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1 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 1 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 2 Internetworking Protocol (IP) Tema 2: Internetworking Protocol (IP) Problema a resolver: Cómo conseguir que las aplicaciones sean independientes de la tecnología de red? Qué pasa si interconectamos varias redes? Cómo conseguir que cualquier par de Computadores (Hosts) puedan comunicarse? (servicio universal) Funciones de IP Formato de la cabecera IPv4 Direcciones IP. Máscaras y subredes ARP Funcionalidad de un router Fragmentación y reensamblado Encaminamiento (RIP, OSPF, BGP4,CIDR) ICMP IPv6 DNS Conexión a Internet LAN WAN WAN LAN Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 3 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 4 Formato de la cabecera IP Dirección de red Dirección IP ver hlen tos total length id flags fragment offset TTL protocol header checksum LAN WAN source IP address destination IP address options (if any) DATA... WAN Router LAN ver: versión de IP (4) hlen: longitud de cabecera (nx4 Bytes) tos: Tipo de servicio (dρrc) total length: longitud del datagrama (n B) id: Identificador del datagrama TTL : Time to Live (tiempo de vida) protocol: ICMP, TCP, UDP, IGMP,...

2 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 5 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 6 Ejemplo: tcpdump -x -s dc a3 4c f 28 c2 c7 e2 33 d f e d etc... cabecera IP: Checksums Método software (IP, TCP, UDP,..) Checksum = - Σ Datos i 16 bits Paquete Cout Acum. 16 bits Cin ver=4; hlen=5; TOS=min delay; totlen=5dc id= x6478; flags=; offset= TTL= 64; protocol=6; h checksum= a3 4c source address= ( ) dest. address= ( ) Invertir bit a bit Checksum Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 7 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 8 Direcciones IP Checksum de la cabecera: dc Si añadimos el checksum, la nueva suma 4 6 valdrá c b1 5c b3 => h checksum = a3 4c Las direcciones IP son de 32 bits. Se dividen en clases CLASE A (... a ) netid (7) hostid (24) CLASE B ( a ) netid (14) hostid (16) CLASE C ( a ) netid (21) hostid (8) Direcciones de origen y destino de clase B CLASE D ( a ) multicast group id (28) 1 1 1

3 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 9 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 1 Ejemplo: red (A) El encaminamiento hasta la red se basa en el netid Algunas direcciones tienen significados especiales.... = Este host (No dirección destino. Solo al arrancar el sistema) : Broadcast local (no dir. fuente) red (C) red (B) netid, hostid= : Broadcast en la red indicada : Loopback Dentro de la red el encaminamiento se basa en el hostid... Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 11 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 12 Las direcciones IP en una internet deben ser únicas. En Internet, el IANA, dependiente del ICANN, se encarga de asegurar que las direcciones no se repiten. (Más en concreto, que los netid no se repiten). IANA delega esta responsabilidad en organismos como RIPE (Reseaux IP Europeenes), que a su vez los delega en Internet Registers (IRs). Una situación frecuente es que un IR asigne un bloque de direcciones a un ISP (Proveedor de Servicios de Internet), que a su vez las asigna e forma temporal o permanente a sus usuarios. Algunos rangos de direcciones se reservan para su uso en redes no conectadas a Internet (ver NATs, tema 4). Clase A: 1... Clase B : a Clase C: a Máscaras de Red Podemos definir subredes. Algunos bits del host id se emplean en indicar el numero de subred: La máscara indica los bits que son host id: Ejemplo: Dirección: (Clase B) Máscara: => Los 8 ultimos bits indican el host id => En una direccion clase B los bits 8 a 15 son el numero de la subred. Notación: Dirección/logitud del prefijo ej: /24

4 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 13 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 14 Comando ifconfig en Linux Internet trinux> ifconfig lo Link encap:local Loopback inet addr: Bcast: Mask: UP BROADCAST LOOPBACK RUNNING MTU:3584 Metric:1 RX packets: errors: dropped: overruns: TX packets: errors: dropped: overruns: eth Link encap:ethernet HWaddr :1:5A:F7:E3:22 inet addr: Bcast: Mask: UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:15 Metric:1 RX packets: errors: dropped: overruns: TX packets: errors: dropped: overruns: Interrupt:5 Base address:x68 Red /16 Subred /24 host /24 Subred /26 Subred /26 Subred /24 host: /26 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 15 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 16 Tablas de encaminamiento (routing) Cada host debe tener una tabla de encaminamiento que permite decidir al módulo IP a qué interface debe entregar un datagrama para que sea transmitido y si se debe enviar a través de un router o bien de forma directa al host destinatario Tabla de routing en Linux (netstat -rn) jorge]# netstat -rn Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags MSS Iface U 15 eth U 3584 lo UG 15 eth IP eth ppp lo tabla de routing Tabla de routing en W95 (>route print) Rutas activas: Direccion de red Mascara de red Puerta de enlace Interfaz Métrica

5 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 17 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 18 Longest Prefix Match Tabla de routing en IOS(#show ip route) routera#sh ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area - OSPF NSSA external type 1, - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default U - per-user static route, o - ODR T - traffic engineered route Gateway of last resort is not set /24 is subnetted, 3 subnets C is directly connected, Serial1 R [12/1] via , ::23, Serial1 [12/1] via , ::18, Serial C is directly connected, Serial Rutas activas: Cuando miramos la tabla de routing podemos encontrar que una dirección se ajusta a varias entradas de la tabla. Debemos escoger la entrada en la que coincide el prefijo más largo ( Longest prefix match ) Ejemplo: Direccion de red Mascara de red Puerta de enlace Interfaz Métrica Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 19 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 2 ARP: Resolución de direcciones Conocemos la dirección IP de un host. Queremos averiguar su dirección de red. Para cada tipo de red la solución es distinta. Caso de red B Ejemplo: resolver: (gethostbyname()) DNS o /etc/host resolver ARP FTP TCP IP B El host A envía un broadcast preguntando: Cuál es la direcc. Eth. del B? driver driver El host B recibe este mensaje y contesta al host A: El host B tiene dirección B. ARP IP ARP IP Todos los hosts de la red actualizan su tabla de ARP

6 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 21 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 22 Cada host mantiene una cache con mapeos direcciones ethernet/direcciones IP. Normalmente las entradas se eliminan cuando pasan unos minutos después de haber sido obtenidas jorge]# arp -n Address HWtype HWaddress Flags Mask Iface ether :1:F6:B5:E4: C eth [root@galatzo jorge]# telnet beco.ac.upc.es Trying Connected to beco.ac.upc.es. Escape character is ^]. FreeBSD/i386 (beco.ac.upc.es) (ttyp1) login: telnet> close Connection closed. [root@galatzo jorge]# arp -n Address HWtype HWaddress Flags Mask Iface ether :A:24:4D:A7:6A C eth ether :1:F6:B5:E4: C eth [root@galatzo jorge]# Para cada tipo de red se define un formato de paquete ARP. Ejemplo: Ethernet: Dirección ethernet destino Dirección ethernet origen Tipo de trama Tipo de dirección hardware (ethernet) Tipo de dirección de red (IP) Tamaño de las direcciones hwd y de red Tipo de comando (ARP/RARP req, reply) Dirección ethernet del que envía Dirección IP del que envía Dirección Ethernet pedida Dirección IP pedida Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 23 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 24 Qué pasa cuando una red no permite realizar de forma sencilla un broadcast? Ej: Lan ATM RFC 1577: Classical IP over ATM conmutador ATM Funcionalidad de un router Si el host A quiere enviar un datagrama IP al host B, lo envía de forma directa (Debe primero averiguar su dir. de C Logical IP Subnet (LIS): nodos IP que se conectan a una única red ATM y que pertenecen a la misma subred B En cada LIS hay un servidor ATMARP. Los nodos del LIS se configuran con la direccion física (ATM) del servidor ATMARP. Si el host A quiere enviar un datagrama IP al host C, lo envía al router, quien se encarga de encaminarlo a su destino Cuando un nodo se conecta a una LIS comunica al servidor ATMARP su dirección IP y su dirección C Cuando un nodo debe resolver una dirección pregunta al servidor ATMARP que contesta con el mapeo. El nodo establece entonces un VC al B

7 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 25 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) C El host A consulta su tabla de routing y deduce que debe enviar el paquete al Router 1 Dirección Ethernet Origen: Router 1, b Destino: Router 2, a Dirección IP Origen: A Destino: A Router C Dirección Ethernet Origen: A Destino: B Dirección IP Origen: A Destino: B El Host A consulta su tabla de routing y de ahí deduce que debe transmitir el paquete de forma directa a su destino, sin necesidad de atravesar ningún B Dirección Ethernet Origen: A Destino: Router 1, a Dirección IP Origen: A Destino: C NOTA: Los routers tienen una dirección de IP por cada interfaz Router 2 Dirección Ethernet Origen: Router 2,b Destino: C Dirección IP Origen: A Destino: C Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 27 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 28 Para poder encaminar los datagramas IP a través de varias redes, los routers deben construir tablas de encaminamiento (Algoritmos de encaminamiento) Diferencias entre un host multihomed y un router LAN WAN Driver1 TCP/UDP IP Driver2 WAN LAN Si un host recibe un datagrama IP que no está dirigido a él, lo ignora IP es un protocolo NO orientado a la conexión. Esto quiere decir que cada paquete se encamina de forma independiente a través de la red. Si un router recibe un datagrama IP que no está dirigido a él, intenta encaminarlo a su destino (IP forwarding)

8 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 29 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 3 TCP/IP en un host UNIX Aplicaciones Para conseguir mayor capacidad de encaminamiento (paquetes/s), los routers de alto rendimiento tienen arquitecturas especializadas. so_input so_output CPU Mem NIC Bus CPU Mem NIC tcp_input tcp_output ip_fwdn Bus ip_input ip_output CPU Mem NIC Dr Dr Dr Dr Red de Interconexión Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 31 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 32 Simplificando... tabla de routing Fragmentación y reensamblado A B Buffer (Memoria) Servidor (Recepción, Consulta a tabla de routing, Transmisión) mtu = 15 mtu = 53 mtu = 15 Path mtu = 53 Si el host A envía a B un datagrama IP con un tamaño de 15 bytes, el debe fragmentar el datagrama Cuando el tráfico de entrada es muy elevado (congestión) se acumulan paquetes en el buffer. Si el número de paquetes almacenados crece demasiado, se producen pérdidas. En el próximo tema (TCP) volveremos sobre este punto... El datagrama NO se reensambla en, sino que se reensambla en B. debe encaminar cada uno de los fragmentos como si fueran datagramas IP independientes.

9 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 33 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) = Dirección IP origen: A Dirección IP destino: B Flag M = Aplicaciones 524 = Dirección IP origen/destino : A/B Flag M = 1; Id; Offset = 524 = Dirección IP origen/destino : A/B Flag M = 1; Id; Offset = 54 FRAGMENTACIÓN Los campos de datos de todos los fragmentos excepto el último deben ser de longitud multiplo de 8 octetos so_input tcp_input ip_input ip_fwdn so_output tcp_output ip_output 492 = ( =148) Dirección IP origen/destino : A/B Flag M = ; Id; Offset = 18 Buffer frag. IP Dr IP Rx Dr Dr Dr Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 35 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 36 Resumen de las características de IP Objetivo: Aislar a las aplicaciones de las diferentes tecnologías de red Direcciones de 32 bits Encaminamiento entre redes a través de routers Protocolo NO orientado a la conexión Fragmentación y reensamblado IP no intenta recuperar los datagramas que se pierden. No asegura que llegan en el orden correcto. Routers, conmutadores y bridges Un router encamina datagramas IP (nivel 3) Un conmutador (o un bridge) encamina tramas Ethernet (o de otra LAN), (nivel 2) Los routers no encaminan las tramas broadcast. Los routers no son dispositivos transparentes. Los routers soportan interfaces a diferentes tecnologías de red (ej: Eth/FR) Los conmutadores deben estar dispuestos en redes sin bucles (árbol) Los conmutadores permiten conmutar tramas a mayor velocidad Los conmutadores son más baratos que los routers. Los routers permiten tener un mejor control y filtrado del tráfico

10 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 37 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 38 Tabla de Encaminamiento A N6?? N9 R5 Cada uno de los routers de la red debe tomar una decisión: Por dónde se debe encaminar los paquetes IP para poder comunicar A con B? Ejemplo: decide encaminar los paq. por. debe ahora tomar la siguiente decisión: Encamino el paquete por o por?. Debemos minimizar un coste (ejemplo: número de hops, retardo medio, etc) B A N6? Para poder tomar esta decisión, cada Router construye una tabla de encaminamiento: Tabla encaminamiento de : Para ir hasta... N6? el mejor camino es seguir por... local N9 R5 B Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 39 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 4 [root@galatzo jorge]# netstat -rn Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags Iface U eth U lo default UG eth [root@galatzo jorge]# (default router) galatzo.ac.upc.es /24 Internet /24 [root@galatzo jorge]# netstat -rn Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags Iface U eth U lo UG eth [root@galatzo jorge]# route add -net gw netmask eth [root@galatzo jorge]# netstat -rn Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags Iface U eth UG eth U lo UG eth [root@galatzo jorge]# route del -net gw netmask eth Algoritmos de encaminamiento exteriores (EGP: BGP4) Sistema Autónomo (AS) (número de AS) host: /26 Algoritmos de encaminamiento interiores (IGP: RIP, OSPF, IGRP)

11 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 41 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 42 Encaminamiento estático A Tabla Encaminamiento n1 n2... N6? Tabla Encaminamiento Tabla n1 n2...? Encaminamiento n1 n2... N9 R5 Los gestores de la internet construyen las tablas de encaminamiento para cada Router Sencillo, pero lejos del comportamiento óptimo y necesidad de mantener muchas tablas => Internets pequeñas y sencillas B Encaminamiento dinámico distribuido: RIP (Vector de Distancias) A Tabla Encaminamiento n1 n2... N6? Tabla Encaminamiento Tabla n1 n2... R5 Cada router intercambia con los routers VECINOS de forma periódica información sobre el coste de comunicación a TODAS las subredes de la red. (ej: cada 3 s) A partir de la información recibida, cada router actualiza sus tablas de encaminamiento? Encaminamiento n1 n2... N9 Algoritmo de Bellman-Ford distribuido B Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 43 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 44 Ejemplo: Dij (n) = min k ( Dij(n-1), dik+dkj(n-1)) Tabla de Tabla de Ejemplo: envía en broadcast su tabla de costes por y por Tabla de Tabla de Tabla de 1 2 () 2 () Tabla de Tabla de () 2 () 2 () 2 () Tabla de () () Tabla de Tabla de Tabla de Tabla de 2 () 2 () 2 () 2 () 2 () 2 2 () () 2 () Nota: Si la distancia en la tabla es más pequeña que la anunciada por el router por donde encaminamos, se actualiza en la tabla con la nueva distancia. Tabla de 1 2 () 2 () 3 () Tabla de Tabla de Tabla de () 2 () 2 () 2 2 () () 3 3 () () 2 () 3 ()

12 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 45 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 46 Detalles del funcionamiento de RIP Cuando empieza a ejecutar RIP, envía un broadcast en el que pide que los demás routers le envíen sus tablas de costes. Los demás routers contestan con mensajes dirigidos a. A partir de ese momento, cada 3 seg. enviará en broadcast su tabla de costes por los interfaces por los que hayamos activado RIP Qué pasa si un router pierde la conexión a una red?. Los demás routers dejarán de recibir mensajes de dicho router. Al cabo de un cierto tiempo eliminarán las rutas que han aprendido de dicho router (6x3 s = 18 s). Cuenta a infinito Cada 3 s. los routers se intercambian mensajes de encaminamiento. Si el enlace entre y queda roto... Tabla de Tabla de Tabla de Tabla de 2 () 2 () 2 () 2 () 2 () 2 2 () () 3 () 3 3 () () 2 () 3 () Tabla de () 2 () 3 () Tabla de 1 inf (-) inf (-) inf (-) inf (-) no recibe noticias de, sin embargo recibe una tabla de coste de en la que se dice que sabe ir a en 3 saltos... Tabla de Tabla de () 2 () 2 () 2 () 4 () 3 () Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 47 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 48 Cuenta a infinito Tabla de 1 2 () 2 () 3 () Tabla de Tabla de Tabla de () 2 () 2 () 2 2 () () 3 () 3 () 4 () 3 () Las distancias de, y a irán creciendo de forma indefinida! Tabla de () 2 () 5 () Tabla de 1 inf (-) inf (-) inf (-) inf (-) A continuación y reciben la tabla de costes de en la que dice que sabe ir hasta en 4 saltos... Tabla de Tabla de () 2 () 2 2 () () 4 () 5 () Se forman bucles entre y y entre y. En RIP (y en general en cualquier protocolo de vector de distancias) se debe fijar un valor de distancia (ej: 16) como infinito de forma que si se alcanza dicho valor se considera que se ha cortado el camino entre el router y la red Esto limita el diámetro máximo de la red.

13 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 49 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 5 Cómo aliviar estos problemas: Split Horizon Si un router ha aprendido una ruta por un cierto interface, cuando envían su tabla de costes por dicho interfaz, no incluyen esa ruta en el mensaje.,2,3,2,1,1 Por lo tanto por cada interfaz enviaremos en general una tabla de costes distinta Notar que las malas noticias viajan de forma lenta (se detectan cuando durante varios mensajes no vemos la ruta) Poison reverse Si detecta que su antigua ruta a a través de ya no es válida, envía un mensaje por sus otros interfaces en los que indica un coste a infinito. De esa forma y tardan menos en saber que la ruta a por ya no es válida Triggered Updates Si un router ha cambiado su tabla, no espera 3 s. a enviársela a sus vecinos, sino que envía los cambios de manera (casi) inmediata. Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 51 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 52 RIP: Fue inicialmente implementado en el código de BSD (programa routed) Formato de los mensajes (UDP puerto 52 orig/dest) comando versión familia de direcciones dirección IP métrica dirección IP métrica etc... Comando: Request (1)/Response (2) Versión: (1) Familia de direcciones: IP (2) Las respuestas se envían en broadcast cada 3 s. o cada vez que debamos cambiar la tabla de routing. Utiliza Split horizon (opcionalmente con poison reverse ) y triggered updates. Al no pasar máscaras de red, no podemos distinguir un host de una subred salvo que usemos en toda la red la misma máscara (Classfull routing protocol). Encaminamiento dinámico distribuido: OSPF, (Estado del enlace, Link State ) A Tabla Encaminamiento n1 n2... N6? Tabla Encaminamiento Tabla n1 n2...? Cada router intercambia con TODOS los routers información sobre el coste de a cada subred VECINA cuando se produce un cambio. A partir de la información recibida, cada router actualiza sus tablas de encaminamiento. Link State Database Algoritmo de Djikstra Encaminamiento n1 n2... N9 R5 B

14 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 53 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 54 Ejemplo: Flooding Tabla de Tabla de Tabla de Tabla de Cada router envía las redes a las que se conecta directamente al resto de routers de la red... La técnica de flooding se emplea para enviar desde un cierto router de la red información al resto de routers de la red. El router que origina el flooding envia la info. a cada uno de los vecinos. El resto de routers reenvía esta información a todos sus vecinos (exceptuando el vecino que le ha enviado dicha info.) Tabla de 1 2 () 2 () 3 () Tabla de Tabla de Tabla de () 2 () 2 () 2 2 () () 3 3 () () 2 () 3 () Si un router recibe una misma información de forma repetida, no la reenvía Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 55 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 56 Ejemplo: envía una información al resto de routers Classless InterDomain Routing (CIDR) R5 Envía la información a los routers vecinos Problemas: Las direcciones de clase B están agotadas R5 R5, y envían la información recibida a sus routers vecinos, excepto a que es el routerque les ha enviado la info. El flooding ha acabado: Los routers, y ya han enviado una vez la información, por lo que no lo vuelven a hacer. El router R5 recibe la info. por dos enlaces. Escoje uno de los dos mensajes, y como no tiene vecinos que no le hayan enviado algo, no la reenvía. Las tablas de encaminamiento de los routers se hacen muy grandes Solución=> Asignar varios net-id de clase C contíguos a una única red ( Supernetting ) Para simplificar el proceso de encaminamiento, los net-id se asignan en bloques a los ISPs siguiendo criterios geográficos (ejemplo, RIPE, en Europa.

15 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 57 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) /16 -> e /24 -> e /24 -> e /8 -> e /16 -> e /24 -> e /16 -> e /1 -> e / / / / / / / / / / / /24 BGP-4 (Border Gateway Protocol) Permite que los routers conozcan rutas que deben atravesar varios SAs (es decir es un EGP) router exterior N6 AS3 Los routers exteriores se intercambian informacion sobre las redes que son accesibles, y de ahí construyen sus tablas de encaminamiento. AS1 IBGP AS2 Los AS tienen asignado AS4 un número único, ASN ( ). El rango es de uso privado Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 59 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 6 BGP-4 Stub AS: Una única conexión al resto de ASs Transit AS: Varias conexiones. Dispuesto a que haya tráfico de tránsito N6 AS3 Multihomed AS: Varias conexiones. NO dispuesto a que haya tráfico de tránsito AS1 IBGP AS2 AS4 BGP-4 Redes accesibles:,,, AS1 Redes accesibles:,,, AS2,AS1,, AS2, AS2, AS4, N6, AS2,AS4,AS3 N6 AS3 IBGP AS2 AS4 AS1

16 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 61 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 62 BGP se ejecuta entre routers de diferentes ASs (EBGP) o entre routers del mismo AS (IBGP). Los routers que se intercambian mensajes BGP son BGP peers. N6 AS3 EBGP IBGP AS1 IBGP AS2 AS4 N6 AS3 AS1 IBGP AS2 AS4 En BPG podemos tomar decisiones de routing llamadas policy-based routing. Por ejemplo, AS3 puede decidir que para ir a no puede pasar por AS4, pero que para ir a, y debe pasar por AS4 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 63 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 64 Las decisiones de routing se toman a partir de atributos presentes en la infomación de encaminamiento que se intercambian los routers BGP peers N6 AS3 AS1 IBGP AS2 AS4 Dos atributos importantes son el next-hop router y AS-path. El next-hop router da del router del AS a través del cual llegamos al. destino. El AS-path da la lista de ASs para llegar al destino. Al ir propagando las rutas, modificamos estos atributos. Si todos los routers del AS ejecutan IBGP (ej: ISP), no se necesita ningun mecanismo adicional para que los routers del AS actualicen adecuadamente las tablas de routing. Si no todos los routers del AS ejecutan IBGP (ej: AS conectado a varios ISPs), de debe utilizar el IGP para actualizar adecuadamente las tablas de routing (ej: OSPF). Debido al tamaño de las tablas de routing se debe usar filtrado para evitar que las tablas de routing sean excesivamente elevadas. Si un AS tiene una única conexión al exterior, o si su política de encaminamiento coincide con la de sus ISP (i.e. me da igual por donde encaminen el tráfico), mejor NO usar BGP.

17 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 65 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 66 Internet Control Message Protocol (ICMP) Se han definido varios tipos de mensajes ICMP. Por ejemplo: Es un protocolo que se utiliza conjuntamente con IP para señalizar mensajes de error y otras condiciones que necesitan atención. Los mensajes ICMP se transmiten dentro de datagramas IP Cabecera IP (2) Tipo (1) Código(1) Checksum (2) Tipo Código Descripción Echo reply (ping) Network unreachable Host unreachable Protocol unreachable Port unreachable Frag. needed but D flag set Redirect for network Echo reply (ping) TTL = during transit (traceroute) Contenido Hay unas normas que se deben seguir al generar paquetes ICMP. Por ejemplo, un paquete ICMP de error no puede generar otro paquete ICMP de error (ej: network unreachable) Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 67 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 68 ping Network/host/protocol/port unreachable Enviamos paquetes ICMP Echo request. El host destino nos debe responder con paquetes ICMP Echo reply. Se utiliza para comprobar que existe conectividad entre dos máquinas [root@galatzo jorge]# ping -v beco.ac.upc.es PING beco.ac.upc.es ( ): 56 data bytes 64 bytes from : icmp_seq= ttl=255 time=.5 ms 64 bytes from : icmp_seq=1 ttl=255 time=.5 ms 64 bytes from : icmp_seq=2 ttl=255 time=.5 ms 64 bytes from : icmp_seq=3 ttl=255 time=.5 ms 64 bytes from : icmp_seq=4 ttl=255 time=.5 ms 64 bytes from : icmp_seq=5 ttl=255 time=.5 ms 64 bytes from : icmp_seq=6 ttl=255 time=.5 ms --- beco.ac.upc.es ping statistics packets transmitted, 7 packets received, % packet loss round-trip min/avg/max =.5/.5/.5 ms [root@galatzo jorge]# A Network unreachable: no sabe cómo encaminar el mensaje Host unreachable: No podemos localizar al host dentro de su subred B Podemos estimar el tiempo de tránsito (de ida y vuelta) y la tasa de errores del camino entre los dos hosts Protocol o port unreachable: El host no da soporte al protocolo especificado o no tiene abierto el puerto especificado. (El caso puerto solo UDP)

18 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 69 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 7 traceroute [root@galatzo jorge]# ping -v PING ( ): 56 data bytes 126 bytes from galatzo.ac.upc.es ( ): Destination Host Unreachable Vr HL TOS Len ID Flg off TTL Pro cks Src Dst Data f7f d bytes from galatzo.ac.upc.es ( ): Destination Host Unreachable Vr HL TOS Len ID Flg off TTL Pro cks Src Dst Data f d bytes from galatzo.ac.upc.es ( ): Destination Host Unreachable Vr HL TOS Len ID Flg off TTL Pro cks Src Dst Data f 4 1 5d8d bytes from galatzo.ac.upc.es ( ): Destination Host Unreachable Vr HL TOS Len ID Flg off TTL Pro cks Src Dst Data b7f d bytes from galatzo.ac.upc.es ( ): Destination Host Unreachable Vr HL TOS Len ID Flg off TTL Pro cks Src Dst Data f7f d bytes from galatzo.ac.upc.es ( ): Destination Host Unreachable Vr HL TOS Len ID Flg off TTL Pro cks Src Dst Data f d ping statistics packets transmitted, packets received, 1% packet loss Nos permite saber por qué routers se está llevando a cabo una comunicación TTL (Time To Live) : Cada vez que un datagrama IP atraviesa un router se decrementa en 1. Si algún router recibe TTL=1, se destruye el datagrama y se envía un paquete ICMP TTL= during transit. A ICMP TTL=2 TTL=1 B TTL=3 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 71 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 72 La idea de traceroute es enviar paquetes con TTL=1, TTL=2, etc, de forma que los routers intermedios nos envían paquetes ICMP y podemos identificarlos. El paquete enviado es un paquete UDP destinado a un port cogido al hazar, de forma que el host final nos envía un pquete ICMP port unreachable A IP (TTL=1); UDP B IP (TTL=2); UDP Ejemplos [root@galatzo jorge]# traceroute beco.ac.upc.es traceroute to beco.ac.upc.es ( ), 3 hops max, 4 byte packets 1 beco ( ).486 ms.439 ms.434 ms beco ( ) galatzo( ) [root@galatzo jorge]# traceroute traceroute to ( ), 3 hops max, 4 byte packets 1 arenys5 ( ).776 ms.725 ms.72 ms 2 phanella.upc.es ( ) ms 1.66 ms ms 3 termcat.cesca.es ( ) ms ms 1.12 ms ( ) ms ms ms 5 A-1-1.EB-Madrid.red.rediris.es ( ) ms 1.99 ms ms 6 Ibernet-ATM.red.rediris.es ( ) ms ms ms ( ) ms ms ms 8 esifw1.tsai.es ( ) ms * ms 9 esi2.esi.tsai.es ( ) ms * * IP (TTL=3); UDP

19 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 73 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 74 Qué sucede (probablemente...)? jorge]# traceroute traceroute to cio-sys.cisco.com ( ), 3 hops max, 4 byte packets 1 arenys5 ( ).768 ms.684 ms.698 ms 2 phanella.upc.es ( ) ms 1.46 ms ms 3 termcat.cesca.es ( ) 2.37 ms ms 1.55 ms ( ) ms ms ms 5 A-1-1.EB-Madrid.red.rediris.es ( ) ms ms ms 6 A6---1.EB-Madrid.red.rediris.es ( ) ms ms ms ( ) ms ms ms ( ) ms ms ms 9 borderx2-hssi3-.pompanobeach.cw.net ( ) ms ms ms 1 * * core1-fddi-1.pompanobeach.cw.net ( ) ms ( ) ms * * 12 * ( ) ms ms 13 ast-bbn1-nap.atlanta.cw.net ( ) ms ms ms 14 h1-1-.paloalto-br2.bbnplanet.net ( ) ms ms * 15 * * p2-.paloalto-nbr2.bbnplanet.net ( ) ms 16 p--.paloalto-cr18.bbnplanet.net ( ) ms * * 17 * h1-.cisco.bbnplanet.net ( ) ms ms 18 * pigpen.cisco.com ( ) ms * 19 cio-sys.cisco.com ( ) ms ms * [root@galatzo jorge]# /16 (upc.es) galatzo( ) /24 (cesca.es) 13.26/24 (rediris.es)? c&w bbn cisco.com Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 75 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 76 MTU path discovery [root@galatzo jorge]# traceroute traceroute to ( ), 3 hops max, 4 byte packets 1 arenys5 ( ).739 ms.75 ms.71 ms 2 phanella.upc.es ( ) ms ms ms 3 termcat.cesca.es ( ) ms 1.72 ms 1.2 ms ( ) 1.65 ms ms ms 5 A-1-1.EB-Madrid.red.rediris.es ( ) ms ms ms 6 A6---1.EB-Madrid.red.rediris.es ( ) ms ms ms ( ) ms * ms 8 * * ( ) ms 9 ciba-coorporativa-ciba.telintar.net.ar ( ) ms ms ms 1 ciba-riu-riu.telintar.net.ar ( ) ms ms ms 11 rnorte-rsur-512.riu.edu.ar ( ) ms ms ms ( ) ms * ms 13 * * ccc1-riunorte.riu.edu.ar ( ) ms 14 * * * 15 sunsite.uba.ar ( ) ms ms * A mtu = 15 mtu = 53 mtu = 15 Path mtu = 53 Flag D=1; Long=15 ICMP Frag. needed but D flag set ; MTU=53 B Flag D=1; Long = 53 Si el paquete ICMP indica MTU=, debemos probar con una long. más pequeña hasta que no se generen más paquetes ICMP.

20 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 77 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 78 IPv6 Principales diferencias con IPv4: Formato de la cabecera IPv6 ver Prio flow-label Las direcciones son de 128 bits (!) Payload length Next header Hop limit Las opciones se envían en cabeceras que se colocan entre la cabecera IP y las cabeceras de los protocolos de transporte source IP address Capacidad de asignación automática de direcciones. Direcciones link local, global scope, etc. Concepto de flujo ( flow ), lo que permite tener un servicio intermedio entre orientado a la conexión y no orientado a la conexión (soporte a conexiones en tiempo real) destination IP address Incorpora mecanismos de seguridad (IPsec) que también se pueden usar en IPv4 (AH, ESP, ISAKMP/Oakley). Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 79 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 8 Domain Name System (DNS) Para los usuarios de las aplicaciones de Internet, es mucho más cómodo recordar nombres que recordar direcciones IP: Los nombres de las hosts se organizan de forma jerárquica org com edu... uk es it upc upv lsi ac El DNS permite que una aplicación pueda de forma sencilla obtener la dirección IP de una máquina a partir del nombre de una máquina Especial:.arpa galatzo Dominios genéricos:.com,.gov,.int,.mil,.net,.org beco Dominios por paises o regionales:.es,.uk,.fr,.it,.us,.tv (Islas Tuvalu),... Nuevos dominios:.firm,.biz,.name,.pro.coop,.aero,.museum (Nov 2)

21 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 81 Tema 2: Internetworking Protocol (IP) 82 El ICANN es responsable de asegurar que los nombres de las máquinas sean únicos. Para los dominios genéricos (.com,.org,.net) se delega la responsabilidad en Accredited-Registrars, que procesan el registro del nombre en Internet y envían la info. necesaria al Internet Domain Name Registry, que es el que se encarga de mantener la base de datos de un TLD. Para los dominios regionales (.es,.uk, etc) se delega a organismos oficiales de cada país (ejemplo: es-nic). Por ejemplo, alquilar un dominio que cuelga de un dominio genérico cuesta en torno a 4 Euros al año, mientras que un dominio que cuelga del dominio.es cuesta en torno a los 1 Euros al año. DNS es una base de datos distribuida que permite realizar el mapeo entre el nombre de una máquina y su dirección IP. Cuando una aplicación quiere realizar este mapeo, utiliza la llamada a sistema gethostbyname(). Esta llamada al sistema consulta el archivo etc/host. Si no puede resolver el mapeo, utiliza DNS para preguntar dicho mapeo a un servidor de DNS. host nombre servidor de nombres host B del servidor de nombres está en /etc/resolv.conf

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