A 192.168.0.0/24 por 192.169.3.6A 192.168.1.0/24 por 192.169.3.6A 192.168.2.0/24 por 192.169.2.5


Tráfico A-C por BTráfico B-D por CTráfico C-A por DTráfico D-B por A

Redes 3-149

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

192.169.3.6/30192.169.3.5/30

A 192.168.1.0/24 por 192.169.0.6A 192.168.2.0/25 por 192.169.0.6

A 192.168.2.128/25 por 192.169.3.5A 192.168.3.0/24 por 192.169.3.5

A 192.168.0.0/24 por 192.169.0.5A 192.168.2.0/24 por 192.169.1.6A 192.168.3.0/25 por 192.169.1.6A 192.168.3.128/25 por 192.169.0.5




Tráfico A-C y C-A por B y DTráfico B-D y D-A por C y AReparto estático separando en subredes

Redes 3-150

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

192.169.3.6/30192.169.3.5/30






Tráfico A-C y C-A por B y DTráfico B-D y D-B por C y AReparto separando por paquetes en router

Redes 3-151

202.1.1.1/25 202.1.1.129/25

202.1.1.2/25Rtr.: 202.1.1.1

202.1.1.130/25Rtr.: 202.1.1.129

A B

Problema 2 examen septiembre 2001

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

el nivel de red en internet - sp wan ip-atm/capa_red_ip.pdf · 2014. 1. 20. · title: el nivel de...

Documents