El Nivel de Red en Internet

Tema 3
El Nivel de Red en Internet
Redes 3-1
Redes 3-2
Sumario
•
•
•
•
•
•
•
•
Generalidades
El Datagrama IP. Estructura de la cabecera
Direcciones de red. Enrutamiento básico
Subredes y superredes. Máscaras
Protocolos de control
Fragmentación
Protocolos de routing
IPv6
Redes 3-3
Nivel de red en Internet
• El Nivel de Red en Internet está formado por:
– El protocolo IP: IPv4, IPv6
– Los protocolos de control, ej.: ICMP, ARP,
RARP, BOOTP, DHCP, IGMP
– Los protocolos de routing, ej.: RIP, OSPF, IS-IS,
IGRP, EIGRP, BGP
• Toda la información en Internet viaja en
datagramas IP
Redes 3-4
Internet es un conjunto de redes interconectadas
El protocolo IP es el ‘pegamento’ que mantiene unidas esas redes
Redes 3-5
Principios de diseño de Internet
(según Tanenbaum)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Asegúrate de que funciona.
Mantenlo tan simple como sea posible.
Cuando tomes decisiones haz elecciones claras.
Aprovecha la modularidad.
Ten en cuenta la heterogeneidad.
Evita opciones y parámetros estáticos.
Busca un buen diseño (no necesita ser perfecto).
Piensa en la escalabilidad.
Sé estricto al enviar y tolerante al recibir
Redes 3-6
Sumario
•
•
•
•
•
•
•
•
Generalidades
El Datagrama IP. Estructura de la cabecera
Direcciones de red. Enrutamiento básico
Subredes y superredes. Máscaras
Protocolos de control
Fragmentación
Protocolos de routing
IPv6
Redes 3-7
Cabecera de un datagrama IPv4
32 bits
Versión
Lon Cab
DS (DiffServ)
Identificación
Tiempo de vida (TTL)
Longitud Total
DF MF
Desplazamiento del Fragmento
Protocolo
Checksum
Dirección de origen
Dirección de destino
Opciones (de 0 a 40 bytes)
Versión: siempre vale 4
Longitud Cabecera: en palabras de 32 bits (mínimo 5, máximo 15)
DS (Differentiated Services): Para Calidad de Servicio
Longitud total: en bytes, máximo 65535 (incluye la cabecera)
Campos de Fragmentación: Identificación, DF, MF, Desplaz. Fragmento
Tiempo de vida (TTL): cuenta saltos hacia atrás (se descarta cuando es cero)
Checksum: comprueba toda la cabecera (pero no los datos)
Redes 3-8
Algunos valores del campo Protocolo
Valor
Protocolo
Descripción
1
ICMP
Internet Control Message Protocol
2
IGMP
Internet Group Management Protocol
3
GGP
Gateway-to-Gateway Protocol
4
IP
IP en IP (encapsulado)
5
ST
Stream
6
TCP
Transmission Control Protocol
8
EGP
Exterior Gateway Protocol
17
UDP
User Datagram Protocol
29
ISO-TP4
ISO Transport Protocol Clase 4
80
CLNP
Connectionless Network Protocol
88
IGRP
Interior Gateway Routing Protocol
89
OSPF
Open Shortest Path First
Redes 3-9
Opciones de la cabecera IP
Opción
Función
Record route Va anotando en la cabecera IP la ruta
seguida por el datagrama
Máx.
Ej.
Windows
Ej.
Linux
9
Ping –r
Ping -R
Timestamp
Va anotando la ruta y además pone
una marca de tiempo en cada salto
4
Ping –s
Strict source
routing
La cabecera contiene la ruta paso a
paso que debe seguir el datagrama
9
Ping –k
Loose
source
routing
La cabecera lleva una lista de routers
por los que debe pasar el datagrama,
pero puede pasar además por otros
9
Ping -j
El límite de 9 direcciones lo fija el tamaño máximo del campo opciones. En la opción Timestamp este
valor se reduce a 4 porque cada anotació ocupa 8 bytes (4 de la dirección y 4 del timestamp)
Redes 3-10
Sumario
•
•
•
•
•
•
•
•
Generalidades
El Datagrama IP. Estructura de la cabecera
Direcciones de red. Enrutamiento básico
Subredes y superredes. Máscaras
Protocolos de control
Fragmentación
Protocolos de routing
IPv6
Redes 3-11
Formato de direcciones IP
32 bits
Rango
Clase
0.0.0.0
127.255.255.255
A
0 Red(128)
B
10
C
110
D
1110
Grupo Multicast (268435456)
224.0.0.0
239.255.255.255
E
1111
Reservado
240.0.0.0
255.255.255.255
Host (16777216)
Red (16384)
Host (65536)
Red (2097152)
Redes 3-12
Host (256)
128.0.0.0
191.255.255.255
192.0.0.0
223.255.255.255
Un router conectando tres LANs
IP: 147.156.13.5
Rtr: 147.156.0.1
IP: 147.156.145.17
Rtr: 147.156.0.1
IP: 147.156.24.12
Rtr: 147.156.0.1
LAN B
213.15.1.0
LAN A
147.156.0.0
147.156.0.1
Al estar todas las redes
directamente conectadas no
hacen falta rutas
α
213.15.1.1
IP: 213.15.1.2
Rtr: 213.15.1.1
β
193.146.62.1 γ
LAN C
193.146.62.0
IP: 193.146.62.7
Rtr: 193.146.62.1
IP: 213.15.1.3
Rtr: 213.15.1.1
IP: 193.146.62.12
Rtr. 193.146.62.1
IP: 193.146.62.215
Rtr: 193.146.62.1
Redes 3-13
Dos routers conectando tres LANs
LAN A
202.1.1.0
LAN B
203.1.1.0
LAN C
204.1.1.0
H2
H1
202.1.1.2
Rtr 202.1.1.1
202.1.1.1
X
203.1.1.1
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
203.1.1.3
A 202.1.1.0
por 203.1.1.1
Rtr 203.1.1.1
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
203.1.1.2
204.1.1.2
Rtr 204.1.1.1
204.1.1.1
Y
A 202.1.1.0 por 203.1.1.1
202.1.1.3
Rtr 202.1.1.1
203.1.1.4
A 202.1.1.0
por 203.1.1.1
Rtr 203.1.1.1
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
Redes 3-14
204.1.1.3
Rtr 204.1.1.1
Definición de rutas en hosts
H1 (ruta por defecto):
windows: route add 0.0.0.0 202.1.1.1
linux:
route add default gw 202.1.1.1
H2 (rutas explícitas):
windows: route
route
linux:
route
route
add
add
add
add
202.1.1.0 mask
204.1.1.0 mask
-net 202.1.1.0
-net 204.1.1.0
255.255.255.0 203.1.1.1
255.255.255.0 203.1.1.2
netmask 255.255.255.0 gw 203.1.1.1
netmask 255.255.255.0 gw 203.1.1.2
Ver rutas:
windows: route print
linux:
route
Borrar una ruta:
windows: route delete 202.1.1.0
linux:
route del –net 202.1.1.0 gw 203.1.1.1 netmask 255.255.255.0
Redes 3-15
Resultado del comando route en H1 y H2
Rutas de H1:
> route -n
Routing tables
Destination
Gateway
Flags
Refcnt
127.0.0.1
Default
202.1.1.0
127.0.0.1
202.1.1.1
202.1.1.2
UH
UG
U
4
76
45
Rutas de H2:
Use
34928
2375425
2319834
Interface
lo0
le0
le0
Esta ruta se pone automáticamente al dar la dir.
IP de la interfaz Ethernet (comando ifconfig)
> route -n
Routing tables
Destination
Gateway
Flags
Refcnt
127.0.0.1
202.1.1.0
203.1.1.0
204.1.1.0
127.0.0.1
203.1.1.1
203.1.1.3
203.1.1.2
UH
U
U
U
3
27
43
37
Flags: U: ruta operativa (Up)
G: Ruta gateway (router)
H: Ruta host
Redes 3-16
Use
27394
1945827
2837192
1392847
Interface
lo0
le0
le0
le0
Interfaz
loopback
virtual
Interfaz
Ethernet
Host ‘multihomed’
203.1.1.3
A 202.1.1.0 por 203.1.1.1
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
H5
LAN B
203.1.1.0
β 203.1.1.1
H1
202.1.1.1
α
202.1.1.2
Rtr 202.1.1.1
203.1.1.2 α
X
Y
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
202.1.1.4
H2
202.1.1.3
Rtr 202.1.1.1
A 202.1.1.0 por 203.1.1.1
H6
H3
204.1.1.1
β
204.1.1.2
Rtr 204.1.1.1
204.1.1.4
α
β
Rtr 202.1.1.1
H4
H6 no enruta paquetes entre A y C, no es un router.
204.1.1.3
Rtr 204.1.1.1
Cuando envíe un paquete a H5 lo mandará por α
LAN A
202.1.1.0
LAN C
204.1.1.0
Redes 3-17
Red con caminos alternativos
LAN B
203.1.1.0
H1
202.1.1.1
α
202.1.1.2
Rtr 202.1.1.1
203.1.1.3
H5
A 202.1.1.0 por 203.1.1.1
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
β 203.1.1.1
203.1.1.2 α
X
Y
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
H3
204.1.1.1
β
A 202.1.1.0 por 203.1.1.1
204.1.1.2
Rtr 204.1.1.1
H2
H4
202.1.1.4
202.1.1.3
Rtr 202.1.1.4
ping 204.1.1.2
α
204.1.1.4
Z
β
A 203.1.1.0 por 202.1.1.1
204.1.1.3
Rtr 204.1.1.4
LAN C
204.1.1.0
LAN A
202.1.1.0
Redes 3-18
Conexión de dos LANs mediante una
línea serie
LAN A
165.12.0.0
LAN B
213.1.1.0
A 213.1.1.0 por 192.168.2.2
Red 192.168.2.0
165.12.0.1
165.12.0.2
Rtr 165.12.0.1
X
192.168.2.2
165.12.0.3
Rtr 165.12.0.1
213.1.1.2
Rtr 213.1.1.1
192.168.2.1
Y
213.1.1.1
A 165.12.0.0 por 192.168.2.1
Redes 3-19
213.1.1.3
Rtr 213.1.1.1
Cuatro LANs, cuatro routers y tres
líneas serie. Ruta por defecto
LAN A
165.12.0.0
Y
207.1.1.1
LAN B
207.1.1.0
192.168.1.2
A 165.12.0.0 por 192.168.1.1
A 213.1.1.0 por 192.168.1.1
A 215.1.1.0 por 192.168.1.1
192.168.1.1
165.12.0.1
X
192.168.2.1
192.168.2.2
192.168.3.1
A 207.1.1.0 por 192.168.1.2
A 213.1.1.0 por 192.168.2.2
A 215.1.1.0 por 192.168.3.2
Z
LAN C
213.1.1.0
213.1.1.1
A 0.0.0.0 por 192.168.2.1
192.168.3.2
W
215.1.1.1
A 0.0.0.0 por 192.168.3.1
Redes 3-20
LAN D
215.1.1.0
Ruta por
defecto
Cuatro routers conectados en una red NBMA
(Non Broadcast Multi Access)
LAN B
207.1.1.0
A 165.12.0.0 por 192.168.2.1
A 213.1.1.0 por 192.168.2.2
A 215.1.1.0 por 192.168.2.4
LAN A
165.12.0.0
207.1.1.1
Y
192.168.2.3
165.12.0.1
X
PVCs o SVCs
192.168.2.1
A 207.1.1.0 por 192.168.2.3
A 213.1.1.0 por 192.168.2.2
A 215.1.1.0 por 192.168.2.4
Red RDSI, X.25,
Frame Relay o ATM
LAN C
213.1.1.0
192.168.2.2
192.168.2.4
W
213.1.1.1
A 165.12.0.0 por 192.168.2.1
A 207.1.1.0 por 192.168.2.3
A 215.1.1.0 por 192.168.2.4
215.1.1.1
A 165.12.0.0 por 192.168.2.1
A 207.1.1.0 por 192.168.2.3
A 213.1.1.0 por 192.168.2.2
Redes 3-21
Z
LAN D
215.1.1.0
Conexión a Internet de oficina principal y
sucursal
Oficina
Principal
147.156.0.0
147.156.13.5
Rtr 147.156.0.1
147.156.24.12
Rtr 147.156.0.1
147.156.145.17
Rtr 147.156.0.1
A 193.146.62.0 por 192.168.0.1
A 0.0.0.0 por 192.168.1.1
147.156.0.1
192.168.0.2
Sucursal
193.146.62.0
Y
192.168.1.2
192.168.1.1
X
193.146.62.1
193.146.62.7
Rtr 193.146.62.1
Z
Internet
192.168.0.1
A 0.0.0.0 por 192.168.0.2
193.146.62.12
Rtr 193.146.62.1
193.146.62.215
Rtr: 193.146.62.1
Redes 3-22
A 147.156.0.0 por 192.168.1.2
A 193.146.62.0 por 192.168.1.2
.................................................
.................................................
Direcciones IP especiales
Dirección
Significado
255.255.255.255
Broadcast en la propia red o subred
0.0.0.0
Identifica al host que envía el
datagrama
Usado en
BOOTP
Host a ceros
Identifica una red (o subred)
147.156.0.0
Host a unos
Broadcast en esa red (o subred)
147.156.255.255
Red a ceros
Identifica un host en la propia red (o
subred)
0.0.1.25
127.0.0.1
Dirección Loopback
224.0.0.1
Todos los hosts multicast
Redes 3-23
Ejemplo
Direcciones IP reservadas y privadas
(RFC 1918)
Red o rango
Uso
127.0.0.0
Reservado (fin clase A)
128.0.0.0
Reservado (ppio. Clase B)
191.255.0.0
Reservado (fin clase B)
192.0.0.0
Reservado (ppio. Clase C)
224.0.0.0
Reservado (ppio. Clase D)
240.0.0.0 – 255.255.255.254
Reservado (clase E)
10.0.0.0
Privado
172.16.0.0 – 172.31.0.0
Privado
192.168.0.0 – 192.168.255.0
Privado
Redes 3-24
Utilidad de las direcciones privadas
B
A
152.48.7.5
130.15.12.27
Empresa X
172.16.0.0
147.156.1.10
Internet
202.34.98.10
172.16.1.1
147.156.1.1
NAT
Empresa Y
147.156.0.0
NAT
172.16.1.2
Rtr 172.16.1.1
147.156.1.10
Rtr 147.156.1.1
172.16.1.10
Rtr 172.16.1.1
147.156.1.2
Rtr 147.156.1.1
Redes 3-25
Sumario
•
•
•
•
•
•
•
•
Generalidades
El Datagrama IP. Estructura de la cabecera
Direcciones de red. Enrutamiento básico
Subredes y superredes. Máscaras
Protocolos de control
Fragmentación
Protocolos de routing
IPv6
Redes 3-26
Subredes
• Dividen una red en partes mas pequeñas.
• Nivel jerárquico intermedio entre red y host
• ‘Roba’ unos bits de la parte host para la
subred.
• Permite una organización jerárquica. Una
red compleja (con subredes) es vista desde
fuera como una sola red.
Redes 3-27
Ejemplo de Subredes
Dividamos la red 147.156.0.0 (clase B) en cuatro subredes:
16 bits
2 bits
14 bits
.
Subred
Host
11
000000 . 00000000
147
Máscara:
11111111 . 11111111
255
Bits subred
156
.
255
.
.
192
.
0
Subred
Máscara
Rango
00
(0)
147.156.0.0
255.255.192.0
147.156.0.0 – 147.156.63.255
01
(64)
147.156.64.0
255.255.192.0
147.156.64.0 – 147.156.127.255
10 (128)
147.156.128.0 255.255.192.0 147.156.128.0 – 147.156.191.255
11 (192)
147.156.192.0 255.255.192.0 147.156.192.0 – 147.156.255.255
Redes 3-28
Subredes
• La máscara identifica que parte de la dirección es redsubred y que parte es host.
• Si la parte host es cero la dirección es la de la propia
subred
• La dirección con la parte host toda a unos esta reservada
para broadcast en la subred
• En cada subred hay siempre dos direcciones reservadas, la
primera y la última.
• Ejemplo:
–
–
–
–
Red 156.134.0.0, máscara 255.255.255.0.
256 subredes identificadas por el tercer byte: 156.134.subred.host
156.134.subred.0 identifica la subred
156.134.subred.255 es el broadcast en la subred.
Redes 3-29
Subredes
• Red 156.134.0.0, máscara 255.255.255.0
• 256 subredes (de 156.134.0.0 a 156.134.255.0) pero
– ¿Dirección 156.134.0.0 identifica red o subred?
– ¿Dirección 156.134.255.255 identifica broadcast en la red o en la
subred?
• Solución: no utilizar la primera y la última subred (las que
tienen el campo subred todo a ceros o todo a unos).
• Esta norma se puede infringir (se hace a menudo) con la
declaración de ‘subnet zero’.
• Permite aprovechar mejor el espacio disponible (p. Ej. Red
147.156.0.0 con máscara 255.255.128.0).
Redes 3-30
Posibles subredes de una red clase C
Bits Nº
Bits
Nº
Nº
subred subredes subredes host hosts
(subnet
zero)
Máscara
Último byte
de la
máscara en
binario
0
0
0
8
254
255.255.255.0
00000000
1
0
2
7
126
255.255.255.128
10000000
2
2
4
6
62
255.255.255.192
11000000
3
6
8
5
30
255.255.255.224
11100000
4
14
16
4
14
255.255.255.240
11110000
5
30
32
3
6
255.255.255.248
11111000
6
62
64
2
2
255.255.255.252
11111100
7
126
128
1
0
255.255.255.254
11111110
8
254
256
0
0
255.255.255.255
11111111
Redes 3-31
Ejemplo de subredes con máscara de tamaño variable
16 Subredes de
256 direcciones
16 Subredes de
1024 direcciones
3 Subredes de
4096 direcciones
Subred de 32768
direcciones
Subred
Máscara
Subred/bits
156.134.0.0
255.255.255.0
156.134.0.0/24
156.134.1.0
255.255.255.0
156.134.1.0/24
156.134.2.0
255.255.255.0
156.134.2.0/24
...........
...........
...........
156.134.15.0
255.255.255.0
156.134.15.0/24
156.134.16.0
255.255.252.0
156.134.16.0/22
156.134.20.0
255.255.252.0
156.134.20.0/22
...........
...........
...........
156.134.76.0
255.255.252.0
156.134.76.0/22
156.134.80.0
255.255.240.0
156.134.80.0/20
156.134.96.0
255.255.240.0
156.134.96.0/20
156.134.112.0
255.255.240.0
156.134.112.0/20
156.134.128.0
255.255.128.0
156.134.128/17
Redes 3-32
Enrutamiento de dos subredes
A 158.42.30.0 255.255.255.0 por 192.168.1.2
A 158.42.20.0 255.255.255.0 por 192.168.1.1
192.168.1.1
255.255.255.252
158.42.20.1
255.255.255.0
192.168.1.2
255.255.255.252
X
158.42.30.12
255.255.255.0
Y
158.42.30.1
255.255.255.0
158.42.20.12
255.255.255.0
Subred de cuatro direcciones
(192.168.1.0 - 192.168.1.3)
LAN A
158.42.20.0
255.255.255.0
158.42.30.25
255.255.255.0
LAN B
158.42.30.0
255.255.255.0
Redes 3-33
Conexión a Internet de oficina principal y
sucursal configurando subredes
Oficina
Principal
147.156.0.0/17
147.156.13.5/17
Rtr 147.156.0.1
147.156.24.12/17
Rtr 147.156.0.1
147.156.14.17/17
147.156.14.24/17
Rtr 147.156.0.1
Host multihomed
virtual
A 147.156.176.0/20 por 192.168.0.1
A 0.0.0.0/0 por 192.168.1.1
147.156.0.1/17
192.168.0.2/30
Sucursal
147.156.176.0/20
Y
192.168.1.2/30
192.168.1.1/30
X
147.156.176.1/20
Z
Internet
192.168.0.1/30
A 0.0.0.0/0 por 192.168.0.2
147.156.176.7/20 147.156.183.5/20
Rtr 147.156.176.1 Rtr 147.156.176.1
147.156.191.12/20
Rtr: 147.156.176.1
Redes 3-34
A 147.156.0.0/16 por 192.168.1.2
..................................................
..................................................
Ejemplo de ruta host
A 158.42.30.0/24 por 192.168.1.2
A 158.42.40.0/24 por 192.168.1.6
A 158.42.30.25/32 por 192.168.1.6
158.42.20.1/24
A 0.0.0.0/0 por 192.168.1.1
A 158.42.30.25/32 por 192.168.1.1
LAN B
158.42.30.0/24
158.42.30.1/24
192.168.1.1/30
X
Y
192.168.1.2/30
192.168.1.5/30
158.42.30.12/24
192.168.1.6/30
Z
158.42.20.12/24
158.42.40.1/24
W
Token
Ring
A 0.0.0.0/0 por 192.168.1.5
A 158.42.30.25/32 158.42.40.25
LAN A
158.42.20.0/24
LAN C
158.42.40.0
255.255.255.0
Redes 3-35
Host
multihomed
virtual
158.42.40.25/24
158.42.30.25/32
Superredes
• Problema: agotamiento del espacio de direcciones IP.
• Causa: Clase A inaccesible, Clase B excesiva, C
demasiado pequeña. Muchas organizaciones solicitaban
clases B y usaban solo una pequeña parte.
• Solución: asignar grupos de clases C a una organización.
• Nuevo problema: explosión de las tablas de rutas.
• Nueva solución: considerar un grupo contiguo de redes
clase C como una sola red. Hacer superredes.
Redes 3-36
Superredes
Red
Host
Superredes
Subredes
Las ‘superredes’ se definen mediante máscaras, igual que las
subredes
Ej.:
Red 195.100.16.0/21 (máscara 255.255.248.0)
Incluye desde 195.100.16.0 hasta 195.100.23.0
También se puede partir en trozos más pequeños partes de una
clase A (de las que quedan libres). Por eso esta técnica se llama
CIDR (Classless InterDomain Routing).
Redes 3-37
CIDR (RFC 1466)
• Además de asignar grupos de redes C a las organizaciones
se hace un reparto por continentes y países:
– Multi regional:
192.0.0.0 - 193.255.255.255
– Europa:
194.0.0.0 - 195.255.255.255
– Otros:
196.0.0.0 - 197.255.255.255
– Norteamérica:
198.0.0.0 - 199.255.255.255
– Centro y Sudamérica: 200.0.0.0 - 201.255.255.255
– Anillo Pacífico:
202.0.0.0 - 203.255.255.255
– Otros:
204.0.0.0 - 205.255.255.255
– Otros:
206.0.0.0 - 207.255.255.255
• Así se pueden ir agrupando entradas en las tablas de rutas
Redes 3-38
Asignación de direcciones IP
•
•
•
•
Las organizaciones obtienen sus
direcciones IP del proveedor
correspondiente
Los proveedores pequeños (tier2 a tier-n) las obtienen de los
proveedores grandes (tier-1)
Los proveedores grandes las
obtienen de los registros
regionales (RIR, regional
internet registry)
Cada RIR dispone de una base
de datos (whois) para búsqueda
de direcciones IP
Redes 3-39
Registro Regional
Área geográfica
ARIN (American Registry •América
for Internet Numbers)
•Caribe
www.arin.net
•África
Subsahariana
APNIC (Asia Pacific
Network Information
Centre) www.apnic.net
•Asia oriental
•Pacífico
RIPE (Réseaux IP
•Europa
Européenes) www.ripe.net •Medio Oriente
•Asia Central
•África
Sahariana
Asignación de direcciones y tarifas de APNIC
En RIPE lo mínimo que se asigna son redes /20 (4096 direcciones)
Redes 3-40
Evolución de la tabla BGP de Internet
Puesta en
marcha de CIDR
Redes 3-41
Actual reparto de direcciones IPv4
0-2
Reservado IANA
21
DDN-RVN
43
Japan Inet
80-81
RIPE NCC
3
General Electric
22
Def. Inf. Syst. Agen.
44
Am.Radio Dig.Com.
82-127
IANA Reservado
4
BBN
23
IANA Reservado
45
Interop Show Net.
128-192
Varios Registros
5
IANA Reservado
24
ARIN
46
BBN
193-195
RIPE NCC
6
Army Info.Sys.Ctr.
25
Royal Sign.&Radar
47
Bell-Northern Res.
196
Variso Registros
7
IANA Reservado
26
Def. Inf. Syst. Agen.
48
Prudential Sec. Inc.
197
IANA Reservado
8
BBN
27
IANA Reservado
49-50
IANA
198
Varios registros
9
IBM
28
DSI-North
51
Dept. Soc. Sec. UK
199-200
ARIN
10
IANA Privado
29-30
Def. Inf. Syst. Agen.
52
DuPont de Nemours
201
Res. Cent-Sud Amer.
11
DoD Intel Inf. Syst.
31
IANA Reservado
53
Cap Debis CCS
202-203
APNIC
12
AT&T
32
Norsk Informasjons.
54
Merck & Co.
204-209
ARIN
13
Xerox
33
DLA Syst. Aut. Ctr
55
Boeing Comp. Serv.
210-211
APNIC
14
IANA Publico
34
Halliburton Comp.
56
US Postal Serv.
212-213
RIPE NCC
15
HP
35
MERIT Comp. Net.
57
SITA
214-215
US DOD
16
DEC
36-37
IANA Reservado
58-60
IANA Reservado
216
ARIN
17
Apple
38
Perf. Syst. Int.
61
APNIC
217
RIPE NCC
18
MIT
39
IANA Reservado
62
RIPE NCC
218-221
APNIC
19
Ford
40
Eli Lili & Company
63-69
ARIN
222-223
IANA Reservado
20
Comp. Sci. Corp.
41-42
IANA Reservado
70-79
IANA Reservado
224-239
IANA Multicast
240-255
IANA Reservado
Redes 3-42
Evolución de direcciones en IP
TCP 32 bits
IP 32 bits
(RFC 675)
(RFC 760)
5 bits
(RFC 1)
8 bits
63 hosts en
Clases A, B, C
ARPANET
6 bits
(RFC 790)
1970
1980
IPv6
(RFC 1883)
CIDR
(RFC 1518,1519)
1990
Redes 3-43
2000
Sumario
•
•
•
•
•
•
•
•
Generalidades
El Datagrama IP. Estructura de la cabecera
Direcciones de red. Enrutamiento básico
Subredes y superredes. Máscaras
Protocolos de control
Fragmentación
Protocolos de routing
IPv6
Redes 3-44
Protocolos de Control de Internet
• Permiten realizar labores diversas:
– ICMP (Internet Control Message Protocol):
mensajes de error y situaciones anómalas
– ARP: Resolución de direcciones MAC
– RARP, BOOT, DHCP: Resolución de
direcciones IP
– IGMP: Gestión de grupos multicast
Redes 3-45
ICMP
• Permite reportar diversas incidencias que
pueden producirse en el envío de un
datagrama.
• Todos los mensajes ICMP se envían en
datagramas IP (valor 1 en el campo
protocolo).
Redes 3-46
Principales mensajes de ICMP
Mensaje
Explicación
Destination Unreachable
(Destino inaccesible)
Red, host, protocolo o puerto (nivel de
transporte) inaccesible o desconocido
Datagrama con bit DF puesto no cabe en la
MTU
Source quench
(apagar la fuente)
Ejerce control de flujo sobre el emisor en
casos de congestión. No se utiliza.
Echo request y
Echo reply
Sirve para comprobar la comunicación
(comando ping).
Time exceeded
(Tiempo excedido)
Datagrama descartado por agotamiento del
TTL (usado en comando traceroute)
Redirect
(Cambio de ruta)
El router nos sugiere un camino más
óptimo
Redes 3-47
Comando PING
ICMP ECHO REQUEST y ECHO REPLY
Iluso_$ ping –s www.uv.es 64 4
PING video.ci.uv.es: 64 bytes packets
64 bytes from 147.156.1.46: icmp_seq=0. time=1. ms
64 bytes from 147.156.1.46: icmp_seq=1. time=1. ms
64 bytes from 147.156.1.46: icmp_seq=2. time=1. ms
64 bytes from 147.156.1.46: icmp_seq=3. time=1. ms
---video.ci.uv.es PING Statistics ---5 packets transmitted, 5 packets receivded, 0% packet loss
Round-trip (ms) min/avg/max = 1/1/1
Iluso_$ ping –s www.cmu.edu 64 4
PING server.andrew.cmu.edu: 64 bytes packets
64 bytes from 128.2.72.5: icmp_seq=0. time=287. ms
64 bytes from 128.2.72.5: icmp_seq=1. time=290. ms
64 bytes from 128.2.72.5: icmp_seq=2. time=285. ms
64 bytes from 128.2.72.5: icmp_seq=3. time=277. ms
---server.andrew.cmu.edu PING Statistics ---5 packets transmitted, 5 packets receivded, 0% packet loss
Round-trip (ms) min/avg/max = 277/285/290
Redes 3-48
Comando Traceroute
ICMP TIME EXCEEDED
Iluso_$ traceroute www.uniovi.es
traceroute to dana.vicest.uniovi.es (156.35.34.1), 30 hops max,
40 byte packets
1 cisco.ci.uv.es (147.156.1.11) 3 ms 3 ms 2 ms
2 A1-0-2.EB-Valencia1.red.rediris.es (130.206.211.181) 2 ms 2 ms 2 ms
3 A1-0-2.EB-Madrid1.red.rediris.es (130.206.224.5) 8 ms 7 ms 7 ms
4 A3-0-1.EB-Oviedo1.red.rediris.es (130.206.224.34) 22 ms 17 ms 17 ms
5 rcpd02.net.uniovi.es (156.35.11.205) 16 ms 17 ms 16 ms
6 156.35.12.253 (156.35.12.253) 20 ms 19 ms 19 ms
7 rest34.cpd.uniovi.es (156.35.234.201) 24 ms 26 ms 26 ms
8 dana.vicest.uniovi.es (156.35.34.1) 28 ms 28 ms 28 ms
Iluso_$
Redes 3-49
Uso del comando ICMP REDIRECT
LAN B
203.1.1.0
LAN A
202.1.1.0
LAN C
204.1.1.0
203.1.1.3
202.1.1.2
Rtr 202.1.1.1
A 202.1.1.0 por 203.1.1.1
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
202.1.1.1
X
203.1.1.1 203.1.1.2
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
Y
204.1.1.1
204.1.1.2
Rtr 204.1.1.1
A 202.1.1.0 por 203.1.1.1
Z
W
202.1.1.3
Rtr 202.1.1.1
Ruta no óptima hacia LAN C
Ruta añadida por ICMP REDIRECT
203.1.1.4
A 0.0.0.0 por 203.1.1.1
A 204.1.1.0 por 203.1.1.2
Redes 3-50
204.1.1.3
Rtr 204.1.1.1
Efecto de ICMP REDIRECT sobre el host 203.1.1.4 anterior
> route -n
Routing tables
Destination
Gateway
Flags
Refcnt
127.0.0.1
Default
203.1.1.0
127.0.0.1
203.1.1.1
203.1.1.4
UH
UG
U
6
62
33
Use
62806
2999087
1406799
Interface
lo0
le0
le0
(recibido mensaje ICMP REDIRECT)
> route -n
Routing tables
Destination
Gateway
Flags
Refcnt
127.0.0.1
Default
203.1.1.0
204.1.1.0
127.0.0.1
203.1.1.1
203.1.1.4
203.1.1.2
UH
UG
U
UGD
6
62
33
1
Flags: U:
G:
H:
D:
ruta
Ruta
Ruta
ruta
operativa (Up)
gateway (router)
host
dinámica
Redes 3-51
Use
62806
2999385
1406927
357
Interface
lo0
le0
le0
le0
Ruta añadida
por ICMP
redirect
Otro ejemplo de uso de ICMP REDIRECT
1.
X quiere mandar un paquete a Y. Como está en otra red y X no tiene ruta para
llegar a ella manda el paquete a su router por defecto, Z.
2.
El router envía el datagrama a su destino, pero además envía un ICMP
REDIRECT a X indicándole que Y está en su misma LAN, por lo que puede
hablar directamente. Como consecuencia X incorpora en su tabla de rutas una
entrada para indicar que la red B está accesible directamente (por eth0)
Z
132.15.1.1/16
Router con dos direcciones
IP en la misma interfaz
200.1.1.1/24
X
Y
132.15.1.2/16
Rtr: 132.15.1.1
132.15.1.3/16
Rtr: 132.15.1.1
200.1.1.2/24
Rtr: 200.1.1.1
Red A
132.15.0.0/16
Red B
200.1.1.0/24
Redes 3-52
200.1.1.3/24
Rtr: 200.1.1.1
Resolución de direcciones
•
•
Normalmente el paquete del nivel de red se ha de enviar en una trama
con una dirección de destino (p. ej. MAC en LANs). Dada la dirección
de destino a nivel de red el emisor ha de saber que dirección de enlace
le corresponde para ponerla en la trama.
Imaginemos que X quiere hacer ping a Y. Comparando la dir. IP de Y
con la suya y con la máscara sabe que Y está en su misma LAN. Ha de
meter el paquete IP en una trama Ethernet con una MAC de destino,
pero no sabe cual poner.
147.156.1.2/16
Rtr: 147.156.1.1
X
147.156.1.3/16
147.156.1.4/16
Rtr: 147.156.1.1 Rtr: 147.156.1.1
Y
Z
A 0.0.0.0/0 por 130.206.211.6
W
130.206.211.5/30
147.156.1.1/16
Redes 3-53
Internet
Resolución de direcciones
• Algunas soluciones empleadas para resolver el problema de la
resolución de direcciones son las siguientes:
– Fijar la dirección de enlace a partir de la de red. Ej.: en
DECNET la dir. MAC se pone a partir de la de red. (se usan
direcciones MAC locales)
– Construir manualmente una tabla estática de equivalencias.
Ej.: RDSI, X.25, FR, ATM.
– Crear una tabla dinámica que se mantiene de forma
automática en un servidor en el que se registra cada equipo.
Ej.: ATM.
– Lanzar una pregunta broadcast a la red para localizar al
propietario de la dirección de red buscada. Solo se puede
usar en las redes broadcast (LANs).Ej.: Protocolo ARP
(Address Resolution Protocol).
Redes 3-54
Funcionamiento de ARP
147.156.1.2/16
Rtr: 147.156.1.1
X
147.156.1.3/16
147.156.1.4/16
Rtr: 147.156.1.1 Rtr: 147.156.1.1
Y
Z
A 0.0.0.0/0 por 130.206.211.6
W
130.206.211.5/30
147.156.1.1/16
Internet
1.
El usuario X teclea ‘ping 147.156.1.3’
2.
X genera ARP request (broadcast): ¿quién es 147.156.1.3?
3.
Todos (Y, Z y W) capturan la pregunta y ‘fichan’ a X, es decir le incluyen en su
ARP cache (esta parte es opcional).
4.
Y responde ARP reply (unicast) diciendo que él es ese (y su dir. MAC)
5.
X recoge la respuesta, la pone en su ARP cache y envía el ping
•
•
La entrada ARP en X caduca pasados unos 15 minutos de inactividad
Cuando el mensaje es para una dirección de fuera el ARP de X busca al router;
si el router ya estaba en su ARP cache X le envía el ping directamente, sin más.
Redes 3-55
Tabla ARP en un host UNIX
Iluso_$ /etc/arp -a
gong.ci.uv.es (147.156.1.1) at 8:0:9:d2:99:1b ether
ljgene.geneti.uv.es (147.156.5.2) at (incomplete)
qfgate.quifis.uv.es (147.156.9.2) at 2:60:8c:2f:9:45 ether
power.ci.uv.es (147.156.1.3) at 2:60:8c:2f:bf:4d ether
dewar.quiorg.uv.es (147.156.9.5) at 8:0:5a:c7:1b:1f
fapr.fisapl.uv.es (147.156.7.6) at 0:80:a3:4:98:ed ether
becopr.sib.uv.es (147.156.11.6) at 0:80:a3:4:5e:c6 ether
cisco.ci.uv.es (147.156.1.11) at 0:60:3e:99:7e:39 ether
video.ci.uv.es (147.156.1.46) at 8:0:69:2:76:c0 ether
roge.ci.uv.es (147.156.1.219) at 0:4f:56:1:10:f ether
Iluso_$
A este host se le ha enviado el ARP request,
pero aún no se ha recibido el ARP reply.
Probablemente está apagado.
Redes 3-56
ARP (Address Resolution Protocol)
• Se usa en todo tipo de LANs broadcast
• Especificado en RFC 826. Diseñado para soportar
todo tipo de protocolos y direcciones de red, no
solo IP.
• ARP tiene sus propios paquetes (no usa los de IP).
En Ethernet usa Ethertype X’806’ (formato DIX).
• Los paquetes ARP contienen en la parte de datos
las direcciones IP y MAC; las direcciones MAC
que aparecen en la trama MAC no deben utilizarse
Redes 3-57
Resolución inversa de direcciones
• A veces se plantea el problema inverso al de ARP,
es decir conocemos la MAC y queremos averiguar
la IP que le corresponde. Ejemplos:
– Estaciones ‘diskless’ que al arrancar solo saben su
MAC. No tienen información de configuración.
– Red administrada de forma centralizada en la que se
quiere concentrar en un servidor la correspondencia IPMAC para poder cambiar las IP cuando se quiera sin
tener que tocar la máquina del usuario.
Redes 3-58
RARP (Reverse Address Resolution
Protocol)
• Debe haber un servidor en la red donde se registran todas las
máquinas con su dir. MAC asignándole a cada una dir. IP
• El host (cliente) que quiere saber su IP envía un mensaje
broadcast; el mensaje llega al servidor RARP que busca en sus
tablas y devuelve un mensaje con la dirección IP
• RARP utiliza el Ethertype x’8035’ (distinto de ARP)
• Problemas de RARP:
– Solo devuelve la dirección IP, no la máscara, router, MTU, etc.
– El servidor RARP ha de estar en la misma LAN que el cliente
Redes 3-59
Formato de mensaje ARP y RARP para IP en
Ethernet.
32 bits
Tipo de hardware (1=Enet)
Lon. Dir. Hard. (6)
Tipo de protocolo (800=IP)
Lon. Dir. Red (4)
Operación (1-2: ARP, 3-4: RARP)
Dir. MAC Emisor (octetos 0-3)
Dir. MAC Emisor (oct 4-5)
Dir. IP emisor (octetos 0-1)
Dir. IP emisor (octetos 2-3)
Dir. MAC destino (oct. 0-1)
Dir. MAC destino (octetos 2-5)
Dir. IP destino
Redes 3-60
BOOTP (Bootstrap Protocol)
• Función análoga a RARP, pero:
– Permite suministrar todos los parámetros de
configuración al cliente, no solo la dir. IP
– El servidor y el cliente pueden estar en LANs
diferentes. En la LAN del cliente debe haber un agente
responsable de capturar la pregunta BOOTP (broadcast)
para reenviarla al servidor remoto
• A cada dirección MAC se le asigna una dirección
IP de forma estática (correspondencia biunívoca)
• Los mensajes BOOTP viajan en datagramas IP
Redes 3-61
Funcionamiento de BOOTP
• El host cliente cuando arranca envía un ‘BOOTP request’ a
la dirección 255.255.255.255 (broadcast en la LAN) con
dirección de origen 0.0.0.0 (pues aun no sabe su IP)
• El servidor recibe el mensaje, busca en su tabla la MAC
del solicitante y si la encuentra prepara el ‘BOOTP reply’
• Para enviar el BOOTP reply en unicast la MAC del cliente
debe estar en la ARP cache del servidor, lo cual requiere
que el cliente responda a un ARP request. Pero el cliente
no puede responder pues aun no sabe su IP. Esto se
resuleve de una de las dos maneras siguientes:
– Enviar la respuesta en broadcast.
– Si el kernel lo permite el proceso BOOTP modifica ‘ilegalmente’
la tabla ARP y responde entonces en unicast.
Redes 3-62
Funcionamiento de BOOTP
¿A?
165.12.32.2
Dirección MAC
A
B
2
1
A
165.12.32.5/24
¿165.12.32.5?
ARP cache
3
A
Servidor BOOTP
¿IP?
D.O.: 0.0.0.0 (A)
D.D.: 255.255.255.255 (F)
Tabla BOOTP
165.12.32.5
4a
IP 165.12.32.5/24
D.O.: 165.12.32.2 (B)
D.D.: 255.255.255.255 (F)
4b
IP 165.12.32.5/24
D.O.: 165.12.32 (B)
D.D.: 165.12.32.5 (A)
(F): Dirección MAC broadcast
1. A lanza BOOTP request en broadcast preguntando su IP
2. B busca en su tabla la MAC de A. Encuentra que su IP es 165.12.32.5
3. B no puede enviar un datagrama a 165.12.32.5 porque no esta en su ARP cache;
tampoco puede enviar un ARP request pues A no responderá
4. a) B lanza BOOTP reply en broadcast, o bien
4. b) B modifica su ARP cache para incluir en ella a A y le envía el BOOTP reply en
unicast
Redes 3-63
BOOTP con servidor remoto
• Si el servidor BOOTP es remoto algún equipo de
la LAN (normalmente un router) actúa como
BOOTP relay y redirige las ‘BOOTP request’ al
servidor
• El router anota en el BOOTP request su dirección;
así cuando vuelva el BOOTP reply sabe que lo ha
de distribuir por broadcast
• En la LAN del cliente tanto el BOOTP request
como el reply viajan normalmente en tramas
broadcast. En el resto de la red viajan en unicast
(transporte UDP).
Redes 3-64
Funcionamiento de BOOTP entre LANs
U
LAN C
165.34.0.0/16
V
Y
LAN A
165.12.32.0/24
BOOTP requests a 165.34.0.2
A 165.34.0.0/16 por 192.168.1.2
LAN B
165.12.40.0/24
W
165.34.0.2/16
Servidor BOOTP
local y remoto
165.12.32.1/24
Z
192.168.1.1/30
165.12.40.1/24
192.168.1.2/30
165.34.0.1/24
X
Tabla BOOTP
W
165.12.40.3/24
X
165.12.40.7/24
Tabla BOOTP
165.12.40.2/24
Servidor BOOTP
local
A 165.12.32.0/24 por 192.168.1.1
A 165.12.40.0/24 por 192.168.1.1
Redes 3-65
U
165.12.32.5/24
V
165.12.32.7/24
Y
165.34.56.3/16
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
• Es como BOOTP pero en vez de dar direcciones IP ‘en
propiedad’ las ‘alquila’.
• El alquiler puede ser:
– Indefinido y estático (fijado por el administrador), equivale a
BOOTP.
– Automático (también estático, pero las da según le llegan
peticiones)
– Dinámico (se asigna la dirección de un pool).
• Si la IP puede variar el nombre del computador también.
Para asignar nombres permanentes el DHCP ha de
interaccionar con el DNS (actualizaciones dinámicas).
• Usa el mismo mecanismo broadcast que BOOTP para
acceder a servidores en otras LANs
• Es lo más parecido a la autoconfiguración
Redes 3-66
Parámetros BOOTP/DHCP
•
•
•
•
Dirección IP del cliente
Hostname del cliente
Máscara de subred
Dirección(es) IP de:
–
–
–
–
Router(s)
Servidor(es) de nombres
Servidor(es) de impresión (LPR)
Servidor(es) de tiempo
• Nombre y ubicación del fichero que debe usarse
para hacer boot (lo cargará después por TFTP)
Redes 3-67
Configuración de un servidor BOOTP
s_FarmaciaSotano:\
ht=ether:\
sm=255.255.254.0:\
ds=147.156.1.1 147.156.1.3 147.156.122.64:\
dn=uv.es:\
gw=147.156.16.1:\
nt=147.156.1.3:\
ts=147.156.1.3:\
hn:\
to=auto:\
na=147.156.1.46:
Parámetros
comunes a
toda la subred
infsecre2:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a21f8:ip=147.156.17.135
sdisco:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a24e7:ip=147.156.16.32
pfc7:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a35d3:ip=147.156.17.133
pfc5:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a35d8:ip=147.156.17.131
pfc6:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a35df:ip=147.156.17.132
sweb:tc=s_FarmaciaSotano:ha=004f4e0a44ab:ip=147.156.16.46
Redes 3-68
Configuración de un servidor DHCP
Subnet 239.252.197.0 netmask 255.255.255.0 {
range 239.252.197.10 239.252.197.250;
default-lease-time 600 max-lease-time 7200;
option subnet-mask 255.255.255.0;
option broadcast-address 239.252.197.255;
option routers 239.252.197.1;
option domain-name-servers 239.252.197.2, 239.252.197.3;
option domain-name “isc.org”;
}
Host haagen {
hardware ethernet 08:00:2b:4c:59:23;
fixed-address 239.252.197.9;
Excepción
filename “/tftpboot/haagen.boot”;
a la ‘regla’
option domain-name-servers 192.5.5.1;
option domain-name “vix.com”;
}
Redes 3-69
Sumario
•
•
•
•
•
•
•
•
Generalidades
El Datagrama IP. Estructura de la cabecera
Direcciones de red. Enrutamiento básico
Subredes y superredes. Máscaras
Protocolos de control
Fragmentación
Protocolos de routing
IPv6
Redes 3-70
Fragmentación en IP
• El nivel de red ha de acomodar cada datagrama en una
trama (del nivel de enlace).
• Cada tecnología de nivel de enlace tiene un valor máximo
de paquete que puede aceptar, Ej.:
– Ethernet: 1500 bytes (DIX), 1492 (LLC-SNAP).
– Token Ring: 4440 bytes (4 Mb/s, THT 8 ms).
• Este valor máximo es la MTU (Maximum Transfer Unit).
• Si el datagrama no cabe se ha de fragmentar. Ej: datagrama
de 4000 bytes creado en red Token Ring que pasa a
Ethernet. El router ha de fragmentar
• A veces el host ha de fragmentar de entrada pues genera
datagramas demasiado grandes, ej: NFS construye
datagramas de 8 KB, incluso en Ethernet
Redes 3-71
MTU de algunos medios a nivel de enlace
Nivel de enlace
MTU (bytes)
PPP normal
1500
PPP bajo retardo
296
X.25
1600 (RFC 1356)
Frame Relay
1600 (normalmente)
Ethernet DIX
1500
Ethernet LLC-SNAP
1492
Token Ring 4 Mb/s
4440 (THT 8ms)
Classical IP over ATM
9180
Redes 3-72
Fragmentación múltiple
Token
Ring
E-net
DIX
PPP Bajo
Retardo
Cab.
Cab.
ABCDEF GHIJKL MNOP
ABCDEF
Cab.
M
Cab.
Cab.
Redes 3-73
GHIJKL
N
Cab.
Cab.
O
MNOP
Cab.
P
Fragmentación en IP
• Los fragmentos reciben la misma cabecera que el
datagrama original salvo por los campos ‘MF’ y
‘Desplazamiento del Fragmento’.
• Los fragmentos de un mismo datagrama se identifican por
el campo ‘Identificación’.
• Todos los fragmentos, menos el último, tienen a 1 el bit
MF (More Fragments).
• La unidad básica de fragmentación es 8 bytes. Los datos se
reparten en tantos fragmentos como haga falta, todos
múltiplos de 8 bytes (salvo quizá el último).
• Toda red debe aceptar un MTU de al menos 68 bytes. El
mínimo recomendado es de 576 bytes.
Redes 3-74
Ejemplo de fragmentación múltiple
Id
Token
Ring
E-net
DIX
Datagrama
Original
Long DF MF
Desplaz. Datos
XXX 4020 0
0
0
ABCDEF GHIJKL
MNOP
Fragmento 1 XXX 1500 0
1
0
ABCDEF
Fragmento 2 XXX 1500 0
1
185
GHIJKL
Fragmento 3 XXX 1060 0
0
370
MNOP
Fragm. 3a
PPP
Fragm. 3b
Bajo
Retardo Fragm. 3c
XXX 292
0
1
370
M
XXX 292
0
1
404
N
XXX 292
0
1
438
O
Fragm. 3d
XXX 244
0
0
472
P
Los bytes se cuentan en grupos de 8 bytes
Redes 3-75
Bit DF (Don’t Fragment)
• Indica que ese datagrama no se debe
fragmentar. Ej.: ping –f (windows).
• Se usa:
– Cuando un host no está capacitado para
reensamblar (ej.: estaciones ‘diskless’).
– En la técnica de descubrimiento de la MTU del
trayecto o ‘Path MTU discovery’.
Redes 3-76
Funcionamiento del ‘Path MTU discovery’
1: A envía a B un paquete
de 4020 bytes con DF=1.
Ethernet
B
A
1060 DF 1500 DF 4020
1500DF
DF
Token
Ring
3: A fragmenta la información
y a partir de ahora no mandará
a B paquetes de más de 1500
bytes. Sigue usando el bit DF.
X
Max 1500
2: X descarta el paquete y responde a
A con un ICMP ‘destino inaccesible’
indicando que si hubiera sido de 1500
o menos habría pasado.
Paquete normal
Mensaje ICMP
Redes 3-77
Preguntas sobre fragmentación
Cuando se emite un datagrama IP, ¿se ha de marcar
siempre el campo Identificación, o solo cuando el
datagrama se vaya a fragmentar?
En caso de fragmentación las opciones de la cabecera
IP (record route, timestamp, strict source route y loose
source route), ¿han de copiarse en todos los fragmentos
o solo en uno?
¿Cual es el tamaño mínimo posible de MTU en una
red para que puedan pasar por ella datagramas IPv4?
Redes 3-78
Preguntas sobre fragmentación
Si un fragmento se pierde el host receptor no podrá
reensamblar el datagrama original; ¿cuanto tiempo
esperará el host antes de considerar que se ha perdido
y descartar los demás fragmentos?
Un datagrama de 4020 bytes pasa de una red Token Ring con
THT 8 ms (MTU 4400) a una Ethernet (MTU 1500) y
después pasa por un enlace PPP con bajo retardo (MTU 296).
Si ese mismo datagrama pasara directamente de la red Token
Ring al enlace PPP (sin pasar por la red Ethernet) ¿habría
alguna diferencia en la forma como se produce la
fragmentación?
Redes 3-79
Sumario
•
•
•
•
•
•
•
•
Generalidades
El Datagrama IP. Estructura de la cabecera
Direcciones de red. Enrutamiento básico
Subredes y superredes. Máscaras
Protocolos de control
Fragmentación
Protocolos de routing
IPv6
Redes 3-80
Protocolos de Routing
•
•
•
•
Protocolos de routing dentro de un AS
Concepto de Sistema Autónomo (AS)
Protocolos de routing entre ASes
Arquitectura de Internet y puntos neutros de
interconexión
Redes 3-81
Protocolos de routing
• Vector distancia
– RIP
– IGRP y EIGRP
– BGP (entre Sistemas Autónomos)
• Estado del enlace
– IS-IS
– OSPF
Redes 3-82
RIP (Routing Information Protocol)
• Sufre los problemas típicos del vector distancia (cuenta a
infinito)
• Solo útil en redes pequeñas (5-10 routers)
• Métrica basada en número de saltos únicamente. Máximo
15 saltos
• La información se intercambia cada 30 segundos. Los
routers tienden a sincronizarse y la red se bloquea cuando
ocurre el intercambio.
• RIPv1 no soporta subredes ni máscaras de tamaño variable
(sí en RIPv2)
• No permite usar múltiples rutas simultáneamente
• Disponible en máquinas UNIX
Redes 3-83
IGRP (Interior Gateway Routing
Protocol) y EIGRP (Enhanced IGRP)
• Protocolos propietarios de Cisco
• Resuelven muchos de los problemas de RIP
– Métrica sofisticada
– Uso de múltiples caminos
• Mejoras de EIGRP sobre IGRP
– Soporta subredes
– Solo transmite modificaciones
• Incluyen soporte multiprotocolo
• Se utilizan en muchas redes (ej. UV)
Redes 3-84
Métrica típica de IGRP
‘Distancia’ = [k1 * bw + (k2 * bw) / (256 – carga) + k3 * retardo]
Donde:
bw = 2,56*1012 / (ancho de banda en bits por seg.)
carga = 255 * (tráfico real)/ (ancho de banda)
retardo = (retardo en milisegundos)/10
• La distancia aumenta con la carga y el retardo, disminuye con
el ancho de banda.
• Mediante otra fórmula más compleja se puede incluir también
la fiabilidad
Redes 3-85
OSPF (Open Shortest Path First)
• Desarrollado por el IETF entre 1988-1990
• Estado del enlace, algoritmo de Dijkstra
• Dos niveles jerárquicos (áreas):
– Area 0 o backbone (obligatoria)
– Areas adicionales (opcionales)
• Resuelve los problemas de RIP:
– Rutas de red, subred y host (máscaras de tamaño
variable)
– Métricas complejas
– Múltiples rutas
• Las rutas elegidas pueden no ser simétricas.
Redes 3-86
• Clases de routers en OSPF:
– Routers backbone: los que se encuentran en el área 0
– Routers internos: pertenecen únicamente a un área
– Routers frontera de área: los que conectan dos o mas
áreas (una de ellas necesariamente el backbone)
– Routers frontera de AS: los que conectan con otros
ASes. Pueden estar en el backbone o en cualquier otra
área
• Tipos de rutas en OSPF:
– Intra-área: las determina directamente el router
– Inter-área: se resuelven en tres fases:
• Ruta hacia el router backbone en el área
• Ruta hacia el área de destino en el backbone
• Ruta hacia el router en el área de destino
– Inter-AS: se envían al router frontera de AS más
próximo (empleando alguna de las dos anteriores).
Redes 3-87
Funcionamiento de OSPF
Router
Backbone
Area 0
(Backbone)
B
A
Router
Frontera de Area
C
E
D
Area 1
Area 2
F
G
Router Interno
Ruta intra-área: D-G-H
Ruta inter-área: F-C,C-A-D,D-G-H
Ruta inter-AS: A-D,D-G-H, H-...
Redes 3-88
H
A otros
ASes
Router Frontera
de Sistema Autónomo
Router designado en OSPF
Si hay varios routers en una red multiacceso (LAN, X.25, FR o ATM) uno de
ellos actúa como designado y es el único que intercambia información con los
demás:
A
B
C
D
E
A
A
E
B
E
D
B
C
D
Sin router designado (RIP)
C
Con router designado (OSPF)
Redes 3-89
IS-IS
(Intermediate System- Intermediate System)
• Intermediate-System significa router en ‘ISOese’
(host es ES, End System)
• Muy similar a OSPF, pero no es estándar Internet.
Es estándar OSI
• Ocho niveles jerárquicos posibles
• Soporte Multiprotocolo (routing integrado). OSPF
no lo tiene.
• Es el protocolo habitual en las grandes redes
(ISPs). Se utiliza en RedIRIS, por ejemplo.
Redes 3-90
Protocolos de routing de Internet
Protocolo Algoritmo Subredes
Métrica
Notifica
compleja Actualiz.
Niveles
Estándar
jerárquicos
RIPv1
Vector
Distancia
NO
NO
NO
NO (1)
SI
RIPv2
Vector
Distancia
SI
NO
NO
NO (1)
SI
IGRP
Vector
Distancia
NO
SI
NO
NO (1)
NO
EIGRP
Vector
Distancia
SI
SI
SI
NO (1)
NO
OSPF
Estado
Enlace
SI
SI
SI
2
SI
IS-IS
Estado
Enlace
SI
SI
SI
8
SI
Redes 3-91
Sistema Autónomo
• Un Sistema Autónomo (AS) está formado por un conjunto
de routers que tienen:
– Un protocolo de routing común
– Una gestión común
• Normalmente cada proveedor u operador tiene al menos un
sistema autónomo (a veces varios).
• También las grandes organizaciones (las que están
conectadas a más de un proveedor).
• El AS se identifica por un número de 16 bits. Los números
de AS los asignan los RIR (Registros Regionales).
• Los valores del 64512 al 65535 están reservados para uso
privado (RFC 1930). Equivalente a las direcciones privadas
• Ejemplos de AS: RedIRIS: 766. Univ. Valencia: 65432
Redes 3-92
Protocolo de routing externo (entre ASes):
BGP (Border Gateway Protocol)
• Necesario incluir factores ‘políticos’ en el cálculo
de rutas entre ASes. Otros protocolos.
• Hasta 1990 se usaba EGP (Exterior Gateway
Protocol).
• En 1989 se desarrolló BGP. Hoy se usa la versión
4 (BGP-4 incluye soporte de CIDR)
• Usado por prácticamente todos los proveedores de
Internet en la comunicación de rutas entre ASes.
Redes 3-93
BGP (Border Gateway Protocol)
• Algoritmo de vector distancia modificado: además
de la interfaz y el costo se incluye la ruta completa
en cada caso.
• El router descarta las rutas que pasan por él
mismo. Así evita el problema de la cuenta a
infinito.
• La métrica suele ser la más simple posible:
número de saltos.
• Permite introducir restricciones o reglas
‘políticas’. Una ruta que viola estas reglas recibe
una distancia infinito.
Redes 3-94
Red con BGP
ISP U
AS 2
AS 1
A
AS 3
i
B
C
j
Tr
ISP W
AS 5
E
ISP X
AS 6
AS 4
m
D
k
AS 7
G
F
ISP V
Ruta óptima de C a H.
Información recibida por
C de sus vecinos:
Int. Dist.
ISP Y
AS 8
H
Tr
ISP Z
AS 9
Ruta óptima
I
Ruta
i
3
BAEH
j
4
CGIH
k
2
GIH
m
4
CGIH
Rutas descartadas
EL AS 6 intercambia tráfico con AS 3 y AS 8, pero no acepta
tráfico de tránsito. Para ello F oculta su conexión con C cuando
se anuncia a H y su conexión con H cuando se anuncia a C
Redes 3-95
Organización conectada a dos ISPs
En caso de fallo de un proveedor
los computadores que salen por
él quedan sin servicio
Los computadores de la
organización X se han de configurar
con una IP de Y o de Z
A 0.0.0.0/0 por Y
A 0.0.0.0/0 por Z
A 201.201.201.0/24 por α
A 202.202.202.0/24 por β
α
Organización X
AS 147
β
AS 504
Internet
Proveedor Y
Proveedor Z
Redes 3-96
Organización ‘multihomed’
Con un AS propio la
organización X puede elegir
la ruta óptima en cada
momento para cada destino
En caso de fallo de un
proveedor el tráfico se
reencamina de forma
automática
AS 812
A
B
Las direcciones son de X,
no pertenencen a Y ni a Z
Organización X
AS 147
AS 504
Internet
Proveedor Y
Proveedor Z
Redes 3-97
Redes 3-98
(UV)
65432
Redes 3-99
Modelo jerárquico de Internet
Proveedor
ISP de
tránsito
ISP de
tránsito
ISP de
tránsito
Cliente
ISP
nacional
ISP
nacional
ISP
regional
ISP
local
ISP
regional
ISP
local
ISP
nacional
ISP
nacional
ISP
regional
ISP
local
ISP
regional
ISP
local
Redes 3-100
ISP
local
ISP
regional
ISP
local
Intercambio de tráfico entre ISPs en otro país
Telefónica
BT
Washington
La interconexión en otro país supone un
uso innecesario de enlaces internacionales
Redes 3-101
Puntos neutros de interconexión
• Los puntos de interconexión (o puntos neutros)
permiten el fácil intercambio de tráfico entre ISPs.
• También se llaman CIX (Commercial Internet
Exchange)
• El hecho de que dos ISPs estén conectados al
mismo CIX no implica necesariamente que
intercambien tráfico. Algunos CIX requieren que
cada ISP establezca sus propios acuerdos de
‘peering’
Redes 3-102
Interconexiones y relaciones en Internet
ISP
ISP
Exchange
Red IP cliente
Exchange
ISP
Exchange
ISP
ISP
Red IP cliente
Red IP cliente
ISP
Exchange
Red IP cliente
Red IP cliente
Proveedor
Servicio
minorista
Clientes dialup
Cliente
Redes 3-103
Proveedor
Servicio al
por mayor
Cliente
Peer
Acuedo de
Peering
Peer
Puntos neutros de interconexión en España
Nombre
Ubicación
Creación URL
Proveedores
Espanix
Madrid
2/1997
www.espanix.net
29
Catnix
Barcelona
6/1999
www.catnix.net
10
Galnix
Santiago de 7/2002
Compostela
www.galnix.net
6
NAP
Alcobendas 9/2002
www.napmadrid.com ?
Mad-IX
Madrid
3/2003
www.mad-ix.net
7
Euskonix Bilbao
2003?
?
?
Redes 3-104
Esquema de GALNIX
Redes 3-105
Acuerdos de peering en ESPANIX
Redes 3-106
Sumario
•
•
•
•
•
•
•
•
Generalidades
El Datagrama IP. Estructura de la cabecera
Direcciones de red. Enrutamiento básico
Subredes y superredes. Máscaras
Protocolos de control
Fragmentación
Protocolos de routing
IPv6
Redes 3-107
Protocolo IPv6
• Desarrollado fundamentalmente para
resolver el problema de escasez de
direcciones de IPv4
• De paso se incorporaron mejoras en
seguridad, eficiencia, calidad de servicio,
tráfico multicast, etc.
• Especificado en RFC 1883 (12/1995),
modificado (campo DS) en RFC 2460
(12/1998)
Redes 3-108
Objetivos de IPv6
• Direcciones: Pasa a direcciones de 128 bits.
• Eficiencia: Simplifica cabeceras. Omite checksum.
Estructura jerárquica, reduce tablas de routing.
• Seguridad: Incorpora mecanismos de privacidad y
validación mediante criptografía
• Calidad de Servicio: Previsto soporte de tráfico en tiempo
real.
• Multicast: Mejora soporte.
• Sencillez: posibilidad de autoconfiguración de equipos
• Movilidad: Permite movilidad manteniendo dirección.
• Evolución: Contempla mecanismo para futuras opciones.
• Compatibilidad: puede coexistir con IPv4
Redes 3-109
Principales novedades de IPv6
• Autoconfiguración y movilidad: el host asigna los 8
últimos bytes (dir. EUI-64) y toma los 8 primeros
del router.
• Posibilidad de envíos unicast, multicast y anycast
• Eficiencia (se suprime el checksum)
• Opciones encadenadas: el campo de opciones se
reemplaza por el de Siguiente cabecera; esto
simplifica el proceso en cada router y da un
mecanismo de extensión de opciones.
• Fragmentación en ruta: prohibida. Todos los nodos
han de soportar MTU mínima de 1280 bytes.
Redes 3-110
Versión
DS
Longitud de carga útil
Etiqueta de flujo
Sig. Cabecera
Límite saltos
Dirección de origen
(16 bytes)
40 bytes
Dirección de destino
(16 bytes)
Cabecera IPv6
Version Lon.Cab.
DS
Identificación
Tiempo de vida
Longitud total
XDM
Desplazamiento
F F
fragmento
Protocolo
Checksum
Dirección de origen
Dirección de destino
Opciones
Cabecera IPv4
Redes 3-111
20 bytes
Autoconfiguración en IPv6
• En la autoconfiguración el host construye su
propia dirección a partir de dos partes:
– La parte red (8 bytes) que le indica el router
– La parte host (8 bytes) es su dirección MAC extendida
o EUI-64 (Extended Unique Identifier). La crea a partir
de su propia MAC de 6 bytes.
• Si el host no tiene MAC se inventa un
identificador al azar (con suerte no coincidirá con
ningún otro de la red).
• También es posible asignar manualmente una
dirección cualquiera al host
Redes 3-112
Conversión de EUI-48 a EUI-64
3
5
OUI
Formato EUI-64 (IEEE):
Equipo
Conversión EUI-48 → EUI-64 para IPv6:
xxxxxx00
xxxxxx10
cd
cd
ef
ef
0xFF
gh
ij
0xFE
gh
kl
ij
Bit I/G (Individual/Grupo) 0/1
Bit G/L (Global/Local) 0/1. (Este bit se cambia al hacer la conversión)
Redes 3-113
kl
Autoconfiguración en IPv6
Router IPv6
2: Respuesta (unicast):
El prefijo es
2001:720:1014:2
1: Mensaje (multicast a
todos los routers IPv6):
¿Me podeis decir el
prefijo de esta red?
Prefijo red: 2001:0720:1014:0002
2
1
Host IPv6
MAC: 0008:0267:5cca
EUI-64: 0208:02ff:fe67:5cca
IPv6: ??
3: Entonces mi dirección IPv6 debe ser
2001:720:1014:2:208:2ff:fe67:5cca
Redes 3-114
Direcciones IPv6
• Inicialmente propuestas de 8, 16 y 20 bytes
• 8 bytes: suficiente, pero no habría permitido
autoconfiguración con dirección MAC
• 20 bytes: formato OSI (protocolo CLNP).
Impopular por ser OSI
• 16 bytes: fue la solución aceptada
Redes 3-115
Direcciones IPv6
• Dirección IPv6 en decimal:
128.0.0.0.0.0.0.0.1.35.69.103.137.171.205.239
• La misma en hexadecimal:
8000:0000:0000:0000:0123:4567:89AB:CDEF
• Los ceros a la izquierda pueden omitirse; si uno o más
grupos son todo cero se puede abreviar con dobles dos
puntos:
8000::123:4567:89AB:CDEF
• Para direcciones IPv4 se puede usar la notación decimal
con puntos simples:
::147.156.11.11
Redes 3-116
Clases de direcciones IPv6
(RFC 2373, 7/1998)
Prefijo (binario)
Uso
0000 0000
Reservado (incluye IPv4)
0000 0001
No asignado
0000 001
Direcciones OSI NSAP
0000 010
Direcciones IPX de Novell Netware
0000 011, 0000 1, 0001
No asignado
001
Direcciones globales unicast agregables
010, 011, 100, 101
No asignado
110, 1110, 1111 0, 1111 10
No asignado
1111 110, 1111 1110 0
No asignado
1111 1110 10
Direcciones privadas para enlaces
1111 1110 11
Direcciones privadas
1111 1111
Direcciones multicast
Redes 3-117
Direcciones unicast agregables en IPv6
Formato estándar
3
13
8
24
16
64
FP
TLA
Res
NLA
SLA
Interface ID
Toplogía de
organización
Interfaz
Toplogía pública
Parte red
Parte host
Formato RIPE
3
13
FP
TLA
13
6
Sub TLA Res
13
16
64
NLA
SLA
Interface ID
Toplogía de
organización
Interfaz
Toplogía pública
Parte red
RIPE
16 bits
(2001)
RedIRIS
19 bits
(0720)
Parte host
UV
13 bits
(1014)
Interno
16 bits
Redes 3-118
FP: Format Prefix (siempre 001)
TLA: Top Level Agregator
NLA: NExt Level Agregator
SLA: Site level Agregator
Opciones en IPv6
Las opciones se expresan como cabeceras adicionales encadenadas
Cabecera IPv6
Siguiente Cab. = TCP
Cabecera TCP
+ Datos
Cabecera IPv6
Siguiente Cab.
= Routing
Cabecera Routing
Siguiente Cab. = TCP
Cabecera TCP
+ Datos
Cabecera IPv6
Siguiente Cab.
= Routing
Cabecera Routing
Siguiente Cab.
= Fragment.
Cabecera Fragment.
Siguiente Cab. = TCP
Redes 3-119
Fragmento de
Cab. TCP + Datos
Situación actual de IPv6
• Red experimental a nivel mundial (6Bone) desde
1995 mediante túneles.
• Las principales redes académicas del mundo
participan en 6Bone.
• Decepción respecto a las expectativas que había en
1995-96. La mayoría de las mejoras de IPv6 se
han incorporado por un proceso evolutivo en IPv4
• Fabricantes e ISPs han mostrado poco (o nulo)
interés por IPv6.
Redes 3-120
Mejoras recientes en IPv4
(o porqué no ha tenido más éxito IPv6)
• Direcciones: NAT (Network Address Translation),
Proxies, Cortafuegos, direcciones privadas (RFC 1918).
• Reducción tablas de routing: CIDR (RFC 1817, 8/1995)
• Seguridad: IPSEC (RFC 2410, 11/1998).
• Calidad de Servicio: Intserv (RFC 1633, 6/1994) y
Diffserv (RFC 2475, 12/1998)
• Multicast: ámbito administrativo: RFC2365 (7/1998)
• Movilidad: DHCP (RFC 1534) y soluciones propietarias
• Autoconfiguración: DHCP
Redes 3-121
Agotamiento del espacio de direcciones IPv4
(predicciones más recientes)
232
Redes 3-122
Ejercicios
Redes 3-123
Ejercicio 2
• Tres routers unidos por tres líneas de 64
Kb/s
• Discutir diferencia entre routing dinámico o
estático desde el punto de vista de:
– Fiabilidad
– Eficiencia
Redes 3-124
Ejercicio 2
A
64 Kb/s
64 Kb/s
64 Kb/s
B
C
•Fiabilidad: Con Routing dinámico en caso de fallo de una línea el
tráfico se reencamina por la ruta alternativa.
•Eficiencia: Routing dinámico permite repartir tráfico entre varios
caminos posibles (no con RIP)
Redes 3-125
Ejercicio 3
P: Un datagrama con la opción source routing
se fragmenta. ¿Deberá copiarse esta opción
en todos los fragmentos o solo en el
primero?
R: Para que todos los fragmentos sigan la
misma ruta la opción source routing ha
de copiarse en todos ellos.
Redes 3-126
Ejercicio 4
P: En IPv6 se modifica de forma sustancial la
cabecera del datagrama debido al aumento de
longitud de las direcciones (de 32 a 128 bits).
¿Como afecta esto a los puentes transparentes? ¿Y
a los puentes con encaminamiento desde el
origen?
R: De ninguna forma. Los puentes solo manejan
direcciones MAC (que no cambian en IPv6). Desde
el punto de vista de los puentes la cabecera IP
forma parte de los datos.
Redes 3-127
Ejercicio 5
P: Diga cuales de los siguientes protocolos permiten
la asignación dinámica de direcciones:
BOOTP
DHCP
RARP
ARP
PPP
SLIP
R: DHCP y PPP
Redes 3-128
IATA
193.145.246.0/24
Ejercicio 8
147.156.198.0-199.255
147.156.15.9
192.168.1.2/30
Balanceo de tráfico
147.156.0.0-127.255
192.168.1.6/30
192.168.1.5/30
192.168.1.1/30
E0
S0
147.156.1.11/17
S1
147.156.147.129/27
E1
147.156.147.128-159
A 130.206.211.174/32 por 147.156.147.130
A 147.156.198.0/23 por 192.168.1.2
A 147.156.198.0/23 por 192.168.1.6
A 193.145.246.0/24 por 147.156.15.9
A 150.208.0.0/16 por 130.206.211.6
A 0.0.0.0/0 por 130.206.211.1
A 127.0.0.1/32 por Null0
S3
S2
130.206.211.5/30
130.206.211.2/30
130.206.211. 1/30
147.156.147.130
Internet
130.206.211. 6/30
130.206.211.174
Redes 3-129
UJI
150.208.0.0/16
Ejercicio 9
• Suprimimos ruta por defecto.
• Enviamos datagrama de 147.156.147.132 a
138.247.12.32. Que sucede?
R: El router descarta el datagrama y devuelve ‘ICMP
Destination Unreachable’ al emisor
• Ahora enviamos datagrama de 138.247.12.32 a
147.156.147.132. Que sucede?
R: El datagrama llega correctamente
Redes 3-130
Ejercicio 11
195.100.1.0-3
194.125.1.0-63
Dirección de host inválida
(Broadcast de la subred)
194.125.1.63: ---.----.---.00111111
Máscara: 255.255.255.11000000
E0
194.125.1.63/26
195.0.0.195/25
E1
S0
195.100.1.2/30
S1
197.160.1.1/30
197.160.1.0-3
195.0.0.128-255
Dirección de red inválida
(parte host ≠ 0)
Agregación de
direcciones (CIDR)
A 157.34.33.0/32 por 195.0.0.199
A 160.87.34.0/21 por 195.100.1.1
A 198.0.0.0/15 por 197.160.1.2
A 0.0.0.0/0 por 195.100.1.1
160.87.34.0: 10100000.01010111.00100010.00000000
Máscara: 11111111.11111111.11111000.00000000
Redes 3-131
Internet
Ejercicio 12
100
ord.
256 Kb/s
Madrid
25
ord.
50
ord.
128 Kb/s
128 Kb/s
Barcelona
128 Kb/s
Red 194.100.100.0/24
20
ord.
Sevilla
Redes 3-132
Bilbao
Ejercicio 12
Reparto de las direcciones (subnet-zero)
Oficina
Subred
Máscara
Rango
Direcc.
útiles
Madrid
194.100.100.0/25
255.255.255.128
194.100.100.0-127
126
Barcelona 194.100.100.128/26 255.255.255.192 194.100.100.128-191
62
Bilbao
194.100.100.192/27 255.255.255.224 194.100.100.192-223
30
Sevilla
194.100.100.224/27 255.255.255.224 194.100.100.224-255
30
Redes 3-133
Internet
Ejercicio 12
Red 194.100.100.128/26
192.168.1.1/30
194.100.100.1/25
Red 194.100.100.192/27
192.168.1.2/30
Ma
Ba
192.168.2.1/30
Bi
192.168.2.2/30
Red 194.100.100.0/25
192.168.3.1/30
A 194.100.100.128/26 por 192.168.2.2
192.168.3.2/30
A 194.100.100.192/27 por 192.168.2.2
A 194.100.100.224/27 por 192.168.3.2
Se
A 0.0.0.0/0 por 192.168.1.1
A 127.0.0.1/32 por Null0
Red 194.100.100.224/27
Redes 3-134
Ejercicio 13
• Empresa con una LAN y dos redes IP:
– 199.199.199.0/24, Proveedor X, lento
– 200.200.200.0/24, Proveedor Y, rápido
• Se quiere conectar unos computadores a
través del proveedor X y otros a través del
proveedor Y
• Estudiar posibilidad de utilizar uno o dos
routers
Redes 3-135
A 199.199.199.0/24 por 192.168.1.5
Ejercicio 13
A 200.200.200.0/24 por Internet
Solución con un router
192.168.1.6/30
192.168.1.5/30
Proveedor X
199.199.199.1/24
200.200.200.1/24
Red 199.199.199.0/24
Rtr 199.199.199.1
Internet
192.168.2.5/30
192.168.2.6/30
A 0.0.0.0/0 por 192.168.1.6
A 0.0.0.0/0 por 192.168.2.6
Proveedor Y
Red 200.200.200.0/24
Rtr 200.200.200.1
Reparto de tráfico entre proveedores
Posibilidad de caminos asimétricos
Posibilidad de rechazo de datagramas
Redes 3-136
A 200.200.200.0/24 por 192.168.2.5
A 199.199.199.0 por Internet
Ejercicio 13
A 199.199.199.0/24 por 192.168.1.5
Solución con dos routers
199.199.199.1/24
200.200.200.2/24
Red 199.199.199.0/24
Rtr 199.199.199.1
A 200.200.200.0/24 por Internet
192.168.1.5/30
Proveedor X
A 0.0.0.0/0 por 192.168.1.6
192.168.1.6/30
Internet
200.200.200.1/24
199.199.199.2/24
192.168.2.5/30
192.168.2.6/30
Proveedor Y
Red 200.200.200.0/24
Rtr 200.200.200.1
A 0.0.0.0/0 por 192.168.2.6
A 200.200.200.0/24 por 192.168.2.5
A 199.199.199.0/24 por Internet
Redes 3-137
Problema examen junio 2000
Indique todas las tramas ethernet que genera el comando ping.
Todos los equipos se acaban de encender.
Ping 130.206.220.5
IP:130.206.212.7/24
Rtr: 130.206.212.1
Red A
Red B
Red C
IP:130.206.212.1/24
IP: 130.206.220.5/24
Rtr: 130.206.220.1
Switch LAN
IP:130.206.220.1/24
Red D
Red F
Red E
Redes 3-138
Solución Problema examen junio 2000
Ping 130.206.220.5
IP:130.206.212.7/24
Rtr: 130.206.212.1
A
Red A
Red B
MAC
orig.
MAC
dest.
Ethertype
Mensaje
A
FF
ARP (806)
ARP Req. ¿quién es 130.206.212.1?
B
A
ARP (806)
ARP Resp. 130.206.212.1 es B
A
B
IP (800)
ICM ECHO Req. Para 130.206.220.5
C
FF
ARP (806)
ARP Req. ¿quién es 130.206.220.5?
D
C
ARP (806)
ARP Resp. 130.206.220.5 es D
C
D
IP (800)
ICMP ECHO Req. para 130.206.220.5
D
C
IP (800)
ICMP ECHO Reply para 130.206.212.7
B
A
IP (800)
ICMP ECHO Reply para 130.206.212.7
Red C
IP:130.206.212.1/24
D
B
C
IP: 130.206.220.5/24
Rtr: 130.206.220.1
Switch LAN
IP:130.206.220.1/24
Red D
Red F
Red E
Redes 3-139
Solución Problema examen junio 2000: tramas totales
Suceso
Trama
Red
Emitida por
Recibida por
Suceso
Trama
Red
Emitida por
Recibida por
1
1
B
A
Broadcast
10
5
F
D
Sw LAN
2.1
1
A
Sw LAN
Broadcast
11
5
E
Sw LAN
Sw LAN
2.2
1
C
Sw LAN
Broadcast
12
5
D
Sw LAN
C
3
2
C
B
Sw LAN
13
6
D
C
Sw LAN
4
2
B
Sw LAN
A
14
6
E
Sw LAN
Sw LAN
5
3
B
A
Sw LAN
15
6
F
Sw LAN
D
6
3
C
Sw LAN
B
16
7
F
D
Sw LAN
7
4
D
C
Broadcast
17
7
E
Sw LAN
Sw LAN
8
4
E
Sw LAN
Broadcast
18
7
D
Sw LAN
C
9
4
F
Sw LAN
Broadcast
19
8
C
B
Sw LAN
20
8
B
Sw LAN
A
Ping 130.206.220.5
A
IP:130.206.212.7/24
Rtr: 130.206.212.1
Red A
Red B
Red C
IP:130.206.212.1/24
D
B
C
IP: 130.206.220.5/24
Rtr: 130.206.220.1
Switch LAN
IP:130.206.220.1/24
Red D
Red E
Redes 3-140
Red F
Problema examen septiembre 2000
Chicago
Madrid
T1
Resto tráfico
(X-Z,X-W,Y-Z)
X
Z
193.1.1.130
193.1.1.2
A
B
W
Y
Solo tráfico VoIP
(Y-W)
193.1.1.66
C
193.1.1.194
128 Kb/s
D
Aplicación
Subred
Aplicación
Subred
Datos normales
193.1.1.128/26
Datos normales
193.1.1.0/26
Voz sobre IP
193.1.1.192/26
Voz sobre IP
193.1.1.64/26
Redes 3-141
Solución problema examen septiembre 2000
Chicago
T1
192.168.1.1/30
192.168.1.2/30
193.1.1.1/26
193.1.1.67/26
193.1.1.129/26
193.1.1.195/26
X
Madrid
193.1.1.130/26
Rtr: 193.1.1.129
Z
193.1.1.2/26
Rtr: 193.1.1.1
A
A 193.1.1.0/25 por 192.168.1.2
B
A 193.1.1.128/25 por 192.168.1.1
W
Y
A 193.1.1.64/26 por 192.168.1.6
A 193.1.1.0/26 por 193.1.1.129
A 193.1.1.192/26 por 192.168.1.5
A 193.1.1.128/26 por 193.1.1.1
C
193.1.1.194/26
Rtr: 193.1.1.193
128 Kb/s
193.1.1.66/26
Rtr: 193.1.1.65
D
192.168.1.5/30
193.1.1.193/26
193.1.1.131/26
192.168.1.6/30
193.1.1.65/26
193.1.1.3/26
Aplicación
Subred
Aplicación
Subred
Datos normales
193.1.1.128/26
Datos normales
193.1.1.0/26
Voz sobre IP
193.1.1.192/26
Voz sobre IP
193.1.1.64/26
Redes 3-142
Problema examen septiembre 2000: solución alternativa
Chicago
T1
192.168.1.1/30
192.168.1.2/30
Madrid
Z
X
193.1.1.129/25
193.1.1.1/25
193.1.1.130/25
Rtr: 193.1.1.129
193.1.1.2/25
Rtr: 193.1.1.1
A
A 193.1.1.0/25 por 192.168.1.2
B
A 193.1.1.128/25 por 192.168.1.1
W
Y
A 193.1.1.64/26 por 192.168.1.6 A 193.1.1.192/26 por 192.168.1.5
A 193.1.1.0/26 por 193.1.1.129
A 193.1.1.128/26 por 193.1.1.1
C
193.1.1.194/25
Rtr: 193.1.1.193
128 Kb/s
193.1.1.66/25
Rtr: 193.1.1.65
D
192.168.1.5/30
193.1.1.193/25
192.168.1.6/30
193.1.1.65/25
Aplicación
Subred
Aplicación
Subred
Datos normales
193.1.1.128/26
Datos normales
193.1.1.0/26
Voz sobre IP
193.1.1.192/26
Voz sobre IP
193.1.1.64/26
Redes 3-143
Problema examen junio 2001
Enlace LAN inalámbrico
X
A
Y
Z
B
C
Internet
Oficina Vieja
Oficina Nueva
Datos:
Red 195.123.0.0
Conexión a Internet: 192.169.15.6/30
Se pide:
Realizar la asignación de direcciones
Detallar la configuración de los routers (X, Y y Z) y de los hosts (A, B y C)
¿Cuántas tramas MAC atraviesan el radioenlace si ping de A a B?
¿cuántas si ping de A a C?
¿Que pasa si suprimimos el router X o el Y?
Redes 3-144
Solución problema examen junio 2001
Enlace LAN inalámbrico
192.168.0.2/24
192.168.0.1/24
A 0.0.0.0/0 por 192.168.0.1
X
A 195.123.0.128/25 por 192.168.0.2
A 0.0.0.0/0 por 195.123.0.2
195.123.0.1/25
195.123.0.2/25
195.123.0.129/25
A
Y
B
Z
192.169.15.6/30
192.169.15.5/30
195.123.0.130/25 195.123.0.131/25
GW 195.123.0.129 GW 195.123.0.129
Internet
Oficina Nueva
195.123.0.128/25
C
195.123.0.3/25
GW 195.123.0.1
A 195.123.0.128/25 por 195.123.0.1
A 0.0.0.0/0 por 192.169.15.5
Oficina Vieja
195.123.0.0/25
Ping de A a B no genera ningún tráfico en radioenlace, es filtrado por router X
Ping de A a C genera cuatro tramas en radioenlace, dos ARP y dos ICMP
Si suprimimos X o Y el broadcast/multicast de la oficina nueva o vieja inunda el radioenlace
Redes 3-145
Problema 1 examen septiembre 2001
B
A
C
D
Se pide:
Diseñar plan de direcciones para todas las LAN y las WAN
Indicar interfaces y rutas en A, B, C y D (routing estático)
Calcular tráfico relativo para cada enlace WAN
Intentar un reparto lo más homogéneo posible de tráfico entre los cuatro enlaces
Redes 3-146
Problema 1 examen septiembre 2001: solución 1
A 192.168.0.0/24 por 192.169.0.5
A 192.168.2.0/24 por 192.169.1.6
A 192.168.3.0/24 por 192.169.1.6
192.168.1.0/24
192.168.1.1/24
192.169.1.5/30
192.169.0.6/30
192.169.0.5/30
B
192.169.1.6/30
A 192.168.1.0/24 por 192.169.0.6
A 192.168.2.0/24 por 192.169.0.6
A 192.168.3.0/24 por 192.169.3.5
A 192.168.0.0/24 por 192.169.1.5
A 192.168.1.0/24 por 192.169.1.5
A 192.168.3.0/24 por 192.169.2.6
A
C
192.168.0.1/24
192.168.2.1/24
192.168.0.0/24
192.168.2.0/24
192.169.3.6/30
192.169.3.5/30
D
192.168.3.1/24
192.168.3.0/24
Tráfico A-C y C-A por B
Tráfico B-D y D-B por C
Redes 3-147
192.169.2.5/30
192.169.2.6/30
A 192.168.0.0/24 por 192.169.3.6
A 192.168.1.0/24 por 192.169.2.5
A 192.168.2.0/24 por 192.169.2.5
Problema 1 examen septiembre 2001: solución 2
A 192.168.0.0/24 por 192.169.0.5
A 192.168.2.0/24 por 192.169.1.6
A 192.168.3.0/24 por 192.169.1.6
192.168.1.0/24
192.168.1.1/24
192.169.1.5/30
192.169.0.6/30
192.169.0.5/30
B
192.169.1.6/30
A 192.168.1.0/24 por 192.169.0.6
A 192.168.2.0/24 por 192.169.0.6
A 192.168.3.0/24 por 192.169.3.5
A 192.168.0.0/24 por 192.169.2.6
A 192.168.1.0/24 por 192.169.1.5
A 192.168.3.0/24 por 192.169.2.6
A
C
192.168.0.1/24
192.168.2.1/24
192.168.0.0/24
192.168.2.0/24
192.169.3.6/30
192.169.3.5/30
D
192.168.3.1/24
192.168.3.0/24
Tráfico A-C por B
Tráfico B-D por C
Tráfico C-A por D
Tráfico D-B por A
Redes 3-148
192.169.2.5/30
192.169.2.6/30
A 192.168.0.0/24 por 192.169.3.6
A 192.168.1.0/24 por 192.169.3.6
A 192.168.2.0/24 por 192.169.2.5
Problema 1 examen septiembre 2001: solución 3
192.168.1.0/24
192.168.1.1/24
192.169.1.5/30
192.169.0.6/30
192.169.0.5/30
A 192.168.1.0/24 por 192.169.0.6
A 192.168.2.0/25 por 192.169.0.6
A 192.168.2.128/25 por 192.169.3.5
A 192.168.3.0/24 por 192.169.3.5
A 192.168.0.0/24 por 192.169.0.5
A 192.168.2.0/24 por 192.169.1.6
A 192.168.3.0/25 por 192.169.1.6
A 192.168.3.128/25 por 192.169.0.5
B
A
192.169.1.6/30
C
192.168.0.1/24
A 192.168.0.0/25 por 192.169.2.6
A 192.168.0.128/25 por 192.169.1.5
A 192.168.1.0/24 por 192.169.1.5
A 192.168.3.0/24 por 192.169.2.6
192.168.2.1/24
192.168.0.0/24
192.168.2.0/24
192.169.3.6/30
192.169.3.5/30
192.168.3.1/24
D
192.168.3.0/24
Tráfico A-C y C-A por B y D
Tráfico B-D y D-A por C y A
Reparto estático separando en subredes
Redes 3-149
192.169.2.5/30
192.169.2.6/30
A 192.168.0.0/24 por 192.169.3.6
A 192.168.1.0/25 por 192.169.3.6
A 192.168.1.128/25 por 192.169.2.5
A 192.168.2.0/24 por 192.169.2.5
Problema 1 examen septiembre 2001: solución 4
192.168.1.0/24
192.168.1.1/24
192.169.1.5/30
192.169.0.6/30
192.169.0.5/30
A 192.168.1.0/24 por 192.169.0.6
A 192.168.2.0/24 por 192.169.0.6
A 192.168.2.0/24 por 192.169.3.5
A 192.168.3.0/24 por 192.169.3.5
A 192.168.0.0/24 por 192.169.0.5
A 192.168.2.0/24 por 192.169.1.6
A 192.168.3.0/24 por 192.169.1.6
A 192.168.3.0/24 por 192.169.0.5
B
A
192.169.1.6/30
C
192.168.0.1/24
A 192.168.0.0/24 por 192.169.2.6
A 192.168.0.0/24 por 192.169.1.5
A 192.168.1.0/24 por 192.169.1.5
A 192.168.3.0/24 por 192.169.2.6
192.168.2.1/24
192.168.0.0/24
192.168.2.0/24
192.169.3.6/30
192.169.3.5/30
192.168.3.1/24
D
192.168.3.0/24
Tráfico A-C y C-A por B y D
Tráfico B-D y D-B por C y A
Reparto separando por paquetes en router
Redes 3-150
192.169.2.5/30
192.169.2.6/30
A 192.168.0.0/24 por 192.169.3.6
A 192.168.1.0/24 por 192.169.3.6
A 192.168.1.0/24 por 192.169.2.5
A 192.168.2.0/24 por 192.169.2.5
Problema 2 examen septiembre 2001
202.1.1.129/25
202.1.1.1/25
C
A
D
B
202.1.1.130/25
Rtr.: 202.1.1.129
202.1.1.2/25
Rtr.: 202.1.1.1
A ejecuta ‘ping 202.1.1.130’ y recibe una respuesta.
Describa la secuencia de tramas Ethernet producidas y su contenido
MAC Or.
MAC Des.
LAN Orig.
Pasa puente
Ethertype
Mensaje
AA
FF
X
SI
ARP
ARP Request ¿quién es 202.1.1.1
CC
AA
X
NO
ARP
ARP Response: es CC
AA
CC
X
NO
IP
ICMP ECHO REQUEST para 202.1.1.130
DD
FF
Y
SI
ARP
ARP Request ¿quién es 202.1.1.130?
BB
DD
Y
NO
ARP
ARP Response: es BB
DD
BB
Y
NO
IP
ICMP ECHO REQUEST para 202.1.1.130
BB
DD
Y
NO
IP
ICMP ECHO REPLY para 202.1.1.2
CC
AA
X
NO
IP
ICMP ECHO REPLY para 202.1.1.2
Redes 3-151