Monografias | El protocolo IPEl protocolo IPResumen: El Datagrama IP. Formato del Datagrama IP. Fragmentación. Formato del Datagrama IP (Cont.). Enrutamiento IP. Encaminamiento con Salto al Siguiente. Manejo de Datagramas Entrantes. Direccionamiento sin Clase. CIDR Enrutamiento Inter – Dominio Sin Clases (Classless Inter – Domain Routing). ICMP: Protocolo de Mensajes de Control de Interred (Internet Control Message Protocol). Formato del Mensaje ICMP. Mensajes Solicitud de Eco y Respuesta al Eco. Mensaje Destino Inaccesible. Mensaje de Acallamiento de Origen. Mensaje Redireccionar. Mensaje Tiempo Excedido. Mensaje Problema de Parámetros. Mensaje Solicitud de Timestamp y Respuesta de Timestamp. Mensaje Solicitud de Mascara de Subred y Respuesta de Mascara de Subred. Introduccion El
protocolo IP
es el
software que
implementa el
mecanismo de
entrega de
paquetes sin
conexión y
no confiable (técnica
del mejor
esfuerzo). El protocolo IP
cubre tres
aspectos importantes: 1.
Define la unidad
básica para
la transferencia de datos
en una
interred, especificando el formato
exacto de
un Datagrama IP. 2.
Realiza las funciones
de enrutamiento. 3.
Define las reglas
para que
los Host
y Routers
procesen paquetes,
los descarten
o generen
mensajes de
error. El
Datagrama IP El
esquema de
envío de
IP es similar
al que
se emplea en
la capa
Acceso a
red. En
esta ultima
se envían
Tramas formadas
por un
Encabezado y
los Datos.
En el
Encabezado se
incluye la
dirección física
del origen
y del destino. En
el caso
de IP se envían
Datagramas,
estos también
incluyen un
Encabezado y
Datos, pero
las direcciones
empleadas son
Direcciones
IP. Encabezado Datos Los
Datagramas IP
están formados
por Palabras
de 32
bits. Cada
Datagrama tiene
un mínimo
(y tamaño
más frecuente)
de cinco
palabras y
un máximo
de quince. Ver Hlen TOS Longitud
Total Identificación Flags Desp. De Fragmento TTL Protocolo Checksum Dirección
IP de
la Fuente Dirección
IP del
Destino Opciones
IP (Opcional) Relleno DATOS ·
Ver:
Versión de
IP que se emplea
para construir
el Datagrama.
Se requiere
para que
quien lo
reciba lo
interprete correctamente.
La actual
versión IP
es la
4. ·
Hlen:
Tamaño
de la
cabecera en
palabras. ·
TOS:
Tipo de servicio.
La gran
mayoría de
los Host
y Routers
ignoran este
campo. Su
estructura es: Prioridad D T R Sin
Uso La
prioridad (0 = Normal,
7 = Control de
red) permite
implementar algoritmos
de control
de congestión
más eficientes.
Los tipos
D, T
y R solicitan un
tipo de
transporte dado:
D = Procesamiento con
retardos cortos,
T = Alto Desempeño
y R = Alta
confiabilidad. Nótese que
estos bits
son solo
“sugerencias”, no
es obligatorio
para la
red cumplirlo. ·
Longitud
Total:
Mide en
bytes la
longitud de
doto el
Datagrama. Permite
calcular el
tamaño del
campo de
datos: Datos = Longitud
Total – 4 * Hlen. Antes
de continuar
con la segunda palabra
del Datagrama
IP, hace
falta introducir
conceptos relacionados
con la
fragmentación. En
primer lugar,
De qué tamaño es
un Datagrama?.
El tamaño
para un
Datagrama debe
ser tal
que permita
la encapsulación,
esto es,
enviar un
Datagrama completo
en una
trama física.
El problema
está en
que el Datagrama
debe transitar
por diferentes
redes físicas,
con diferentes
tecnologías y
diferentes capacidades
de transferencia.
A la
capacidad máxima
de transferencia
de datos
de una red física
se le
llama MTU
(el MTU
de ethernet
es 1500
bytes por
trama, la
de FDDI es
4497 bytes
por trama).
Cuando un
Datagrama pasa
de una
red a otra con
un MTU
menor a
su tamaño
es necesaria
la fragmentación.
A las
diferentes partes
de un Datagrama se
les llama fragmento. Al
proceso de
reconstrucción del Datagrama
a partir
de sus
fragmentos se
le llama
Reensamblado
de fragmentos.
El control
de la fragmentación de
un Datagrama
IP se
realiza con
los campos
de la
segunda palabra
de su
cabecera: ·
Identificación:
Numero de
16 bits
que identifica
al Datagrama,
que permite
implementar números
de secuencias
y que permite reconocer
los diferentes
fragmentos de
un mismo
Datagrama, pues
todos ellos
comparten este
numero. ·
Banderas:
Un campo de
tres bits
donde el
primero está
reservado. El
segundo, llamado
bit de No - Fragmentación significa:
0 = Puede fragmentarse el Datagrama
o 1 = No
puede fragmentarse el
Datagrama. El
tercer bit
es llamado
Más – Fragmentos y significa:
0 = Unico fragmento
o Ultimo
fragmento, 1 = aun
hay más
fragmentos. Cuando
hay un 0 en más
– fragmentos, debe evaluarse
el campo
desp. De
Fragmento: si
este es
cero, el
Datagrama no
esta fragmentado,
si es
diferente de
cero, el
Datagrama es
un ultimo
fragmento. ·
Desp.
De Fragmento:
A un
trozo de
datos se
le llama Bloque
de Fragmento.
Este campo
indica el
tamaño del
desplazamiento en
bloques de
fragmento con
respecto al
Datagrama original,
empezando por
el cero. Para
finalizar con
el tema de
fragmentación, hay que
mencionar el
Plazo de Reensamblado,
que es
un time out
que el
Host destino
establece como
máximo para
esperar por
todos los
fragmentos de
un Datagrama. Si
se vence
y aun
no llegan
TODOS, entonces
se descartan
los que
ya han
llegado y
se solicita
el reenvío
del Datagrama
completo. Formato
del Datagrama
IP (Cont.) ·
TTL:
Tiempo de
Vida del
Datagrama, especifica
el numero
de segundos
que se permite al
Datagrama circular
por la
red antes
de ser
descartado. ·
Protocolo:
Especifica que
protocolo de
alto nivel
se empleó
para construir
el mensaje
transportado en el
campo datos
de Datagrama
IP. Algunos
valores posibles
son: 1 = ICMP,
6 = TCP, 17 = UDP,
88 = IGRP (Protocolo
de Enrutamiento de Pasarela
Interior de
CISCO). ·
Checksum:
Es un
campo de
16 bits
que se
calcula haciendo
el complemento
a uno
de cada palabra
de 16
bits del
encabezado, sumándolas
y haciendo
su complemento
a uno. Esta suma
hay que
recalcularla en
cada nodo
intermedio debido
a cambios
en el TTL o
por fragmentación. ·
Dirección
IP de
la Fuente: ·
Dirección
IP del
Destino: ·
Opciones
IP:
Existen hasta
40 bytes
extra en
la cabecera
del Datagrama
IP que pueden llevar
una o
más opciones. Su
uso es
bastante raro. §
Uso de Ruta
Estricta (Camino
Obligatorio) §
Ruta de Origen
Desconectada (Nodos Obligatorios) §
Crear registro de
Ruta §
Marcas de Tiempo §
Seguridad
Básica del
Departamento de
Defensa §
Seguridad
Extendida del
Departamento de
Defensa Enrutamiento IP Enrutar es el
proceso de
selección de
un camino
para el
envío de
paquetes. La
computadora que
hace esto
es llamada
Router. En general se
puede dividir
el enrutamiento en Entrega Directa y
Entrega
Indirecta. La
Entrega Directa
es la
transmisión de
un Datagrama
de una
maquina a
otra dentro
de la
misma red
física. La
Entrega Indirecta
ocurre cuando
el destino
no esta
en la red local,
lo que
obliga al
Host a enviar el
Datagrama a
algún Router
intermedio. Es
necesario el
uso de mascaras
de subred
para saber
si el Host destino
de un
Datagrama esta
o no dentro de
la misma
red física. La forma más
común de
enrutamiento requiere
el uso de una
Tabla
de Enrutamiento
IP, presente
tanto en
los Host
como en
los Routers. Estas
tablas no
pueden tener
información sobre
cada posible
destino, de
hecho, esto
no es
deseable. En
ves de ello se
aprovecha el
esquema de
direcionamiento IP para
ocultar detalles
acerca de los
Host individuales,
además, las
tablas no
contienen rutas
completas, sino
solos la
dirección del
siguiente paso
en esa
ruta. En general una
tabla de
encaminamiento IP
tiene pares
(Destino, Router),
donde destino
es la dirección IP
de un
destino particular
y Router
la dirección
del siguiente
Router en
el camino
hacia destino.
Nótese que
Router debe
ser accesible
directamente desde
la maquina
actual. Este tipo de
encaminamiento trae varias
consecuencias, consecuencia directa
de su
naturaleza estática: 1.
Todo trafico
hacia una
red particular
toma el
mismo camino,
desaprovechando caminos alternativos
y el tipo
de trafico. 2.
Solo el
Router con
conexión directa
al destino
sabe si
este existe
o esta
activo. 3.
Es necesario
que los
Routers cooperen
para hacer
posible la
comunicación bidireccional. Algoritmo
de Enrutamiento IP Ruta
Datagrama(Datagrama)
{
Extrae
de la Cabecera de
Datagrama la
dirección de
destino D;
Extrae
de D el prefijo
de Red
N;
Si
N corresponde a
cualquier dirección
directamente conectada
Entonces
Envía
el Datagrama
a D
sobre la
Red N;
Sino
Si
en la tabla hay
una ruta
especifica para
D Entonces
Envía
Datagrama al
salto siguiente especificado;
Sino
Si
En la tabla hay
una ruta
para la
red N Entonces
Envía
Datagrama al
salto siguiente
especificado;
Sino
Si
En la
tabla hay
una ruta
por defecto
Entonces
Envía
el Datagrama
a la
dirección por
defecto;
Sino
Declarar
Fallo de
Enrutamiento;
Fsi
Fsi
Fsi
Fsi } Cuando un Datagrama
llega a
un Host, el
software de
red lo entrega
a IP.
IP verifica la
dirección de
destino y
si esta
concuerda con
la de
la maquina local,
entonces acepta
el Datagrama
y lo entrega a
las capas
superiores. De
no coincidir
la dirección
de destino,
el Datagrama
es descartado. Por otra parte, un
Router que
reciba un
Datagrama compara
la dirección
de destino
con la suya propia.
Si coinciden,
el Datagrama
pasa a las capas
superiores, sino,
se le
aplica el
algoritmo de
encaminamiento y
se reenvía
el Datagrama. Durante la introducción
a TCP/IP
(Juan Carlos
Guevara), se
explicaba como
mediante el
empleo de
Mascaras de
subred, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||