Subdividiendo una red Nos debemos preguntar: Cuántas subredes queremos Cuántos nodos tendrá cada subred Calculando en la cabeza Cada bit más de máscara es el doble de subredes y la mitad de nodos (o viceversa) Cada subred se puede sub-dividir a su vez Ejercicio: Nos asignan 192.168.1.0/24 Tenemos: 1 edificio con 121 nodos 1 edificio con 50 nodos 2 edificios con 25 nodos
Algunos Trucos 255.255.255.192 A qué prefijo corresponde? 256 – 192 = 64 (hosts/subred) 64 = 26 Si tengo 6 bits de nodo, quedan 2 de red
11111111 11111111 11111111 11000000
3 x 8 = 24, +2 = 26 Prefijo es /26
Datagrama IP Algunos campos interesantes Type of Service (TOS) retardo, fiabilidad, velocidad (voz vs. datos) Identification, Flags, Fragment Offset TTL
Routers Dispositivos con interfaces en varias redes físicas Una dirección IP (y subred) por cada interfaz Deciden el trayecto de los paquetes basados en tablas de encaminamiento
Envío En IP, distinguimos entre: Envío directo: La máquina envía a otra que está en su propia red física (Ej: mismo segmento Ethernet) Envío indirecto: El destino del paquete IP está fuera de la red física Requiere la presencia de un router
Envío y Re-envío Algoritmo de routing Extraer la dirección IP de destino (D) Si D encaja en alguna de las redes (Ri) físicamente conectadas Enviar directamente a D por la interfaz conectada a esa red (Implica traducir la dirección IP a la física) Sino, si la tabla contiene una ruta específica a D Enviar el paquete al próximo salto especificado en la tabla
Envío y Re-envío Algoritmo de Routing (Cont.) Sino, si la tabla contiene una ruta a la red R que contiene a D Enviar el paquete al próximo salto especificado en la tabla Sino, si la tabla contiene una ruta por defecto Enviar el paquete al router por defecto Sino, notificar un error de routing
Routers Mecanismo de un router: Recibe un paquete en una interfaz Determina si el paquete está dirigido a él Decrementa el TTL Compara la dirección destino con la tabla de encaminamiento Envía el paquete al router del próximo salto (o a la máquina destino)
Encaminamiento Cada decisión es un salto en la dirección de destino El router no puede enviar a otro router que no esté en una de sus propias redes físicas Cada router tiene sus propias tablas Protocolos de routing: mantener estas tablas al día
Tablas de Encaminamiento Se compara la dirección IP destino del paquete con las entradas en la tabla Determinar el próximo salto Se asume que está físicamente conectado ¿Qué es la regla del longest match?
Tablas de Encaminamiento # netstat -nr Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags MSS Window irtt Iface 128.223.60.0 0.0.0.0 255.255.254.0 U 0 0 0 eth0 127.0.0.0 0.0.0.0 255.0.0.0 U 0 0 0 lo 0.0.0.0 128.223.60.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0
Routers y Encapsulación Recibe una trama de capa 2 Saca el paquete IP de ella Revisa el contenido del paquete IP Determina la interfaz siguiente Encapsula el paquete dentro de una trama del tipo correspondiente Las redes de entrada y salida pueden ser completamente diferentes: Ejemplos: De Ethernet a PPP De Frame Relay a Ethernet
Fragmentación Diferentes MTU en cada salto
Traducción de direcciones Problema: Diferentes direcciones en capas de enlace y de red Caso Ethernet: Tengo este paquete IP para reenviar. ¿Qué dirección Ethernet tengo que poner en mi nueva trama? Tres tipos de soluciones: Derivar una de otra con cierta operación matemática Incluir una dentro de la otra Mantener una tabla dinámica
ARP Mantiene tablas dinámicas Microsoft Windows XP [Version 5.1.2600] (C) Copyright 1985-2001 Microsoft Corp.
C:>arp -a
Interface: 128.223.219.14 — 0x2 Internet Address Physical Address Type 128.223.216.1 00-04-75-71-e5-64 dynamic 128.223.216.24 00-04-23-62-14-4f dynamic Las entradas tienen un tiempo de vida limitado (¿Por qué?) Mecanismo: A quiere enviar a B Primero busca la IP de B en su tabla Si no la tiene, pregunta A: ¿Quién tiene 192.168.0.1? Envía una trama a toda la red: Utiliza FF:FF:FF:FF:FF:FF (todos los bits a 1) Todos reciben la trama. Sólo el B responde
ARP Algunas mejoras de eficiencia: A quiere saber la MAC de B B recibe la trama. Toma las direcciones MAC e IP de A y las incluye en su tabla Luego B responde a A Como la petición es broadcast, en principio todos los demás pueden incluir a A en su tabla. Pregunta: El paquete ARP viaja dentro de una trama Ethernet o un paquete IP?
Dominios de Tráfico Dominio de colisión Dominio de broadcast Diferencias Switches vs. Hubs Routers vs. switches
Dominios de tráfico Router (Gp:) Switch (Gp:) Hub (Gp:) Hub
(Gp:) Switch (Gp:) Hub (Gp:) Hub
Dominio de broadcast Dominio de colisión
Ventajas de las subredes Escalabilidad, eficiencia Reducir los dominios de broadcast Menos uso de CPU Más espacio para tráfico legítimo -> más velocidad Facilitar la gestión Ingeniería de tráfico Implementación de políticas Seguridad Filtros de paquetes
UDP User Datagram Protocol Multiplexión de aplicaciones Una dirección IP identifica una máquina Los sistemas operativos son multitarea Un puerto para cada servicio Servicio no orientado a conexión No ofrece ninguna garantía Sin acuses de recibo Sin re-transmisión Sin control de flujo
UDP Formato de UDP
TCP Transmission Control Protocol Orientado a conexión Hay un acuerdo previo entre origen y destino Hay un diálogo que va ajustando parámetros constantemente Servicios: Fiabilidad Paquetes perdidos, duplicados, desordenados Control de flujo Multiplexión de aplicaciones
TCP: Conceptos PAR: Positive Acknowledgment with Retransmission Envío un segmento e inicio un timer Espero una confirmación antes de enviar el siguiente Envío el mismo segmento de nuevo si el tiempo expira sin recibir confirmación ¿Segmentos duplicados? ¿Cómo? Un retraso en la red produce una retransmisión y el mismo segmento llega dos veces
TCP: Ventana deslizante Esperar confirmación por cada paquete no es muy eficiente Tamaño de ventana = 1
Provee control de la congestión y control de flujo (¿cuál es la diferencia?) El tamaño de la ventana se ajusta dinámicamente
(Gp:) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 …
Formato de TCP
TCP: Inicio de Sesión Three-way handshake (saludo en tres pasos)
¿TCP o UDP? Cuándo tiene sentido uno u otro FTP DNS SNMP Voz sobre IP (H.323, SIP) Multicast
ICMP Internet Control Message Protocol Viaja sobre IP, pero no pertenece a la capa de transporte Funciones: Notificar errores Control de Flujo Redirección
ICMP Algunos tipos y códigos más usados
ICMP: Aplicaciones Ping
# ping www.uoregon.edu PING darkwing.uoregon.edu (128.223.142.13) from 128.223.60.27 : 56(84) bytes of data. 64 bytes from darkwing.uoregon.edu (128.223.142.13): icmp_seq=1 ttl=254 time=0.229 ms 64 bytes from darkwing.uoregon.edu (128.223.142.13): icmp_seq=2 ttl=254 time=0.254 ms 64 bytes from darkwing.uoregon.edu (128.223.142.13): icmp_seq=3 ttl=254 time=0.226 ms 64 bytes from darkwing.uoregon.edu (128.223.142.13): icmp_seq=4 ttl=254 time=0.232 ms 64 bytes from darkwing.uoregon.edu (128.223.142.13): icmp_seq=5 ttl=254 time=0.222 ms
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