protocolo ip
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Protocolo IPProtocolo IP
Fabián CalveteJul 2002
Fabián CalveteJul 2002
Cisco Networking Academy Program
CCNA 1
Protocolo IPProtocolo IP
Origen• Desarrollado por el gobierno de EE.UU. en colaboración con
varias Universidades como parte del proyecto de defensa DARPA.
Modelo de la DoD• Layer 4 - Application Layer: serie de programas o
herramientas que utiliza el usuario para comunicarse con otra máquina (Ej. Telnet o SMTP).
• Layer 3 – Host to Host Transport Layer: provee el envío y recepción de datos entre las dos puntas. Brinda distintos tipos de conexión según sean los requerimientos de la aplicación (Ej. TCP o UDP).
• Layer 2 – Internet Layer: Maneja las decisiones de ruteo necesarias para poder intercambiar paquetes entre dos máquinas en la red (Ej. IP o ARP).
Protocolo IP (cont.)Protocolo IP (cont.) Modelo de la DoD (cont.)
• Layer 1 – Network Access Layer: Define cómo se debe acceder a cada medio de enlace específico como Ethernet o TokenRing.
Características del protocolo IP• Connectionless• No asegura que los paquetes enviados lleguen. Deja esta
tarea a layers superiores.• Maneja el ruteo de los paquetes en la red.• Direccionamiento jerárquico• Fragmentación• Multiplexado de distintos protocolos de layer 3.• TOS (clase de servicio)
Direcciones IPDirecciones IP Características
• Se componen de 4 bytes u octetos (32 bits) (Ej. 10.0.34.125).• Lógicamente se componen de una dirección de red y una
dirección de host en dicha red. La máscara define cuántos bits se dedican para cada parte.
• Una máscara de n bits define un espacio de direccionamiento en una red de 2^(32-n) hosts.
• La máscara se escribe indicando con 1 cuántos bits de la dirección le corresponden a la dirección de red. 255.255.255.0 es equivalente a escribir /24, 255.128.0.0 es equivalente a /9.
NETW ORKADDRESS
HOSTADDRESS
n bits m bitsn+m =32
Direcciones IP (cont.)Direcciones IP (cont.) Clases
• Históricamente se definieron rangos de direcciones con máscaras fijas según el valor del primer octeto:
Clase A: 8 bits de máscara. 1 a 126. Clase B: 16 bits de máscara: 128 a 191. Clase C: 24 bits de máscara: 192 a 223. Clase D: Multicast. 224 a 239. Clase E: Reservada. 240 a 247
• Se definió que NIC (Network Information Center) asignara las direcciones de la red global.
• Se reservaron un rango de direcciones dentro de cada clase para la asignación de redes privada (sin conexión con Internet).
10.0.0.0 a 10.255.255.255 (1 Clase A). 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (16 Clases B). 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (256 Clases C ).
Direcciones IP (cont.)Direcciones IP (cont.)
Clases (cont.)• La Clase A 127.0.0.0 se reservó para loopback.• La dirección 255.255.255.255 se utiliza para broadcast a
nivel IP.
INTERNET10.1.1.0 /24
.1
.7.6.5
200.1.1.0 /16
.10
Direcciones IP (cont.)Direcciones IP (cont.) Subneting
• Las clases definidas originalmente resultaron muy grandes para las redes existentes en la práctica, por lo tanto se determinó que éstas podían ser partidas por la mitad cuantas veces fuese necesario hasta conseguir una red del tamaño adecuado para cada requerimiento.
• Por ejemplo, una clase C (/24) se puede dividir en dos subnets /25 de 128 hosts cada una y una de éstas se puede dividir en otras dos /26 de 64 hosts.
10.1.1.0 /24 = 10.1.1.0 /25 + 10.1.1.128 /2510.1.1.128 /25 = 10.1.1.128 /26 + 10.1.1.192 /26
Direcciones reservadas• La primer dirección y la última de una red se reservan para
dirección de red y broadcast respectivamente.
Interacción Ethernet IPInteracción Ethernet IP
Asociación Ethernet-IP• En una red Ethernet no debe haber dos hosts con la misma
dirección (el fabricante lo debería garantizar).• En una red IP no debe haber dos hosts con la misma
dirección (el administrador de la red lo debería garantizar).• Inicialmente podemos asociar una dirección Ethernet (MAC)
con una dirección IP. Un caso típico es una workstation.• Una dirección Ethernet puede estar asociada a más de una
dirección IP pero no es válido el caso inverso.• Dentro de cada máquina existe una tabla, denominada ARP
table, que conserva la asociación de cada IP con la MAC (dentro de la misma red Ethernet).
Address Resolution ProtocolAddress Resolution Protocol Objetivo de ARP
• Provee el mecanismo para asociar en forma dinámica una dirección de enlace con una dirección de red conocida. Se utiliza generalmente para asociar MAC con IP en redes Ethernet.
Características del protocolo• Sorporta varios protocolos de red y protocolos de enlace.• Se distribuye por broadcast. Llega a todos los hosts en el
mismo dominio de broadcast.
ARP Cache• Ha medida que se van averiguando duplas IP-MAC las
mismas se almacenan temporariamente en una tabla ARP. Dicha tabla se va purgando periodicamente y las consultas deben realizarse nuevamente.
Paquete ARPPaquete ARP
HT – Hardware type PT – Protocol type OP – Operation HS – Hardware size PS – Protocol size Sender Hardware address Sender Protocol address Target Hardware address Target Protocol address
DESTMAC
SRCMAC
TY
HT
PT
HS
PS
SEND.H. ADDR
SEND.P.ADDR
TARG.H.ADDR
TARG.P.ADDR
Ethernet ARP
OP
Dinámica de ARPDinámica de ARP Si la máquina .6 desea comunicarse con la .5 sigue los
siguientes pasos:• Se fija si conoce una MAC para 10.1.1.5
• Si no la conoce, manda un paquete ARP pidiéndole a la máquina que responda qué MAC posee.
• Si existe la máquina en la misma red de broadcast, esta responde indicando su MAC.
• La respuesta de la .5 se almacena en la tabla ARP para futuro uso.
10.1 .1 .0 /24
.7.6.5
AR PAR P
AR
P
R ep ly
Reverse ARPReverse ARP
Objetivo de RARP• Provee el mecanismo para asociar en forma dinámica una
dirección de red con una dirección de enlace conocida.
Características del protocolo• Sorporta varios protocolos de red y protocolos de enlace.• Se distribuye por broadcast. Llega a todos los hosts en el
mismo dominio de broadcast.• El paquete es idéntico a ARP. Se diferencia de este por el
TYPE CODE en la trama Ethernet.• Utilizado por diskless hosts como impresorar o routers.
Objetivo• Redireccionar el tráfico por un equipo para:
NAT Seguridad Bridge
• Publicar ARP por otros equipos que no pueden responder por si mismos.
Características• El equipo que realiza Proxy ARP responde a pedidos de
ARP que no corresponde a sus MACs.
Proxy ARPProxy ARP
Dinámica de Proxy ARPDinámica de Proxy ARP Si la máquina .6 desea comunicarse con la .5 sigue los
siguientes pasos:• Se fija si conoce una MAC para 10.1.1.5• Si no la conoce, manda un paquete ARP pidiéndole a una máquina
que responda qué MAC de esta.• La máquina que actúa como Proxy ARP al identificar en el pedido
ARP una de las máquina que publica, responde con la MAC.• La respuesta de la .7 se almacena en la tabla ARP para futuro uso.
10.1 .1 .0 /24
.7.6.5
AR PAR P
AR
P
R ep ly
