U01 TCP/IP Teoria PDF

TEMA 1: TCP/ IP ARQUITECTURA TCP/ IP Dispositius de xarxa: Hub: treballa a nivell físic, tot el tràfic que li entra per un port el difundeix(broadcast) per a la resta de ports. Switch: Treballa a nivell d’enllaç, va guardant les MAC de les màquines que té connec...

TEMA 1: TCP/ IP ARQUITECTURA TCP/ IP Dispositius de xarxa: Hub: treballa a nivell físic, tot el tràfic que li entra per un port el difundeix(broadcast) per a la resta de ports. Switch: Treballa a nivell d’enllaç, va guardant les MAC de les màquines que té connecta des a cada port i no difundeix, sinó que commuta, només treu el tràfic pel port on hi ha la MAC de la màquina destinatària. Router:Treballa a nivell de Red, i fa el mateix que el switch però amb adreces IP, treu el tràfic per la interface que li marca la seva taula de rutes, perquè els paquets arribin a la xarxa a la que pertany la IP de destí. Capa de APLICACIÓN (HTTP, DNS, POP, SMTP, FTP, TELNET, SSH, IRC...) Capa de TRANSPORTE (UDP, TCP) Capa de RED (IP, ARP, ICMP) Capa de ENLACE (Ethernet, Token Ring, WIFI...) Capa FÍSICA (cable coaxial, par trenzado,aire...) Clase Rango de direcciones reservadas de redes privadas A 10.0.0.0 B 172.16.0.0 - 172.31.0.0 C 192.168.0.0 - 192.168.255.0 RANG D'ADRECES IP Una adreça IP versió 4 està formada per 4 bytes (4 números entre 0 i 255) 2^32 possible adreces IP Clase Formato Rango de direcciones Máscara de subred (r=red, h=host) de redes A r.h.h.h 0.0.0.0 - 127.0.0.0 255.0.0.0 B r.r.h.h 128.0.0.0 - 191.255.0.0 255.255.0.0 C r.r.r.h 192.0.0.0 - 223.255.255.0 255.255.255.0 D Grup, missatges 224.0.0.0 - 239.255.255.255 Multicast E No vàlides a 240.0.0.0 - 255.255.255.255 Internet, Utilitzades per investigació Difusión (broadcast) y multidifusión (multicast).-- El término difusión (broadcast) se refiere a todos los hosts de una red; multidifusión (multicast) se refiere a varios hosts (aquellos que se hayan suscrito dentro de un mismo grupo). Siguiendo esta misma terminología, en ocasiones se utiliza el término unidifusión (unicast) para referirse a un único host. Bits de Bits de host Sginificat Exemple red Tots a 0 Qualsevol xarxa 0.0.0.0 Tots a 0 Host Host indicat dins la meva 0.0.0.143 xarxa xarxa Tots a 0 Segment de xarxa indicat 192.168.1.0 Tots a 1 Difusió a la meva xarxa 255.255.255.255 Xarxa Tots a 1 Difusió a la xarxa indicada 192.168.1.255 127 Qualsevol Loopback (el meu propi host) 127.0.0.1 valor Vàlid de host Intranet.-- Red privada que utiliza los protocolos TCP/IP. Puede tener salida a Internet o no. Extranet.-- Unión de dos o más intranets. Esta unión puede realizarse mediante líneas dedicadas (RDSI, X.25, frame relay, punto a punto, etc.) o a través de Internet. Internet.-- La mayor red pública de redes TCP/IP. TAULES DE RUTES Algorisme per veure si una IP pertany a la xarxa local o a una xarxa remota: IP local AND màscara = A IP destí AND màscara = B A XOR B si és = 0 ip destí xarxa local si és diferent de 0 ip destí pertany a una xarxa remota. Si la ip destí està a la xarxa local cercar amb ARP request a broadcast la MAC associada a la IP destí, sinó s’envien els paquets a la porta d’enllaç. Cálculo de la dirección de difusión.-- Ya hemos visto que el producto lógico binario (AND) de una IP y su máscara devuelve su dirección de red. Para calcular su dirección de difusión, hay que hacer la suma lógica en binario (OR) de la IP con el inverso (NOT) de su máscara. Quan l’equip vol connectar amb una IP destí va aplicant la màscara de les entrades de la taula de rutes començant de baix cap a dalt i si el resultat coincideix amb el “Destino de red” envia els paquets a la “puerta de acceso” corresponent a través de la interfaz. Totes les entrades que apareixen a la imatge és generen automàticament amb la configuració dels tres paràmetres principals d'un equip (IP, màscara i porta d'enllaç) Si numeram les entrades en ordre ascendent Entrada número 1: És la porta d'enllaç configurada al sistema 2: L'adreça loopback 3: Segment de xarxa local al qual pertany l'equip 4: Adreça de broadcast de la xarxa local 5: Multicast 6: Broadcast Exemple : Suposem que tenim un router configurat que uneix la xarxa del cicle amb la xarxa del centre, la connexió de xarxa que està connectada a la xarxa del cicle té la IP 192.168.1.254 Heu d’afegir una entrada a la taula de rutes dels equips de l’aula perque tots els paquets amb destinació a la xarxa 10.216.85.0 (xarxa del centre) els envii al router 192.168.1.254 Utilitzar el comando route (amb Windows i Linux) Com es faria per fer-la persistent, es a dir que estigues afegida cada vegada que arranca el sistema? FORMATO CABECERA PROTOCOLO IP Els més importants són : El protocol IP: No es oritentat a connexió, es a dir, no s’estableix connexió previa entre emisor i receptor. No és fiable, es a dir, no és confirma la correcta recepció dels paquets per part del receptor. La seva funció és fer arribar els paquets a la xarxa de destí. Campos del datagrama IP:  VERS (4 bits). Indica la versió del protocol IP v4 o v6 utilitzada Identificación (16 bits). Número de secuencia que junto a la dirección origen, di rección destino y el protocolo utilizado identifica de manera única un paquete en toda la red. Si se trata de un datagrama fragmentado, llevará la misma identifica ción que el resto de fragmentos. Banderas o indicadores (3 bits). (MF) indica que no es el último datagrama. Y el bit de No fragmentar (NF) prohibe la fragmentación del paquete. Desplazamiento de fragmentación (13 bits). Indica el lugar en el cual se inser tará el fragmento actual dentro del paquete completo. Tiempo de vida o TTL (8 bits). Número máximo de saltos a traves de routers que puede dar un paquete Protocolo(8 bits). Indica el protocolo utilizado en el campo de datos: 1 para ICMP, 2 para IGMP, 6 para TCP y 17 para UDP. CRC cabecera (16 bits). Contiene la suma de comprobación de errores sólo para la cabecera del paquete. Dirección origen (32 bits). Contiene la dirección IP del origen. Dirección destino (32 bits). Contiene la dirección IP del destino. IPv 6 ( Veure 3 videos lpguerrero ) Introducció a IP_v6 ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) Organisme que controla les adreces IP públiques d'Internet i els Noms de Domini DNS Camando ipv6 install amb Win XP Les que comencen per fe80 són adreces generades automàticament a partir de la ipv4 http://www.youtube.com/watch?v=5KdMPsuV3os Està preparat el teu equip per la IP_v6 http://www.youtube.com/watch?v=Z7_rkgYGImU Tipus d'adreces IP_v6 http://www.youtube.com/watch?v=cQjuc864fi4 Adreces de 128 bits Categories d’adreces IPv6: Unicast (un-a-un) Quan es connecta un ordinador amb un altre Globals (equivalents a les públiques de la versió IPv4) Enllaç-local: PCs connectats al mateix hub o switch de la xarxa local Sufixe fe80 Locals-úniques: Segments de xarxa lògics local  IPv4-mapped: Generades a partir d’una IPv4 pública Multicast (un-a-molts) a un grup d’ordinadors, per ex. video a un grup d’ordinadors, res tauració massiva del Clonezilla Anycast (un-al-mes-proper) p. ex. Connectar amb el servidor DHCP o DNS més proper 8/6/2011 Dia mundial de la IPv6, (Els servidors de Google, Youtube, facebook,...) es pas saran a la IPv6 Fragmentación El campo de datos no puede tener una longitud indefinida, debido a que está limita do por el diseño de la red. El MTU de una red es la mayor cantidad de datos que puede transportar su trama física. Por ejemplo el MTU de las redes Ethernet es 1500 bytes. Esto significa que una red Ethernet nunca podrá transportar un paquete de más de 1500 bytes sin fragmentarlo. Un encaminador (router) fragmenta un datagrama en varios si el siguiente tramo de la red por el que tiene que viajar el datagrama tiene un MTU inferior a la longitud del datagrama. FORMATO CABECERA PROTOCOLO ARP ARP Request a broadcast (MAC origen, IP origen, MAC destí: FF:FF:FF:FF:FF:FF, IP destí) ARP Reply -> L’equip amb IP destí repon amb la seva MAC RARP son las siglas en inglés de Reverse Address Resolution Protocol (Protocolo de resolución de direcciones inverso). Dada una dirección MAC queremos obtener la IP asociada. Es un protocolo utilizado para resolver la dirección IP de una dirección hardware dada (como una dirección Ethernet) PROTCOLO ICMP Debido a que el protocolo IP no es fiable, los paquetes pueden perderse o llegar de fectuosos a su destino. El protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol, pro tocolo de mensajes de control y error) se encarga de informar al origen si se ha pro ducido algún error durante la entrega de su mensaje. Pero no sólo se encarga de notificar los errores, sino que también transporta distintos mensajes de control. El protocolo ICMP únicamente informa de incidencias en la red pero no toma ninguna decisión. Esto será responsabilidad de las capas superiores. Tipo de Campo de mensaje tipo ICMP 0 Respuesta de eco (Echo Reply) 3 Destino inaccesible (Destination Unreachable)  4Disminución del tráfico desde el origen (Source Quench) 5 Redireccionar (cambio de ruta) (Redirect) 8 Solicitud de eco (Echo Request) 11 Tiempo excedido para un datagrama (Time Exceeded) 12 Problema de Parámetros (Parameter Problem) 13 Solicitud de marca de tiempo (Timestamp) 14 Respuesta de marca de tiempo (Timestamp Reply) 15 Solicitud de información (obsoleto) (Information Request) 16 Respuesta de información (obsoleto) (Information Reply) 17 Solicitud de máscara (Addressmask) 18 Respuesta de máscara (Addressmask Reply) Funcionament intern del comando tracert/traceroute: Los mensajes ICMP de tipo 11 se pueden utilizar para hacer una traza del camino que siguen los datagramas hasta llegar a su destino. ¿Cómo? Enviando una se cuencia de datagramas con TTL=1, TTL=2, TTL=3, TTL=4, etc... hasta alcanzar el host o superar el límite de saltos (30 si no se indica lo contrario). El primer datagra ma caducará al atravesar el primer router y se devolverá un mensaje ICMP de tipo 11 informando al origen del router que descartó el datagrama. El segundo datagra ma hará lo propio con el segundo router y así sucesivamente. Los mensajes ICMP recibidos permiten definir la traza o ruta. Puerto Descripción Palabra clave ftp-data 20/tcp File Transfer [Default Data] ftp 21/tcp File Transfer [Control] telnet 23/tcp Telnet smtp 25/tcp Simple Mail Transfer domain 53/udp Domain Name Server www-http 80/tcp World Wide Web HTTP pop3 110/tcp Post Office Protocol - Version 3 netbios-ns 137/tcp/udpNETBIOS Name Service netbios-dgm138/tcp/udpNETBIOS Datagram Service netbios-ssn 139/tcp/udpNETBIOS Session Service PROTOCOLO UDP El protocolo UDP (User Datagram Protocol, protocolo de datagrama de usuario) propor ciona una comunicación muy sencilla entre las aplicaciones de dos ordenadores. Al igual que el protocolo IP, UDP es: Noorientado a conexión. No se establece una conexión previa con el otro extre mo para transmitir un mensaje UDP. Los mensajes se envían sin más y éstos pue  den duplicarse o llegar desordenados al destino. No fiable. Los mensajes UDP se pueden perder o llegar dañados (l’emisor no con firma la correcta recepció) Campos de una cabecera(header) UDP: Puerto UDP de origen (16 bits, opcional). Número de puerto de la máquina ori gen/emisor. Puerto UDP de destino (16 bits). Número de puerto de la máquina destino. Longitud del mensaje UDP (16 bits). Especifica la longitud medida en bytes del men saje UDP incluyendo la cabecera. La longitud mínima es de 8 bytes. Suma de verificación UDP (16 bits, opcional). Suma de comprobación de errores del mensaje. Datos. Aquí viajan los datos que se envían las aplicaciones. Por ejemplo para el pro tocolo DNS (nivel aplicación) que usa el protocolo UDP a nivel de transporte, en este campo de datos se enviaria la consulta (query) del nombre de dominio que el ordena dor cliente quiere resolver, por ejemplo www. google. es PROTOCOLO TCP El protocolo TCP (Transmission Control Protocol, protocolo de control de transmisión) es: Orientado a conexión. Es necesario establecer una conexión previa entre las dos máquinas antes de poder transmitir ningún dato. A través de esta conexión los da tos llegarán siempre a la aplicación destino de forma ordenada y sin duplicados. Fi nalmente, es necesario cerrar la conexión. Fiable. La información que recibe el receptor confirma que se ha recibido su co rrecta recepción y sino se vuelve a enviar ese segmento (al conjunto=datos+ca becera se les llama a nivel de enlace tramas, a nivel de red paquetes i a nivel de transporte segmentos. Veamos a continuación la manera más sencilla (aunque ineficiente) de proporcionar una comunicación fiable. protocolo de ventana deslizante, con tamaño de ventana=N, El protocolo de ventana deslizante optimiza el sistema de transmisión fiable anterior, ya que no espera a recibir confirmación de correcta recepción(ACK) de un segmento para enviar el siguiente, sino que puede llegar a enviar N segmentos sin tenerlos confirmada su correcta re cepción, por tanto se optimiza el uso del tiempo del canal de transmisión. Campos de una cabecera TCP els més importants són : Puerto origen (16 bits). Puerto de la máquina origen. Al igual que el puerto destino es necesario para identificar la conexión actual. Puerto destino (16 bits). Puerto de la máquina destino. Número de secuencia (32 bits). Indica el número de secuencia del primer byte que trasporta el segmento. Número de acuse de recibo (32 bits). Indica el número de secuencia del si guiente byte que se espera recibir. Con este campo se indica al otro extremo de la conexión que los bytes anteriores se han recibido correctamente. (Con una confirmación se pueden confirmar varios segmentos) ACK. El campo Número de acuse de recibo contiene información válida, es decir, el segmento actual lleva un ACK. Observemos que un mismo segmento puede transportar los datos de un sentido y las confirmaciones del otro sentido de la co municación. SYN. Sincronización de los números de secuencia. Se utiliza al crear una conexión para indicar al otro extremo cual va a ser el primer número de secuencia con el que va a comenzar a transmitir (veremos que no tiene porqué ser el cero). FIN. Indica al otro extremo que la aplicación ya no tiene más datos para enviar. Se utiliza para solicitar el cierre de la conexión actual. Ventana (16 bits). Número de bytes que el emisor del segmento está dispuesto a aceptar por parte del destino. Datos. Información que envía la aplicación.