Cap 9SUITE DE PROTOCOLOS TCP/IP

Introducción a TCP/IP

Introducción a TCP/IP

Presente versión de TCP/IP estandarizada en 1981.

Direccionamiento IPv4: 32 bits, escritos en decimal punteado.

Capa de Aplicación

Maneja protocolos de alto nivel y temas de representación, codificación y control de diálogo.

TCP/IP tiene protocolos que soportan transferencia de archivos, e-mail, y login remoto.

Aplicaciones: FTP (File Transfer Protocol): Transferir archivos entre

sistemas que soportan FTP. Fiable Orientado a conexión. Utiliza TCP Transferencia bidireccional de archivos binarios y ASCII.

Capa de Aplicación

TFTP (Trivial File Transfer Protocol): Transferir archivos entre sistemas que soportan TFTP.

No orientado a conexión Usa UDP Util en algunas LAN porque trabaja más rápido que FTP, en un

entorno estable. NFS (Network File System).

Suite de protocolos de sistemas de archivos distribuidos que permite el acceso remoto a dispositivos de almacenamiento a través de la red. Desarrollado por SUN.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Administra la transmisión de e-mail sobre redes de

computadores. Solo texto plano

Capa de Aplicación

Telnet (Terminal Emulation): Permite acceso remoto a otro computador y ejecución de

comandos. Un cliente Telnet se denomina host-local y un servidor

Telnet se denomina host-remoto. SNMP (Simple Network Management Protocol):

Permite monitorear y controlar dispositivos de red. Administrar configuraciones, estadísticas, desempeño y

seguridad. DNS (Domain Name System).

Sistemas usado en Internet para trasladar nombres de dominio a direcciones IP.

Capa de Aplicación

Capa de Transporte

Proporciona servicios de transporte de un host origen a un host destino.

Constituye una conexión lógica entre extremos de la red: host emisor y host receptor

Protocolos de capa de transporte segmentan y reemsamblan datos de aplicaciones de capa superior

UDP: Transportar datos desde el origen al destino

TCP Control de extremo a extremo proporcionado por:

Ventanas deslizantes Números de secuencia y acuses de recibo.

Capa de Transporte

Servicios de transporte incluye servicios: TCP y UDP

Segmentación de datos de aplicaciones de capas superiores Envío de segmentos de uno dispositivo a otro.

Solo TCP Establecimiento de operaciones extremo a extremo Flujo de control provistos por ventanas deslizantes Confiabilidad en la entrega de datos provista por números de

secuencia y acuses de recibo.

Capa de Transporte

Capa de Internet Propósito: selección mejor ruta a través de la red para entrega de

paquetes. En esta capa se determina la mejor ruta y la conmutación de

paquetes. IP principal protocolo de capa de Internet. Protocolos que operan en la capa de Internet:

IP: Entrega de Paquetes No orientado a conexión. Entrega del mejor esfuerzo. No se preocupa por el contenido de los paquetes

ICMP (Internet Control Message Protocol): Capacidades de control y entrega de mensajes

ARP (Address Resolution Protocol): Determina la dirección MAC conociendo la IP

Capa de Internet RARP (Reverse address resolution protocol)

Determina IP cuando se conoce MAC

IP ejecuta las siguientes operaciones: Define esquemas de direccionamiento Trasfiere datos entre capa de Internet y capa de acceso de red Definición de paquetes Enruta paquetes a hosts remotos.

IP es llamado a veces protocolo no fiable: no realiza verificación y chequeo de errores.

Verificación y chequeo de errores: realizado por las protocolos de capas de transporte y aplicación.

Capa de Internet

Capa de Acceso a Red.

Llamada también capa de host-a-red. Se ocupa de todas las acciones que un paquete IP

requiere para realizar un enlace físico a lo medios de red. Incluye detalles de tecnologías LAN y WAN Incluye detalles de capas Física y de Enlace de datos

del modelo OSI. Define los procedimientos para interfaces con el hardware

de la red y acceso al medio de transmisión. Encapsula paquetes en tramas (frames) Enlaza direcciones IP a direcciones físicas.

Capa de Acceso a Red.

Comparación Modelo OSI y TCP/IP

Direccionamiento Internet

Direccionamiento IP.

Capa Red: Responsable de la navegación de datos a través de la red. Función es encontrar la mejor ruta a través de la red

Direcciones requeridas para determinar el destino de los datos al moverlos por la red.

Cada computador en una red TCP/IP debe tener un identificador único: Dirección IP

Dirección IP: Opera en capa 3 Permite a un computador localizar otro en una red

Direccionamiento IP

Direccionamiento IP.

Dirección IP es una secuencia de 32 dígitos binarios

Para facilidad de uso, IP se escribe en notación decimal separados por punto. Cada parte de la dirección IP se llama OCTETO Evita errores de transposición, causados al trabajar con

números largos. Permite que los patrones de números sean entendidos más

fácilmente.

Conversiones Decimales y Binarias

EJERCICIOS

Direccionamiento IPv4.

Cada dirección IP tiene dos parte: RED: Identifica la red a la que el sistema está

conectado HOST: Identifica al sistema en particular dentro de

la red. Cada octeto puede tomar valores entre 0 y 255.

Direccionamiento IPv4.

Conjunto de direcciones IP forman una jeraquía, ya que contiene diferentes niveles.

Direcciones IP deben ser únicas.

Direcciones IP divididas en clases: A: Asignadas a redes grandes B: Asignadas a redes de tamaño medio C: Asignadas a redes pequeñas.

Direcciones IP Clase A

Primer dígito del primer octeto siempre es 0. (00000000 – 01111111)

Números 0 y 127 están reservados y no pueden ser usados. Primer Octeto: Cualquier dirección que empiece con un valor

entre 1 y 126 .

Direcciones IP Clase B

Diseñadas para soportar redes medianas a grandes Usa los dos primeros octetos para identificar la red. Los otros

dos octetos especifican direcciones de host. Los primeros dos dígitos del primer octeto siempre son

10. (10000000 – 10111111) Cualquier dirección que empiece con un valor entre 128 y

191 es Clase B.

Direcciones IP Clase C

Diseñadas para soportar redes pequeñas (254 hosts)

Los primeros tres dígitos del primer octeto siempre son 110.(11000000-11011111)

Cualquier dirección que empiece con un valor entre 192 y 223 es Clase C.

Direcciones IP Clase D

Permiten multicasting en direcciones IP Una dirección multicast es una única dirección de red que

envía paquetes con destino a un grupo predefinido de direcciones IP.

Los primeros 4 bits del primer octeto son 1110.(11100000 – 11101111)

Direcciones entre 224 y 239.

Direcciones IP Clase E

IETF reserva estas direcciones para sus propias investigaciones.

Ninguna dirección clase E ha sido lanzada para su uso en Internet.

Primero cuatro dígitos del primer octeto son 1111.(11110000 – 11111111)

Direcciones entre 240 y 255

Direcciones IP Reservadas

Dirección de Red: Identifica la red en si misma. Ceros en la porción de host

Direcciones IP Reservadas

Dirección de Broadcast (Difusión): Usada para enviar paquetes a todos los dispositivos en una red. Unos en la porción de host

Direcciones IP Públicas y Privadas

Estabilidad de Internet depende de unicidad de direcciones de red públicamente utilizadas.

Direcciones IP duplicadas evitan que el router ejecute el trabajo de selección de mejor ruta.

Cada dispositivo de red requiere una dirección única.

Organizaciones que aseguran direccionamiento único: InterNIC. Desapareció. IANA (Internet Assigned Numbers Authority)

Direcciones IP Públicas y Privadas

Direcciones IP públicas son únicas y deben ser obtenidas de un ISP o un registro con costo.

Crecimiento de Internet: IP públicas escasean: Nuevos esquemas de direccionamiento:

Classless interdomain routing (CIDR) IPv6.

Direcciones Privadas

Direcciones IP Públicas y Privadas

Redes privadas no conectadas a Internet pueden utilizar cualquier dirección válida para host, mientras sea único dentro de la red privada.

Muchas redes privadas coexisten con redes públicas. Tomar “simplemente cualquier dirección”, no es lo más

adecuado porque esa red con el tiempo podría conectarse a Internet.

RFC 1918 determinó tres bloques de direcciones IP para uso privado:

Un bloque Clase A, uno Clase B y uno Clase C. Direcciones en estos rangos no son enrutadas al backbone de

Internet. Son desechadas por los routers de Internet.

Direcciones IP Privadas

CLASE DE DIRECCIONES

INTERVALO DE DIRECCIONES PRIVADAS

CLASE A 10.0.0.0 a 10.255.255.255

CLASE B 172.16.0.0 a 172.31.255.255

CLASE C 192.168.0.0 a 192.168.255.255

Conexión a Internet de redes que usan direccionamiento privado requieren de:

Proceso de Translación de direcciones Privadas a direcciones públicas: NAT (Network Address Translation)

Un router es el dispositivo que normalmente ejecuta el NAT

Introducción a las Subredes.

Crear subredes es otro método de administrar redes.

Este método divide clases de direcciones de red completas en pedazos pequeños

Previene el agotamiento de direcciones IP.

Creación de subredes es necesario para redes grandes

Introducción a Subneteo.

Crear subredes implica usar máscaras de subred. Dirección de subred incluye la porción de red más un

campo de subred y un campo de host. Campo de subred y campo de host son creados de la

porción original de host de la red entera. Campo de subred toma prestados bits del campo de

host. Mínimo número de bits prestados para subred: 2 Máximo número: Cualquier cantidad siempre y cuando

se dejen al menos dos bits para host.

IPv4 frente a IPv6.

Versión 4 de IP (IPv4) ofreció una estrategia de direccionamiento escalable por una época, pero dio lugar a una asignación ineficaz de direcciones.

Direcciones clase A y B ocupan el 75% del espacio de direcciones IPv4, no obstante menos de 17.000 organizaciones pueden ser asignadas a una red clase A o B.

IPv4 versus IPv6.

Direcciones clase C: Son más numerosas que las

direcciones clase A y B Solo representan el el 12.5% del

espacio disponible de direcciones IP (4 mil millones)

Solo pueden tener 254 direcciones usables de host .

No resuelven necesidades de organizaciones más grandes que no puedan adquirir una dirección de la clase A o de B.

IPv4 versus IPv6.

Desde 1992, la IETF identificó las dos preocupaciones siguientes: Agotamiento de las direcciones de red restantes, no

asignadas IPv4. Direcciones clase B, al borde del agotamiento.

Aumento rápido y grande en el tamaño de las tablas de enrutamiento, por la asignación de direcciones clase C.

Extensiones a IPv4 han sido desarrolladas para aumentar su eficiencia:

Máscaras de Subred Enrutamiento Interdominios sin Clases (CIDR)

IPv4 versus IPv6.

IP Versión 6 (IPv6): Versión más extendible y escalable de IP Usa 128 bits (32 bits IPv4): 16 Octetos: 8 grupos de 16 bits Usa representación Hexadecimal separados por dos puntos Proporciona 640 sextrillones de direcciones. (3.4 x 1038) Proporciona bastantes direcciones para las necesidades de

comunicación futuras. Después de años de planeamiento y de desarrollo, IPv6 se

está implementando lentamente en redes selectas. IPv6 puede substituir IPv4 como el Internet Protocol

dominante.

IPv4 versus IPv6.

Obteniendo una dirección IP

Obteniendo una Dirección Internet

Dirección IP, dirección más común utilizada para comunicaciones en Internet.

Administradores usan dos métodos para asignar direcciones IP: Estático Dinámico

Sin importar método, dos equipos no pueden tener la misma dirección IP.

Asignación Estática de Direcciones IP

Ideal para redes pequeñas que no cambian con frecuencia.

Administrador del sistema asigna y controla manualmente las direcciones IP para cada computadora, impresora, o servidor en la Intranet.

Principal razón para que a un dispositivo se le asigne una dirección IP estática es si otros dispositivos necesitan hacer referencia a él.

La dirección de servidores debe asignarse siempre estáticamente.

Otros dispositivos que deben asignarse estáticamente: Impresoras de red Servidores de Aplicaciones Routers

Asignación Dinámica de Direcciones IP

RARP (Protocolo de resolución de direcciones Inversa) Opera en ambiente cliente – servidor. Asocia una MAC conocida con una dirección IP El dispositivo que hace la petición aprende la IP Se requiere un servidor RARP para resolver peticiones El proceso iniciado por el solicitante, se denomina: Solicitud

RARP (RARP Request). Una Solicitud RARP es un broadcast sobre una LAN que

responde el servidor RARP (Router) Usa el mismo formato de ARP, pero difiere en el código de

operación y el encabezado.

Asignación Dinámica de Direcciones IP

BOOTP Opera en ambiente cliente – servidor. Solo requiere el intercambio de un paquete para

obtener la dirección IP A diferencia de RARP, un paquete BOOTP puede

incluir la dirección IP, la dirección de un router, de un servidor e información específica del fabricante.

Problema: no está diseñado para proporcionar asignación dinámica de direcciones.

Administrador debe crear y mantener un archivo de configuración que especifique los parámetros para cada dispositivo.

Asignación Dinámica de Direcciones IP

DHCP Protocolo de configuración dinámica de host. Sucesor de BOOTP. A diferencia de BOOTP, DHCP permite a un host

obtener direcciones IP dinámicamente sin necesidad que administrador tenga que configurar un perfil individual por cada dispositivo.

Se requiere definir un rango de IP en el servidor. La información se obtiene en un solo mensaje. Ventaja de DHCP: permite movilidad de usuarios