Resumen segundo parcial Redes PDF

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SEGUNDO PARCIAL REDES

CAPA DE RED: Objetivos: -

Proveer a la capa de transporte de un mecanismo para enviar los datos entre dos equipos cualesquiera de la red. Todos los equipos de una misma red “hablan” el mismo protocolo de capa de red. Esto oculta las complejidades internas de la red a las capas superiores

Funciones: • • • • • •

Direccionamiento: Identifica los elementos de red (“como se llaman”). Routing: Determina el/los caminos que deben seguir los datos para llegar a destino. Forwarding: Redirigir los datos hacia el próximo salto, decide quién es el próximo salto (a que capa de enlace le entrego los datos). Encapsulamiento: Partir el flujo de datos en paquetes que pueden ser enviados por la red. Manejo de conexiones: en las redes orientadas a conexión Ocultar: las particularidades de las diferentes capas de enlace que deben atravesar los datos (fragmentación, control de errores, etc.) Ofrece este servicio a la capa de transporte.

La Capa de Red esta presente en todos los equipos (nodos) que conforman una red. La capa de transporte no debe enterarse de todas estas particularidades. Puede decirse que una red esta compuesta por todas las maquinas que hablan el mismo protocolo de capa 3. Tipos de servicio de la capa de Red • Best Effort: es el modo básico, no hay garantías (predominante en Internet). • CBR: bitrate constante. Ideal para voz. • ABR, VBR: Available, Variable bitrate. Garantías de mínimo o promedio. • Entrega garantizada. • Retardo garantizado. • Jitter (variación de retardo) garantizado. Best Effort es sencillo, mientras que el resto es complejo ya que requiere control de las conexiones y la asignación de los recursos.

IP (Internet Protocol) • Es una red de datagramas (no orientada a conexión) • No provee ningún tipo de garantías sobre el envío ordenado y confiable de datos. • Cada paquete es tratado de manera independiente, en base a su dst. address • Todas las computadoras conectadas a internet deben hablar IP. Marzo-Julio 2018

SEGUNDO PARCIAL REDES Fragmentación en IP Su objetivo es esconder las posibles limitaciones de una capa de enlace. Cada capa de enlace tiene un MTU (máximo tamaño de trama). Diferentes redes, diferentes tamaños. 1 solo paquete IP se divide (fragmenta) en varios: -

Se “rearma” en destino Los bits del encabezado se usan para reordenar estos paquetes de manera de devolverlos como a la entrada a la capa de transporte.

Direccionamiento IP Es un numero de 32 bits asignado a una interfaz de red. Generalmente se escribe como A.B.C.D con A, B,C,D de 0 a 255. Es un numero que identifica a un host particular dentro de una red. Se clasifican en las siguientes clases: Clase A: solo tienen 1 octeto para representar la red, y 3 para representar los hosts. La máscara es entonces 255.0.0.0. Estas direcciones son generalmente asignadas a grandes organizaciones. Clase B: tienen 2 octetos para representar la porción de red y 2 octetos para representar los hosts. La máscara de red por defecto es 255.255.0.0. Son utilizadas principalmente para redes medianas. Clase D: tienen 3 octetos para la red y 1 para los hosts. La mascara de subred por defecto es 255.255.255.0.

Interfaz Conexión entre un host/router y un enlace físico. Generalmente, host=1 interfaz, router= muchas interfaces.

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SEGUNDO PARCIAL REDES Subred Es un conjunto de direcciones contiguas en el espacio de direcciones. Generalmente es asignado a maquinas que pueden conectarse directamente. Ej una misma LAN CIDR (Classless InterDomain Routing) / Mascara Antes las subredes se dividían en clase A, B, C según su tamaño. Se entendió necesario tener un largo de prefijo flexible. El formato es: a.b.c.d/x siendo x el # de bits que identifican la subred

IPv6 El espacio de direcciones de 32-bit se esta agotando, por esto surge IPv6. Por otro lado, ajusta el header para acelerar su procesamiento y agrega campos para QoS. Tiene un formato con las siguientes características: -

Header de largo fijo de 40 bytes (si el header es fijo, se puede acelerar el hardware) No se permite fragmentar paquetes (igual se usaba poco en la práctica)

En el header se agregan los siguientes nuevos campos: -

Priority: para identificar el nivel de prioridad de los datagramas Flow Label: para identificar datagramas de un mismo flujo Next header: identifica el tipo de protocolo que va adentro

Otros cambios respecto a IPv4: -

Checksum: se elimina. Solo cubría el header y estaba repetido en capa 4 Options: permitidas, pero fuera del header. Se usa el campo next header para indicarlas.

Reglas para comprimir: -

Los 0 a la izquierda no me dan valor, entonces los saco Si quiero comprimir mas o escribir menos las parejas de 0 las puedo eliminar y pongo dos puntos para saber que hay una pareja de 0

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SEGUNDO PARCIAL REDES DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) Su objetivo es permitir a un host conseguir/obtener una IP dinámicamente desde un servidor al unirse a la red. Permite el reúso de direcciones (solo las maquinas prendidas tienen). Soporta usuarios móviles (ideal en hotspots Wifi). Un administrador de red puede configurar DHCP de modo que un host dado reciba la misma dirección IP cada vez que se conecte a la red, o un host puede ser asignado a una dirección IP temporal que será diferente cada vez que el host se conecte a la red. Además de la asignación de direcciones IP a los hosts, DHCP también permite que un host obtenga información adicional, como por ejemplo su máscara de subred, la dirección del router del primer salto [a menudo denominado router de pasarela (gateway) predeterminado] y la dirección de su servidor DNS local. Gracias a la capacidad de DHCP de automatizar el proceso de conexión de un host a una red, a menudo se dice que es un protocolo plug-and-play. Esta capacidad le hace muy atractivo para el administrador de la red que en otro caso tendría que realizar estas tareas ¡manualmente! DHCP también disfruta de un amplio uso en las redes de acceso a Internet residenciales y en las redes LAN inalámbricas, en las que los hosts se unen a la red y salen de ella frecuentemente. Considere, por ejemplo, un estudiante que traslada una computadora portátil desde su casa a la biblioteca y luego a clase. Probablemente, en cada localización el estudiante se conectará a una subred y, por tanto, necesitará una nueva dirección IP en cada lugar. DHCP está idealmente adaptado para estas situaciones, ya que existen muchos usuarios que van y vienen, y que necesitan direcciones sólo durante un periodo de tiempo limitado. Del mismo modo, DHCP resulta útil en las redes de acceso de los ISP que trabajan en el mercado residencial. Considere por ejemplo un ISP residencial que tiene 2.000 clientes, pero no más de 400 clientes están en línea al mismo tiempo. En este caso, en lugar de necesitar un bloque de 2.048 direcciones, un servidor DHCP que asigne direcciones de forma dinámica sólo necesitará un bloque de 512 direcciones (por ejemplo, un bloque con el formato de dirección a.b.c.d/23). A medida que los hosts se unen a la red y salen de ella, el servidor DHCP necesita actualizar su lista de direcciones IP disponibles. Cada vez que un host se une a la red, el servidor DHCP asigna una dirección arbitraria de su conjunto actual de direcciones disponibles; cada vez que un host abandona la red, su dirección es devuelta al conjunto. Para un host recién llegado a una red, el protocolo DHCP es un proceso de cuatro pasos: 1- Descubrimiento del servidor DHCP: La primera tarea de un host recién llegado es encontrar un servidor DHCP con el cual interactuar. Esto se hace mediante un mensaje de descubrimiento DHCP, que envía un cliente dentro de un paquete UDP. El paquete UDP se encapsula en un datagrama IP. El cliente DHCP crea un datagrama IP que contiene su mensaje de descubrimiento DHCP junto con la IP de difusión 255.255.255.255 y una IPorigen de 0.0.0.0. El cliente DHCP pasa el datagrama IP a la capa de enlace, y se difunde el datagrama a todos los nodos de la subred. 2- Oferta(s) del servidor DHCP: se responde con un mensaje de oferta DHCP que se difunde a todos los nodos de la subred utilizando de nuevo la IP Marzo-Julio 2018

SEGUNDO PARCIAL REDES 255.255.255.255. Como en la subred pueden existir varios servidores DHCP el cliente puede recibir muchas ofertas. Cada mensaje de oferta tiene el ID de transacción, la IP propuesta, la máscara de red y el tiempo de arrendamiento de la IP (tiempo durante el cual la misma será válida). 3- Solicitud DHCP: La cliente recién llegada seleccionará de entre las ofertas de servidor y responderá a la oferta seleccionada con un mensaje de solicitud DHCP, devolviendo los parámetros de configuración. 4- ACK DHCP: El servidor contesta al mensaje de solicitud DHCP con un mensaje ACK DHCP, que confirma los parámetros solicitados.

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SEGUNDO PARCIAL REDES NAT (Network Address Translation) Traduce de direcciones IP publicas a privadas y viceversa. Mediante routers, se escribe en una tabla una correlación entre la dirección IP desde donde hago la consulta y la dirección IP traducida con la que voy a salir. IP1 consulta por IP2 → Root → salgo de IP3 a buscar IP2 (IP3 es igual a IP1 solo que se le hizo una traducción) Motivación: La red local usa una única dirección IP a los efectos del resto del mundo: -

Al ISP (Internet Service Provider) solo le pido una única dirección (o un rango más pequeño). Puedo manejar las direcciones internas a mi antojo sin necesidad de notificar al mundo. Puedo cambiar de ISP sin reconfigurar todos mis equipos. Los equipos de mi red no son visibles desde afuera, lo que otorga una seguridad extra.

¿Qué debe hacer el router NAT? Para los paquetes salientes, cambiar (IP fuente, puerto) por (NAT IP, nuevo puerto), de esta forma, las respuestas de los clientes remotos vendrán a las direcciones de NAT. Debe anotar en la tabla NAT todas las asociaciones de cambiar (IP fuente, puerto) con (NAT IP, nuevo puerto). Debe reemplazar en los paquetes entrantes cambiar (NAT IP, nuevo puerto) por (IP fuente, nro puerto) sacados de la tabla. ¿Es correcto usar NAT? -

Viola la independencia de capas, pero es una alternativa útil e inevitable en muchos casos. Viola el principio de que todas las maquinas conectadas a la red tienen un único identificador La falta de direcciones debería resolverse por IPv6

COSAS SUELTAS Dominio de colisión: Área de la red en las que las tramas que colisionan se propagan. Es un segmento físico de una red de computadores donde es posible que a las tramas puedan colisionar con otras tramas. Estas colisiones se dan particularmente en el protocolo de red Ethernet. Marzo-Julio 2018

SEGUNDO PARCIAL REDES Los dominios de colisión son divididos por los puertos de switches y routers.

Dominio de broadcast: Área de la red donde se propaga un broadcast Es un segmento físico de una red de computadores donde los mismos reciben tramas de broadcast que se originan en cualquier dispositivo del conjunto. Los dominios de broadcast están limitados por routers debido a que estos no envían tramas de broadcast.

Version: IPv6 o IPv4 IML: “hasta aca leeme” Type of Service: a que le doy prioridad Id, Flags + Fragment Office: con estos 3 campos podemos fragmentar el package Time to live: tiempo de vida Protocol: protocolo Header Checksum

Las áreas sirven para filtrar la búsqueda y lograr una consulta más rápida gracias al filtrado

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CAPA DE ENLACE: Es la capa cuya responsabilidad consta en enviar datos de un nodo al nodo adyacente a través de un enlace. Los hosts/routers son nodos. Los nodos adyacentes se conectan mediante enlaces: cableados, inalámbricos, redes de área local (LANs). El paquete en esta capa se denomina trama, contiene los datagramas. Servicios ofrecidos: -

Entramado, acceso al link Servicio confiable entre nodos adyacentes Control de flujo Detección de errores Corrección de errores Servicios half-duplex y full-duplex

Esta capa se encuentra en cada interfaz de un host/router Enlaces y protocolos de acceso múltiple: -

Punto a punto: ej. Enlace PPP para acceso discado/ADSL. Broadcast: ethernet clásico

MAC (Medium Access Control) Una dirección MAC es el identificador único asignado por el fabricante a una pieza de hardware de red (como una tarjeta inalámbrica o una tarjeta Ethernet. Cada código tiene la intención de ser único para un dispositivo en particular.

HUB: dispositivo que conecta las computadoras de una red local. Si los paquetes chocan, debo volver a empezar, la performance de la red entonces baja. Hay un único dominio de colisión por lo que si hay colisión impacta en todos lados BRIGDE: El puente de red es el dispositivo de interconexión de redes de computadoras que opera en la capa 2 (capa de enlace) del modelo OSI. El bridge hace de puente, por lo que si hay una colisión este separa y hace que no impacte del otro lado del puente. Esto se da porque al tener la siguiente tabla:

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Cuando se llena la tabla, se da cuenta que 1 y 2 vienen de la misma interfaz A, entonces se da cuenta de que si 2 se quiere comunicar con 1 no debe pasar al lado B

SWITCH: es un dispositivo de interconexión utilizado para conectar equipos en red formando lo que se conoce como una red de área local (LAN) cuyas especificaciones técnicas siguen el estándar Ethernet. Solo mandan información a través de los caminos a los que se quiere comunicar Este dispositivo tiene la particularidad de que genera flooding. El flooding consiste en un algoritmo de enrutamiento en el cual se envían todos los paquetes por cada interfaz de salida excepto por la que se ha recibido. Si bien es fácil de implementar tiene un enfoque bruto e ineficiente. (Recordar que una vez que se sabe cómo llegar a destino el flooding se detiene)

ENRUTAMIENTO: Es encaminar un paquete de datos hacia el destino correcto. Protocolos de enrutamiento Los protocolos de enrutamiento son algoritmos que permiten decidir cuál es la mejor ruta que debe seguir un datagrama para llegar a destino. Se utilizan para actualizar dinámicamente las tablas de enrutamiento. Internet es una red formada por Sistemas Autónomos interconectados. Un Sistema Autónomo está constituido por un conjunto de subredes y enrutadores que tienen una administración común. Existen dos familias: IGP (Interior Gateway Protocol) El protocolo de pasarela interior es utilizado dentro de sistemas autónomos EGP (Exterior Gateway Protocol) El protocolo de pasarela interior es utilizado dentro de sistemas autónomos

¿Cómo sabe el router cuál es el camino correcto por el que debe enviar el paquete de datos? Enrutamiento estático: Cada router dispone de una tabla configurada manualmente, que le indica a que router debe enviar un paquete para alcanzar una red. Presenta un inconveniente a la hora de cambiar un router de una red, si lo hacemos, debemos configurarlo nuevamente (como se configura la tabla a mano, aumenta la probabilidad de cometer fallos).

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SEGUNDO PARCIAL REDES Enrutamiento dinámico: Los routers se comunican unos a otros, las redes a las que están conectados, utilizando protocolos como RIP o OSPF, construyendo de esta forma sus tablas de enrutamiento de forma dinámica. Funciones: Descubrir nuevas redes remotas, mantener la información de enrutamiento actualizada, escoger el mejor camino hacia las redes de destino, encontrar un nuevo camino si la ruta actual deja de estar disponible. Ventajas: Tiene menor retardo y mayor fiabilidad. El administrador tiene menos trabajo en el mantenimiento cuando se agrega-quita una red. Desventajas: se requiere mas conocimiento para resolver problemas. Clasificación de protocolos de enrutamiento dinámico: Interior: Administran rutas que interconectan redes dentro de un único sistema autónomo. (RIP) Exterior: Administran rutas que conectan diferentes sistemas autónomos. Tipos: Estado de enlace: Este protocolo se basa en el retardo, ancho de banda, carga y confiabilidad de los distintos caminos posibles para llegar a un destino, en base a estos es que se prefiere una ruta frente a otra. Vector-distancia: Este protocolo se basa en los n° de saltos, la ruta que tenga el menor n° de saltos es la mas optima y la que se publicará.

Estatico:

Un cliente de la red B quiere enviar un paquete de datos a la red F, claramente no puede hacerlo de forma directa porque no hay conexión entre ambos. Lo que hace es enviar dicho paquete al router que esta configurado en su tarjeta de red como puerta de enlace (Gateway). El admin del sistema, configuro manualmente en la tabla de

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SEGUNDO PARCIAL REDES enrutamiento del router 1, que para llegar a la red F se debe enviar el paquete al router 2. Asimismo, el admin configuro manualmente en la tabla de enrutamiento del router 2 que para llegar a F hay que enviar el paquete al router 3. El router 3 esta conectado a la red F entonces, puede hacer que llegue el paquete que el cliente conectado a la red B envió a la red F. En este tipo de routeo, si se me cae el enlace, no se va a poder recuperar la arquitectura de la red. Si se me cae no importa si tengo otro, el router no le va a dar bola, yo le definí las rutas que tenia que hacer Dinámico:

El router 2 le dice al 1 que esta conectado a la red B y C. El router 2 le contesta que está conectado a A y B. Con esta información, el router 2 actualiza su tabla de direcciones, anota que para llegar a la red A debe mandar el paquete al router 1 y que el paquete solo debe dar un salto (salto = n° de routers por los que el paquete pasa hasta llegar a la red de destino). El router 1 anota en su tabla de direcciones que para llegar a la red C debe enviar el paquete al router 2 y que solo tiene que dar un salto. El router 3 le dice al 2 que esta conectado a C y F. El 2 contesta que esta conectado a B y C y dice que al otro extremo de su red B hay un router conectado a la red A. El 2 actualiza la tabla y pone que para llegar a la red F debe enviar el paquete al router 3 con un salto. El router 3 anota que para llegar al router B tiene que enviar el paquete al router 2. También apunta que par llegar a la red A debe enviar el paquete al router 2 pero el paquete hará 2 saltos para llegar. En este tipo de ruteos, se elige un camino como optimo, si se cae se da cuenta que hay otro camino para llegar al destino, es dinámico Estático vs Dinámico Con el routeo estático no se gasta tanta CPU de los routers o ancho de banda para configurar las rutas, pero uno tiene que manualmente configurar todo, por lo que si cambia algo hay que actualizar todo manualmente. Es por esto es que sirven más para redes pequeñas. Con el routeo dinámico se reconfiguran solas las tablas, pero consumen mas CPU en los routers y ancho de banda en la red.

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RIP: Protocolo de enrutamiento interior vector-distancia. (Vector-distancia) IGRP: Enrutamiento exterior vector-distancia desarrollado por Cisco. OSPF: Protocolo de enrutamiento interior de link state. (Estado de enlace) IS-IS: Protocolo de enrutamiento interior de link state. (Estado de enlace) EIGRP: Protocolo avanzado de enrutamiento interior vector-distancia desarrollado por Cisco. (Vector-distancia) BGP: Protocolo de enrutamiento exterior vector-ruta.

Métrica: Es un número que permite decidir, dentro de un mismo protocolo de enrutamiento cual es la mejor ruta para llegar a destino. Distancia administrativa: Es también un número, parámetro que por defecto nos indica, en una red donde estamos trabajando con varios protocolos de enrutamiento de forma simultánea, nos indica de que protocolo se va a basar, se va a basar del que tenga una distancia administrativa menor. Enrutamiento Vector-distancia: Se conoce la distancia a redes directamente conectadas Periódica...