Unidad I: La capa de Red

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Cristián Sandoval Crespo
hace 10 años
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1 ARP El protocolo de resolución de direcciones es responsable de convertir las dirección de protocolo de alto nivel (direcciones IP) a direcciones de red físicas. Primero, consideremos algunas cuestiones generales acerca de Ethernet. ARP se emplea en redes IEEE 802 además de en las viejas redes DIX Ethernet para mapear direcciones IP a dirección hardware. Para hacer esto, ha de estar estrechamente relacionado con el manejador de dispositivo de red. De hecho, las especificaciones de ARP en RFC 826 sólo describen su funcionalidad, no su implementación, que depende en gran medida del manejador de dispositivo para el tipo de red correspondiente, que suele estar codificado en el microcódigo del adaptador.

ARP se emplea en redes IEEE 802 además de en las viejas redes DIX Ethernet para mapear direcciones IP a dirección hardware.

2 ARP (Cont..) Si una aplicación desea enviar datos a una determinada dirección IP de destino, el mecanismo de encaminamiento IP determina primero la dirección IP del siguiente salto del paquete (que puede ser el propio host de destino o un "router") y el dispositivo hardware al que se debería enviar. Si se trata de una red 802.3/4/5, deberá consultarse el módulo ARP para mapear el par <tipo de protocolo, dirección de destino> a una dirección física.

encaminamiento IP determina primero la dirección IP del siguiente salto del paquete (que puede ser el propio

3 ARP (Cont..) El módulo ARP intenta hallar la dirección en su caché. Si encuentra el par buscado, devuelve la correspondiente dirección física de 48 bits al llamador (el manejador de dispositivo). Si no lo encuentra, descarta el paquete (se asume que al ser un protocolo de alto nivel volverá a transmitirlo) y genera un broadcast de red para una solicitud ARP.

4 ARP y subredes Unidad I: La capa de Red El protocolo ARP es el mismo aunque haya subredes. Recordar que cada datagrama IP pasa primero por el algoritmo de encaminamiento IP. Este algoritmo selecciona el manejador de dispositivo que debería enviar el paquete. Sólo entonces se consulta al módulo ARP asociado con ese manejador.

Recordar que cada datagrama IP pasa primero por el algoritmo de encaminamiento IP.

5 Paquete de Petición / Respuesta de ARP

6 Hardware address space Especifica el tipo de hardware; ejemplos son Ethernet o Packet Radio Net. Protocol address space Especifica el tipo de protocolo, el mismo que en el campo de tipo EtherType en la cabecera de IEEE 802. Hardware address length Especifica la longitud(en bytes) de la dirección hardware del paquete. Para IEEE e IEEE será de 6. Protocol address length Especifica la longitud(en bytes) de las direcciones del protocolo en el paquete. Para IP será de 4. Operation code Especifica si se trata de una petición(1) o una solicitud(2) ARP. Source/target hardware address Contiene las direcciones física hardware. En IEEE son direcciones de 48 bits. Source/target protocol address Contiene las direcciones del protocolo. En TCP/IP son direcciones IP de 32 bits.

Hardware address length Especifica la longitud(en bytes) de la dirección hardware del paquete. Para IEEE 802.3 e IEEE 802.5 será de 6.

7 Protocolo de resolución de direcciones en reversa (RARP) El ARP resuelve el problema de encontrar la dirección de Ethernet correspondiente a una dirección IP dada. A veces tiene que resolverse el problema inverso: dada una dirección Ethernet, cuál es la dirección IP correspondiente? En particular, este problema ocurre at iniciarse una estación de trabajo sin disco. Tal máquina normalmente recibirá la imagen binaria de su sistema operativo de un servidor de archivos remoto, pero cómo conoce su dirección de IP?

A veces tiene que resolverse el problema inverso: dada una dirección Ethernet, cuál es la dirección IP correspondiente?

8 Protocolo de resolución de direcciones en reversa (RARP) La solución es usar el RARP (Reverse Address Resolution Protocol, protocolo de resolución de direcciones en reversa, definido en el RFC 903). Este protocolo permite que una estación de trabajo recién iniciada difunda su dirección Ethernet y diga, "mi dirección Ethernet de 48 bits es Sabe alguien por ahí mi dirección de IP?" El servidor RARP ve esta solicitud, busca la dirección de Ethernet en sus archivos de configuración y envía de regreso la dirección de IP correspondiente.

Este protocolo permite que una estación de trabajo recién iniciada difunda su dirección Ethernet y diga, "mi dirección Ethernet de 48 bits

9 Protocolo de resolución de direcciones en reversa (RARP) El uso del RARP es preferible a integrar una dirección de IP en la imagen de memoria, pues permite usar la misma imagen para todas las máquinas. Si la dirección de IP estuviera incluida en la imagen, cada estación de trabajo necesitaría su propia imagen.

permite usar la misma imagen para todas las máquinas.

10 Protocolo de resolución de direcciones en reversa (RARP) Una desventaja del RARP es que usa una dirección de destino que contiene únicamente unos (difusión limitada) para llegar al servidor RARP. Sin embargo, tales difusiones no son reenviadas por los ruteadores, por lo que se requiere un servidor RARP en cada red. Para superar este problema, se ha inventado un protocolo alterno de arranque llamado BOOTP (véanse los RFC 951, 1048 y 1084). A diferencia del RARP, BOOTP usa mensajes UDP, los cuales se reenvían a través de los ruteadores.

Sin embargo, tales difusiones no son reenviadas por los ruteadores, por lo que se requiere un servidor RARP en cada red.

11 Protocolo de resolución de direcciones en reversa (RARP) Este protocolo también proporciona información adicional a una estación de trabajo sin disco, incluida la dirección IP del servidor de archivos que contiene la imagen de memoria, la dirección IP del ruteador predeterminado y la máscara de subred a usar. El BOOTP se describe en el RFC 951.

dirección IP del servidor de archivos que contiene la imagen de memoria, la dirección

12 Para participar en la multidifusión IP dentro de una red local, un anfitrión debe tener el software que le permita enviar y recibir datagramas de multidifusión. Para participar en una multidifusión que cubra varias redes, el anfitrión debe informar a los ruteadores de multidifusión local. El ruteador local se pone en contacto con otros ruteadores de multidifusión, pasando información hacia los miembros y estableciendo rutas. La idea es muy similar a la difusión de rutas tradicional entre ruteadores de red de redes convencionales. Unidad I: La capa de Red 1.5 IGMP, EGP Protocolo de gestión de grupos de Internet (IGMP)

El ruteador local se pone en contacto con otros ruteadores de multidifusión, pasando información hacia los miembros y estableciendo rutas.

13 1.5 IGMP, EGP Protocolo de gestión de grupos de Internet (IGMP) (Cont..) Antes de que un ruteador de multidifusión pueda difundir información a los miembros de multidifusión, debe determinar si uno o más anfitriones en la red local han decidido unirse a grupo de multidifusión. Para hacerlo, los ruteadores de multidifusión y los anfitriones que implantan la multidifusión deben utilizar el Protocolo de Administración de Grupos de Internet (Internet Group Management Protocol o IGMP por sus siglas en inglés) para comunicar información a miembros del grupo.

anfitriones en la red local han decidido unirse a grupo de multidifusión.

14 El IGMP es análogo al ICMP. Como el ICMP, éste utiliza datagramas IP para transportar mensajes. También, como el ICMP, el IGMP proporciona un servicio utilizado por el IP. Sin embargo, Aun cuando el IGMP se vale de datagramas IP para transportar mensajes, pensamos a éste como una parte integral del IP, no como un protocolo separado. Además, el IGMP es un estándar para el TCP/IP; éste es requerido en todas las máquinas que participan en multidifusión IP en el nivel 2. Unidad I: La capa de Red 1.5 IGMP, EGP Protocolo de gestión de grupos de Internet (IGMP) (Cont..)

Sin embargo, Aun cuando el IGMP se vale de datagramas IP para transportar mensajes, pensamos a éste como una parte integral del IP, no como un

15 1.5 IGMP, EGP Protocolo de gestión de grupos de Internet (IGMP) (Cont..) Conceptualmente, el IGMP tiene dos fases: Fase 1: cuando un anfitrión se une a un nuevo grupo de multidifusión envía un mensaje IGMP para la dirección de multidifusión "todos los anfitriones", declarando su membresía. Los ruteadores de multidifusión local reciben el mensaje y establecen el ruteo necesario para difundir la información de membresia del grupo hacia otros ruteadores de multidifusión a través de la red de redes.

mensaje IGMP para la dirección de multidifusión "todos los anfitriones", declarando su membresía.

16 1.5 IGMP, EGP Protocolo de gestión de grupos de Internet (IGMP) (Cont..) Fase 2: debido a que la membresia es dinámica, los ruteadores de multidifusión local muestrean de manera periódica a los anfitriones en la red local para determinar qué anfitriones se mantienen como miembros de qué grupos. Si en un grupo no se reportan miembros después de varios muestreos, el ruteador de multidifusión asume que no hay anfitriones en la red que se mantengan en el grupo y deja de anunciar miembros del grupo a otros ruteadores de multidifusión.

anfitriones en la red local para determinar qué anfitriones se mantienen como miembros de qué grupos.

17 1.5 IGMP, EGP Protocolo de pasarela exterior (EGP) A dos ruteadores que intercambian información de ruteo se les llama vecinos exteriores, si pertenecen a dos sistemas autónomos diferentes, y vecinos interiores si pertenecen al mismo sistema autónomo. El protocolo que emplea vecinos exteriores para difundir la información de accesibilidad otros sistemas autónomos se le conoce como Protocolo de Pasarela Exterior (Exterior Gateway, Protocol)' o EGP, y los ruteadores que se utilizan se conocen como ruteadores exteriores.

El protocolo que emplea vecinos exteriores para difundir la información de accesibilidad otros sistemas autónomos se le conoce

18 1.5 IGMP, EGP Protocolo de pasarela exterior (EGP) (Cont..) El EGP tiene tres características principales: Primero, soporta un mecanismo de adquisición de vecino que permite a un ruteador solicitar a otro un acuerdo para que los dos comuniquen información de accesibilidad. Decimos que un ruteador consigue un par EGP (EGP peer) o un vecino EGP. Los pares EGP son vecinos sólo en el sentido en que estos intercambiarán información de ruteo, con lo cual no se hace alusión a su proximidad geográfica.

ruteador solicitar a otro un acuerdo para que los dos comuniquen información de accesibilidad.

19 1.5 IGMP, EGP Protocolo de pasarela exterior (EGP) (Cont..) Segundo, un ruteador prueba continuamente si su vecino EGP está respondiendo. Tercero, los vecinos EGP intercambian información de accesibilidad de red de manera periódica, transfiriendo un mensaje de actualización de ruteo.

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