unidad iredesconvergentes2015

© 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Traducido en apoyo a la

capacitación de Instructores

de la Red Proydesa

PROTOCOLOS TCP/IP

Unidad I. Transmisión de datos sobre tecnología IP.

2 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.



de la Red Proydesa

PROTOCOLOS TCP/IP

Introducción

Cabeceras TCP/IP

Enrutamiento

La nueva versión: IPV6




de la Red Proydesa

INTRODUCCIÓN

Historia

¿Qué es TCP/IP?

La dirección IP

Arquitectura TCP/IP




de la Red Proydesa

Historia

Protocolo de Internet (IP) y Protocolo de Transmisión (TCP) fueron desarrollados en 1973 por Vinton Cerf.

Era parte de un proyecto dirigido por Robert Kahn y patrocinado por el ARPA ( Agencia de Programas Avanzados de Investigación) del departamento Estadounidense de Defensa.




de la Red Proydesa

Historia

Internet comenzó siendo una red informática de ARPA ( llamada ARPAnet) que conectaba redes de varias universidades y laboratorios de investigación en USA.

World Wide Web se desarrolló en 1989 por Timothy Berners-Lee para el CERN ( Consejo Europeo de Investigación Nuclear).




de la Red Proydesa

¿Qué es TCP/IP?

Es el protocolo común utilizado por todos los ordenadores conectados a internet, para que estos puedan comunicarse entre sí.

Hay ordenadores de clases diferentes; con hardware, software, medios y formas posibles de conexión diferentes.

Este protocolo se encarga de que la comunicación entre todos sea posible TCP/IP es compatible con cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de hardware.




de la Red Proydesa

¿ Qué es TCP/IP?

No es un único protocolo, sino un conjunto de protocolos que cubren los distintos niveles del modelo OSI.

Los dos protocolos más importantes son el TCP (Transmission Control Protocol) y el IP ( Internet Protocol).




de la Red Proydesa

La dirección IP

Constan de 4 bytes ( 32 bits) separados por puntos.

Número de host único.

Clases

Número de Redes

Número de Nodos

Rango de Direcciones IP

A

127

16,777,215

1.0.0.0 a la 127.0.0.0

B

4095

65,535

128.0.0.0 a la 191.255.0.0

C

2,097,151

255

192.0.0.0 a la 223.255.255.0




de la Red Proydesa

Arquitectura TCP/IP

Consta de 4 niveles o capas relacionados con los niveles OSI.

–APLICACIÓN: niveles OSI de aplicación, presentación y sesión.

•Protocolos destinados a proporcionar servicios ( correo electrónico SMTP, transferencia de ficheros FTP, conexión remota TELNET...).




de la Red Proydesa

Arquitectura TCP/IP

–TRANSPORTE: nivel de transporte OSI.

•Protocolos orientados a manejar datos y proporcionar fiabilidad en el transporte (TCP, UDP,...).

–INTERNET: nivel de red y enlace de OSI.

• Protocolos que se encargan de enviar paquetes de información a sus destinos correspondientes

• Ejemplos: TCP/IP no especifica un protocolo concreto ( CSMA/CD, X.25, 802.2...).




de la Red Proydesa

Arquitectura TCP/IP

–INTERFACE DE RED: nivel físico OSI.

•Interconexión física que incluye las características de voltaje y corriente de los dispositivos que se conectan al medio de transmisión.




de la Red Proydesa

CABECERAS TCP/IP

Cabecera IP

Cabecera TCP




de la Red Proydesa

CABECERAS TCP/IP: DATAGRAMA IP Un datagrama (paquete) IP consta de 2 partes:

–Cabecera

–Datos (Texto)




de la Red Proydesa

CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP

4 bits

versión

4 bits long.

cabecera

8 bits

TOS

16 bits logitud total (bytes)

16 bits de identificación

3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones

Despues van los datos.(texto)......

16 bits checksum




de la Red Proydesa


4 bits

versión

4 bits long

cabecera

8 bits

TOS



3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones


16 bits checksum

60

bytes

max.

20

bytes

40

bytes




de la Red Proydesa


16 bits checksum

4 bits

versión

4 bits long

cabecera

8 bits

TOS



3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones


16 bits checksum

20

bytes

40

bytes

Son obligatorios

Lo normal es que no hayan opciones; ya que si

no metemos el router va mas rápido pero si

metemos opciones, el router ya no va tan rápido

porque tiene que analizarlas.




de la Red Proydesa


4 bits

versión

4 bits long.

cabecera

8 bits

TOS



3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones


16 bits checksum Indica a qué versión del

protocolo pertenece cada

uno de los datagramas




de la Red Proydesa


4 bits

versión

4 bits long.

cabecera

8 bits

TOS



3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones: Record route/Time tamp/Source routing/String source routing


16 bits checksum Ya que la longitud de la cabecera no es constante, este

campo indica la longitud que tiene la cabecera en palabras

de 32 bits (4 bytes). Se pueden tener 15 palabras.

15x4=60 bytes de longitud máxima de la cabecera




de la Red Proydesa


4 bits

versión

4 bits long.

cabecera

8 bits

TOS



3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones


16 bits checksum Este campo indica el tipo de servicio, que le permite al host

indicarle a la subred el tipo de servicio que desea.(Este

campo no sirve todavía ya que las redes no esta preparadas

para la calidad de servicio).




de la Red Proydesa


4 bits

versión

4 bits long.

cabecera

8 bits

TOS



3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones


16 bits checksum Incluye toda la longitud que se encuentra en el datagrama

(tanto la cabecera como los datos). La máxima longitud es

de 65.536 octetos (bytes).




de la Red Proydesa


4 bits

versión

4 bits long.

cabecera

8 bits

TOS



3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones


16 bits checksum

Se necesita para permitir que el host

destinatario determine a qué

datagrama pertenece el fragmento

recién llegado. Todos los fragmentos

de un mismo datagrama contienen el

mismo valor de identificación.




de la Red Proydesa


4 bits

versión

4 bits long.

cabecera

8 bits

TOS



3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones


16 bits checksum

1er bit No se utiliza. Es de reserva.

2º bit DF Don’t fragmention. Si está

activo significa que el datagrama no se

puede fragmentar

3er bit MF More fragmention Todos

los fragmentos, a excepción del último

deben tener este bit activo.




de la Red Proydesa


4 bits

versión

4 bits long.

cabecera

8 bits

TOS



3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones


16 bits checksum

Indica el lugar del datagrama actual al que

pertenece este fragmento. Hay un máximo

de 8192 fragmentos por datagrama (todos

son múltiplos de 8 octetos). Así que la

long. máx. de un datagrama es de 65.536

octetos.




de la Red Proydesa


4 bits

versión

4 bits long.

cabecera

8 bits

TOS



3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones


16 bits checksum Es un contador que limita el tiempo de vida

de los paquetes. Cuando llega a 0 el

paquete se destruye. Tiempo de vida máx.

255 segundos




de la Red Proydesa


4 bits

versión

4 bits long.

cabecera

8 bits

TOS



3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones


16 bits checksum

Protocolo superior al que se le tiene que

pasar el datagrama, de manera que pueda

ser tratado correctamente cuando llegue a

su destino.




de la Red Proydesa


4 bits

versión

4 bits long.

cabecera

8 bits

TOS



3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones


16 bits checksum

Para comprobar que no hay errores en la

cabecera IP.




de la Red Proydesa


4 bits

versión

4 bits long.

cabecera

8 bits

TOS



3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones


16 bits checksum

Contiene la dirección del host que envía el

paquete.




de la Red Proydesa


4 bits

versión

4 bits long.

cabecera

8 bits

TOS



3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones


16 bits checksum

Contiene la dirección del host que recibirá la información.

Los routers o gateways intermedios deben conocerla para

dirigir correctamente el paquete




de la Red Proydesa


4 bits

versión

4 bits long.

cabecera

8 bits

TOS



3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones


16 bits checksum

Se utiliza para fines de seguridad, encaminamiento fuente,

informe de errores,así como otro tipo de información...




de la Red Proydesa

CABECERAS TCP/IP: TCP

Una entidad de transporte TCP acepta mensajes de long. grande procedentes de los procesos de usuario, los separa en pedazos que no excedan de 64K octetos, y transmite cada pedazo como si fuera un datagrama separado.




de la Red Proydesa

CABECERAS TCP/IP: TCP

La capa de red no garantiza que estos datagramas se entreguen apropiadamente, por lo que TCP debe incluir temporizadores y retransmitir los datagramas si es necesario.

Los datagramas que consiguen llegar, pueden hacerlo en desorden; y dependerá de TCP el hecho de reordenarlos con la secuencia correcta.




de la Red Proydesa

CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP

16 bits puerto origen

16 bits puerto destino

32 bits número de secuencia

32 bits señales de confirmación

4 bits

tamaño

6 bits

Reservado

6 bits de

control

16 bits Window

16 bits checksum

16 bits puntero a datos urgentes

Opciones




de la Red Proydesa






4 bits

tamaño

6 bits

Reservado

6 bits de

control

16 bits Window

16 bits checksum


Opciones

Contienen la dirección de los puertos origen y

destino. Cada pareja de puertos identifica una

sola conexión.




de la Red Proydesa






4 bits

tamaño

6 bits

Reservado

6 bits de

control

16 bits Window

16 bits checksum


Opciones

Número de secuencia de los bytes

transmitidos (sirve para poder mantener los

paquetes de datos ordenados).




de la Red Proydesa






4 bits

tamaño

6 bits

Reservado

6 bits de

control

16 bits Window

16 bits checksum


Opciones

Es el número del próximo byte que se espera

recibir (es una confirmación de que los bytes

anteriores llegaron).




de la Red Proydesa






4 bits

tamaño

6 bits

Reservado

6 bits de

control

16 bits Window

16 bits checksum


Opciones

Longitud de la cabecera TCP, indica el número

de palabras de 32 bits que están contenidas

en la cabecera TCP.




de la Red Proydesa






4 bits

tamaño

6 bits

Reservado

6 bits de

control

16 bits Window

16 bits checksum


Opciones

Reservado para uso futuro




de la Red Proydesa






4 bits

tamaño

6 bits

Reservado

6 bits de

control

16 bits Window

16 bits checksum


Opciones

Seis banderas de 1 bit.

URG: El paquete contiene

información urgente.

PSH: Se requiere un "push"

(los datos sean entregados a

las aplicaciones sin buffers

intermedios.

RST: Reset de la conexión.

SYN:Sincronizacion de los

numeros de secuencia.

FIN: Fin del "stream" de

bytes.

EOM: Indica el fin del

mensaje




de la Red Proydesa






4 bits

tamaño

6 bits

Reservado

6 bits de

control

16 bits Window

16 bits checksum


Opciones

Es una ventana variable

controlada por el receptor ,

permitiendo un control de

flujo en el nivel de transporte.

Se introduce un valor

indicando la cantidad de

información que el receptor

está preparado para

procesar.Si el valor llega a 0

será necesario que el emisor

se detenga. A medida que la

información es procesada

este valor aumenta indicando

disponibilidad para continuar

la recepción de datos.




de la Red Proydesa






4 bits

tamaño

6 bits

Reservado

6 bits de

control

16 bits Window

16 bits checksum


Opciones

Control de errores




de la Red Proydesa






4 bits

tamaño

6 bits

Reservado

6 bits de

control

16 bits Window

16 bits checksum


Opciones

Dice donde estan

los datos “urgentes”




de la Red Proydesa






4 bits

tamaño

6 bits

Reservado

6 bits de

control

16 bits Window

16 bits checksum


Opciones

Se utiliza para diferentes cosas.

Es una información opcional.

Variable.




de la Red Proydesa

Direcciones IP

Las direcciones IP (Internet Protocol) versión 4, son de 32 bits y se representan con cuatro octetos por puntos (p.e.: 192.69.254.1).




de la Red Proydesa

3 Generaciones de routers

El bus o anillo lo utilizan con un

switch de fabrica




de la Red Proydesa

¿Cómo funciona el router ?

4 bits

versión

4 bits long

cabecera

8 bits

TOS



3 bits

FLAG

13 bits de

fragmentation

offset

8 bits TTL

8 bits protocolo

32 bits @ fuente

32 bits @ destino

Opciones


16 bits checksum

60

bytes

max.

20

bytes

40

bytes




de la Red Proydesa

La nueva versión: IPv6

¿Por qué cambiar TCP/IP e Internet?

•Necesidad de un espacio de direcciones extenso.

•Soporte de nuevas aplicaciones.

•Comunicaciones más seguras: posibilidad de autenticar al

emisor.




de la Red Proydesa


Características:

•Grandes similitudes conceptuales con IPv4; a pesar que cambia la mayor parte de los detalles del protocolo.

•IP v.6 revisa completamente el formato de los datagramas.

•Compatibilidad con IPv4: La transición no debería ser problemàtica.




de la Red Proydesa


Cambios introducidos:

–Direcciones más largas:

•Pasamos de 32 a 128 bits. Espacio de direcciones inagotable en un futuro previsible.

•Esto implicaría 2128 direcciones posibles.

–Aproximadamente 665000 trillones dir/m2.

•Una vez reglamentado jerárquicamente el espacio reducido sería de 1564 dir/m2 a 3-4 trillones dir/m2.




de la Red Proydesa


•Estas direcciones más largas implican un cambio en la notación de las direcciones:

–Ahora decimal con puntos es impracticable.

» 104.230.140.100.255.255.255.255.0.0.17.128.150.10.255.10

–Utiliza notación hexadecimal con dos puntos.

» 68E6:8C64:FFFF:FFFF:0:1180:96A:FFA




de la Red Proydesa


–Formato de cabecera flexible:

•Cambio de una cabecera de datagrama de formato fijo

(IPv4) a una con un conjunto de cabeceras opcionales.

Flexibilidad máxima.

•Se parte de una cabecera base de 40 bytes a la que se

puede añadir una serie de cabeceras de extensión. Las

opciones y algunos de los campos fijos de IPv4 se han

cambiado por cabeceras de extensión en IPv6.

•Un datagrama IPv6 puede contener hasta 64Kbytes de

datos.




de la Red Proydesa


–Opciones mejoradas:

•Cómo IPv4, IPv6 permite que un datagrama incluya información de control opcional.

•IPv6 incluye nuevas opciones que proporcionan nuevas capacidades no disponibles en IPv4.




de la Red Proydesa


•Se proponen 2 cabeceras de extensión adicionales para adaptarse a cualquier tipo de información no incluida en otras cabeceras de extensión.

•Estas dos cabeceras: Hop By Hop Extension Header y End To End Extension Header; permiten separar el conjunto de opciones que serán examinados salto a salto del que será interpretado en el destino.




de la Red Proydesa


–Soporte para asignación de recursos:

•IPv6 reemplaza la especificación de tipo de servicio de

IPv4, por un mecanismo que permite la preasignación de

recursos de red.

•Aumento de la QoS (Calidad de Servicio).




de la Red Proydesa


–Previsión para la extensión del protocolo:

•Pasamos de un protocolo rígido como IPv4, a un protocolo flexible que puede permitir características adicionales sin modificar el mismo.




de la Red Proydesa


Datagrama IPv6:

unidad iredesconvergentes2015

Documents

capacitacin de instructores

cisco systems

all rights reserved

red proydesa qu

posible tcpip

protocolos destinados

conjunto de protocolos

protocolos orientados