Sistemas de Transportes de Datos (STD) Tema II: IP (Entrega 2) Grupo de Aplicaciones Telemáticas. Grupo de Aplicaciones Telemáticas

Transcripción

1 Resolución de direcciones (ARP) Distinguir entre dirección IP y dirección física en la red. Cuando un host debe enviar un datagrama a la red debe: Determinar si el host destinatario está en la misma red o no, comparando (utilizando la máscara de red) los bits de los id de red y de subred con los de su propia dirección IP. Si coinciden están en la misma red física. El primer destinatario del datagrama será el destinatario final. Si no coinciden, están en redes físicas distintas. El primer destinatario será un ROUTER que se encarge de reenviarlo hacia otra red, acercándolo hacia su red destino. Determinar la dirección física del primer destinatario del datagrama. Y ello porque el datagrama tiene que encapsularse como campo de datos de una trama propia de la red física, y en esa trama aparece la dirección física de la máquina (host o router) destinataria de esa trama. Resolución de direcciones (ARP) Cada red tiene un sistema de direccionamiento propio. No es viable el mantenimiento de tablas con todas las direcciones IP / direcciones físicas en cada host y router conectados a una red gestionadas manualmente por el administrador de dichas máquinas. La solución pasa por habilitar un mecanismo que permita a un host conocer correspondiente a en el momento en que lo necesite, por ejemplo lanzando una pregunta a la red. Este mecanismo puede complementarse con el mantenimiento automatizado de una tabla de Resolución de direcciones (ARP) Solución: Protocolo ARP (Address Resolution Protocol). Complemento: Protocolo RARP (Reverse Address Resolution Protocol). Un protocolo por cada tipo de red (por cada tipo de trama de red y formato ARP para Ethernet: RFC 826. Juan Carlos Cruellas Ibarz. Curso 2000/2001. Q1 1

2 ARP. Situaciones posibles Tres situaciones: 1. Host remitente y host destinatario en la misma red física. 2. Host remitente y host destinatario en diferentes redes físicas que tienen diferentes direcciones IP de red. 3. Casos algo especiales para Proxy ARP. Hay situaciones en las que el host destinatario tiene que hace pensar que está conectado a la misma LAN que el remitente, PERO NO ES ASI. En estos casos, el router contesta las peticiones de ARP como si fuera el host destinatario. Casos: 3.1 Host remitente y host destinatario en diferentes redes físicas que, sin embargo, tienen iguales direcciones de red IP. 3.2 Host remitente en una LAN y host destinatario en el otro extremo de un enlace punto a punto que lo conecta al router que sirve a la LAN. ARP: remitente y destinatario están en la misma red dest final son direcciones de LA MISMA MÁQUINA dest: Trama Ethernet 8:0:20:3:f6:43 A todos 2 8:0:20:3:f6:41 IP DATOS 8:0:20:3:f6:44 8:0:20:3:f6:41 8:0:20:3:f6:42 host 1 host 2 host 8:0:20:3:f6:43 0. Cada máquina tiene 1. Host 1: enviar datagrama 2. Host 1: Pregunta a todos: quién sabe cual es de ? 3. Host 3 detecta que esa es y responde al Host 1 con y respon de 4. Host 1 puede enviarle una trama de red con el datagrama en su campo de datos y (y aña de entrada a tabla) 5. Si hay más datagramas para Host 3, puede usar la tabla ARP : remitente y destinatario están en la misma red física del destino final SE MANTIENE EN EL DATAGRAMA. Si el destinatario final ESTA en la red: La trama Ethernet contiene destinataria la del host destinatario. El datagrama encapsulado en dicha trama contiene del destinatario del host destinatario. 8:0:20:3:f6:43 dest: Cabecera trama Destinatario final de datagrama: host 3 (@Física: 8:0:20:3:f6:43 : ). Destinatario de trama Ethernet: host3 (@ Física : 8:0:20:3:f6:43 : destinatario de trama Física correspondiente a del host destinatario del datagrama encapsulado Juan Carlos Cruellas Ibarz. Curso 2000/2001. Q1 2

3 ARP: remitente y destino en diferentes redes con de son direcciones de MÁQUINAS DISTINTAS dest: DATOS Trama Ethernet 8:0:20:3:f6:44 A todos 2 8:0:20:3:f6:41 8:0:20:3:f6:44 8:0:20:3:f6:41 8:0:20:3:f6:42 host 1 host 2 host 8:0:20:3:f6:43 0. Cada máquina tiene 1. Host 1: enviar datagrama : a través del router (@IP ) 2. Host 1: Pregunta a todos: quién sabe de (router)? 3. Router detecta que esa es y responde al Host 1 con y responde. 4. Host 1 puede enviarle una trama de red con el datagrama en su campo de datos y 5. Si hay más datagramas para el router, puede usar la tabla. ARP: remitente y destino en diferentes redes con de red. Si el destinatario final NO ESTA en la red: La trama Ethernet contiene Física destinataria la del ROUTER encargado de encaminar el datagrama hacia fuera. El datagrama encapsulado en la trama NO CONTIENE del ROUTER, SINO del host destinatario final del destinatario de dicho datagrama. IP dest: Cabecera trama Destinatario final de datagrama: host en otra red (@IP: ). Destinatario de la trama Ethernet: router (@IP: Física : Física destinatario de trama de router destinatario final de datagrama encapsulado = de router -destinatario de trama Ethernet). Situaciones de actuación del Proxy ARP 3.1. Dos redes físicas diferentes con direcciones IP de red idénticas (cada host Host multihomed (con directamente a una LAN y, a través de una línea punto a punto, al router de otra LAN. Host Juan Carlos Cruellas Ibarz. Curso 2000/2001. Q1 3

4 Proxy ARP: dos redes físicas diferentes con la de LAN Host 8:0:20:3:f6:41 Cabecera Ethernet de remitente y destinatario 1 Host 1: De Host 1 a Todos ARP Req Host Contenidos de trama (datagrama, ARP) Router ARP Ans De router a Host Router 3 Host 1: De Host 1 a Router // datos 4. Router encamina datagrama a Host 2. Host 1 0. Host 1: enviar datagrama NO esta en la misma red física, pero ambas tienen la de red. REMITENTE NO sabe que deberá pasar por el router 1. Host 1 pregunta correspondiente a sin saber que el host 2 está en otra red física! 2. El router se da cuenta de que el host 2 está en la otra red física y contesta al ARP Req con SU COMO SI FUERA EL HOST 2!. Host 1 cree que le ha contestado el host 2 3. Host 1 envía de router pensando que envía a Host 2 Proxy ARP: host Cabecera Ethernet de remitente y destinatario 1 Host 1: De Host 1 a Todos ARP Req 2 Router ARP Ans De router a Host 1 3 Host 1: De Host 1 a Router Host multihomed Host Contenidos de trama (datagrama, ARP) 0. Host 1: enviar datagrama (host 2). Para llegar a él debe pasarse por un enlace punto a punto. REMITENTE NO sabe que deberá pasar por el router 1. Host 1 pregunta correspondiente a sin saber que el host 2 está en un extremo de un enlace p. a p.! 2. El router se da cuenta de que el host 2 está en el otro extremo del enlace y contesta con SU Router COMO SI FUERA EL HOST 2!. Host 1 cree que le ha contestado el // datos host 2 4. Router envía 3. Host 1 envía de router datagrama a Host 2. pensando que envía a Host 2 ARP: ACTUACIÓN DE PROTOCOLOS resolver % ftp sert.ac.upc.es Driver ARP 1 Nombre host 6 Dirección IP 7 ARP ARP Driver 5 Driver FTP TCP IP 4 IP Cliente FTP invoca a función gethostbyname() para obtener 2. FTP pide a TCP establecer una conexión y le pasa 3. TCP pasa segmento a IP 4. IP pasa datagrama al driver 5. Driver solicita a ARP 6. ARP envía a la red ARP-Req 7. ARP de host destino detecta petición y contesta con ARP-Reply añadiendo 8. ARP de remitente al driver 9. Driver envía trama con datagrama a la red Juan Carlos Cruellas Ibarz. Curso 2000/2001. Q1 4

5 ARP: Paquetes ARP define un formato de paquete para insertar en el campo de datos de las tramas de las redes de area local (Ethernet en el laboratorio). ARP define dos tipos de paquete: ARP-Request: un host lanza a TODOS los conectados a la red la pregunta: cuál es la dirección física de la máquina que tiene la dirección IP que aparece en el paquete que os envío?. ARP-Reply: la máquina (host o router) cuya dirección IP es la que aparecía en el ARP-Request contesta: yo tengo la dirección IP por la que preguntabas y mi dirección física es la que te indico en el paquete. ARP: Paquetes Formato de paquete para trama Ethernet 0 Cabecera Trama 1 2 Paquete ARP 3 4(bytes) fuente Tipo de trama ARQ-Req ARQ-Rep: 0x806 Protocolo IP: 0x800 Ethernet: 1 Operación: ARP-Req (1) ARP-Rep (2) dest FFFFFFFFFFFF F F641 8FFA0102 XXXXXXXXXXXX 8FFA0103 ARP-Req F F F643 8FFA F641 8FFA0102 Dirección Ethernet preguntada ARP-Rep ARP: cache de direcciones Si el hostid no es correcto, se envía varias veces un ARP-Req, y al no obtener respuesta, se abandona. El módulo de resolución de direcciones gestiona una TABLA con tripletas <protocolo,@fis,@lógica>, de forma que cuando a una máquina llega una trama con un paquete ARP: Si el módulo acepta direcciones para el protocolo indicado Si de la máquina destinatario Añade tripleta <protocolo,@fis rem.,@logica rem.> a la tabla o la sustituye si ya estaba. Si la operación es un ARP-Req, genera una trama ARP-Rep convirtiendo del remitente del ARP-Req en las correspondientes al destinatario del ARP-Rep, y poniendo del remitente las suyas propias. Juan Carlos Cruellas Ibarz. Curso 2000/2001. Q1 5

6 Gratuitous ARP Un host puede lanzar a la red un ARP-Req preguntando por correspondiente a su (para la que NO espera respuesta) por dos motivos: Para comprobar que NO se ha asignado la a dos máquinas distintas (si es así, el originador del ARP-Req recibiría un ARP-Rep y aparecería un mensaje de error). Para actualizar las caches ARP del resto de las máquinas. Útil si la máquina en cuestión se ha venido abajo antes y se le ha cambiado la tarjeta de red (lo que implica que ahora tiene diferente a la anterior). ARP en entornos SIN broadcast En Ethernet, el host remitente envía una trama a TODOS los hosts y routers de la red (broadcast). Qué pasa en redes que NO permiten broadcast - conmutación de circuitos-?. ATM: conmutación de circuitos: los hosts están conectados a un conmutador. Solución: Poner en pie un SERVICIO CENTRAL de resolución de direcciones IP. Una máquina actúa como servidor ATMARP. Cuando se da de alta un nuevo host, notifica y al servidor. El servidor mantiene una tabla de correspondencias. ARP en entornos SIN broadcast Cuando un host desea enviar un datagrama a otro, se envía la pregunta AL SERVIDOR ATMARP. El servidor contesta con correspondiente. El remitente envía entonces el datagrama al destinatario. RFC 1577: Classical IP over ATM Juan Carlos Cruellas Ibarz. Curso 2000/2001. Q1 6

7 Juan Carlos Cruellas Ibarz. Curso 2000/2001. Q1 7