ARQUITECTURA DE REDES DE COMUNICACIONES

ARQUITECTURA DE REDES DE COMUNICACIONES
17 de junio de 2008
Problema 1
CONTESTAR RAZONADAMENTE a las siguientes cuestiones, utilizando exclusivamente el
espacio reservado tras las mismas
1.1 Indique, ¿en qué apartados se centro el diseño original de la cabecera IPv6 y cómo se
implementó con el objetivo de mejorar la eficiencia del protocolo IPv4? (0,5p)
1. Mayor espacio de direccionamiento (campos de dirección origen y destino de 32
bits)
2. Calidad de servicio diferenciada a los distintos flujos de paquetes (campo Etiqueta
de Flujo de 24 bits)
3. Prioridades de procesamiento o tratamiento diferenciadas (campo prioridad de 4
bits)
4. Rapidez en el encaminamiento mediante una cabecera fija de 40 octetos con casi
la mitad de los campos de información de control de IPv4
5. Seguridad en el encaminamiento ofrecida directamente por IPv6 mediante dos
cabeceras de extensión (AH y ESP) propias de IPv6
1.2 Obtener las direcciones IPv6 de unidifusión oficiales y locales al enlace (direcciones
privadas) de los nodos N1 (00:B0:10:2C:30:00), N2 (00:A7:31:B1:19:C4) y N3
(00:3A:4C:58:D4:E8), pertenecientes a una organización cuyo prefijo público es
2001:720:45C y A005 su identificador IPv6 de red. (0,5 p)
•
N1
•
N2
•
N1
Ø
Ø
2001:720:45C:A005:2B0:10FF:FE2C:3000
FE80::2B0:10FF:FE2C:3000
Ø
Ø
2001:720:45C:A005:2A7:31FF:FEB1:19C4
FE80:: 2A7:31FF:FEB1:19C4
Ø
Ø
2001:720:45C:A005:23A:4CFF:FE58:D4E8
FE80:: 23A:4CFF:FE58:D4E8
1
1.3 Indique, ¿cómo un nodo solicita vía IPv6 la dirección MAC de otro nodo vecino.
Especifique, el contenido de los campos dirección destino y cabecera siguiente en la
cabecera IPv6 y, asimismo, el contenido de los campos más relevantes del correspondiente
mensaje de solicitud MAC. (1p)
Mediante un mensaje ND de solicitud de vecino encapsulado en una cabecera IPv6
MENSAJE ICMPv6 de Solicitud de Vecino
Mensaje ND de Solicitud de Vecino
Cabecera Fija
Cabecera
Siguiente=58
DD= FF02::1
Cabecera ND
Opciones de Información de control
del Cuerpo del Mensaje ND
Tipo = 135 , Código=0, checksum
Dir IPv6, MAC , etc.
Mensaje ICMPv6
de Solicitud de Vecino
¡¡¡De quien
Del emisor, para
sea esta
que la almacenen
dirección
los potenciales
IPv6, que me
destinatarios si no
responda con
la poseen
su dirección
MAC!!!
1.4 En la tecnología IP Móvil (MIPv6), es necesario que los paquetes IPv6 pasen siempre por el
router local HA (representante del nodo móvil). En caso contrario, especifique a partir de
qué momento, un nodo móvil MN puede romper el triángulo (túnel) con su representante
HA y transmitir directamente a cualquier máquina corresponsal CN. (1p)
NO ES NECESARIO PASAR SIEMPRE POR HA, siempre y cuando se lleve a cabo las
siguientes tres acciones:
1. MN DEBE RECIBIR UN PRIMER PAQUETE IP, vía HA (túnel desde HA y cuyo
extremo es la CoA de MN), PROCEDENTE DE CN (dirección origen: CN y dirección
destino: dirección oficial de MN)
2. MN ENVÍA a CN, en un paquete IPv6 con la CABECERA segura DE MOVILIDAD
(añadiendo, a su vez, cabeceras AH/ESP), LA ASOCIACIÓN DIRECCIÓN
OFICIAL---CoA
3. MN ENVÍA, a CN y HA, CABECERAS seguras (añadiendo, a su vez, cabeceras
AH/ESP) DE MOVILIDAD (con distintas opciones de comprobación), PARA
EFECTUAR LAS PRUEBAS SEGURAS DE ENCAMINAMIENTO y comprobar,
finalmente, que CN y HA son fiables
2
1.5 Comprima, al máximo, las siguientes dos direcciones IPv6:
2000:0000:0000:0001:0200:1FFF:01EE:02AA
3000:1000:0000:0000:0200:0000:0000:01FF
(0,5p)
Ø
Los ceros a la izquierda de un grupo de 4 dígitos hexadecimales pueden omitirse
Ø
1 ó más grupos consecutivos de ceros separados por “:” pueden reemplazarse por
una pareja de dos puntos “::” PERO NO PUEDE HABER MÁS DE 1 PAREJA
DE DOS PUNTOS “::” REPETIDA
•
2000:0000:0000:0001:0200:1FFF:01EE:02AA
Ø 2000::1:200:1FFF:1EE:2AA
•
3000:1000:0000:0000:0200:0000:0000:01FF
Ø
3000:1000::200:0:0:1FF
Ø
También, 3000:1000:0:0:200::1FF
1.6 Indique, una solución práctica y eficiente, que no implique túneles, para transitar
progresivamente de IPv4 a IPv6. Razone la respuesta. (0,5p)
Ø
Pilas IP duales en sistemas finales conectados a routers de acceso multiprotocolo
IPv6/IPv4
1.7 Suponga que el router de la red IPv6 de una organización conectada a Internet (IPv4), tiene
la dirección IPv4: 11.10.15.1 y, además, 0005 es el identificador IPv6 de dicha red. Indique,
el prefijo IPv6 (/64), en formato 6to4, de la citada red IPv6. Razone la respuesta. (0,5p)
Teniendo en cuenta que 1 octeto en decimal = 1 grupo de 2 dígitos hexadecimales
•
11 = 0B
•
10 = 0A
•
15 = 0F
•
1 = 01
2002:0B0A:0F01:0005
Comprimiendo:
2002:B0A:F01:5
3
1.8 Indique en ¿qué consiste el control de la congestión TCP y que tipos de notificaciones o
señalizaciones de congestión existen para TCP? (0,5p)
§
El control de la congestión TCP consiste en un mecanismo de ventana ejercido por el
emisor sobre sí mismo para evitar agravar una CONGESTIÓN en INTERNET o
seguir desbordando el buffer de recepción IP de un router
Existen 2 notificaciones de congestión TCP:
1. Notificación o señalización implícita por:
» Vencimiento de temporizador (“timeout”)
» Mecanismos: SS y CA
− Recepción de 3 ACKs duplicados
» Mecanismos: Recuperación rápida = Retransmisión rápida y CA (a partir del
nuevo umbral)
2. Notificación o señalización explícita por indicación del router
– ECN (Explicit Congestion Notification): RFC-3168 y RFC-2884
– La transmisión se ajusta en la entidad TCP emisora sólo cuando una entidad IP
intermedia, que empieza a acercarse a su umbral de congestión, se lo notifica
explícitamente a la entidad TCP receptora y ésta se lo comunica, finalmente, a la
entidad TCP emisora
» VENTAJA: En vez de descartar, y que se produzcan timeouts, el router señaliza al
receptor antes de que los buffers se llenen
» Despúes, el receptor avisa al emisor y éste disminuye el ritmo de envío
1.9 Especifique las diferencias fundamentales entre Voz sobre IP (VoIP) y Telefonía sobre IP o
Telefonía IP (ToIP) en Internet. (0,5p)
§
VoIP: Servicio telefónico IP extremo a extremo con teléfonos o terminales IP
Ø Un teléfono IP es un sistema TCP/IP que, aparte de la digitalización de la
voz (codificación G.7xx) y señalización de la comunicación (establecer,
mantener y liberar una llamada vía protocolo SIP), dispone de sus
protocolos RTP-UDP-IP-Ethernet para la encapsulación de un trozo de
voz en un paquete IP y, posteriormente, en una trama Ethernet
§
ToIP: Servicio telefónico IP extremo a extremo con teléfonos o terminales “no
IP” (teléfonos digitales que emplean un CODEC G.7xx o teléfonos analógicos
convencionales) que hacen uso del servicio de VoIP mediante “gateways media”
o pasarelas que convierten los paquetes IP en señales digitales o analógicas y
viceversa
4
1.10 Durante una conversación de VoIP, el CODEC del emisor aplica una frecuencia de
muestreo de 16.000 muestras/seg con una resolución de 8 bits/muestra. Seguidamente,
agrupa los octetos resultantes cada 20 mseg de conversación? ¿Cuántos octetos contendrán
las unidades de datos resultantes que se transmiten por una red Ethernet de acceso? Razone
la respuesta. (0,5p)
16.000 muestras/seg x 8 bits/muestra = 128.000 bits/seg
Si en 1 seg hay 128.000 bits en 0,02 seg (20 miliseg) hay 2560 bits o
320 octetos.
Ø 320 octetos + 12 octetos (cabecera RTP sin compresión) + 8
octetos (cabecera UDP) + 20 octetos (cabecera IP) +
octetos (cabecera Ethernet + CRC) = 386
18
octetos
Si se contabilizan los octetos de preámbulo y de delimitación, entonces:
Ø 320
octetos + 12 octetos (cabecera RTP sin compresión) + 8
octetos (cabecera UDP) + 20 octetos (cabecera IP) + 26
octetos (cabecera Ethernet + CRC + 7 octetos de preámbulo
y 1 octeto delimitador de inicio) = 394
5
octetos