Redes (9359). Curso Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas (plan 2001)

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1 Redes (9359). Curso Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas (plan 2001) Carlos A. Jara Bravo Grupo de Innovación Educativa en Automática 2010 GITE IEA Redes (9359). Curso Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas (plan 2001) PRACTICAS DE LABORATORIO DE REDES. Práctica 1: Introducción a Redes y a TCP/IP sobre tecnología Ethernet. Práctica 2: Protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP). Práctica 3: Protocolos de nivel de transporte en TCP/IP. Práctica 4: Encaminamiento de paquetes con IP. Carlos A. Jara Bravo (cajb@dfists.ua.es) Grupo de Innovación Educativa en Automática 2010 GITE IEA 1

2 Redes (9359). Curso Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas (plan 2001) PRÁCTICA Nº2 PROTOCOLO DE MENSAJES DE CONTROL DE INTERNET (ICMP) 1. Protocolo ICMP - Introducción - Encapsulación ICMP - Formato ICMP 1ª sesión 2. Mensajes Echo Request y Echo Reply 3. Mensaje Destination Unreachable 4. Mensaje Redirect 5. Mensaje Time Excedeed 6. Mensaje Source Quench 2ª sesión 7. Mensaje Timestamp Carlos A. Jara Bravo (cajb@dfists.ua.es) Grupo de Innovación Educativa en Automática 2010 GITE IEA Protocolo ICMP 1. Introducción. 2. Encapsulación ICMP. 3. Formato trama ICMP. 4 2

3 Introducción ICMP ICMP Protocolo de Mensajes de Control de Internet. Se considera parte del nivel de la CAPA DE RED (Internet IP). Routers y Host emplean ICMP para informar a IP sobre control/errores en la red SÓLO INFORMA, NO CORRIGE Arquitectura TCP/IP - Estado host destino - Variación/anomalía en rutas - Alcance del destino - Expiración vida de un paquete - Congestión en routers 5 Encapsulación ICMP El mensaje ICMP es transmitido en un Datagrama IP. Esquema trama IP ICMP Internet IP 20 bytes Ethernet 14 bytes Variará según el error/tarea control 8 bytes 6 3

4 Formato ICMP Cada mensaje (control/error) ICMP tiene su propio formato. Sólo tienen los tres primeros campos en común (4 bytes). Común trama ICMP Variable trama ICMP 20 bytes 8 bits (1 byte) 8 bits (1 byte) 16 bits (2 bytes) (SVT) Depende de los campos Tipo y Código Información extra del error/tarea control Cabecera ICMP (8 bytes) 7 Formato ICMP Campo Tipo identifica el tipo de mensaje (error/tarea control). (Echo Reply) (Destination Unreach.) (Source Quench) (Redirect) (Echo Request) (Time Excedeed) (Timestamp) (Timestamp Reply) Ejemplo (ping a PE) Mensaje de error ICMP Cabecera IP + Cabecera ICMP del datagrama que provocó el error (SVT) 8 4

5 Formato ICMP No se generan mensajes de error ICMP Un datagrama destinado a una dirección IP de Broadcast Un datagrama enviado como Broadcast de la capa de enlace (ARP Request). Un datagrama fragmentado que no sea el primero de la secuencia. Un fragmento recibido fuera de secuencia. 9 Práctica 2 1. Protocolo ICMP - Introducción - Encapsulación ICMP - Formato ICMP 2. Mensajes Echo Request y Echo Reply 3. Mensaje Destination Unreachable 4. Mensaje Redirect 5. Mensaje Time Excedeed 6. Mensaje Source Quench 7. Mensaje Timestamp 10 5

6 Mensajes Echo Request y Echo Reply Programa de aplicación ping herramienta para saber la accesibilidad y estado de un host destino. Datagrama IP Ping ICMP Aplicación Internet IP No utiliza TCP/UDP (Capa Transporte) Comprobar el estado de un host a nivel IP Echo Request Echo Reply Si la dirección IP es accesible No asegura TCP/UDP funcione bien 11 Mensajes Echo Request y Echo Reply Ping envía un mensaje de petición (Echo Request, tipo 8) y espera el retorno de una respuesta (Echo Reply, tipo 0) con los mismos datos. Ping evalúa el tiempo de respuesta promedio de un host en la red. ping n Echo Request Echo Reply Red /

7 Mensajes Echo Request y Echo Reply Comando: ping <ip> 4 peticiones de 32 bytes de datos ICMP Cabecera IP Opciones ping Cab. ICMP 20 bytes 8 bytes ping [opciones] <ip> Nº paquetes perdidos, tiempos de respuesta, velocidad de transmisión de un enlace Tamaño de datos variable (Datos ICMP) Datos especificados en el ping 200 bytes de datos ping n ping l Mensajes Echo Request y Echo Reply Formato trama Echo Request/Echo Reply Común trama ICMP Variable trama ICMP Ejemplo 8 bits (1 byte) 8 bits (1 byte) - Campos para identificar al Request - Host destino responde con los mismos valores Request Reply 16 bits (2 bytes) Abecedario (Request/Reply) Cabecera ICMP (8 bytes) 14 7

8 Mensajes Echo Request y Echo Reply Fragmentación IP Si el tamaño de un paquete IP (donde se encapsula el mensaje ICMP) supera el tamaño de la MTU (Maximum Tranfer Unit nivel IP), es necesario fragmentación IP. La MTU depende de la capa física y de la topología por la que se transporta el paquete. Longitud paquete IP (Cabecera IP + Datos) <= MTU El Datagrama IP se transportará en un bloque de datos de la trama del nivel de enlace. Longitud paquete IP (Cabecera IP + Datos) > MTU El Datagrama IP se fragmentará en tantos paquetes IP como sea necesario. La fragmentación se puede realizar en la máquina fuente y/o en los routers intermedios. Se reensambla en el nodo receptor. Si hay más fragmentos OJO!! Se fragmenta pero no se reensambla Porción de datos enviada a nivel datos IP 15 Mensajes Echo Request y Echo Reply Fragmentación IP Dos equipos A y B desean intercambiar paquetes de datos IP (ICMP). Comando: ping n 1 l

9 Mensajes Echo Request y Echo Reply Fragmentación IP (Caso a. MTU > 1500) El host A fragmenta los paquetes según su MTU en dos paquetes. El Router 2 fragmenta el paquete 1 porque su longitud es mayor a la MTU. MTU> Mensajes Echo Request y Echo Reply Fragmentación IP (Caso b. MTU = 1200) El host A fragmenta los paquetes según su MTU en dos paquetes. El Router 1 fragmenta el paquete 1 porque su longitud es mayor a la MTU. El Router 2 fragmenta el paquete 1a porque su longitud es mayor a la MTU. MTU=

10 Mensajes Echo Request y Echo Reply Fragmentación IP (Caso c. MTU = 800) El host A fragmenta los paquetes según su MTU en dos paquetes. El Router 1 fragmenta el paquete 1 porque su longitud es mayor a la MTU. MTU= Práctica 2 1. Protocolo ICMP - Introducción - Encapsulación ICMP - Formato ICMP 2. Mensajes Echo Request y Echo Reply 3. Mensaje Destination Unreachable 4. Mensaje Redirect 5. Mensaje Time Excedeed 6. Mensaje Source Quench 7. Mensaje Timestamp 20 10

11 Mensaje Destination Unreachable Mensaje de error ICMP Tipo 3. Código: Host Unreachable Port Unreachable Fragmentation Needed Don t Fragment Cabecera IP + Cabecera ICMP del datagrama que provocó el error Cuando un datagrama IP no logra alcanzar su destino Un router informa que no ha podido enviar el paquete a la máquina destino Puerto del host destino no tiene ningún proceso que lo atienda Un router precisa fragmentar el paquete y no puede porque el Flag está desactivado Un router fragmenta, NO ensambla 21 Mensaje Destination Unreachable Formato trama Destination Unreachable Común trama ICMP Variable trama ICMP 8 bits (1 byte) 8 bits (1 byte) - IP/Puerto del host no alcanzado - MTU red no ha podido traspasar Cabecera IP (20 bytes) 16 bits (2 bytes) Cabecera ICMP (8 bytes) Cabecera ICMP (8 bytes) Datos 22 11

12 Práctica 2 1. Protocolo ICMP - Introducción - Encapsulación ICMP - Formato ICMP 2. Mensajes Echo Request y Echo Reply 3. Mensaje Destination Unreachable 4. Mensaje Redirect 5. Mensaje Time Excedeed 6. Mensaje Source Quench 7. Mensaje Timestamp 23 Mensaje Redirect Mensaje de error ICMP Tipo 5. Código: Redirect Actualiza rutas ICMP Reply ICMP Request Puerta de Enlace Echo Request Redirect Redirect for Host PC 1 Router 1 Router 2 Cabecera IP + Cabecera ICMP del datagrama que provocó el error Echo Reply Un router informa al host origen que existe una ruta óptima e informa de cuál es ping n 1 PC2 PC

13 Mensaje Redirect Formato trama Redirect 8 bits (1 byte) 8 bits (1 byte) Común trama ICMP Variable trama ICMP Cabecera IP (20 bytes) - Ruta óptima: indica la puerta de enlace adecuada Ejemplo 16 bits (2 bytes) Cabecera ICMP (8 bytes) Cabecera ICMP (8 bytes) 25 Práctica 2 1. Protocolo ICMP - Introducción - Encapsulación ICMP - Formato ICMP 2. Mensajes Echo Request y Echo Reply 3. Mensaje Destination Unreachable 4. Mensaje Redirect 5. Mensaje Time Excedeed 6. Mensaje Source Quench 7. Mensaje Timestamp 26 13

14 Mensaje Time Exceeded Mensaje de error ICMP Tipo 11. Tiempo de vida de un paquete ha terminado. Código: Time To Live (TTL) Código 0 (Time to Live exceeded in Transit): mensaje ICMP enviado al origen por un router cuando el valor del campo TTL = 0 en la cabecera IP. Código 1 (Time to Live exceeded in Reassembly): mensaje ICMP enviado por un router o la máquina de destino cuando alguno de los fragmentos no se recibe antes de un tiempo determinado para el reensamblado. tracert [opciones] <destino> (tracert Valor Datagrama IP que se disminuye en uno por cada host/router que traspasa Cuando TTL = 0 se le comunica al host emisor Cabecera IP + Cabecera ICMP del datagrama que provocó el error Saber la ruta de un host a otro 27 Mensaje Time Exceeded Formato trama Time Exceeded Común trama ICMP Variable trama ICMP 8 bits (1 byte) 8 bits (1 byte) Cabecera IP (20 bytes) 16 bits (2 bytes) Cabecera ICMP (8 bytes) Cabecera ICMP (8 bytes) 28 14

15 Práctica 2 1. Protocolo ICMP - Introducción - Encapsulación ICMP - Formato ICMP 2. Mensajes Echo Request y Echo Reply 3. Mensaje Destination Unreachable 4. Mensaje Redirect 5. Mensaje Time Excedeed 6. Mensaje Source Quench 7. Mensaje Timestamp 29 Mensaje Source Quench Mensaje de error ICMP Tipo 4. Problemas congestión en routers. Formato trama Source Quench: Común trama ICMP Variable trama ICMP Cambio de velocidad en las redes (LAN/WAN) Saturación envío masivo de paquetes 1 mens. Source Quench/eliminado 8 bits (1 byte) 8 bits (1 byte) LAN Source Quench Data Cabecera IP + Cabecera ICMP del datagrama que provocó el error 16 bits (2 bytes) WAN Elimina los paquetes en exceso Cabecera ICMP (8 bytes) 30 15

16 Práctica 2 1. Protocolo ICMP - Introducción - Encapsulación ICMP - Formato ICMP 2. Mensajes Echo Request y Echo Reply 3. Mensaje Destination Unreachable 4. Mensaje Redirect 5. Mensaje Time Excedeed 6. Mensaje Source Quench 7. Mensaje Timestamp 31 Mensaje Timestamp Mensaje ICMP Tipo 13/14. Sincronización de relojes de los host. Formato trama Timestamp: Común trama ICMP Variable trama ICMP 8 bits (1 byte) 8 bits (1 byte) - Campos para identificar al Timestamp - Host destino responde con los mismos valores 16 bits (2 bytes) - Valores de tiempo Cabecera ICMP (8 bytes) 32 16