Tema 9: Direccionamiento Internet.

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Tema 9: Direccionamiento Internet.
 1.1.- Direccionamiento IP
¾
¾
¾
¾
Tema 13: Protocolo UDP
1. Direccionamiento IP
Redes de Computadores
1.1 Clases de direcciones
1.2 Direcciones especiales
1.3 Direcciones privadas
1.4 Má
Máscaras de red
 2.2.- Protocolo ARP
¾ 2.1 Generalidades
¾ 2.2 Funcionamiento del protocolo
¾ 2.3 Formato de un mensaje ARP
 3.3.- Protocolo RARP
Añadimos a las direcciones físicas, un nuevo esquema
de direccionamiento:
¾ Para permitir la interconexión de diferentes tipos de redes
¾ Jerárquico, para facilitar el encaminamiento
Las direcciones son de 32 bits
Representación:
¾ cuatro números decimales, los cuatro octetos que forman la
dirección IP (n1.n2.n3.n4)
100000000 00001010 00000010 00011110. Se
representa como 128.10.2.30
Bibliografí
Bibliografía: [COM96] (Temas 4,5 y 6).
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Tema 13: Protocolo UDP
Principales tipos de direcciones IP
Identifican un punto de conexión a una red. Una
máquina puede tener varias direcciones distintas
Cada dirección IP tiene dos campos:
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1.1 Clases de direcciones
Tema 13: Protocolo UDP
¾ Un identificador de red
¾ Un identificador de host
Existen diferentes clases de direcciones según
sea la longitud de cada campo
0
Clase A
0
8
16
red
Red
24
31
Host
1.0.0.0 ….. 126.0.0.0
Clase B
10
red
Red
Host
128.0.0.0 ….. 191.255.0.0
Clase C
110
Red
Host
192.0.0.0 ….. 223.255.255.0
Clase D
1110
dirección multicast
224.0.0.0 …… 239.255.255.255
3
4
Tema 13: Protocolo UDP
1.3 Direcciones privadas
Todo 0s
Este host
Todo 0s
Host en esta red
host
Todo 1s
Difusión limitada
Red
Difusión dirigida
Loopback
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1.2 Direcciones especiales
127
Todo 1s
Cualquier cosa
Tema 13: Protocolo UDP
 Se han reservado (RFC1918) los siguientes tres
bloques de de direcciones IP para redes
privadas:
10.0.0.0 - 10.255.255.255
172.16.0.0 - 172.31.255.255
192.168.0.0 - 192.168.255.255
¾
¾
¾
El primer bloque es simplemente una única dirección
de red de clase A
El segundo bloque es un conjunto de 16 direcciones de
red contiguas de clase B
El tercer bloque es un conjunto de 256 direcciones de
red contiguas de clase C
 Los routers no las encaminan.
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Tema 13: Protocolo UDP
2. Protocolo ARP
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1.4 Máscaras de red
 Asociada a una dirección IP se define una máscara
de red (netmask) para determinar los bits
correspondientes al identificador de red.
IP 158.42.4.2
6
10011000.00101010.00000100.00000010
Netmask 255.255.0.0 11111111.11111111.00000000.00000000
 La máscara de red nos permitirá extraer de forma
sencilla el identificador de red de una dirección IP.
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Tema 13: Protocolo UDP
La comunicación entre sistemas requiere conocer
tanto las direcciones físicas como las direcciones IP
Se plantean varios problemas:
¾ ¿ Cómo saber la dirección física conociendo la dirección IP
(codificación, ARP) ?
¾ ¿ Cómo saber la dirección IP conociendo la dirección física
(RARP, BOOTP, DHCP) ?
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Tema 13: Protocolo UDP
2.2 Funcionamiento de ARP
Address Resolution Protocol
Protocolo que accede a recursos de bajo nivel
Dirección IP Æ
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2.1 Generalidades del protocolo ARP
Tema 13: Protocolo UDP
¿ Dirección física ?
¾ A quiere comunicar con B, y conoce su dirección IP, pero
no su dirección física
¾ A pregunta a B la dirección física mediante una difusión
¾ Todas las estaciones de la red reciben la pregunta pero
sólo B responde
¿Por qué no se emplea difusión para toda la
comunicación?
A
C
D
B
ARPreq = {IPa, HWa, IPb}
A
C
D
B
ARPrep = {IPa, HWa, Ipb, HWb}
¡Sólo la consulta es por difusión!
9
Tema 13: Protocolo UDP
Tema 13: Protocolo UDP
Implementación de ARP
¿Tengo que enviar una difusión ARP y recibir la
correspondiente respuesta cada vez que necesite
enviar un paquete IP ?
Refinamientos ARP:
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Procesamiento de los paquetes ARP
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¾ A la información obtenida se le asocia un tiempo de vida
limitado (caché ARP)
¾ Cualquier sistema (C,D) puede beneficiarse de una consulta
ARP ajena actualizando su caché
¾ Se pueden definir entradas permanentes en la cache.
Los errores de transmisión se resuelven mediante
retransmisiones (timeout)
Obtener dir. fí
física a partir de dir. IP
si
¿dir en
caché?
Inicio
1
no
no
¿Es ARP.RQ?
si
Construir
ARP.RQ
Actualizar
Caché
si
Anotar IP-HW
origen en caché
no
¿ Respuesta?
si
Actualizar caché
¿IP origen
en caché?
no
Enviar trama
ARP
no
¿Máximo
intentos?
1
si
Enviar
ARP.RSP
si
¿IP local =
IP destino?
Fin por error
no
Fin OK
11
Llega paquete ARP
Inicio
Fin OK
12
Tema 13: Protocolo UDP
Demultiplexación
El mensaje ARP se envía en el campo de datos de
una trama
Un campo en la cabecera de la trama permite
identificar el tipo de mensaje (en el caso Ethernet
para ARP 0x806).
tipo (0x806)
6
6
Dir. dtno.
Dir. fte
Mensaje ARP
2
tipo (0x806)
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Encapsulamiento ARP
46-1500
4
Campo de datos de la trama
Tema 13: Protocolo UDP
CRC
IP
se entrega al
módulo
corresponde según
el tipo de trama
RARP
ARP
DEMUX según
tipo de trama
Llega una trama
13
14
Tema 13: Protocolo UDP
2.3 Formato de un paquete ARP (I)
Formato de un paquete ARP (II)
Distintos formatos dependiendo del tipo de direcciones
empleado. Para IP y Ethernet:
Para poder emplear ARP con diferentes tecnologías de
red y diferentes protocolos se especifican:
0
8
tipo de hardware
lon. dir. física
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Tema 13: Protocolo UDP
31
tipo de protocolo
lon. dir. prot.
operación
dirección física fuente (octetos 0-3)
dir. fís. fuente (octetos 4-5)
dir. IP fuente (octetos 0-1)
direc. IP fuente (octetos 2-3)
dir. física 2 (octetos 0-1)
dirección física 2 (octetos 2-5)
dirección IP 2 (octetos 0 -3)
¾ el tipo de protocolo (IP = 0x800)
¾ el tipo de hardware (Ethernet = 1)
¾ las longitudes de las direcciones
El campo operación permite utilizar el mismo formato
de paquete para ARP y RARP:
¾ 1=
¾ 2=
¾ 3=
¾ 4=
Solicitud ARP
Respuesta ARP
Solicitud RARP
Respuesta RARP
¾ ¡OJO! Los enteros de 16 bits deben seguir el orden de red
15
16
Funcionamiento de RARP
Reverse Address Resolution Protocol
Utilizado por estaciones sin disco
Protocolo que accede a recursos de bajo nivel
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3. Protocolo RARP
Tema 13: Protocolo UDP
Dirección física Æ ¿ Dirección IP ?
El mismo formato de paquetes que ARP
¾ Excepto el tipo de trama que lo transporta: 0x8035
Funcionamiento:
¾ A quiere conocer su dirección IP
¾ Consulta a un servidor RARP ⇒ difusión.
¾ La dirección física del emisor aparece también en el campo
“dirección física 2”.
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Tema 13: Protocolo UDP
El servidor contestará a la máquina
proporcionándole su dirección IP.
La falta de respuesta se resuelve mediante
retransmisiones
Se pueden hacer consultas referidas a terceros
¾ En ese caso la dirección física 2 hace referencia a la
máquina cuya dirección IP desea averiguarse
Es posible tener varios servidores RARP para
aumentar la fiabilidad
¾ Para evitar problemas de colisión en las respuestas,
generalmente, responden en diferentes instantes
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