Andrés Marín L. Feb de 2011 [email protected] INTERNET.

Andrés Marín L.

Feb de 2011

[email protected]

INTERNET

Ingeniería de Sistemas

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TEMA: TCP/IP

OBJETIVOS: Entender el funcionamiento interno de las redes basadas en TCP/IP

SUBTEMAS:

•Introducción

•Nivel de red

•Protocolos: IP, ARP, ICMP y de enrutamiento

•Nivel de transporte

•Protocolos: UDP y TCP

•Nivel de aplicación

•Protcolos Dhcp y DNS

•Protocolo HTTP


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• “Redes globales de información en Internet y TCP/IP. Principios básicos, protocolos y arquitectura”. Douglas E. Comer. Ed. Prentice-Hall, 1997

• “TCP/IP ilustrated, vol. 1. The Protocols”. W. Richard Stevens, Addison Wesley, 1998.

• “TCP/IP Tutorial and Technical Overview”. A. Rodriguez, J. Gatrell, J. Karas Y R. Peschke, Ibm Redbooks, 2001. http://www.redbooks.ibm.com/redbooks/pdfs/gg243376.pdf

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS


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Introducción

•Arpanet 1969-1990: respuesta al desarrollo soviético sputnik de 1957

•Internet 1973: resultado experimental de interconexión de redes heterogéneas

•1983 Arpanet se deja de considerar experimental y pasa a producción exigiendo tcp/ip a todos los nodos

http://sixrevisions.com/resources/the-history-of-the-internet-in-a-nutshell/


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Introducción

•¿Porqué es importante el protocolo IP?

•¿Porqué si no una tecnología nueva, ha permanecido durante varios años?

•¿Qué es un documento RFC?

•Permitir la conexión entre redes de cualquier tecnología.•Contar con un esquema de identificación propio independiente de la tecnología de red.•Encontrar una ruta entre un origen y un destino

Nivel de red: Objetivos

Versiones•RFC 791 Internet Protocol, in September 1981: Ip versión 4 Ipv4. Direccionamiento de 32 bitsRFC 2460 (Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification): Ip versión 6. Direccionameinto de 128 bits. December 1998

Nivel de red: protocolo IP

Características•No orientado a conexión•No garantiza entrega de mensajes•No garantiza recuperación de errores•No dispone de mecanismos de control de flujo•Se puede dar: desórdenes en la recepción de paquetes, pérdidas, duplicaciones, etc.


Qué provee IP?•Un esquema de direccionamiento independiente de la tecnología.

•Un mecanismo de enrutamiento de paquetes entre diferentes redes



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Nivel de red: protocolo IP: Direcciones en IPv4


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Todo nodo en TCP/IP debe pertencer a una red y se identifica mediante la dirección IP

Network ID: •Identificación de la red•Identifica la clase de la dirección•No se permite todos los bits en 0Hosto ID:• Identificación de un nodo dentro de la red•No se permite todos los bits en 0. Reservado para identificar la subred•No se permite todos los bits en 1. Reservado para trasmisiones bradcast


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Tipos de tráfico en IP•Unicast: De un nodo a otro nodo de la red IP•Broadcast: De un nodo a todos los nodos de la red IP•Multicast: De un nodo a un grupo de nodos de la red IP


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•Las diferentes clases de direcciones, reservan diferentes cantidades de bits para los campos de subred y de Host• Proporciona la flexibilidad requerida para soportar redes de diferentes configuraciones


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¿Qué es una Intranet?

Direccionamiento privado RFC 1918. February 1996

Clase Direcciones Características

A 10.x.x.x/8 1 dirección de red de 2^24 nodos

B 172.16.x.x/12 16 direcciones de red de 2^16 nodos c/u.

C 192.168.x.x/16 256 direcciones de red de 2^8 nodos c/u.


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Nivel de red: protocolo IP: Direcciones IP especiales


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Subnetting

División de redes, especialmentegrandes, en otras más pequeñas para:• Reducir el tamaño del dominio broadcast• Mejorar la seguridad de la red• Facilitar la administración (jerárquica)

El objetivo es subdividir “localmente” una subred en varias subredes pero que desde fuera se “nos vea” comouna única subred.


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Cómo se hace subnetting

• “Robando” bits (normalmente los más significativos) del campo Host para enumerar las diferentes subredes.•La máscara de red (NETMASK) indicará a cada equipo de la red, cuántos bits constituyen el campo de subred y cuántos el campo de Host.• Todos los equipos de una misma subred, deben tener la misma dirección de subred


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Pará que sirve el netmask

• La subdivisión es transparente a los equipos de las subredes.• Con la netmask, determinamos si la dirección ip de otro equipo está en mi propia subred o en otra diferente

dir ip (AND) netmask = dir subred


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Ejemplo clase C

# redes # bits de la máscara

Máscara en notación decimal

1 24 255.255.255.0

2 25 255.255.255.128

4 26 255.255.255.192

8 27 255.255.255.224

16 28 255.255.255.240

32 29 255.255.255.248

64 30 255.255.255.252

128 31 255.255.255.254


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Nivel de red: protocolo IP: Ejemplo


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RouteDatagram ( Datagram , RoutingTable )•Extract destination IP address, D, from the datagram and compute the network prefix, N;

•if N matches any directly connected network addressdeliver datagram to destination D over that network

•else if the table contains a host-specific route for Dsend datagram to next-hop specified in table

•else if the table contains a route for network Nsend datagram to next-hop specified in table

•else if the table contains a default routesend datagram to the default router specified in table

•else declare a routing error;

Nivel de red: protocolo IP: Enrutamiento


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Nivel de red: protocolo IP: Datagrama IP


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VERSION (4):Versión del protocolo IP, debe ser verificada por el emisor, receptor y enrutadores para garantizar el buen entendimiento del formato. En caso de no soportar la versión se rechazan los paquetes.

HLEN (4) LONGITUD: Longitud del encabezado medida en palabras de 32 bits

LONGITUD TOTAL (16): Longitud total del datagrama



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TIPO DE SERVICIO TOS (8): Especifica cómo el datagrama debe ser manejado.


PRECEDENCIA (3)

0: PRECEDENCIA NORMAL 7: CONTROL DE RED

D (1): BAJA RETARDO

T (1): ALTO FLUJO DE DATOS

R (1): ALTA CONFIABILIDAD

NO USADO (2)


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IDENTIFICACION (3): Entero único que identifica un datagrama (fragmentación)

FLAGS (3): Control de fragmentación.Se puede fragmentar? Es el último fragmento?

FRAGMENT OFFSET (13): Contiene la ubicación dentro del paquete original en donde queda el fragmento medido en grupos de 8 bytes


DF: no fragmentarMF: Hay mas fragmentos


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Nivel de red: protocolo IP: Fragmentación en IP


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Nivel de red: protocolo IP: Fragmentación en IP


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TIME (8):Tiempo de vida. Especifica el número máximo de saltos (de router a router) que el paquete puede dar en internet

PROTO (8): Se espacifica el formato y el contenido de los datos para identificación del tipo del protocolo de nivel superior

01: ICMP06: TCP17: UDP



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CHECKSUM DE ENCABEZADO (16):Asegura la integridad de los datos de la cabecera.

Es el complemento a uno de 16 bits de la suma de complementos a uno de todas las palabras de 16 bits del encabezado.



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DIRECCION IP FUENTE (32)

DIRECCION DE DESTINO (32)



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OPCIONES (variable)

PADDING (variable)



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COPY Controla cómo los routers tratan las opciones durante la fragmentación. Osea si son propagadas o no a todos los fragmentos

OPTION CLASS

0: Datagrama o control de red 1: Reservada 2: Debugging and measurement 3: Reservada

OPTION NUMBER

VALOR



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Clase de opción 2

4 (variable): Internet timestamp. Usado para grabar timestamp a largo de la ruta.

Clase de opción 0

0 (1): Fin de la lista de opciones. Usada si las opciones no terminan al fin del datagrama

1 (1): No operación

2 (11): Restricciones de seguridad y manejo

3 (variable): Pérdida de la ruta de origen. Usada para enrutar datagramas a lo largo de una ruta específica.

7 (variable): Graba la ruta. Usada para depurar una ruta

8 (4): Identificador de flujo.

9 (variable): Enrutamiento fuente estricto.



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• DATOS (variable)



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Nivel de red: protocolo IP: Encapsulación en IP


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Nivel de red: protocolo ARP

Con el protocolo IP podemos llevar paquetes IP de una red a otra, pero ¿qué pasa dentro de nuestra LAN?

Requerimos hacer un mapeo entre direcciones de nivel 3 (IP) a direcciones de nivel 2 ( MAC o Físicas )

El protocolo ARP permite que dada una dirección IP, obtengamos la dirección MAC correspondiente.


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• Si el campo “Frame Type” tiene un valor <= 1518 (0x05FE), se considera del tipo 802.3, representanto la lonfigud de la trama.

• De lo contrario, se interpretara como trama del tipo Ethernet II, y este campo será un código de trama asignado por Xerox > 1518.

– ARP (0x0806), IP (0x0800)



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Nivel de red: protocolo RARP


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• Las operaciones de Internet son monitoreadas por los routers

• Cuando algo ocurre inesperadamente es reportado por el ICMP

• Son alrededor de 12 tipos de mensajes

• Cada mensaje ICMP es encapsulado en un datagrama IP

Nivel de red: protocolo ICMP


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