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Bases de TCP/IP

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Page 2: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Red de comunicación de datos- Control de errores.- Control de flujo .

Red de comunicación de datos- Control de errores.- Control de flujo .

Subsistema decomunicación

Subsistema decomunicación

Aplicación

Computador A

Subsistema decomunicación

Subsistema decomunicación

Aplicación

Computador B Comunicación ususario-usuario

Comunicación computador-computador

Page 3: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Subsistema decomunicación

Subsistema decomunicación

Aplicación

Computador A

Subsistema decomunicación

Subsistema decomunicación

Aplicación

Computador B Comunicación ususario-usuario

Comunicación computador-computador

Enlace por la Red Telefónica Pública Conmutada

Red Telefónica Pública Conmutada

Page 4: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

LAN3

LAN2

LAN1Redes LAN

Puente

Puente

Puente

Backbone

Page 5: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Circuitosarrendados

Circuitosarrendados

Red privada corporativa

Multiplexor

Central de conmutación de datos

Central telfónica privada

Page 6: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Red Digital de Servicios Integrados

Red Digital de Servicios Integrados

NTE NTE

NTENTE

NTE: Equipo de Terminación de Red

BANDA ANCHA

Page 7: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Interred o Internet

Satélite

LAN1 LAN1 LAN3 LAN3

PSDN nacional

PSDN nacional LAN2 LAN2

LANn LANn

PSDN nacional

PSDN nacional

Pasarela

Page 8: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Cómo era antes los estándares?

Veían el funcionamiento interno de una PC

Erán estándares para sistemas cerrados !!

Cómo son ahora los estándares?

Especifican la interconexión de PC en redes

Son estándares para sistemas abiertos

Que origina los sistemas abiertos?

Equipos de cualquier fabricante se interconecten.

Page 9: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Qué es ISO ?ISO-International Standards Organization.- Es una agencia internacional de normas que ven amplias materias.

Quienes lo conforman ?

El 70% son instituciones de estándares gubernamentales.

Por ejemplo, ANSI, American National Standards Institute

Fue fundado en 1946.

Define todo tipo de estándares: tornillo, energía solar, etc.

Información en; http://www.iso.ch/

ISO

Page 10: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Qué es IAB ?IAB-Internet Architecture Board, es un coordinador del diseño, ingeniería y gestión de la Internet.http://www.iab.org/

Que comites lo conforman ?IETF-Internet Engineering Task Force.- Comité para la ingeniería en internet.http://www.ietf.org/

IRTF-Internet Research Task Force.- Comité para la investigación en internet.http://www.irtf.org/

IAB

Page 11: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Applications Area

General Area

Internet Area

Operations and Management Area

Routing Area

Security Area

Transport Area

User Services Area

Con grupos de trabajo y generan:RFC experimental, RFC estándar.

Page 12: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Authentication Authorisation Accounting Architecture Building Differentiated Services End-to-End Internet Resource Discovery Interplanetary Internet Network Management NameSpace Reliable Multicast Routing Secure Multicast Services Management Privacy and Security Information Infrastructure Architecture/

Page 13: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Qué es ITU-T ?ITU-T-International Telecommunication Union, es una agencia especializada de la ONU.

Quienes lo conforman ?Los representantes de los gobiernos.ITU-T Fue creada el 01 de marzo de 1993 y sustituye al CCITT (Comité Consultivo Internacional de Telefonía y Telégrafos).

Estudia y define recomendaciones técnicas, tecnologías, de operación y tarificación a nivel mundial.http://www.itu.int/

ITU-T

Page 14: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Cuales son las normas más significativas ?

Recomendaciones de la serie V Se ocupa de las conexiones de equipos de redes,denominado Equipo Terminal de Datos (DTE).

Recomendaciones de la serie XSe ocupa de la conexión de DTE en redes de datos públicas.

Recomendaciones de la serie ISe ocupa de la conexión de DTE conectados con la ISDN.

Page 15: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Existen organismos internacionales que estandarizan a la internet: ISO, IAB e ITU-T.

Ejemplos:RFC 791 corresponde al protocolo IP (versión 4).RFC 793 corresponde al protocolo TCP .RFC 2460 corresponde al nuevo protocolo IP (versión 6).RFC 3031 corresponde al “MultiProtocol Label Switching Architecture” o MPLS (enero de 2001).

De todas ellas la más importante es la IAB.A través de la IETF genera los RFC y Draft.

(*) Relación de RFC en: http://www.ietf.org/iesg/1rfc_index.txt

Page 16: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Page 17: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Módulo de acceso a la

red

Módulo de acceso a la

red

Módulo de acceso a la

red

Módulo de acceso a la

red

Módulo del servicio de

comunicaciones

Módulo del servicio de

comunicaciones

Módulo del servicio de

comunicaciones

Módulo del servicio de

comunicaciones

Concepto de protocolo

Protocolo: Conjunto de convenios, de reglas quegobiernan el intercambio

de datos entre dos entidades

Aplicación parala transferencia

de archivos

Aplicación parala transferencia

de archivos

Aplicación parala transferencia

de archivos

Aplicación parala transferencia

de archivos

Red decomuni

-cacione

s

Red decomuni

-cacione

s

Control para la transferenciade archivos

Mensajes del serviciode comunicaciones

Interfazde red

Page 18: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Aspectos generales de los protocolos

AplicaciónAplicación

01 módulo de comunica-

ción

01 módulo de comunica-

ción

Módulo 1

Módulo 2

Módulo 3

Módulo n

Arquitectura deprotocolos

Page 19: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Ejemplo ilustrativo (1)

Transporte

Aplicaciones1 2 3

Acceso a red

Transporte

Aplicaciones1 2 3

Acceso a red

Transporte

Aplicaciones1 2 3

Acceso a redRed de

comunicaciones

Red decomunicacione

s

Dirección IPa

Dirección IPcDirección IPb

E:mailhacia IPc

Punto de acceso al servicio.

SAP

Una aplicación en

SAP1 del computador

IPaSe recibe en una

aplicación en SAP2 del

computador IPc(*) Llamado también Puerto

Page 20: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Ejemplo ilustrativo (2)

Transporte

Aplicaciones1 2 3

Acceso a red

Transporte

Aplicaciones1 2 3

Acceso a red

Red decomunicacione

s

Red decomunicacione

s

Dirección IPcDirección IPa

Datos Datos

DatosSAP2IPc

SAP2

DatosSAP2IPc

DatosDatosSAP2PDU de transporte

Paquete

DatosSAP2IPc

Entidad: Cualquier cosa con capacidad de recibir y enviar información. Ejemplo, programas de aplicación

Sistema: Un objeto físico quecontiene uno o másentidades.Ejemplo, computadores

Dos entidades secomunicarán sitienen el mismo

lenguaje

Page 21: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Características de los protocolos

Directo/IndirectoLas comunicaciones pueden ser directas (punto a punto)o indirectas (redes)

Monolítico/EstructuradoUna sola unidad o un conjunto de módulos.

Simétrico/Asimétrico

Comunicación entre entidades paritarias.La asimetría es para hacer una entidad más sencilla posible.

Normalizado/No normalizadoNo normalizado es para un computador en particular.

Page 22: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Funciones de un protocolo:Segmentación/Ensamblado

Segmentación (fragmentación)/Ensamblado.Una aplicación envía datos en mensajes, el protocolo denivel inferior puede dividir estos datos en bloques.

Razones de segmentar.

ATM limitado a 53 bytes/Ethernet limitado a 1526 bytes.Control de error más eficiente con menos datos (PDU).En el receptor menor capacidad de memoria.

Desventaja de segmentar.Poca eficiencia. Relación Datos/Control menor.Se interrumpe muy seguido al procesador.Más tiempo en procesar PDU más pequeños y numerosos.

Page 23: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Funciones de un protocolo:Encapsulado

DatosControl

PDU

Datos

La información de control contiene:Dirección.

Detección de error.

Encapsular

Page 24: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Idea de Encapsulado

NO COMBI

Page 25: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Funciones de un protocolo:Control de conexión

Tipos de conexión:No orientados a conexión: Los PDU son independientes

Orientados a conexión: Se establece una asociación lógica entre entidades. Se intercambian grandes datos.

Control de conexión.Entidad deprotocolo

Entidad deprotocolo

Petición de conexiónAceptación de conexión

Datos

Confirmación

Petición de fin de conexión

Aceptación de fin de conexión

Variosintercambios

t=0

t=t1

Page 26: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Funciones de un protocolo:Envío ordenado

A cada PDU se debe asignar un número en eltransmisor para recuperar ordenadamente un mensaje de datos (protocolos orientados a conexión).

Se debe gestionar las pérdidas o los errores dedatos y control.

Funciones de un protocolo:Control de error

No se recibe confirmación de un PDU, entoncesre-enviar PDU.

Page 27: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Funciones de un protocolo:Control de flujo

El receptor limita la cantidad o velocidad dedatos que envía el emisor.

Stop-and-wait.

Ventana deslizante.

Envío de PDU

ConfirmaciónEspero

confirmación Envío del siguiente PDU

PDU1 PDU2 PDUn

Puedo enviar n PDU

Confirmación de los n PDU

Page 28: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Funciones de un protocolo:Multiplexación

Protocolo 1(ICMP)

Protocolo 2(UDP)

Protocolo 3(TCP)

Protocolo n(RSVP)

Protocolo x(IP)

Envío dedatagrama

Uso de uncampo tipo

de protocolo

Page 29: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Organización del software

Capa n

Capa 2

Capa 1

Emisor

Capa n

Capa 2

Capa 1

Emisor

Red

Page 30: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Tipos de modelos

Modelo de referencia de Interconexión deSistemas Abiertos (OSI, Open System Interconection)

Se publicó en 1984.

Presenta una estructura por capas o niveles.

Arquitectura TCP/IPDesde el inicio de los 90´ es una arquitectura dominante.

Se inició su uso antes de que normalice OSI.

Fue desarrollado por el Departamento de Defensa (DoD) de EEUU para fines militares.Lo usa INTERNET.

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Page 32: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Físico

Enlace dedatos

Red

Transporte

Sesión

Presentación

Tipos de modelos: Modelo de referencia ISO

AplicaciónDatosAH

A-PDUPH

P-PDUSH

S-PDUTH

T-PDUNH

R-PDULH LT

DL-PDU Físico

Enlace dedatos

Red

Transporte

Sesión

Presentación

Aplicación

RedRed

Page 33: Tcpip basico
Page 34: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Tipos de modelos: Arquitectura TCP/IP

Aplicación

Transporte

Internet

Interfaz dered

Aplicación

Transporte

Internet

Interfaz dered

Red Física

Mensaje idéntico

Paquete idéntico

Datagrama idéntico

Trama idénticos

Procesosde usuario

Kernel(sistema operativo)

Page 35: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Funciones de las capas TCP/IP

Aplicación

Transporte

Internet

Interfaz dered

Maneja los detalles de una aplicación enparticular:Telnet, FTP, SMTP, SNMP,etc.

Simunistra un flujo de datos entre dos hosts,para la aplicación de la capa superior: TCP y UDP.

Capa de red (network), maneja los movimientos de los datagramas alrededor de la red: IP,ICMP.

Capa de enlace (link o data-link), maneja los detalles del medio de comunicación. Ethernet,Token ring, etc.

TCP/IP es una combinación de varios protocolos

TCP/IP es una combinación de varios protocolos

InternetProtocol

Suite

Page 36: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Unidades de datos del protocolo TCP/IP:

Datos de usuario

Datos de AplicaciónCabecera

TCP

CabeceraIP

CabeceraTCP

CabeceraIP

CabeceraTCP

CabeceraEthernet

ColaEthernet

Cabec.Aplic.

Datos de Aplicación

Datos de Aplicación

Datos de usuario

Datagrama IP

Segmento TCP

Trama Ethernet14 20 20 4

46 a 1500 bytes

DriveEthernet

IP

TCP

Aplica-ción

Ethernet

Page 37: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Arquitectura TCP/IP-Uso de routers

Aplicación

Transporte

Internet

Interfaz dered

Aplicación

Transporte

Internet

Interfaz dered

Red Física 1

Mensaje idéntico

Red Física 2

Internet

Interfaz dered

Router

Paquete idéntico

Datagrama idéntico

Datagrama idéntico

Trama idéntica

Trama idéntica

Page 38: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Arquitectura TCP/IP-Uso de routers

Router

FTPCliente

TCP

IP

DriveEthernet

IP

DriveEthernet

FTPServidor

TCP

IP

Drivetoken ring

Drivetoken ring

Ethernet Token ring

Protocolo FTP

Protocolo TCP

Protocolo IP Protocolo IP

Protocolo Ethernet

Protocolo token ring

Protocolo end-to-end

Protocolo end-to-end

Protocolo hop-by-hop

Protocolo hop-by-hop

Page 39: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Estratificación del protocolo TCP/IP

Aplicación

Transporte

Internet

Interfaz de red

Módulo IP

Protocolo 1 Protocolo 2 Protocolo 3

Interfaz 1 Interfaz 2 Interfaz 3

Software fuera del sistema operativo

Uso de direcciones Hardware

Dentrodel S.ODirecciones IP

Page 40: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Demultiplexción en una trama Ethernet

IP

Aplicación 1

ARP

Aplicación m Aplicación n Aplicación x

TCP UDP

ICMP IGMP

RARP

DriveEthernet

Trama de entrada

Demuxbasadoen tipode tramaen lacabeceraEthernet

Demuxbasadoen valorde tipo deprotocolo enla cabeceraIP

Demuxbasadoen puertodestino

INTERFAZDE RED

CAPA DE RED

CAPA DE TRANSPORTE

Page 41: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Principales protocolos TCP/IP

Protocolo de acceso de red

Protocolo Internet IP

Protocolo de Transporte TCP UDP

OSPFICMP

BGP FTP HTTP SMTP TELNET SNMP

MIME

IP: Protocolo InternetTCP: Transmission Control ProtocolUDP: User Datagrama ProtocolICMP: Internet Control Message ProtocolOSPF: Open Shortest Path FirstBGP: Border Gateway ProtocolFTP: File Transfer ProtocolHTTP: HypterText Transfer ProtocolSMTP: Simple Mail Transfer ProtocolSNMP: Simple Network Management ProtocolMINE: Multi_Purpose Internet Mail ExtensionOtros protocolos como: RSVP. RTP, etc.

Page 42: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Resumiendo

Físico

Enlace dedatos

Red

Transporte

Sesión

Presentación

Aplicación

OSI

1

2

3

4

5

6

7

Acceso dered

Internet

Transporte

Aplicación

TCP/IP

1

2

3

4

Física +enlace de datos

Page 43: Tcpip basico
Page 44: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Técnicas de Conmutación

Conmutación de circuitos.Básicamente para voz

Conmutación de paquetes.Adecuado para datos

Page 45: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Principio de Conmutación de Circuitos

Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones.

Implica tres fases:•Establecimiento del circuito•Transferecia de datos•Desconexión del circuito

Su posición dominante es la transmisión analógica de voz.

Dos tipos de conmutación:Por división en el espacioPor división en el tiempo

Page 46: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Conmutación de Circuitos : División en el espacio

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Las rutas sonfísicamenteindependientes.

Matriz de conexiones opuertas semiconductoras

habilitadas por una Unidad de Control

Matriz de conexiones opuertas semiconductoras

habilitadas por una Unidad de Control

Muchos puntos de cruce.

Es ineficienteel uso de puntos.

Se mejora conmultiples etapas.

No Bloqueante

Page 47: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Conmutación de Circuitos: División en el espacio-Multietapas

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Conmutador 5x2 Conmutador 2x5

Conmutador 2x2

Puede ser Bloqueante

10

3

4

5

Page 48: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Conmutación de Circuitos:División en el espacio-Telefonía

Bucle deabonado

Troncal Troncal Troncal

Bucle deabonado

Page 49: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Conmutación de Circuitos:División en el tiempo

A

B

N

ABN .... A BN....

A

B

N

Control

t1

t1

tn

Intercambiodel orden

Intercambiodel orden

t1

t1

tn

Control

Page 50: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Principio de Conmutación de Paquetes

Señal de original

1 2 3Fragmentación de la señal

1 2 3

1

1

2 2

2

33

3

3

3

Page 51: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Dr. Leonard Kleinrock is known

as the Inventor of the Internet

Technology, having created the

basic principles of packet

switching......

http://www.lk.cs.ucla.edu/LK/Bib/REPORT/PhD/proposal.html

Conmutación de Paquetes - Inicios

Page 52: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002http://www.lk.cs.ucla.edu/LK/Bib/REPORT/press.html

Page 53: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Modo de operación con circuitos virtuales

Page 54: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Conmutación de Circuitos-versus-Paquetes

Características Conmutación de CircuitoConmutación de Paquetes

Tiempo de estableci-miento

•Aceptable para voz•Muy largo para datos

•No existe fase de estableci- miento.

Retardo de transmi-sión

•Despreciable •Existe en toda comunicación•Orden de mseg.

Asignación de circuitos

•Único y exclusivo para cada comunicación

•Compartido por otras comu- nicaciones simultaneas.

Identificación del destino

•Sólo en la fase de estableci- miento

•Se incluye un identificador en cada paquete.

Necesidad de alma-cenar en la red

•No •Si, en los nodos de la red.

Flexibilidad de la red •Encaminamiento alternativo •Gran flexibilidad.

Page 55: Tcpip basico
Page 56: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Principio LAN

Una red LAN (Local Area Network) está relacionada conuna zona geográfica de dimensiones moderadas:

Edificio, Campus, etc

Una red LAN (Local Area Network) está relacionada conuna zona geográfica de dimensiones moderadas:

Edificio, Campus, etc

Una red LAN, que sigue las recomendaciones de IEEE 802, utilizan un medio compartido por donde se difunden la

información. NO HAY PRIVACIDAD!

Una red LAN, que sigue las recomendaciones de IEEE 802, utilizan un medio compartido por donde se difunden la

información. NO HAY PRIVACIDAD!

Las estaciones en una LAN se comunican a través de unmedio común. Se necesita de una sub-capa de

acceso para gestionar al medio compartido.

Las estaciones en una LAN se comunican a través de unmedio común. Se necesita de una sub-capa de

acceso para gestionar al medio compartido.

Page 57: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Arquitectura de Protocolos en LAN

Se refiere a la transmisión de bloques de datosa través de la red.

Según el modelo OSI, la capa 3 y los superiores son independientes del tipo de arquitectura de red.

Los protocolos LANestán relacionados con

las capas inferioresdel modelo OSI.

Page 58: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Medio de transmisión

Capas del protocolo IEEE 802El Comité IEEE 802 ha desarrollado una arquitectura de protocolos, adoptada por otros.

Físico

Enlace dedatos

Red

Transporte

Sesión

Presentación

Aplicación

Medio de transmisiónFísico

Control de Accesoal medio-MAC

Control de EnlaceLógico-LLC

Protocolosde la capassuperiores

Modelo de ReferenciaIEEE 802

NormasIEEE802

Puntos de Acceso al

Servicio LLC(LSAP)

Page 59: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Capas del protocolo IEEE 802

Medio de transmisiónFísico

Control de Accesoal medio-MAC

Control de EnlaceLógico-LLC

Protocolosde la capassuperiores

Modelo de ReferenciaIEEE 802

Codificación/DecodificaciónGeneración/Eliminación delpreámbuloTransmisión/Recepción de bitsEspecificación del medio de TxTopología de red

Ensamblados de datos en tramas (Tx)Desensamblados de tramas(Rx)Control de Acceso al Mediode transmisión LAN

Interfaz con la capa superiorControl de error y de flujo

Page 60: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Normas LAN IEEE 802

FISICA

MAC

LLC

IEE

E 8

02.3

Par trenzadono apantallado10, 100 Mbps.

Par trenzadoapantallado100 Mbps.

Fibra óptica:10 Mbps.

Cable coaxial de banda base:10 Mbps.

CSMA/CDIE

EE

802

.4

Fibra óptica:5, 10, 20 Mbps.

Cable coaxial de banda ancha:1.5, 10 Mbps.

Bus conpaso detestigo

IEE

E 8

02.1

2

Par trenzadono apantallado100 Mbps.

Rotacióncircular con

prioridad

IEE

E 8

02.5

Par trenzadoapantallado4, 16 Mbps.

Anillo conpaso detestigo

Par trenzadono apantallado4 Mbps.

IEE

E 8

02.1

1

Infrarrojos:1, 2 Mbps

CSMA:sondeo

Espectroexpandido1, 2 Mbps.

Topología en Bus/árbol estrella Topología en anillo Inalámbricos

IEEE 802.2Servicio no orientado a conexión no confirmado

Servicio en modo de conexiónServicio no orientado a conexión confirmado

Page 61: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002IEEE y Ethernet

Encapsulamiento del protocolo LAN

Datos de Aplicación

Datos de AplicaciónCabecera

TCP

Datos de AplicaciónCabecera

TCPCabecera

IP

Datos de AplicaciónCabecera

TCPCabecera

IPCabecera

LLC

Datos de AplicaciónCabecera

TCPCabecera

IPCabecera

LLCCabecera

MACParte finalde MAC

Datos de AplicaciónCabecera de tramaCola detrama

Page 62: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002IEEE y Ethernet

Encapsulamiento IEEE 802 y EthernetEl término Ethernet se refiere a un estándar

publicado en 1982, que usa el método CSMA/CD: Acceso Múltiple con Detección dePortadora y Detección de Colisiones:

Digital Equipment Corp.Intel Corp.Xerox Corp.

Años después, el comité 802 de la IEEEpublica un estándar algo diferente:

Por ejemplo 802.3 que también usa el método CSMA/CD.

Ethernet es el que predomina en redes LAN

Page 63: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Estándares IEEE 802.3Codificación MANCHESTER

No se usa la codificación binaria directa:0 lógico = 0 voltios.

1 lógico = 5 voltios.

Se debe usar una codificación donde el receptor determine el comienzo, el final o la mitad de cada bits.

Surge la codificación Manchester y Manchesterdiferencial.

Los niveles de la señal son de +0.85 voltios a –0.85 voltios.

IEEE y Ethernet

Page 64: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Estándares IEEE 802.3Codificación MANCHESTER

Manchester diferencial da una CC de 0 voltios

1 0

Codificaciónde un bit

Datos

1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1

CodificaciónManchester

CodificaciónManchesterdiferencial

Las transiciones indica un 0Falta de transición indica un 1

802.3 usaCodificaciónManchester

IEEE y Ethernet

Page 65: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Encapsulamiento IEEE 802.3

Formato de trama

RFC 1042 “A Standard for the Transmission of IP Datagrams over IEEE 802 Networks”

Direcc.destino

Direcc.origen

LongDSAP

AASSAPAA

Control03

Cod.org00

Tipo Datos CRC

6 6 2 1 1 1 3 2 38 a 1492 4

802.3 MAC 802.2 LLC 802.2 SNAP

Tipo0800

Datagrama IP

2 38-1492

SNAP: Sub-Network Access Protocol

Tipo0806

Protocolo ARP

28

Relle-no102

Tipo8035

Protocolo RARP

28

Relle-no102

IEEE y Ethernet

10Mbps

Page 66: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

RFC 894 “A Standard for the Transmission of IP Datagrams overEthernet Networks”

Direcc.destino

Direcc.origen

Tipo Datos CRC

6 6 2 46 a 1500

46 a 1500 bytes

Encapsulamiento EthernetFormato de trama

Datagrama IPTipo0800

46-1500

Tipo0806

Protocolo ARP

28

Relle-no18

Tipo8035

Protocolo RARP

28

Relle-no18

2

2

2

IEEE y Ethernet

10Mbps

Page 67: Tcpip basico
Page 68: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Rosario

Madrid Tokyo Miami

Capital

SERVIDOR

CLIENTE

París

Red de redes, Internet

Dirección IPa

Dirección IPbDirección IPc

Dirección IPdDirección IPd

Dirección IPe

Dirección IPf

Dirección IPg Dirección IPh

Transformaciones de direcciones Interneta direcciones física (ARP)

Introducción (1)

Page 69: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

FbFa

Dirección Física Fa

Dirección Física Fb

IPa IPb

Red de redes

Las interfacessólo conocen

Fa y Fb

Transformaciones de direcciones Interneta direcciones física (ARP)

Introducción (2)

Las aplicacionesusan direcciones IP

Page 70: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Transformaciones de direcciones Interneta direcciones física (ARP)

FbFa

Dirección Física Fa

Dirección Física Fb

IPbIPa

Red de redes

Enviarinfor-

mación aIPb

No loentiende!

Imposible !

Introducción (3)

Page 71: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Transformaciones de direcciones Interneta direcciones física (ARP)

Tipos de direcciones físicas

Direcciones grandes y fijas (Ethernet)

Dirección IP 32 bits

Dirección física Ethernet 48 bits

Direcciones cortas y configurable (proNET)

Dirección IP 32 bits

Direc física

Dirección IP 32 bits

Page 72: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Transformaciones de direcciones Interneta direcciones física (ARP)

Envío de datagramas

FbFa

IPbIPa

Red de redes

Datos a IPb

Datagrama a Fb

Datagrama a Fb Datagrama a Fb

Datos

Datos a IPb

Datos

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Redes de Datos - Septiembre 2002

Transformaciones de direcciones Interneta direcciones física (ARP)

Que hacer en el caso de Ethernet ?

Se debe transformar direcciones de alto nivel (IP) a direcciones físicas.

Necesidad de definir un nuevo protocolo.

Utilizando tablas que contiene: (Direcciones Internet IP, Direcciones físicas)

Codificar direcciones físicas en direcciones de alto nivel

ARP Address Resolution Protocol Protocolo de Asociación de Direcciones

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Redes de Datos - Septiembre 2002

Transformaciones de direcciones Interneta direcciones física (ARP)

Protocolo de Asociación de Direcciones ARP

IPa IPx IPb IPy

Dirección física Fa

Dirección física Fx

Dirección física Fb

Dirección física Fy

Envío de datos a IPb

Deseo dirección física de IPb

Envío de dirección física Fb de IPb

AlmacenarFb

Page 75: Tcpip basico

Redes de Datos - Septiembre 2002

Transformaciones de direcciones Interneta direcciones física (ARP)

IPa IPx IPb IPy

Dirección física Fa

Dirección física Fx

Dirección física Fb

Dirección física Fy

Almacenar(IPa,Fa)

Almacenar(IPa,Fa)

Almacenar(IPa,Fa)

Deseo dirección física de IPb. Peroenvío mi IPa y Fa

Envío de dirección física Fb y dire- cción internet IPb

Almacenar(IPb,Fb)

Refinamiento del protocolo ARP (1)

Directo

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Transformaciones de direcciones Interneta direcciones física (ARP)

Refinamiento del protocolo ARP (2)

IPa IPx IPb IPy

Dirección física Fa

Dirección física Fj

Dirección física Fb

Dirección física Fy

Almacenar(IPx,Fj)

Nuevainterfaz Fj

Almacenar(IPx,Fj)

Almacenar(IPx,Fj)

Cambio de tarjeta interfaz de red. Notificar!!

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Redes de Datos - Septiembre 2002

Transformaciones de direcciones Interneta direcciones física (ARP)

Implantación de ARP

ARP realiza:Transformación de dirección IP en dirección física.

Responde solicitudes.

Al inicio se realiza una consulta de una memoriaintermedia ARP para ver si existe dirección física del destino. Si no, envía requerimiento ARP.

Cuando una consulta ARP llega, extrae direcciónIP y dirección física del transmisor. Si no existeesta información en su memoria intermedia loalmacenará.

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Redes de Datos - Septiembre 2002

Transformaciones de direcciones Interneta direcciones física (ARP)

Mensaje ARP encapsulado en una trama de red

Mensaje ARPMensaje ARP

CabeceraCabecera Datos de la TramaDatos de la Trama

Campo Tipo (16 bits): 0806, Ethernet

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Redes de Datos - Septiembre 2002

Transformaciones de direcciones Interneta direcciones física (ARP)

Formato del protocolo ARP

HARDWARE TYPE : Tipo de interfaz de hardware. Valor de 1 para Ethernet.PROTOCOL TYPE : Indica el protocolo de alto nivel. Valor de 0800 para IP.HLEN : Indica la longitud de la dirección hardware. Para Ethernet, es de 06 bytes (48 bits).PLEN : Indica la longitud de la dirección Internet (IP). Para IP, es de 04 bytes (32 bits).

OPERATION : Especifica la operación del protocolo ARP. 1 Solicitud ARP 3 Solicitud RARP 2 Respuesta ARP 4 Respuesta RARP

SENDER HARDWARE: Contiene la dirección hardware del transmisor y ocupa 06 bytes para Ethernet (48 bits).

SENDER IP: Contiene la dirección Internet IP del transmisor y ocupa 04 bytes para IP (32 bits).

TARGET IP (Direcc. IP del receptor.)TARGET IP (Direcc. IP del receptor.)

TARGET HARDWARE TARGET HARDWARE (Direcc. Hw. del receptor) TARGET HARDWARE TARGET HARDWARE (Direcc. Hw. del receptor)

SENDER HARDWARE (Direcc. Hw. del transmisor) SENDER HARDWARE SENDER HARDWARE (Direcc. Hw. del transmisor) SENDER HARDWARE

OPERATIONOPERATION

HARDWARE TYPEHARDWARE TYPE

HLEN (LongHw) PLEN (LongProt)

PROTOCOL TYPEPROTOCOL TYPE

SENDER IP (Direcc. IP del trans)

SENDER IP (Direcc. IP del trans.)

28 bytes

0 15 16 31

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Redes de Datos - Septiembre 2002

Transformaciones de direcciones Interneta direcciones física (ARP)

Conclusiones

ARP transforma direcciones IP en direcciones físicas.

ARP sería innecesario si todo el hardware de redreconociera direcciones IP.

ARP oculta las direcciones físicas.

ARP es parte del sistema físico, no del protocoloTCP/IP.

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Redes de Datos - Septiembre 2002

Transformaciones inversa direcciones (RARP)Inicio de una dirección IP

Introducción (1)

No tengo discoduro!!

Quien sabe cual es MI dirección IP ?

Que hacer ?

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Redes de Datos - Septiembre 2002

Transformaciones inversa direcciones (RARP)Inicio de una dirección IP

Protocolo RARP

Servidor RARP

Contienetodas las

direcciones IP

Ni dirección físicaes Fa , deseo saber

mi dirección IP

FaPor difusión

Utiliza el mismoformato que ARP

Directamente

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Transformaciones inversa direcciones (RARP)Inicio de una dirección IP

Varios servidores RARP

Bajo condiciones normales RARP1 contestará

Fa

Servidor RARP 1

Servidor RARP 2

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Redes de Datos - Septiembre 2002

Transformaciones inversa direcciones (RARP)Inicio de una dirección IP

Fa

Servidor RARP 1

Servidor RARP 2

Envío solicitudRARP por primera vez

1

No puederesponder

2

Después deun tiempo

vuelvo a enviarsolicitud RARP

4

Recibí solicitud RARP por

primera vez, NO respondo

3

Recibí solicitud RARP por

segunda vez, SI respondo

5

Al fin tengo mi IP

6Varios servidores RARP

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Redes de Datos - Septiembre 2002

Transformaciones inversa direcciones (RARP)Inicio de una dirección IP

En resumen

RARP es usado por computadoras que no tienen disco duro, para obtener SU dirección IP.

Es necesario disponer de un servidor RARP, que almacene, direcciones IP y direcciones físicas .

RARP utiliza el mismo formato que ARP.

Direcciones Internet IP de 32 bits

Direcciones Ethernet de 48 bits

ARP RARP

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Redes de Datos - Septiembre 2002

TCP/IP Tutorial and Technical Overview.Agosto de 2001.http://www.redbooks.ibm.com

TCP/IP Illustrated, The Protocols, Volume 1.W. Richard Stevens.http://www.yenigul.net/tcpip

Connected: An Internet Encyclopedia http://www.freesoft.org/CIE/index.htm

Bibliografia