Administración de Redes CONCEPTOS DE REDES TCP/IP Profesor Carlos Figueira Departamento de Computación y T. I. USB Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Modelos de Arquitecturas de Red ● TCP/IP Aplicaciones (FTP, HTTP, DNS, ...) OSI Aplicación Presentación Sesión Transporte (TCP,UDP) Red (IP) Física (Ethernet,SDH,...) Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Transporte Red Enlace Física Carlos Figueira/USB TCP/IP ● ● Nació con red DARPA (~69) Basado en protocolos de red IP y de transporte TCP ● IP diseñado para interconectar redes diversas ● TCP provee transmisión confiable a aplicaciones Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Capa Física ● ● ● ● Comprende entramado, control de error bajo nivel, representación de datos y acceso al medio Traduce bits a señales electromagnéticas u ópticas Redes locales: Ethernet, Wi­Fi, redes conmutadas (switched) de alta velocidad, etc. Conexiones WAN y punto a punto Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Ethernet ● ● ● Medio compartido: coaxial o par trenzado con concentradores (o switches o routers) Protocolo CSMA/CD de acceso al medio Adaptadores de red identificados con direcciones 802 únicas de 6 bytes (MAC address) ● Tramas de hasta 1500 bytes de datos ● Velocidades de 10 Mbps, 100 Mbps y 1Gbps Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Trama 802.3 Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Capa de enlace ● ● Se encarga del entramado, chequeo de error, y de multiplexaje a bajo nivel (quién maneja una trama que llega) Dos formatos de Ethernet: – Ethernet II, que incluye clave de mux en el campo de longitud (usado en drivers de Linux) – 802.2 (LLC), que agrega encabezado a datos (p.e., datagrama IP) como parte del cuerpo de Ethernet – Influye en el MTU Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB IP ● ● ● Se ocupa de encaminamiento en esquema de dos niveles: redes y nodos (hosts) Servicio basado en datagramas (no orientado a conexión), no confiable IPv4: – Direcciones IP de 32 bits, un campo para la red, y otro para los nodos en esa red. – 4 tipos de direcciones, asignadas globalmente (administradas por ARIN, LACNIC, APNIC, RIPE) Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Datagrama IP Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Empaquetamiento ● ● ● ● TCP genera segmentos con su encabezado y una parte de datos Los segmentos TCP van en datagramas IP Los datagramas IP van en tramas de nivel de enlace, por ejemplo, en tramas Ethernet UDP e ICMP generan paquetes que van en datagramas IP Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Segmento TCP Byte 1 Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Byte 4 Carlos Figueira/USB Encaminamiento ● ● Designa dos cosas: – Búsqueda de una dirección en una tabla de encaminamiento para enviar un paquete hacia su destino – Construcción de la tabla de encaminamiento Tablas de encaminamiento se llenan – Estáticamente (a mano o cargando archivo de configuración), utilizando el comando route – Dinámicamente, usando algoritmos distribuidos: Ej: RIP y OSPF, en Intranets, BGP entre redes Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Mecanismo de encaminamiento ● ● Un encaminador conecta dos o más redes. Cuando recibe un datagrama D utiliza tabla de encaminamiento para decidir dónde lo manda: – Chequea el campo de red – Si la red destino está conectada al encaminador, enviarlo directamente – Sino, busca en la tabla el próximo salto y se lo envía Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Clases de direcciones IP Cla. 1st byte Formato Comentario A 1­126 Redes grandes, viejas, DOD B 128­191 N.N.H.H Sitios grandes, con sub­redes C 192­223 N.N.N.H Normales D 224­239 Multicast (no asignadas) E 240­255 Experimentales N.H.H.H Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Rangos de direcciones IP C Bits /Pre Valores posibles Redes A 0xxx /8 0.0.0.0 ­ 127.255.255.255 Hosts 128 16,777,214 B 10xx /16 128.0.0.0­191.255.255.255 16,384 65,534 C 110x /24 192.0.0.0­223.255.255.255 2,097,152 254 D 1110 /32 224.0.0.0­239.255.255.255 268,435,456 0 E 1111 ­ ­ 240.0.0.0­255.255.255.255 Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP ­ Carlos Figueira/USB Direcciones de red ● ● ● Las direcciones con todos los bits del host en 0 designan la red (Ej:15.0.0.0) Las direcciones con todos los bits del host en 1 designan difusión (broadcast) en esa red (Ej: 200.112.34.255) Los encaminadores sólo consideran el campo de red de la dirección IP Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Problemas direcciones IP ● Asignación por bloques (A:16M, B: 64K, C:256) produce: desperdicio de direcciones, encaminamiento interno complejo ● Las direcciones (clase B) se están agotando ● Soluciones: – Encaminamiento interno: subredes – Desperdicio y agotamiento de direcciones: CIDR, NAT, IPv6 Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Subredes ● Redes locales < 100 nodos => subdividir el espacio para hosts en subredes (de tamaño potencia de 2) ● Encaminadores usan máscaras de red ● Ej: 159.90 (Red clase B de la USB) – Subredes en base a los primeros 24 bits . Por ejemplo, 159.90.10.0/24 y 159.90.11.0/24 asignada a Computación – Máscara de subred: 255.255.254.0 Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Encaminamiento con Sub­redes Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Classless Inter­Domain Routing ● ● ● Asigna direcciones en bloques contiguos (Ej: 192.144.0.0 a 192.144.7.0) sin importar la clase Pueden ser bloques contiguos de 256 (Clase C) o incluso clase B o clase A! Encaminadores toman el bloque como una sola dirección, usando máscaras de red de tamaño variable (reduce tamaño de tablas) Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Network Address Translation ● ● ● Usa direcciones privadas en Intranet, y traductor a direcciones válidas en la conexión a Internet Permite reducir el número de IP. Ej: un IP otorgado por el ISP, internamente usan direcciones privadas, pero todos comparten esa dirección para salir a Internet En Linux (IP masquerading) se usa iptables (antes ipchains) Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Direcciones privadas (RFC 1918) Clase Rango de direcciones A 10.x.x.x B 172.16.x.x­172.31.x.x C 192.168.0.x­192.168.255.x Usadas en redes privadas ● Acceso a Internet a través de NAT ● Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Formato datagrama IPv6 Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Tablas de encaminamiento > netstat ­rn # (maquina con 2 interfaces) Dest Genmask Gateway 132.236.227.0 255.255.255.0 132.236.227.93 U 1500 eth0 default 0.0.0.0 132.236.227.1 UG1500 eth0 132.236.212.0 255.255.255.192 132.236.212.1 U 1500 eth1 132.236.220.64 255.255.255.192 132.236.212.6 UG1500 eth1 127.0.0.1 U 1500 l0 255.255.255.255 127.0.0.1 Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Fl MSS Iface Carlos Figueira/USB Comando route ● Permite añadir rutas estáticas. Ej: 4ta y 2da ruta tabla anterior > route add ­net 132.236.220.64\ netmask 255.255.255.192 gw \ 132.236.212.6 eth1 > route add default \ gw 132.236.227.1 eth0 Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB ARP/RARP ● ● ● ARP (Address Resolution Protocol) permite descubrir la dirección física (MAC Address en Ethernet) correspondiente a una dir. IP Cuando una estación quiere saber dir. física de estación (o router) en su propia red, utiliza difusión para preguntar. La estación responde con su dirección IP RARP (Reverse ARP) permite descubrir el IP correspondiente a dirección física. Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Pasos para agregar una máquina a una red (sin DHCP) ● ● Asignarle una dirección IP única y nombre de máquina Configurar máquina para que configure interfaces de red en el arranque (Ej; /etc/sysconfig/network, /etc/sysconfig/network­scripts/ifcfg­eth0) ● Configurar al menos una ruta por defecto ● Agregar apuntador a servidor DNS Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Asignar nombre de máquina ● ● ● Archivo /etc/hosts Puede combinarse con otros (NIS, DNS, etc.), con reglas de precedencia (/etc/hosts.conf) Ej: 127.0.0.1 localhost.localdomain localhost 159.90.11.102 jazz.ldc.usb.ve jazz 159.90.10.56 auliya.ldc.usb.ve auliya Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Asignar dirección IP: ifconfig ● ● Sin parámetros muestra configuración de interfaz Habilita/deshabilita interfaz de red, asigna IP, máscara de red, etc. > ifconfig eth0 128.138.240.1 \ netmask 255.255.255.0 up Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Rutas por defecto >route add default gw gw­ip­address ● Depende de la distribución: – Red Hat: /etc/sysconfig/network, variable GATEWAY – SuSE: /etc/route/conf (default ip­addr mask interface) – Debian: /etc/network/interfaces (variable gateway) Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB Configurar DNS ● ● Archivo /etc/resolv.conf Especifica dominio por defecto y hasta tres servidores para consultar search ldc.usb.ve nameserver 159.90.10.77 nameserver 159.90.100.206 nameserver 159.90.200.7 Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP Carlos Figueira/USB