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Organización del software Red Redes y Conectividad Capa n Capa 2 Capa 1 Emisor Capa n Capa 2 Capa 1 Emisor
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Modelo de Referencia ISO [email_address] Elizabeth Tapia http://www.eie.fceia.unr.edu.ar/~etapia
Físico Enlace de datos Red Transporte Sesión Presentación Tipos de modelos: Modelo de referencia   ISO Aplicación Datos AH...
Arquitectura  TCP IP [email_address] Elizabeth Tapia http://www.eie.fceia.unr.edu.ar/~etapia
Tipos de modelos: Arquitectura TCP/IP Redes y Conectividad Aplicación Transporte Internet Interfaz de red Aplicación Trans...
Funciones de las capas TCP/IP Redes y Conectividad TCP/IP es una combinación  de varios protocolos Internet Protocol Suite...
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Arquitectura TCP/IP-Uso de routers Redes y Conectividad Aplicación Transporte Internet Interfaz de red Aplicación Transpor...
Arquitectura TCP/IP-Uso de routers Redes y Conectividad Router FTP Cliente TCP IP Drive Ethernet IP Drive Ethernet FTP Ser...
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Principales protocolos TCP/IP Protocolo de acceso de red Protocolo Internet IP Protocolo de Transporte TCP UDP OSPF ICMP B...
Resumiendo Redes y Conectividad Físico Enlace de datos Red Transporte Sesión Presentación Aplicación OSI 1 2 3 4 5 6 7 Acc...
Conceptos  Básicos [email_address] Elizabeth Tapia http://www.eie.fceia.unr.edu.ar/~etapia
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Principio de Conmutación de Circuitos Aspectos de Conmutación Implica la existencia de un camino dedicado entre  las dos e...
Conmutación de Circuitos :  División en el espacio Matriz de conexiones o puertas semiconductoras habilitadas por una  Uni...
Conmutación de Circuitos:  División en el espacio-Multietapas Puede ser Bloqueante Aspectos de Conmutación 1 2 3 4 5 6 7 8...
Conmutación de Circuitos: División en el espacio-Telefonía Aspectos de Conmutación Bucle de abonado Troncal Troncal Tronca...
Conmutación de Circuitos: División en el tiempo A B N A B N .... A B N .... A B N Aspectos de Conmutación Control t 1 t 1 ...
Principio de Conmutación de Paquetes Señal de original Aspectos de Conmutación 1 2 3 Fragmentación de la señal 1 2 3 1 1 2...
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UCLA to be first station in nationwide computer network http://www.lk.cs.ucla.edu/LK/Bib/REPORT/press.html Aspectos de Con...
Modo de operación con circuitos virtuales Aspectos de Conmutación
Conmutación de Circuitos-versus-Paquetes Aspectos de Conmutación Características Conmutación de Circuito Conmutación de Pa...
Arquitectura LAN Capa de Enlace  Aspectos de Conmutación [email_address] Elizabeth Tapia http://www.eie.fceia.unr.edu.ar/~...
Principio LAN Una red LAN ( L ocal  A rea  N etwork) está relacionada con una zona geográfica de dimensiones moderadas:  E...
Arquitectura de Protocolos en LAN Los protocolos LAN están relacionados con las capas inferiores del modelo OSI. Capa de E...
Capas del protocolo IEEE 802 Físico Enlace de datos Red Transporte Sesión Presentación Aplicación Físico Control de Acceso...
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IEEE y Ethernet Encapsulamiento IEEE 802 y Ethernet Capa de Enlace El término  Ethernet  se refiere a un estándar publicad...
Estándares IEEE 802.3 Codificación MANCHESTER IEEE y Ethernet Capa de Enlace No se usa la codificación binaria directa: 0 ...
Estándares IEEE 802.3 Codificación MANCHESTER Codificación Manchester Codificación Manchester diferencial Las transiciones...
Encapsulamiento IEEE 802.3 Formato de trama SNAP: Sub-Network Access Protocol IEEE y Ethernet 10Mbps Capa de Enlace RFC 10...
Encapsulamiento Ethernet Formato de trama IEEE y Ethernet 10Mbps Capa de Enlace RFC 894 “ A Standard  for the Transmission...
Protocolo de Resolución  de Direcciones [email_address] Elizabeth Tapia http://www.eie.fceia.unr.edu.ar/~etapia ARP-RARP
Introducción (1) Rosario Madrid Tokyo Miami Capital SERVIDOR CLIENTE París Red de redes, Internet Dirección IPa Dirección ...
Introducción (2) Las aplicaciones usan direcciones  IP Fb Fa Dirección Física  Fa Dirección Física  Fb IPa IPb Red de rede...
Introducción (3) Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP) Fb Fa Dirección Física  Fa Dirección ...
Tipos de direcciones físicas Dirección IP 32 bits Dirección física Ethernet 48 bits Dirección IP 32 bits Direc física Dire...
Envío de datagramas Datos a IPb a  Fb Datos Datos Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP) Fb F...
Que hacer en el caso de Ethernet ? ARP   Address Resolution Protocol  Protocolo de Asociación de Direcciones   Transformac...
Protocolo de Asociación de Direcciones ARP Almacenar Fb Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP...
Almacenar ( IPa,Fa ) Almacenar ( IPa,Fa ) Almacenar ( IPa,Fa ) Envío de dirección física  Fb  y dire-  cción internet  IPb...
Refinamiento del protocolo ARP (2) Almacenar ( IPx,Fj ) Nueva interfaz  Fj Transformaciones de direcciones Internet a dire...
Implantación de ARP Transformación de dirección  IP en dirección física. Responde solicitudes. Transformaciones de direcci...
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Formato del protocolo ARP Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP) HARDWARE TYPE  : Tipo de int...
Conclusiones Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP) ARP transforma direcciones IP en direccio...
Introducción (1) No tengo disco duro!! Quien sabe cual es  MI  dirección IP ? Transformaciones inversa direcciones (RARP) ...
Protocolo RARP Ni dirección física es  Fa  , deseo saber mi  dirección IP Por difusión Utiliza el mismo formato que ARP Di...
Varios servidores RARP Bajo condiciones normales  RARP1 contestará Transformaciones inversa direcciones (RARP) Inicio de u...
Varios servidores RARP Transformaciones inversa direcciones (RARP) Inicio de una dirección IP Fa Servidor  RARP 1 Servidor...
En resumen Transformaciones inversa direcciones (RARP) Inicio de una dirección IP RARP es usado por computadoras que no ti...
Bibliografia Further Work  TCP/IP Tutorial and Technical Overview. Agosto de 2001. http://www.redbooks.ibm.com TCP/IP Illu...
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  1. 1. Redes de Datos [email_address] Elizabeth Tapia http://www.eie.fceia.unr.edu.ar/~etapia Arquitecturas
  2. 2. <ul><li>Red de comunicación de datos </li></ul><ul><li>Control de errores. </li></ul><ul><li>Control de flujo . </li></ul>Redes y Conectividad Idea básica de comunicación entre PC Subsistema de comunicación Aplicación Computador A Subsistema de comunicación Aplicación Computador B Comunicación ususario-usuario Comunicación computador-computador
  3. 3. Enlace por la Red Telefónica Pública Conmutada Evolución de las redes de comunicación (1) Redes y Conectividad Subsistema de comunicación Aplicación Computador A Subsistema de comunicación Aplicación Computador B Comunicación ususario-usuario Comunicación computador-computador Red Telefónica Pública Conmutada
  4. 4. LAN3 LAN2 LAN1 Redes LAN Backbone Evolución de las redes de comunicación (2) Redes y Conectividad Puente Puente Puente
  5. 5. Circuitos arrendados Red privada corporativa Evolución de las redes de comunicación (3) Redes y Conectividad Multiplexor Central de conmutación de datos Central telfónica privada
  6. 6. BANDA ANCHA Evolución de las redes de comunicación (4) Redes y Conectividad Red Digital de Servicios Integrados NTE NTE NTE NTE NTE: Equipo de Terminación de Red
  7. 7. Interred o Internet Evolución de las redes de comunicación (5) Redes y Conectividad Satélite LAN1 LAN3 PSDN nacional LAN2 LANn PSDN nacional Pasarela
  8. 8. Normativa en internet Redes y Conectividad Cómo era antes los estándares? Veían el funcionamiento interno de una PC Erán estándares para sistemas cerrados !! Cómo son ahora los estándares? Especifican la interconexión de PC en redes Son estándares para sistemas abiertos Que origina los sistemas abiertos? Equipos de cualquier fabricante se interconecten.
  9. 9. Organismos de estandarización en internet ISO Redes y Conectividad Qué es ISO ? ISO - Intern ational Standards Organization .- Es una agencia internacional de normas que ven amplias materias. Quienes lo conforman ? El 70% son instituciones de estándares gubernamentales. Por ejemplo, ANSI, American National Standards Institute Fue fundado en 1946. Define todo tipo de estándares: tornillo, energía solar, etc. Información en; http://www.iso.ch/
  10. 10. Organismos de estandarización en internet IAB Redes y Conectividad Qué es IAB ? IAB - Internet Architecture Board , es un coordinador del diseño, ingeniería y gestión de la Internet. http://www.iab.org/ Que comites lo conforman ? IETF - Internet Engineering Task Force.- Comité para la ingeniería en internet. http://www.ietf.org/ IRTF - Internet Research Task Force.- Comité para la investigación en internet. http://www.irtf.org/
  11. 11. Cómo trabaja IETF ? Redes y Conectividad Applications Area General Area Internet Area Operations and Management Area Routing Area Security Area Transport Area User Services Area Con grupos de trabajo y generan: RFC experimental, RFC estándar.
  12. 12. Que grupos existe en IRTF Redes y Conectividad Authentication Authorisation Accounting Architecture Building Differentiated Services End-to-End Internet Resource Discovery Interplanetary Internet Network Management NameSpace Reliable Multicast Routing Secure Multicast Services Management Privacy and Security Information Infrastructure Architecture /
  13. 13. Organismos de estandarización en internet ITU-T Redes y Conectividad Qué es ITU-T ? ITU-T - International Telecommunication Union , es una agencia especializada de la ONU. Quienes lo conforman ? Los representantes de los gobiernos . ITU-T Fue creada el 01 de marzo de 1993 y sustituye al CCITT (Comité Consultivo Internacional de Telefonía y Telégrafos). Estudia y define recomendaciones técnicas, tecnologías, de operación y tarificación a nivel mundial. http://www.itu.int/
  14. 14. Normas en la ITU-T Redes y Conectividad Cuales son las normas más significativas ? Recomendaciones de la serie V Se ocupa de las conexiones de equipos de redes, denominado Equipo Terminal de Datos (DTE). Recomendaciones de la serie X Se ocupa de la conexión de DTE en redes de datos públicas. Recomendaciones de la serie I Se ocupa de la conexión de DTE conectados con la ISDN.
  15. 15. Resumen Redes y Conectividad (*) Relación de RFC en: http://www.ietf.org/iesg/1rfc_index.txt Existen organismos internacionales que estandarizan a la internet: ISO, IAB e ITU-T. Ejemplos: RFC 791 corresponde al protocolo IP (versión 4). RFC 793 corresponde al protocolo TCP . RFC 2460 corresponde al nuevo protocolo IP (versión 6). RFC 3031 corresponde al “ M ulti P rotocol L abel S witching Architecture” o MPLS (enero de 2001). De todas ellas la más importante es la IAB. A través de la IETF genera los RFC y Draft.
  16. 16. Modelo de Referencia ISO Arquitectura TCP IP Protocolos Redes y Conectividad
  17. 17. Concepto de protocolo Protocolo : Conjunto de convenios, de reglas que gobiernan el intercambio de datos entre dos entidades Red de comuni-caciones Interfaz de red Redes y Conectividad Módulo de acceso a la red Módulo de acceso a la red Módulo del servicio de comunicaciones Módulo del servicio de comunicaciones Aplicación para la transferencia de archivos Aplicación para la transferencia de archivos Control para la transferencia de archivos Mensajes del servicio de comunicaciones
  18. 18. Aspectos generales de los protocolos Aplicación 01 módulo de comunica-ción Arquitectura de protocolos Redes y Conectividad Módulo 1 Módulo 2 Módulo 3 Módulo n
  19. 19. Ejemplo ilustrativo (1) Dirección IPa Dirección IPc Dirección IPb E:mail hacia IPc Punto de acceso al servicio. SAP Una aplicación en SAP1 del computador IPa Se recibe en una aplicación en SAP2 del computador IPc (*) Llamado también Puerto Redes y Conectividad Transporte Aplicaciones 1 2 3 Acceso a red Transporte Aplicaciones 1 2 3 Acceso a red Transporte Aplicaciones 1 2 3 Acceso a red Red de comunicaciones
  20. 20. Ejemplo ilustrativo (2) Red de comunicaciones Dirección IPc Dirección IPa Datos Datos IPc SAP2 IPc Datos Datos SAP2 Entidad: Cualquier cosa con capacidad de recibir y enviar información. Ejemplo, programas de aplicación Sistema: Un objeto físico que contiene uno o más entidades. Ejemplo, computadores Dos entidades se comunicarán si tienen el mismo lenguaje Redes y Conectividad Transporte Aplicaciones 1 2 3 Acceso a red Transporte Aplicaciones 1 2 3 Acceso a red Datos SAP2 Datos SAP2 PDU de transporte Paquete Datos SAP2 IPc
  21. 21. Características de los protocolos Redes y Conectividad Directo/Indirecto Las comunicaciones pueden ser directas (punto a punto) o indirectas (redes) Monolítico/Estructurado Una sola unidad o un conjunto de módulos. Simétrico/Asimétrico Comunicación entre entidades paritarias. La asimetría es para hacer una entidad más sencilla posible. Normalizado/No normalizado No normalizado es para un computador en particular.
  22. 22. Funciones de un protocolo: Segmentación/Ensamblado Redes y Conectividad Segmentación (fragmentación)/Ensamblado. Una aplicación envía datos en mensajes, el protocolo de nivel inferior puede dividir estos datos en bloques. Razones de segmentar. ATM limitado a 53 bytes/Ethernet limitado a 1526 bytes. Control de error más eficiente con menos datos (PDU). En el receptor menor capacidad de memoria. Desventaja de segmentar. Poca eficiencia. Relación Datos/Control menor. Se interrumpe muy seguido al procesador. Más tiempo en procesar PDU más pequeños y numerosos.
  23. 23. Funciones de un protocolo: Encapsulado Datos Control Datos Redes y Conectividad PDU La información de control contiene: Dirección. Detección de error. Encapsular
  24. 24. Idea de Encapsulado Redes y Conectividad NO COMBI
  25. 25. Funciones de un protocolo: Control de conexión Entidad de protocolo Entidad de protocolo Redes y Conectividad Tipos de conexión: No orientados a conexión: Los PDU son independientes Orientados a conexión: Se establece una asociación lógica entre entidades. Se intercambian grandes datos. Control de conexión. Petición de conexión Aceptación de conexión Datos Confirmación Petición de fin de conexión Aceptación de fin de conexión Varios intercambios t=0 t=t 1
  26. 26. Funciones de un protocolo: Envío ordenado Funciones de un protocolo: Control de error Redes y Conectividad A cada PDU se debe asignar un número en el transmisor para recuperar ordenadamente un mensaje de datos (protocolos orientados a conexión). Se debe gestionar las pérdidas o los errores de datos y control. No se recibe confirmación de un PDU, entonces re-enviar PDU.
  27. 27. Funciones de un protocolo: Control de flujo Espero confirmación PDU1 PDU2 PDUn Redes y Conectividad El receptor limita la cantidad o velocidad de datos que envía el emisor . Stop-and-wait. Ventana deslizante. Envío de PDU Confirmación Envío del siguiente PDU Puedo enviar n PDU Confirmación de los n PDU
  28. 28. Funciones de un protocolo: Multiplexación Protocolo 1 (ICMP) Protocolo 2 (UDP) Protocolo 3 (TCP) Protocolo n (RSVP) Protocolo x (IP) Envío de datagrama Uso de un campo tipo de protocolo Redes y Conectividad
  29. 29. Organización del software Red Redes y Conectividad Capa n Capa 2 Capa 1 Emisor Capa n Capa 2 Capa 1 Emisor
  30. 30. Tipos de modelos Redes y Conectividad Modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos ( OSI , Open System Interconection) Se publicó en 1984. Presenta una estructura por capas o niveles. Arquitectura TCP/IP Desde el inicio de los 90´ es una arquitectura dominante. Se inició su uso antes de que normalice OSI. Fue desarrollado por el Departamento de Defensa (DoD) de EEUU para fines militares. Lo usa INTERNET .
  31. 31. Modelo de Referencia ISO [email_address] Elizabeth Tapia http://www.eie.fceia.unr.edu.ar/~etapia
  32. 32. Físico Enlace de datos Red Transporte Sesión Presentación Tipos de modelos: Modelo de referencia ISO Aplicación Datos AH A-PDU PH P-PDU SH S-PDU TH T-PDU NH R-PDU LH LT DL-PDU Físico Enlace de datos Red Transporte Sesión Presentación Aplicación Red Redes y Conectividad
  33. 33. Arquitectura TCP IP [email_address] Elizabeth Tapia http://www.eie.fceia.unr.edu.ar/~etapia
  34. 34. Tipos de modelos: Arquitectura TCP/IP Redes y Conectividad Aplicación Transporte Internet Interfaz de red Aplicación Transporte Internet Interfaz de red Red Física Mensaje idéntico Paquete idéntico Datagrama idéntico Trama idénticos Procesos de usuario Kernel (sistema operativo)
  35. 35. Funciones de las capas TCP/IP Redes y Conectividad TCP/IP es una combinación de varios protocolos Internet Protocol Suite Aplicación Transporte Internet Interfaz de red Maneja los detalles de una aplicación en particular:Telnet, FTP, SMTP, SNMP,etc. Simunistra un flujo de datos entre dos hosts, para la aplicación de la capa superior: TCP y UDP. Capa de red (network), maneja los movimientos de los datagramas alrededor de la red: IP,ICMP. Capa de enlace (link o data-link), maneja los detalles del medio de comunicación. Ethernet, Token ring, etc.
  36. 36. Unidades de datos del protocolo TCP/IP: Redes y Conectividad Datos de usuario Datos de Aplicación Cabecera TCP Cabecera IP Cabecera TCP Cabecera IP Cabecera TCP Cabecera Ethernet Cola Ethernet Cabec. Aplic. Datos de Aplicación Datos de Aplicación Datos de usuario Datagrama IP Segmento TCP Trama Ethernet 14 20 20 4 46 a 1500 bytes Drive Ethernet IP TCP Aplica- ción Ethernet
  37. 37. Arquitectura TCP/IP-Uso de routers Redes y Conectividad Aplicación Transporte Internet Interfaz de red Aplicación Transporte Internet Interfaz de red Red Física 1 Mensaje idéntico Red Física 2 Internet Interfaz de red Router Paquete idéntico Datagrama idéntico Datagrama idéntico Trama idéntica Trama idéntica
  38. 38. Arquitectura TCP/IP-Uso de routers Redes y Conectividad Router FTP Cliente TCP IP Drive Ethernet IP Drive Ethernet FTP Servidor TCP IP Drive token ring Drive token ring Ethernet Token ring Protocolo FTP Protocolo TCP Protocolo IP Protocolo IP Protocolo Ethernet Protocolo token ring Protocolo end-to-end Protocolo end-to-end Protocolo hop-by-hop Protocolo hop-by-hop
  39. 39. Estratificación del protocolo TCP/IP Aplicación Transporte Internet Interfaz de red Módulo IP Redes y Conectividad Protocolo 1 Protocolo 2 Protocolo 3 Interfaz 1 Interfaz 2 Interfaz 3 Software fuera del sistema operativo Uso de direcciones Hardware Dentro del S.O Direcciones IP
  40. 40. Demultiplexción en una trama Ethernet IP Aplicación 1 ARP Redes y Conectividad Aplicación m Aplicación n Aplicación x TCP UDP ICMP IGMP RARP Drive Ethernet Trama de entrada Demux basado en tipo de trama en la cabecera Ethernet Demux basado en valor de tipo de protocolo en la cabecera IP Demux basado en puerto destino INTERFAZ DE RED CAPA DE RED CAPA DE TRANSPORTE
  41. 41. Principales protocolos TCP/IP Protocolo de acceso de red Protocolo Internet IP Protocolo de Transporte TCP UDP OSPF ICMP BGP FTP HTTP SMTP TELNET SNMP MIME IP: Protocolo Internet TCP: Transmission Control Protocol UDP: User Datagrama Protocol ICMP: Internet Control Message Protocol OSPF: Open Shortest Path First BGP: Border Gateway Protocol FTP: File Transfer Protocol HTTP: HypterText Transfer Protocol SMTP: Simple Mail Transfer Protocol SNMP: Simple Network Management Protocol MINE: Multi_Purpose Internet Mail Extension Otros protocolos como: RSVP. RTP, etc. Redes y Conectividad
  42. 42. Resumiendo Redes y Conectividad Físico Enlace de datos Red Transporte Sesión Presentación Aplicación OSI 1 2 3 4 5 6 7 Acceso de red Internet Transporte Aplicación TCP/IP 1 2 3 4 Física + enlace de datos
  43. 43. Conceptos Básicos [email_address] Elizabeth Tapia http://www.eie.fceia.unr.edu.ar/~etapia
  44. 44. Técnicas de Conmutación Aspectos de Conmutación Conmutación de circuitos. Básicamente para voz Conmutación de paquetes. Adecuado para datos
  45. 45. Principio de Conmutación de Circuitos Aspectos de Conmutación Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones. <ul><li>Implica tres fases: </li></ul><ul><li>Establecimiento del circuito </li></ul><ul><li>Transferecia de datos </li></ul><ul><li>Desconexión del circuito </li></ul>Su posición dominante es la transmisión analógica de voz. Dos tipos de conmutación: Por división en el espacio Por división en el tiempo
  46. 46. Conmutación de Circuitos : División en el espacio Matriz de conexiones o puertas semiconductoras habilitadas por una Unidad de Control No Bloqueante Aspectos de Conmutación 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Las rutas son físicamente independientes. Muchos puntos de cruce. Es ineficiente el uso de puntos. Se mejora con multiples etapas.
  47. 47. Conmutación de Circuitos: División en el espacio-Multietapas Puede ser Bloqueante Aspectos de Conmutación 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Conmutador 5x2 Conmutador 2x5 Conmutador 2x2 10 3 4 5
  48. 48. Conmutación de Circuitos: División en el espacio-Telefonía Aspectos de Conmutación Bucle de abonado Troncal Troncal Troncal Bucle de abonado
  49. 49. Conmutación de Circuitos: División en el tiempo A B N A B N .... A B N .... A B N Aspectos de Conmutación Control t 1 t 1 t n Intercambio del orden t 1 t 1 t n Control
  50. 50. Principio de Conmutación de Paquetes Señal de original Aspectos de Conmutación 1 2 3 Fragmentación de la señal 1 2 3 1 1 2 2 2 3 3 3 3 3
  51. 51. Dr. Leonard Kleinrock is known as the Inventor of the Internet Technology, having created the basic principles of packet switching ...... http://www.lk.cs.ucla.edu/LK/Bib/REPORT/PhD/proposal.html Conmutación de Paquetes - Inicios Aspectos de Conmutación
  52. 52. UCLA to be first station in nationwide computer network http://www.lk.cs.ucla.edu/LK/Bib/REPORT/press.html Aspectos de Conmutación
  53. 53. Modo de operación con circuitos virtuales Aspectos de Conmutación
  54. 54. Conmutación de Circuitos-versus-Paquetes Aspectos de Conmutación Características Conmutación de Circuito Conmutación de Paquetes Tiempo de estableci- miento <ul><li>Aceptable para voz </li></ul><ul><li>Muy largo para datos </li></ul><ul><li>No existe fase de estableci- </li></ul><ul><li>miento. </li></ul>Retardo de transmi- sión <ul><li>Despreciable </li></ul><ul><li>Existe en toda comunicación </li></ul><ul><li>Orden de mseg. </li></ul>Asignación de circuitos <ul><li>Único y exclusivo para cada </li></ul><ul><li>comunicación </li></ul><ul><li>Compartido por otras comu- </li></ul><ul><li>nicaciones simultaneas. </li></ul>Identificación del destino <ul><li>Sólo en la fase de estableci- </li></ul><ul><li>miento </li></ul><ul><li>Se incluye un identificador </li></ul><ul><li>en cada paquete. </li></ul>Necesidad de alma- cenar en la red <ul><li>No </li></ul><ul><li>Si, en los nodos de la red. </li></ul>Flexibilidad de la red <ul><li>Encaminamiento alternativo </li></ul><ul><li>Gran flexibilidad. </li></ul>
  55. 55. Arquitectura LAN Capa de Enlace Aspectos de Conmutación [email_address] Elizabeth Tapia http://www.eie.fceia.unr.edu.ar/~etapia
  56. 56. Principio LAN Una red LAN ( L ocal A rea N etwork) está relacionada con una zona geográfica de dimensiones moderadas: Edificio, Campus, etc Una red LAN, que sigue las recomendaciones de IEEE 802, utilizan un medio compartido por donde se difunden la información. NO HAY PRIVACIDAD! Las estaciones en una LAN se comunican a través de un medio común. Se necesita de una sub-capa de acceso para gestionar al medio compartido. Capa de Enlace
  57. 57. Arquitectura de Protocolos en LAN Los protocolos LAN están relacionados con las capas inferiores del modelo OSI. Capa de Enlace Se refiere a la transmisión de bloques de datos a través de la red. Según el modelo OSI, la capa 3 y los superiores son independientes del tipo de arquitectura de red.
  58. 58. Capas del protocolo IEEE 802 Físico Enlace de datos Red Transporte Sesión Presentación Aplicación Físico Control de Acceso al medio-MAC Control de Enlace Lógico-LLC Protocolos de la capas superiores Modelo de Referencia IEEE 802 Capa de Enlace Medio de transmisión El Comité IEEE 802 ha desarrollado una arquitectura de protocolos, adoptada por otros. Medio de transmisión Normas IEEE802 Puntos de Acceso al Servicio LLC (LSAP)
  59. 59. Capas del protocolo IEEE 802 Capa de Enlace Medio de transmisión Físico Control de Acceso al medio-MAC Control de Enlace Lógico-LLC Protocolos de la capas superiores Modelo de Referencia IEEE 802 Codificación/Decodificación Generación/Eliminación del preámbulo Transmisión/Recepción de bits Especificación del medio de Tx Topología de red Ensamblados de datos en tramas (Tx) Desensamblados de tramas(Rx) Control de Acceso al Medio de transmisión LAN Interfaz con la capa superior Control de error y de flujo
  60. 60. Normas LAN IEEE 802 F I S I C A M A C L L C IEEE 802.2 Servicio no orientado a conexión no confirmado Servicio en modo de conexión Servicio no orientado a conexión confirmado Capa de Enlace IEEE 802.3 Par trenzado no apantallado 10, 100 Mbps. Par trenzado apantallado 100 Mbps. Fibra óptica: 10 Mbps. Cable coaxial de banda base: 10 Mbps. CSMA/CD IEEE 802.4 Fibra óptica: 5, 10, 20 Mbps. Cable coaxial de banda ancha: 1.5, 10 Mbps. Bus con paso de testigo IEEE 802.12 Par trenzado no apantallado 100 Mbps. Rotación circular con prioridad IEEE 802.5 Par trenzado apantallado 4, 16 Mbps. Anillo con paso de testigo Par trenzado no apantallado 4 Mbps. IEEE 802.11 Infrarrojos: 1, 2 Mbps CSMA: sondeo Espectro expandido 1, 2 Mbps. Topología en Bus/árbol estrella Topología en anillo Inalámbricos
  61. 61. IEEE y Ethernet Encapsulamiento del protocolo LAN Datos de Aplicación Capa de Enlace Datos de Aplicación Cabecera TCP Datos de Aplicación Cabecera TCP Cabecera IP Datos de Aplicación Cabecera TCP Cabecera IP Cabecera LLC Datos de Aplicación Cabecera TCP Cabecera IP Cabecera LLC Cabecera MAC Parte final de MAC Datos de Aplicación Cabecera de trama Cola de trama
  62. 62. IEEE y Ethernet Encapsulamiento IEEE 802 y Ethernet Capa de Enlace El término Ethernet se refiere a un estándar publicado en 1982, que usa el método CSMA/CD: Acceso Múltiple con Detección de Portadora y Detección de Colisiones: Digital Equipment Corp. Intel Corp. Xerox Corp. Años después, el comité 802 de la IEEE publica un estándar algo diferente: Por ejemplo 802.3 que también usa el método CSMA/CD. Ethernet es el que predomina en redes LAN
  63. 63. Estándares IEEE 802.3 Codificación MANCHESTER IEEE y Ethernet Capa de Enlace No se usa la codificación binaria directa: 0 lógico = 0 voltios. 1 lógico = 5 voltios. Se debe usar una codificación donde el receptor determine el comienzo, el final o la mitad de cada bits. Surge la codificación Manchester y Manchester diferencial . Los niveles de la señal son de +0.85 voltios a – 0.85 voltios.
  64. 64. Estándares IEEE 802.3 Codificación MANCHESTER Codificación Manchester Codificación Manchester diferencial Las transiciones indica un 0 Falta de transición indica un 1 802.3 usa Codificación Manchester IEEE y Ethernet Capa de Enlace Manchester diferencial da una CC de 0 voltios 1 0 Codificación de un bit Datos 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1
  65. 65. Encapsulamiento IEEE 802.3 Formato de trama SNAP: Sub-Network Access Protocol IEEE y Ethernet 10Mbps Capa de Enlace RFC 1042 “ A Standard for the Transmission of IP Datagrams over IEEE 802 Networks ” Direcc. destino Direcc. origen Long DSAP AA SSAP AA Control 03 Cod.org 00 Tipo Datos CRC 6 6 2 1 1 1 3 2 38 a 1492 4 802.3 MAC 802.2 LLC 802.2 SNAP Tipo 0800 Datagrama IP 2 38-1492 Tipo 0806 Protocolo ARP 28 Relle- no 10 2 Tipo 8035 Protocolo RARP 28 Relle- no 10 2
  66. 66. Encapsulamiento Ethernet Formato de trama IEEE y Ethernet 10Mbps Capa de Enlace RFC 894 “ A Standard for the Transmission of IP Datagrams over Ethernet Networks ” Direcc. destino Direcc. origen Tipo Datos CRC 6 6 2 46 a 1500 46 a 1500 bytes Datagrama IP Tipo 0800 46-1500 Tipo 0806 Protocolo ARP 28 Relle- no 18 Tipo 8035 Protocolo RARP 28 Relle- no 18 2 2 2
  67. 67. Protocolo de Resolución de Direcciones [email_address] Elizabeth Tapia http://www.eie.fceia.unr.edu.ar/~etapia ARP-RARP
  68. 68. Introducción (1) Rosario Madrid Tokyo Miami Capital SERVIDOR CLIENTE París Red de redes, Internet Dirección IPa Dirección IPb Dirección IPc Dirección IPd Dirección IPd Dirección IPe Dirección IPf Dirección IPg Dirección IPh Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP)
  69. 69. Introducción (2) Las aplicaciones usan direcciones IP Fb Fa Dirección Física Fa Dirección Física Fb IPa IPb Red de redes Las interfaces sólo conocen Fa y Fb Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP)
  70. 70. Introducción (3) Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP) Fb Fa Dirección Física Fa Dirección Física Fb IPb IPa Red de redes Enviar infor- mación a IPb No lo entiende! Imposible !
  71. 71. Tipos de direcciones físicas Dirección IP 32 bits Dirección física Ethernet 48 bits Dirección IP 32 bits Direc física Dirección IP 32 bits Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP) Direcciones grandes y fijas (Ethernet) Direcciones cortas y configurable (proNET)
  72. 72. Envío de datagramas Datos a IPb a Fb Datos Datos Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP) Fb Fa IPb IPa Red de redes Datagrama Datagrama a Fb Datagrama a Fb Datos a IPb
  73. 73. Que hacer en el caso de Ethernet ? ARP Address Resolution Protocol Protocolo de Asociación de Direcciones Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP) Se debe transformar direcciones de alto nivel (IP) a direcciones físicas. Necesidad de definir un nuevo protocolo. Utilizando tablas que contiene: (Direcciones Internet IP, Direcciones físicas) Codificar direcciones físicas en direcciones de alto nivel
  74. 74. Protocolo de Asociación de Direcciones ARP Almacenar Fb Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP) IPa IPx IPb IPy Dirección física Fa Dirección física Fx Dirección física Fb Dirección física Fy Envío de datos a IPb Deseo dirección física de IPb Envío de dirección física Fb de IPb
  75. 75. Almacenar ( IPa,Fa ) Almacenar ( IPa,Fa ) Almacenar ( IPa,Fa ) Envío de dirección física Fb y dire- cción internet IPb Almacenar (IPb,Fb) Refinamiento del protocolo ARP (1) Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP) IPa IPx IPb IPy Dirección física Fa Dirección física Fx Dirección física Fb Dirección física Fy Deseo dirección física de IPb. Pero envío mi IPa y Fa Directo
  76. 76. Refinamiento del protocolo ARP (2) Almacenar ( IPx,Fj ) Nueva interfaz Fj Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP) IPa IPx IPb IPy Dirección física Fa Dirección física Fj Dirección física Fb Dirección física Fy Almacenar ( IPx,Fj ) Almacenar (IPx,Fj) Cambio de tarjeta interfaz de red. Notificar !!
  77. 77. Implantación de ARP Transformación de dirección IP en dirección física. Responde solicitudes. Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP) ARP realiza: Al inicio se realiza una consulta de una memoria intermedia ARP para ver si existe dirección física del destino. Si no, envía requerimiento ARP . Cuando una consulta ARP llega, extrae dirección IP y dirección física del transmisor. Si no existe esta información en su memoria intermedia lo almacenará.
  78. 78. Mensaje ARP encapsulado en una trama de red Mensaje ARP Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP) Cabecera Datos de la Trama Campo Tipo (16 bits): 0806, Ethernet
  79. 79. Formato del protocolo ARP Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP) HARDWARE TYPE : Tipo de interfaz de hardware. Valor de 1 para Ethernet. PROTOCOL TYPE : Indica el protocolo de alto nivel. Valor de 0800 para IP. HLEN : Indica la longitud de la dirección hardware. Para Ethernet, es de 06 bytes (48 bits). PLEN : Indica la longitud de la dirección Internet (IP). Para IP, es de 04 bytes (32 bits). OPERATION : Especifica la operación del protocolo ARP. 1 Solicitud ARP 3 Solicitud RARP 2 Respuesta ARP 4 Respuesta RARP SENDER HARDWARE : Contiene la dirección hardware del transmisor y ocupa 06 bytes para Ethernet (48 bits). SENDER IP : Contiene la dirección Internet IP del transmisor y ocupa 04 bytes para IP (32 bits). TARGET IP (Direcc. IP del receptor.) TARGET HARDWARE TARGET HARDWARE ( Direcc. Hw. del receptor) SENDER HARDWARE (Direcc. Hw. del transmisor) SENDER HARDWARE OPERATION HARDWARE TYPE HLEN (LongHw) PLEN (LongProt) PROTOCOL TYPE SENDER IP (Direcc. IP del trans) SENDER IP (Direcc. IP del trans.) 28 bytes 0 15 16 31
  80. 80. Conclusiones Transformaciones de direcciones Internet a direcciones física (ARP) ARP transforma direcciones IP en direcciones físicas. ARP sería innecesario si todo el hardware de red reconociera direcciones IP. ARP oculta las direcciones físicas. ARP es parte del sistema físico, no del protocolo TCP/IP.
  81. 81. Introducción (1) No tengo disco duro!! Quien sabe cual es MI dirección IP ? Transformaciones inversa direcciones (RARP) Inicio de una dirección IP Que hacer ?
  82. 82. Protocolo RARP Ni dirección física es Fa , deseo saber mi dirección IP Por difusión Utiliza el mismo formato que ARP Directamente Transformaciones inversa direcciones (RARP) Inicio de una dirección IP Servidor RARP Contiene todas las direcciones IP Fa
  83. 83. Varios servidores RARP Bajo condiciones normales RARP1 contestará Transformaciones inversa direcciones (RARP) Inicio de una dirección IP Fa Servidor RARP 1 Servidor RARP 2
  84. 84. Varios servidores RARP Transformaciones inversa direcciones (RARP) Inicio de una dirección IP Fa Servidor RARP 1 Servidor RARP 2 Envío solicitud RARP por primera vez 1 No puede responder 2 Después de un tiempo vuelvo a enviar solicitud RARP 4 Recibí solicitud RARP por primera vez, NO respondo 3 Recibí solicitud RARP por segunda vez, SI respondo 5 Al fin tengo mi IP 6
  85. 85. En resumen Transformaciones inversa direcciones (RARP) Inicio de una dirección IP RARP es usado por computadoras que no tienen disco duro, para obtener SU dirección IP. Es necesario disponer de un servidor RARP, que almacene, direcciones IP y direcciones físicas . RARP utiliza el mismo formato que ARP. Direcciones Internet IP de 32 bits Direcciones Ethernet de 48 bits ARP RARP
  86. 86. Bibliografia Further Work TCP/IP Tutorial and Technical Overview. Agosto de 2001. http://www.redbooks.ibm.com TCP/IP Illustrated, The Protocols, Volume 1. W. Richard Stevens. http://www.yenigul.net/tcpip Connected: An Internet Encyclopedia http://www.freesoft.org/CIE/index.htm

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