UPV - Facultad de Informática - Redes de Computadores
Tema 10: El protocolo IP UPV - Facultad de Informática - Redes de Computadores
Tema 13: Protocolo UDP
1. Interconexión de redes
Redes de Computadores
1. Interconexió Interconexión de redes 2. Formato de un datagrama ¾ 2.1. Fragmentació Fragmentación de datagramas
3. Encaminamiento ¾ 3.1. Tablas de encaminamiento ¾ 3.2. Algoritmo de encaminamiento
4. Procesamiento de un datagrama IP. 5. Problemas con el direccionamiento IP 6. IP versió versión 6 (IPv6).
Computadores (hosts)
LAN/WAN
pasarelas
R
LAN/WAN
R
LAN/WAN
redes IP
Bibliografía:[CO M 96](Tem as7,8,10 y 29). 2
Tema 13: Protocolo UDP
Funcionamiento de IP UPV - Facultad de Informática - Redes de Computadores
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Arquitectura de redes TCP/IP Tres tipos de servicios, con dependencias entre ellos:
Servicios de aplicación Servicio de transporte fiable Servicio de entrega de paquetes sin conexión
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Tema 13: Protocolo UDP
Servicio sin conexión (datagrama) No hay garantía de entrega Entrega desordenada IP realiza las funciones de encaminamiento IP establece: ¾ Unidad básica de transferencia de datos: datagrama ¾ Formato, reglas de procesamiento de paquetes, condiciones de error, etc.
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Tema 13: Protocolo UDP
Descripción de los campos (I)
El datagrama se envía encapsulado en el campo de datos de una trama:
6
6
2
destino
fuente
tipo (0x800)
campo de datos del datagrama
46-1500
4
campo de datos de la trama
CRC
0
4
vers
8
longc
16
19
tipo servicio
identificación
cabecera
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2. Formato de un datagrama IP
cabecera
Tema 13: Protocolo UDP
tiempo vida
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longitud total flags
protocolo
24
offset fragmento
checksum de la cabecera
dirección IP fuente dirección IP destino opciones IP (variable)
relleno
DATOS
5
Tema 13: Protocolo UDP
Tipo de servicio
Primer campo (4 bits): versión del protocolo IP
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Descripción de los campos (II)
6
Longitud de la cabecera: tamaño de la cabecera del datagrama en palabras de 32 bits (valor mínimo = 5) Longitud total del datagrama: se expresa en octetos, incluye tanto la cabecera como el área de datos. Tamaño máximo = 65.535 octetos
7
Tema 13: Protocolo UDP
Permite al usuario solicitar las condiciones deseadas de retardo, ancho de banda y fiabilidad ¾ bits 0,1,2: prioridad del datagrama ¾ bit 3: bajo retardo ¾ bit 4: alta velocidad ¾ bit 5: elevada fiabilidad
Estos valores pueden servir de ayuda en las decisiones de encaminamiento Pero ... no se garantiza el tipo de servicio requerido
8
Tema 13: Protocolo UDP
Fragmentación de datagramas (II)
Los datagramas IP deben ser transmitidos a través del servicio que proporciona la red física a la que está conectado el computador Todas las redes imponen limitaciones al tamaño máximo de los paquetes (MTU: Maximum transfer Unit) MTU en Ethernet: 1500 bytes (campo de datos) Si el datagrama “cabe” en una trama no hay segmentación (datagramaMTU N
S
Pasar a nivel superior
S
IP dest = Router
N
Calcular Checksum
TTL=TTL -1
Fin
Siguiente fragmento
Enviar datagrama S
1
TTL = 0 N
Descartar datagrama
Fragmentar
N
Checksum
1
S
Tema 13: Protocolo UDP
Encaminar Datagrama (Consulta tabla)
Más fragmentos
S
N
Fin
Fin Fin 25
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Tema 13: Protocolo UDP
Tema 13: Protocolo UDP
5. Problemas con el direccionamiento IP
Es necesario tener en cuenta que:
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Procesamiento de un datagrama IP.
¾ Un ordenador (host o router) con múltiples conexiones de red tendrá varias direcciones IP, y habrá que comprobarlas todas para ver si él es el destino ¾ Hay que considerar también las direcciones de difusión como direcciones destino propias ¾ Las direcciones de bucle (127.*.*.*) también se consideran direcciones propias
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El crecimiento exponencial de Internet ha provocado serios problemas a la hora de asignar direcciones. ¾ Los routers requieren tablas de encaminamiento excesivamente grandes. ¾ El direccionamiento tradicional con clases de tipo A y B proporciona un uso ineficiente de las direcciones • No es habitual conectar 224 ó 216 hosts a una misma red local.
¾ Cada vez quedan menos direcciones disponibles (sobre todo de tipo A y B)
Con el fin de aliviar estos problemas se han propuesto algunas técnicas como “subnetting” y “supernetting”. 28
Tema 13: Protocolo UDP
Superredes (Supernetting)
Una de las soluciones que se proponen consiste en fragmentar una red IP en subredes (Subnetting)
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Subredes (Subnetting). ¾ Para que esto no signifique modificar IPs se utilizan máscaras de red. Máscara de red B estándar: 11111111 11111111 00000000 00000000
131.107.0.0
131.107.0.0
LAN
Router Máscara de subred : 11111111 11111111 11100000 00000000
131.107.128.0
LAN
131.107.0.0
131.107.32.0
LAN
Router
Hasta 8 subredes de 213 hosts
LAN
131.107.64.0
Tema 13: Protocolo UDP
Agrupa direcciones consecutivas de redes de clase C para asignarlas a una red IP. ¾ Esto permite asignar espacio de direcciones a organizaciones según sus necesidades. ¾ Mejor uso del espacio de direcciones IP
Ejemplo: Máscara: 255.255.240.0 ó 193.40.128.0 /20 193.40.128.0 193.40.129.0
Permite reducir el tamaño de las tablas de encaminamiento de los routers
Internet está creciendo exponencialmente (su tamaño se dobla en menos de un año) Las direcciones se están agotando: Se necesita un espacio de direcciones mucho más amplio.
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Tema 13: Protocolo UDP
¾ Añade la información de máscara a las tablas de encaminamiento INTERNET 193.40.128.0 /22 Omisión
¾ Direcciones de 128 bits • 6×1023 direcciones por m2 de la Tierra
Formato de cabecera más flexible: ¾ Menos campos fijos que en IPv4 ¾ Cabeceras de extensión opcionales
Soporte de tráfico multimedia. ¾ Permite definir flujos de tráfico con distintos niveles de prioridad.
Integración de servicios de seguridad. 31
¾ Autentificación (MD5), cifrado (DES), etc..
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Tema 13: Protocolo UDP
Direcciones IPv6: Notación
Direcciones IP de 16 bytes. No hay clases de direcciones. La separación entre prefijo (red) y sufijo (host) puede estar en cualquier sitio
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Direcciones IPv6
Tema 13: Protocolo UDP
¾ No se deduce de la propia dirección, siempre hay que indicar la longitud del prefijo (máscara de red)
Direcciones especiales ¾ Unicast: dirección de un computador ¾ Multicast: dirección de un grupo de computadores (todos) ¾ Anycast: dirección de un grupo de computadores (uno cualquiera del grupo)
Notación: ¾ Demasiado larga en decimal 104.230.140.100.255.255.255.255.0.0.17.128.150.10.255.255
¾ Se utilizará representación hexadecimal 68E6:8C64:FFFF:FFFF:0:1180:96A:FFFF
¾ Los campos consecutivos a 0 pueden comprimirse:
FF05:0:0:0:0:0:0:B3 ⇒ FF05::B3 El símbolo :: sólo puede aparecer una vez en una dirección.
Incorpora direcciones de IPv4: ::128.10.2.1 El símbolo :: sólo puede aparecer una vez en una dirección.
Las direcciones pueden varios niveles de jerarquía. 010
Id. Proveed.
Id. suscriptor
Id. subred
Id. nodo
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Tema 13: Protocolo UDP
Transición de la v4 a la v6
Cabecera IPv4: Version
IHL
Identification Time to Live
Total Length
Type of Service Flags
Protocol
•
Fragment Offset Header Checksum
•
Source Address
Cabecera de tamaño fijo (extensiones de cabecera opcionales)
Destination Address Padding
Options
•
No hay Checksum (Relegado al nivel de enlace)
Cabecera IPv6: Version Priority
Espacio de direcciones cuadriplicado
Flow Label
Payload Length
Next Header
Hop Limit
•
Source Address
Destination Address
No hay fragmentación (Descubrimiento de mínimo MTU)
•
Etiqueta de flujo/prioridad
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IPv6: Cambios en las cabeceras IP
Tema 13: Protocolo UDP
Se ha previsto una fase de transición, durante la que puedan convivir ambos protocolos Durante el transitorio: ¾ Las direcciones antiguas pueden codificarse fácilmente como direcciones nuevas ¾ Se permitirán dispositivos capaces de encaminar paquetes IPv6 e IPv4 ¾ Las estaciones podrán utilizar los dos protocolos ¾ El empleo de túneles permitirá encapsular tráfico IPv6 que tiene que atravesar zonas IPv4