5. Encaminamiento y Transporte

5. Encaminamiento y Transporte
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
Enunciado 5.1
COMENTAR RAZONADAMENTE si son correctas o no las siguientes afirmaciones:
a) En las cabeceras de los datagramas de los protocolos IPv4 e IPv6 se dispone de un
campo de 8 bits cuyo contenido identifica al protocolo receptor de los datos del
paquete.
b) El tiempo de proceso en los routers para encaminar un datagrama IPv6 será siempre
mayor que en el caso de un datagrama IPv4 debido a que la longitud de las
direcciones IPv6 son mayores que las direcciones IPv4.
c) Los routers IPv4 pueden fragmentar datagramas en caso de ser necesario, pero los
routers IPv6 no.
d) El protocolo IPv6 permite a la máquina origen fragmentar un datagrama y, por
tanto, sólo la máquina destino puede reensamblarlo. Inicialmente, la máquina
origen necesita recibir de la máquina destino un mensaje ICMPv6 de paquete
demasiado grande indicando la MTU (Unidad Máxima de Transferencia) de su
interfaz de entrada.
e) El protocolo TCP en ningún momento permite la transmisión de un segmento de
información de más de 65.535 octetos ya que el tamaño máximo de la ventana de
recepción es de 16 bits.
f)
A veces, el protocolo UDP no hace uso del campo de suma de comprobación (16
bits). Para ello, la entidad UDP emisora pone dicho campo a ceros de modo que la
entidad UDP receptora sepa que la suma de comprobación no se ha calculado.
g) El protocolo de transporte multimedia en tiempo real RTP se monta sobre el
protocolo UDP para aquellas transmisiones de vídeo o audio en donde los errores
producidos por el medio físico son despreciables (por ejemplo, en redes de área
local del tipo Ethernet). Si la transmisión se realiza por un medio físico no fiable es
necesario que RTP trabaje sobre TCP para la correcta recuperación por parte del
receptor de aquellos paquetes RTP perdidos o desordenados.
h) Para que el protocolo de transporte multimedia en tiempo real RTP pueda recuperar
errores sobre UDP (paquetes RTP incorrectos) necesita la colaboración del
protocolo RTCP (RTP Control Protocol) que le informa de aquellos paquetes RTP
que se han perdido o han llegado desordenadamente.
2
Capítulo 6
Encaminamiento
CONTESTAR RAZONADAMENTE a las siguientes cuestiones:
i)
Indicar, ¿cómo puede distinguirse en el nivel de cabecera IP tanto en los routers
IPv4 como IPv6, dos comunicaciones: una de transferencia de ficheros y otra de
navegación WEB entre dos sistemas finales?
j)
Indicar, ¿de qué manera puede distinguirse, en el nivel IP, tanto en los routers IPv4
como IPv6, los paquetes pertenecientes a una comunicación de voz respecto a otra
de vídeo (ambas utilizan el protocolo RTP)?
k) Indicar dos diferencias básicas entre los protocolos RIPv1 y RIPv2.
l)
Indicar las distintas clases de routers OSPF existentes, utilizando la terminología
especificada en el protocolo OSPF.
m) ¿Puede haber algún caso en OSPF en el cual un router pudiera estar conectado por
ejemplo a cinco áreas diferentes incluyendo también al área troncal (área 0)? En
caso afirmativo, ¿cuál es el nombre del router en cuestión siguiendo la terminología
OSPF?
n) ¿Qué mecanismo utiliza el protocolo TCP para detectar el comienzo del primer
octeto de datos en un segmento de información?
3
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
Enunciado 5.2
Una organización interconecta todas sus máquinas (A, B, C, D, E, F, G, H) a través de
dos routers y tres redes de área local IEEE 802 haciendo uso de la tecnología TCP/IP tal
y como se muestra en la siguiente figura:
A
F
D
B
R1
R2
G
C
Todas las máquinas disponen de unas mismas aplicaciones corporativas que se
comunican según el típico modelo cliente-servidor.
a) El proceso cliente de la máquina "A" intenta comunicarse con el proceso servidor
homólogo de la máquina "G", pero dicho proceso servidor no se encuentra activo
en dicho momento. Indicar ¿qué máquina detectaría el correspondiente problema?,
¿qué protocolo o protocolos intervendrían? y ¿qué acciones se llevarían a cabo ante
este hecho?
b) El proceso cliente de la máquina "B" intenta comunicarse con el proceso servidor
homólogo de la máquina "F", pero dicha máquina empieza a saturarse en cuanto a
sus niveles de almacenamiento y proceso. Existe algún mecanismo en el nivel de
red de la arquitectura TCP/IP que permita un control de flujo para evitar que "B"
transmita más rápidamente de lo que es capaz de almacenar y procesar "G".
c) Si un datagrama transmitido por la máquina "A" a la máquina "G" necesita
fragmentarse tanto en "R1" como en "R2" y un determinado fragmento no llega a su
destino, ¿qué máquinas y qué protocolo o protocolos intervendrían? y ¿qué
acciones se llevarían a cabo ante este hecho?
d) Si en la cuestión anterior la correspondiente aplicación no permite ningún tipo de
fragmentación, ¿qué máquinas y qué protocolo o protocolos intervendrían? y ¿qué
acciones se llevarían a cabo ante este hecho?
e) El proceso cliente de la máquina "C" intenta comunicarse con el proceso servidor
homólogo de la máquina "G", pero dicha máquina no se encuentra activa en dicho
momento. Indicar ¿qué máquina detectaría el correspondiente problema?, ¿qué
protocolo o protocolos intervendrían? y ¿qué acciones se llevarían a cabo ante este
hecho?
4
Capítulo 6
Encaminamiento
f) El proceso cliente de la máquina "A" intenta comunicarse con el proceso servidor
homólogo de la máquina "G", pero los correspondientes datagramas IP llegan a
"G" con el Tiempo de Vida (TTL) excedido. Indicar ¿qué protocolo o protocolos
intervendrían? y ¿qué acciones se llevarían a cabo ante este hecho?
Enunciado 5.3
Una organización dispone de una infraestructura informática basada en una red privada
de computadoras con tecnología TCP/IP. Las distintas redes de datos que conforman la
citada red se interconectan a través de máquinas especializadas denominadas routers o
encaminadores. Asimismo, teniendo en cuenta el número de redes destinatarias de dicha
organización, se ha decidido agrupar éstas en dos sistemas autónomos (ST1 y ST2)
controladas por administradores diferentes y con un único dominio de encaminamiento
en cada uno de dichos sistemas autónomos.
En este contexto, los routers seleccionan dinámicamente las correspondientes rutas
mediante estimaciones puntuales. Para ello, utilizan unos protocolos basados en
distintas estrategias de encaminamiento:
•
Vector Distancia: Usa una métrica basada en el número de saltos desde un
sistema determinado a una red destino.
•
Estado del Enlace: El coste del enlace está basado en una métrica asociada a la
capacidad del enlace en cuestión.
SISTEMA
AUTONÓMO (ST1)
a1 A
SISTEMA
AUTONÓMO (ST2)
a2
e1 1 E 1 e2
B
C
Red de Datos
Router
b1
D
c1
d1
d2
F
4
3
Coste del enlace
E-F
1
f1
2
H
Coste del enlace
G-H
1
1
1
h1
G
g1
1 Coste del enlace
h2 H-h2
5
1
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
En ST1, el protocolo de intercambio de mensajes entre routers para la selección de la
mejor ruta o protocolo de router interno o IGP (Interior Gateway Protocol) está basado
en la estrategia del Vector Distancia, mientras que en ST2, el mismo protocolo está
cimentado, a su vez, en la estrategia del Estado del Enlace. Asimismo, los routers
exteriores “C” y “F”, que son los que conectan los sistemas autónomos, deben pasar
dinámicamente, mediante un protocolo de router externo EGP (Exterior Gateway
Protocol), la información de los destinos alcanzables de ST1 al router “F” y de ST2 al
router “C”. Un router en ST1 para una dirección de red de ST2 debe enviar el datagrama
IP al router “C” que dispone de una información de encaminamiento más completa.
Asimismo, un router en ST2, para una dirección de red de ST1, entrega el datagrama al
router “F” para que éste actúe en consecuencia.
Nota.- Para la contestación de las diferentes cuestiones, no se debe incluir ningún
elemento hardware/software que no esté contemplado en el escenario planteado.
a) En el Sistema Autónomo ST1, ¿se podría contemplar la posibilidad de que algunos
routers utilicen un protocolo IGP basado en la estrategia de encaminamiento del
Vector Distancia y otros routers en el mismo ST1, en cambio, usen un IGP basado,
a su vez, en el Estado del Enlace?
b) Teniendo en cuenta que en ST1 el protocolo IGP entre routers está basado en el
Vector Distancia y en ST2 en el Estado del Enlace, ¿plantea alguna
incompatibilidad el hecho de disponer de un IGP diferente en los dos sistemas
autónomos pertenecientes a la misma organización?
c) Indicar el nivel de comunicaciones TCP/IP en el cual se ubicaría el protocolo IGP y
¿qué protocolos de comunicaciones, de la arquitectura en cuestión, intervendrían
como soporte para el envío de un mensaje IGP?
d) Comentar brevemente ¿qué problemas más significativos ocasionaría un fallo en el
enlace entre los routers exteriores “C” y “F”? Asimismo, indicar si es necesario,
¿qué tipo de estrategia de encaminamiento (Vector Distancia o Estado del Enlace)
sería la más conveniente para el protocolo IGP entre “C” y “F”, en función de que
en ST1 se utiliza el Vector Distancia, y en ST2 el Estado del Enlace?
e) Construir la tabla de encaminamiento óptima del Router “A” a las redes
destinatarias (a1, a2, b1, c1, d1 y d2) en ST1. Se supone una distancia igual a uno
desde un router a una red destino a la cual dicho router esté conectado directamente.
f) Construir la tabla de encaminamiento óptima del Router “E” a las redes
destinatarias (e1, e2, f1, g1, h1, h2) en ST2. Se supone, tal y como se indica en la
figura, que los costes directos a los destinos (e1, e2, f1, g1, h1 y h2) son igual a 1,
mientras que los costes de los enlaces entre routers son los siguientes: E-F = 4, E-G
= 3, E-H = 2, F-H = 1 y H-G = 1.
6
Capítulo 6
Encaminamiento
Enunciado 5.4
Una organización se conecta a Internet como un sistema autónomo (SA1) que dispone,
en su único dominio de encaminamiento, de tres routers (R1, R2 y R3) que interconectan
cinco redes de datos de área local (ral1, ral2, ral3, ral4 y ral5).
Teniendo en cuenta que parte del contenido de las tablas internas de encaminamiento de
los routers es como, a continuación, se indica:
Router R1
Router R2
Router R3
DESTINO
RUTA
DESTINO
RUTA
DESTINO
RUTA
ral1
directa
ral2
directa
ral3
directa
ral2
directa
ral3
directa
ral4
directa
ral3
R2
ral4
R3
ral5
directa
ral4
R2
ral5
R3
Omisión
R2
ral5
R2
Omisión
R1
a) Especificar, ¿qué tipo de estrategia se utiliza para actualizar todas las tablas de
encaminamiento? y ¿cómo se lleva a cabo dicha actualización, es decir, si es la
propia autoridad administrativa del sistema autónomo quien la realiza o bien un
protocolo TCP/IP? En este último caso, indicar el nombre del protocolo.
b) Indicar gráficamente, dibujando con la máxima claridad posible, la interconexión de
redes y routers en dicho sistema autónomo.
c) Si una máquina de ral5 desea conectarse con otra de ral1, especificar, tomando
como información las correspondientes tablas de encaminamiento, ¿cómo se
encaminarían los datagramas? y ¿qué ruta seguirían en el transcurso de su viaje
desde el origen (ral5) hasta el destino (ral1)?
Asimismo, en Internet existe otro sistema autónomo (SA2), con un único dominio de
encaminamiento, que se conecta a su vez con SA1. SA2 está formado por dos routers
(R4 y R5) que interconectan dos redes de datos de área local (ral6 y ral7) y que dispone
de la siguiente topología:
SA 2
SA 1
...
R1
R5
R4
r a l6
ra l7
7
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
d) Especificar, ¿qué tipo de estrategia se utiliza para actualizar todas las tablas de
encaminamiento de los routers R4 y R5? ¿y cómo se lleva a cabo dicha
actualización, es decir, si es la propia autoridad administrativa del sistema
autónomo SA2 quien la realiza coordinándose con el administrador de SA1 o bien
es un protocolo TCP/IP? En este último caso, indicar el nombre del protocolo.
e) Indicar la composición interna de todas las tablas de encaminamiento de los routers
R4 y R5, especificando su contenido más óptimo (es decir, con todos los destinos
posibles y sus mejores rutas) según el siguiente formato:
Router R4
Router R5
DESTINO
RUTA
DESTINO
RUTA
raln
directa
o por Ri
raln
directa
o por Ri
Enunciado 5.5
Se interconectan en Internet tres sistemas autónomos (SA1, SA2 y SA3) con un único
dominio de encaminamiento en cada uno de ellos según se muestra en la siguiente
figura:
R1
ral1
SA1
R2
R3
ral2
ral3
SA2
R4
ral5
ral4
R5
SA3
R8
ral7
ral9
R6
R7
ral6
ral8
El sistema autónomo SA1 está formado por dos routers (R1 y R2) y dos redes de datos
de área local (ral1 y ral2). A su vez, el sistema autónomo SA2 está compuesto por tres
routers (R3, R4 y R5) y tres redes de datos de datos de área local (ral3, ral4 y ral5).
Finalmente, el sistema autónomo SA3 está formado por tres routers (R6, R7 y R8) y
cuatro redes de datos de datos de área local (ral6, ral7, ral8 y ral9). A cada una de las
8
Capítulo 6
Encaminamiento
nueve redes de datos anteriores (ral1, ral2, ..., ral9) se conectan los correspondientes
sistemas finales de usuario.
a) ¿Qué diferencia existe entre una estrategia estática y dinámica de encaminamiento
por Internet?
b) Especificar, ¿qué tipo de estrategia se utiliza para actualizar las tablas internas de
encaminamiento de los routers R1, R3, R4, R7, y R8 de cada uno de los sistemas
autónomos? y ¿cómo se lleva a cabo dicha actualización, es decir, si es la propia
autoridad administrativa del sistema autónomo quien la realiza coordinándose con
los administradores de otros sistemas o bien se lleva a cabo todo automáticamente
mediante un protocolo TCP/IP? En este último caso, indicar el nombre del
protocolo y el nivel de comunicaciones que ocupa en la arquitectura TCP/IP.
c) Indicar, ¿qué tipo de estrategia se utiliza para actualizar las tablas de
encaminamiento de los routers R2, R5 y R6 de cada uno de los sistemas autónomos?
y ¿cómo se lleva a cabo dicha actualización, es decir, si es la propia autoridad
administrativa del sistema autónomo quien la realiza coordinándose con los
administradores de otros sistemas o bien se lleva a cabo todo automáticamente
mediante un protocolo TCP/IP? En este último caso, indicar el nombre del
protocolo y el nivel de comunicaciones que ocupa en la arquitectura TCP/IP.
d) En el caso de disponer de un sistema autónomo que utilice internamente un número
muy elevado de routers, indicar ¿qué tipo de algoritmo de encaminamiento (vectordistancia o estado del enlace) es más práctico en una estrategia dinámica de
encaminamiento?
e) Indicar la composición interna de las tablas de encaminamiento del router R5
especificando su contenido más óptimo (es decir, todos los destinos posibles y sus
mejores rutas) según el siguiente formato:
Router R5
DESTINO
RUTA
raln
directa o por Ri
9
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
Enunciado 5.6
Se interconectan en Internet tres sistemas autónomos (SA1, SA2 y SA3) con un único
dominio de encaminamiento en cada uno de ellos según se describe en la siguiente
figura:
R5
R6
Ral7
Ral6
Ral5
R4
R1
Ral2
R2
R3
Ral4
Ral1
Ral3
SA1
SA2
R8
R7
Ral8
Ral9
SA3
El sistema autónomo SA1 está formado por cuatro redes de datos que cubren un área
local (Ral1, Ral2, Ral3 y Ral4) y tres routers (R1, R2 y R3). A su vez, el sistema
autónomo SA2 está formado por tres redes de datos (Ral5, Ral6 y Ral7) y tres routers
(R4 R5 y R6). Finalmente, el sistema autónomo SA3 está formado por dos redes de datos
(Ral8 y Ral9) y dos routers (R7 y R8). A cada una de las nueve redes de datos anteriores
(Ral1, Ral2, ..., Ral9) se conectan los correspondientes sistemas finales de usuario.
Teniendo en cuenta que se desea comunicar cualquier máquina de cualquier sistema
autónomo y que, asimismo, se desean actualizar dinámicamente las tablas de
encaminamiento de todos los routers mencionados:
a) Indicar el protocolo o los protocolos internos TCP/IP utilizados por los routers de
los tres sistemas autónomos (SA1, SA2 y SA3) para actualizar dinámicamente sus
tablas de encaminamiento.
b) Especificar los routers y el protocolo o los protocolos externos TCP/IP utilizados en
los tres sistemas autónomos (SA1, SA2 y SA3) para actualizar dinámicamente sus
tablas de encaminamiento.
c) Indicar la composición interna de las tablas de encaminamiento de los routers R1,
R2, R3, R7 y R8, especificando su contenido más óptimo (es decir, con todos los
destinos posibles y sus mejores rutas) según el siguiente formato:
10
Capítulo 6
Encaminamiento
Router Rx
DESTINO
RUTA
Raln
directa o por Ri
d) Si una máquina de Ral1 desea conectarse con otra de Ral9, indicar, mediante las
tablas de encaminamiento de la cuestión anterior, ¿qué ruta seguirían los
datagramas en el transcurso de su viaje desde el origen (Ral1) hasta el destino
(Ral9)?
e) Suponiendo que el sistema autónomo SA1 hace uso del protocolo RIP, indicar la
composición interna de las tablas de encaminamiento de todos sus routers (R1, R2 y
R3) especificando su contenido más óptimo (es decir, con todos los destinos
posibles y sus mejores rutas) según el siguiente formato:
Router Rx
DESTINO
DISTANCIA
RUTA
Raln
0, 1, 2, …, n
directa o por Ri
Enunciado 5.7
Una organización dispone de un sistema autónomo “A” distribuido en diferentes áreas
de routers, redes y costes asociados según refleja la siguiente figura:
A otro SA
ÁREA 0
R1
2
R2
1
O1
ie
ser
RAL1
3
4
R4
4
3
2
6
ÁREA 2
2
RAL3
RAL2
R3
2
X.25
1
O2
ÁREA 1
Para interconectar los 4 routers (R1, R2, R3 y R4) de la organización se utilizan tres
tipos de enlaces diferentes:
11
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
Tres redes de área local (IEEE 802), RAL1, RAL2 y RAL3, cuyo interfaz de
acceso se encuentra estructurado en dos niveles de comunicaciones (físico y de
enlace).
Una línea punto a punto, serie, cuyo interfaz de acceso se basa en dos niveles de
comunicaciones (físico y de enlace a través del protocolo PPP)
Una red privada de conmutación de paquetes X.25 cuyo interfaz de acceso se
encuentra estructurado en los tres primeros niveles OSI (físico, enlace y de red).
En función del escenario planteado, responder a las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué tipo de protocolo o protocolos y procedimiento operativo (funcionamiento
básico) utilizan los routers R1, R2, R3 y R4 para actualizar sus tablas de
encaminamiento?
b) ¿Cuántas tablas de encaminamiento (en función de los destinos externos e internos)
se asumen que van a manejar los routers de la cuestión anterior?
c) ¿Qué tipos de protocolos o encapsulados subyacentes (niveles de comunicaciones),
por debajo del correspondiente protocolo de distribución y actualización de
información de encaminamiento, utiliza R2 para informar a los routers de su propia
área de los destinos externos procedentes de otras áreas?
d) Representar el grafo dirigido del sistema autónomo “A” e indicar la composición
óptima (con todos los destinos posibles, costes y rutas) de la tabla de
encaminamiento manejada por el router interno R3.
Teniendo en cuenta que el sistema autónomo anterior “A” es un sistema autónomo
multiconectado con otros sistemas autónomos tal y como se muestra en la siguiente
figura:
B
X
D
A
Z
E
En dicha figura existen 6 sistemas autónomos, cuatro de tránsito (X, B, D y E), uno
multiconectado (A) y, finalmente, uno extremo (Z). Asimismo, en la citada figura sólo
se reflejan los routers límite de cada sistema autónomo.
12
Capítulo 6
Encaminamiento
e) ¿Indicar la mejor ruta posible de sistemas autónomos (Camino_SA) para transitar
desde cualquier máquina del sistema autónomo “X” a cualquier otra del sistema
autónomo “Z”?
Enunciado 5.8
En Internet, dos sistemas autónomos "SA1" y "SA2" cuyos protocolos de distribución y
actualización de información de encaminamiento utilizan diferentes algoritmos o
estrategias, se conectan tal y como muestra la siguiente figura:
SA2
A otro SA
R5
ÁREA 0
R1
ral4
ral5
2
ral1
SA1
X.25
3
4
R6
ral6
R4
R2 4
ÁREA 2
3
R7
ral7
2
2
ral2
ral3
R3
ral8
2
1
O1
ÁREA 1
Para conectar todos los equipos de dichos sistemas autónomos se utilizan 7 routers (R1,
R2, R3, R4, R5, R6 y R7) y tres tipos de enlaces diferentes:
Ocho redes de área local (IEEE 802), ral1, ral2, ral3, ral4, ral5, ral6, ral7 y
ral8, cuyo interfaz de acceso se encuentra estructurado en dos niveles de
comunicaciones (físico y de enlace).
Una línea punto a punto, serie, cuyo interfaz de acceso se basa en dos niveles de
comunicaciones (físico y de enlace a través del protocolo PPP)
Una red privada de conmutación de paquetes X.25 cuyo interfaz de acceso se
encuentra estructurado en los tres primeros niveles OSI (físico, enlace y de red).
En función del escenario planteado, responder a las siguientes cuestiones:
a) ¿Los sistemas autónomos "SA1" y "SA2" podrían pertenecer a la misma autoridad
administrativa?
b) ¿Qué tipo de protocolo utilizan los routers R1, R2, R3 y R4 para actualizar sus
tablas de encaminamiento?
13
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
c) ¿Qué tipo de protocolo utilizan los routers R5, R6 y R7 para actualizar sus tablas
de encaminamiento?
d) Teniendo en cuenta que todo protocolo de distribución y actualización de
información de encaminamiento utiliza una misma tabla o base de datos, ¿cuántas
tablas de encaminamiento se asumen que van a manejar los routers R2, R4, R5 y
R7?
e) Indicar, gráficamente, ¿qué tipos de protocolos o encapsulados subyacentes
(niveles de comunicaciones), por debajo del correspondiente protocolo de
distribución y actualización de información de encaminamiento, utiliza R4 para
informar a los routers de su propio sistema autónomo de los destinos externos
procedentes del otro sistema autónomo (SA2)?
f)
Indicar, gráficamente, ¿qué tipos de protocolos o encapsulados subyacentes
(niveles de comunicaciones), por debajo del correspondiente protocolo de
distribución y actualización de información de encaminamiento, utiliza R5 para
informar a los routers de su propio sistema autónomo de los destinos externos
procedentes del otro sistema autónomo (SA1)?
g) Indicar, gráficamente, ¿qué tipos de protocolos o encapsulados subyacentes
(niveles de comunicaciones), por debajo del correspondiente protocolo de
distribución y actualización, utilizan R4 y R5 para intercambiar información de
encaminamiento?
Enunciado 5.9
En la figura se muestra un esquema de la comunicación entre una máquina cliente “C”
y otra servidora “S” a través de la red IP de un operador. Dicha red emplea el protocolo
de encaminamiento RIP que optimiza el número de saltos. El protocolo del nivel de
enlace es PPP tanto en las líneas de acceso a la red IP como en los enlaces entre routers
de la red. Asimismo, como protocolo de encaminamiento se utiliza IPv4.
S
R3
C
R2
R7
14
R5
RIP
R1
R4
R6
Capítulo 6
Encaminamiento
Se supone que en un momento dado, una aplicación cliente Web en “C” está
accediendo al servidor “S”. A su vez, una aplicación cliente multimedia en “C” está en
comunicación con la correspondiente aplicación multimedia servidora en “S”.
Finalmente, una tercera aplicación FTP cliente en “C” está en comunicación con la
correspondiente aplicación FTP servidora en “S”. Se pide:
a) Indicar la estructura de las unidades de datos tanto en las RAL como en las líneas
de acceso y enlaces entre routers para cada una de las tres comunicaciones citadas
anteriormente.
b) Indicar, ¿cómo distingue el router R2 los paquetes de las tres comunicaciones y los
de encaminamiento propios de la red?
c) Considerar que en un momento dado el router R4 no es capaz de manejar todo el
tráfico que recibe (en la red hay otras comunicaciones además de las consideradas
aquí) por lo que descarta algunos paquetes de las tres comunicaciones. Indicar, ¿qué
efecto tiene en las comunicaciones anteriormente mencionadas dicha circunstancia?
d) Considerar que en un momento dado se produce un fallo en el enlace entre los
routers R3 y R4 que tarda en solucionarse 4 horas. Indicar, ¿qué efecto tiene en las
comunicaciones anteriormente mencionadas dicho fallo?
Suponer, ahora, que la red utiliza el protocolo de encaminamiento OSPF que optimiza el
coste de los enlaces. El coste de cada enlace se muestra en la siguiente figura, y se
considera que es el mismo para ambos sentidos de la comunicación.
R3
R3
6
C
S
3
OSPF
RIP
R1
R5
R2
R2
2
R4
R4
R6
R6
R7
R7
3
3
e) Indicar, ¿cómo distingue el router R4 los paquetes de las tres comunicaciones y los
de encaminamiento propios de la red?
f)
Considerar que en un momento dado el router R2 no es capaz de manejar todo el
tráfico que recibe (en la red hay otras comunicaciones además de las consideradas
aquí) por lo que descarta algunos paquetes de las tres comunicaciones. Indicar, ¿qué
efecto tiene dicha circunstancia en las comunicaciones anteriormente mencionadas?
15
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
g) Considerar que en un momento dado se produce un fallo en el enlace entre los
routers R6 y R7 que tarda en solucionarse 2 horas. Indicar, ¿qué efecto tiene en las
comunicaciones anteriormente mencionadas dicho fallo?
Enunciado 5.10
En función de los siguientes supuestos:
La entidad TCP cliente “A” desea transmitir la cadena de caracteres, EXAMEN,
a la entidad TCP servidora “B”. El segmento identificado, en el diagrama de la
figura con un 1 transporta los dos primeros caracteres EX. El segmento
identificado, a su vez, con un 3 transporta los caracteres AM.
La entidad servidora “B” desea, a su vez, transmitir la cadena de caracteres,
VALE, a la entidad TCP cliente “A”. El segmento identificado, en el diagrama de
la figura con un 2 transporta los dos primeros caracteres VA. El segmento
identificado, a su vez, con un 4 transporta los caracteres LE.
Las cadenas de caracteres EXAMEN y VALE no están relacionadas, es decir,
podría llegar una de las cadenas antes que la otra.
La ventana de recepción de “A” es de 4 octetos.
La ventana de recepción de “B” es de 6 octetos.
La entidad TCP “A” genera un 4001 como número de secuencia inicial para
identificar sus octetos de datos.
La entidad TCP “B” genera, a su vez, un 7025 como número de secuencia inicial
para identificar sus octetos de datos.
A medida que van llegando correctamente los octetos de datos, y sin esperar a
que se llene el búfer de recepción, se confirman y se pasan al correspondiente
proceso de aplicación.
Cada segmento de datos transporta únicamente dos caracteres y cada carácter se
codifica con un octeto.
Los campos de la cabecera TCP indicados en el diagrama de la figura tienen el
siguiente significado:
SEC: Número de secuencia.
CONF: Número de confirmación.
VENTANA: Ventana de recepción.
DATOS: Contenido del campo de información o datos del segmento TCP.
16
Capítulo 6
Encaminamiento
TCP servidor “B”
TCP cliente “A”
.
.
.
1
SEC= , CO
NF=
VENTANA
= , DAT
OS=EX
(NO LLE
G
A)
CONF= , SEC=
2
, DATOS=VA
VENTANA=
3
SEC= , CO
NF=
VENTANA
= , DATO
S=AM
CONF= , SEC=
(NO LLEGA)
4
, DATOS=LE
VENTANA=
.
.
.
a) Haciendo uso de la nomenclatura especificada, completar los campos que se
muestran en el diagrama de envío de los cuatro segmentos de datos TCP (1, 2, 3 y
4) que se indican en la anterior figura. En dicha figura, el segmento identificado
con un 1 se corresponde con el primer segmento de datos transmitido en la fase de
transferencia de datos. Se asume que los segmentos identificados en la figura con
un 1 y 4 no llegan a su destino y que el segmento 3 se ha enviado antes de que
venza el temporizador de espera de 1.
b) Completar el diagrama de envío de segmentos de datos TCP de la figura,
continuando a partir del segmento número 4. Se asume que el primero en continuar
con la transmisión es “A” (segmento número 5) y que a partir del último segmento
(número 4) indicado en la figura, no se producen errores y los correspondientes
segmentos (a partir del 5) llegan correctamente a su destino. Por consiguiente, el
mensaje EXAMEN debe llegar correctamente a su proceso de aplicación en el lado
de “B”. Asimismo, el mensaje VALE debe llegar correctamente a su proceso de
aplicación en el lado de “A”. Se resalta que el envío del supuesto segmento 5 (de
“A” a “B”) se produce como resultado del vencimiento del temporizador de espera
de 1. Asimismo, el envío del supuesto segmento 6 (de “B” a “A”) se produce
como resultado del vencimiento del temporizador de espera de 4.
c) Indicar el diagrama de envío de segmentos TCP en la fase de establecimiento de la
conexión, especificando el contenido de los campos SEC, CONF, VENTANA y
los bits de control que se consideren más relevantes.
17
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
d) En función de los valores indicados para los campos especificados en el envío de
segmentos TCP en la cuestión b); especificar el diagrama de envío de segmentos
TCP en la fase de liberación de la conexión, indicando el contenido de los campos
SEC, CONF, VENTANA y los bits de control que se consideren más relevantes.
Enunciado 5.11
Una entidad TCP de una máquina "A" desea establecer una conexión con otra entidad
TCP de otra máquina "B" remota por Internet. La entidad TCP de "A" maneja una
ventana de 512 octetos y un tamaño máximo de segmento (MSS) de 128 octetos. Sin
embargo, la entidad TCP en la máquina "B" trabaja con una ventana de 256 octetos y un
tamaño máximo de segmento (MSS) de 64 octetos.
a) ¿Es posible que dos entidades TCP manejen diferentes ventanas y MSS? En caso
afirmativo indicar, gráficamente, mediante un diagrama de envío y recepción de
segmentos y con la máxima información significativa (SYN, SEC, ACK, ...), en
qué momento de la conexión (establecimiento, transferencia de datos, liberación) se
anuncian las ventanas y los MSS. Asimismo, indicar gráficamente mediante un
diagrama de envío y recepción de segmentos, la fase de establecimiento de la
conexión y los campos de los segmentos que transportan dichos valores. Se supone
que la entidad TCP de la máquina "A" utiliza como número de secuencia inicial el
valor 32 y la entidad TCP de "B" el valor 1024.
b) En un momento dado, la entidad TCP de la máquina "B" no tiene información que
transmitir y la entidad TCP de "A" envía sin errores a la entidad TCP de "B" un
grupo de cuatro segmentos. Asimismo, sólo hay confirmaciones por grupo, es decir,
se envía un acuse de recibo cuando llegan todas los segmentos esperados. Indicar,
gráficamente, mediante un diagrama de envío y recepción de segmentos, la citada
transmisión y con la máxima información significativa (SYN, SEC, ACK, ...).
c) Una vez terminada la transferencia indicada en la cuestión anterior, la entidad TCP
de "A" procede a liberar la conexión. Suponiendo que la entidad TCP de "B" sigue
sin tener datos que transmitir, indicar, gráficamente, mediante un diagrama de envío
y recepción de segmentos, la liberación completa de la conexión previamente
establecida y con la máxima información significativa (SYN, SEC, ACK, ...).
18
Capítulo 6
Encaminamiento
Enunciado 5.12
Una entidad TCP cliente, para numerar sus octetos de datos, genera como número
inicial de secuencia el valor 1000. Asimismo, su tamaño de ventana de recepción es de
4096 octetos y su tamaño máximo de segmento de 1024 octetos. A su vez, la entidad
TCP servidora genera como número inicial de secuencia el valor 3000. Su tamaño de
ventana receptora es de 4096 octetos y su tamaño máximo de segmento de 1024
octetos.
a) ¿En qué momento de la fase de establecimiento de la conexión, las entidades TCP
cliente y servidora generan los citados números de secuencia?
b) En función de los números de secuencia indicados en el enunciado (1000 y 3000),
indicar en cada uno de los cinco apartados que se plantean, seguidamente, si la
entidad TCP cliente podría enviar, a lo largo de un supuesto envío continuo, un
octeto identificado en el campo número de secuencia con el valor:
b1) 1000
b2) 999
b3) 232
b4) 232 + 1
b5) 232 + 1000
c) En función de los números de secuencia indicados en el enunciado (1000 y 3000),
indicar en cada una de los cinco apartados que se plantean, seguidamente, si la
entidad TCP receptora podría enviar, a lo largo de un supuesto envío continuo, un
octeto identificado en el campo número de secuencia con el valor:
c1) 2999
c2) 0
c3) 232 + 1
c4) 232 + 3000
c5) 232 + 3001
d) Indicar, gráficamente, a través de un diagrama de envío de segmentos y con la
máxima información significativa, todas las fases del servicio orientado a conexión
TCP para poder enviar los siguientes segmentos en el orden especificado a
continuación:
PRIMER ENVÍO: Un segmento de 1024 octetos del TCP cliente al TCP servidor.
SEGUNDO ENVÍO: Un segmento de 1024 octetos del TCP servidor al TCP cliente.
TERCER ENVÍO: Tres segmentos de 1024 octetos del TCP cliente al TCP servidor.
La confirmación de los tres últimos segmentos de información se lleva a cabo en
grupo a través de un único segmento sin datos enviado desde el TCP servidor al
TCP cliente.
19
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
Se asume que sólo se pasan los octetos de datos al proceso de aplicación cuando el
correspondiente búfer de recepción se haya llenado. Asimismo, se supone que la
entidad TCP cliente es quien inicia la liberación de la conexión al no disponer de
más datos que transmitir y que las entidades TCP no tienen más octetos que enviar
que lo indicado anteriormente a través de los tres envíos.
e) Considerando todo lo indicado en la cuestión anterior (d), y suponiendo ahora que
cuando la entidad TCP cliente solicita la liberación de la conexión, la entidad TCP
servidora aún tiene un segmento de 1024 octetos que transmitir. ¿Se podrían
transmitir esos octetos una vez solicitada la liberación por parte del TCP cliente, o
habría que establecer una nueva conexión? En cualquiera de los casos, indicar
gráficamente a través del correspondiente diagrama y con la máxima información
significativa, el intercambio de segmentos que se llevaría a cabo.
Enunciado 5.13
Una organización dispone de dos computadoras remotas "A" y "B" que comunican
todas sus aplicaciones vía Internet a través del protocolo TCP. En la máquina “A” se
ejecutan los procesos clientes y en la máquina “B” los correspondientes procesos
servidores. En función de lo anterior, una entidad TCP cliente de la máquina “A”,
utiliza el valor 50 en la fase de transferencia de datos como número inicial de secuencia
para numerar el primer octeto de datos que va a enviar. Además, su tamaño de ventana
de recepción es de 1024 octetos. A su vez, la entidad TCP servidora de la máquina “B”
utiliza el valor 100 en la fase de transferencia de datos como número inicial de
secuencia para numerar el primer octeto de datos que va a transmitir. Asimismo, su
tamaño de ventana de recepción es de 1024 octetos. Ambas entidades TCP utilizan un
tamaño máximo de 512 octetos para el campo de datos del segmento de información.
Teniendo en cuenta todo lo anterior, y que una entidad TCP receptora sólo pasa octetos
de datos al nivel superior cuando ha llenado su búfer de recepción, responder a las
siguientes cuestiones:
a) Indicar, gráficamente, a través de un diagrama de envío de segmentos y con la
máxima información significativa, la fase de establecimiento de la conexión entre el
proceso TCP cliente de la máquina "A" y el pertinente proceso servidor TCP de la
máquina "B".
b) Indicar, gráficamente, a través de un diagrama de envío de segmentos y con la
máxima información significativa, el rechazo, por parte del pertinente proceso
servidor TCP de la máquina "B", de una solicitud de establecimiento de la
conexión.
20
Capítulo 6
Encaminamiento
c) En función de los números de secuencia mencionados, indicar si la entidad TCP
cliente (en “A”) podría enviar a lo largo de un supuesto envío continuo, un octeto
de datos identificado en el campo número de secuencia con el valor:
c1) 0
c2) 49
c3) 232
c4) 232 + 1
c5) 232 - 1
d) Suponiendo que, una vez establecida la conexión, el proceso TCP cliente (en “A”)
transmite inicialmente la máxima transferencia de datos sin congestiones (agotando
la correspondiente ventana de recepción) que admite el proceso servidor TCP (en
“B”), ¿cuál sería el valor del campo número de secuencia del último octeto de datos
transmitido?
e) Indicar, gráficamente, a través de un diagrama de envío de segmentos, y con la
mayor información significativa, la fase de transferencia de datos con el máximo
envío de datos sin congestiones (agotando la correspondiente ventana de recepción)
en el orden especificado a continuación:
PRIMER ENVÍO: Del proceso TCP cliente (“A”) al TCP servidor (“B”).
SEGUNDO ENVÍO: Del proceso TCP servidor (“B”) al TCP cliente (“A”).
Nota.- No es necesario especificar en el diagrama, la confirmación de los
octetos de datos transferidos en el segundo envío.
21
Soluciones del capítulo 5
Solución 5.1
a) CIERTO en el caso de IPv4, pero en IPv6 sólo cuando el datagrama no lleve
cabeceras de extensión opcionales.
b) FALSO. El tiempo de proceso es menor en el caso de un datagrama IPv6 debido al
menor número de campos que se han de examinar.
c) CIERTO. Los routers IPv6 nunca fragmentan datagramas; en caso de ser necesario
debe realizarlo la máquina de origen.
d) FALSO con respecto a que inicialmente la máquina de origen NUNCA recibe de la
máquina destino un mensaje ICMPv6 de paquete demasiado grande indicando la
MTU de su interfaz de entrada. En IPv6, a diferencia de IPv4, sólo la máquina de
origen puede fragmentar un datagrama y, por tanto, sólo la máquina destinataria
(como en IPv4) puede reensamblar. Si un router encuentra un datagrama demasiado
grande, lo descarta (ya que NUNCA puede fragmentar) y devuelve al origen un
mensaje ICMPv6 de paquete demasiado grande indicando la MTU del enlace de
salida. Con esta información, la máquina de origen fragmenta el datagrama en
función de la MTU indicada y no como había hecho antes basándose en su MTU de
salida.
e) FALSO. En la fase de establecimiento de la conexión (bit SYN activado) se puede
utilizar la OPCIÓN de ESCALA DE VENTANA que permite aumentar el tamaño
máximo de Ventana de 216-1 octetos (65.535 octetos) hasta o 1.073.725.440
octetos (1 GB aproximadamente).
f)
CIERTO. De esta forma se agiliza aún más el transporte de los correspondientes
mensajes de la aplicación (p.ej., de difusión y multidifusión) al eliminar no sólo la
sobrecarga añadida de la retransmisión (en el caso de TCP) sino el proceso extra de
la suma de comprobación aplicada a todo el datagrama UDP. Consecuentemente, se
ofrece una mayor rapidez en la entrega de los mensajes.
g) FALSO. Independientemente de la fiabilidad del medio físico, RTP se monta sobre
UDP. Es mucho más importante recibir la información multimedia en el momento
adecuado que la fiabilidad del transporte. No se utiliza TCP ya que exige una
sobrecarga extra debido a las potenciales retransmisiones que perjudican la
visualización final.
h) FALSO. RTP jamás recupera paquetes perdidos o con errores. El protocolo RTCP
tiene como objetivo monitorizar la calidad de servicio y congestión de la red. En
una sesión RTP, los participantes se envían periódicamente paquetes RTCP con el
objetivo de tener realimentación, a su vez, sobre la calidad de recepción de los
paquetes RTP. Por consiguiente, un paquete RTCP no encapsula trozos de audio o
vídeo, sino información del emisor y/o receptor con estadísticas que pueden ser
muy útiles a la correspondiente aplicación para ajustar sus parámetros de envío y
recepción.
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
i)
En IPv4 no se pueden distinguir. En IPv6 puede utilizarse el campo “ETIQUETA
DE FLUJO”.
j)
En IPv4 no se pueden distinguir. En IPv6 se distinguen mediante la codificación
correspondiente de los campos de “PRIORIDAD” y “ETIQUETA DE FLUJO”.
k)
Máscara de subred: Es la máscara de la correspondiente dirección IP insertada
en el campo anterior. En la versión 1, los routers deben calcular (haciendo uso
de la máscara que conocen) dicha máscara, siempre y cuando sea una máscara
de subred de longitud fija (misma máscara asociada a las diferentes subredes
de una organización). Por consiguiente, en la versión 2 se admiten máscaras de
subredes de longitud variable.
La característica fundamental de la versión 2 del protocolo RIP es que tiene
implementada una seguridad basándose en un simple mecanismo de
autenticación entre routers vecinos mediante una palabra clave (password o
contraseña). Si en el campo “FAMILIA DE DIRECCIONES” aparecen 16 bits
a unos, es que se está mandando un mensaje de autenticación previo al envío
de la información de encaminamiento.
l)
Router interno (Intra-Area Router).
Router en frontera de área (Area Border Router)
Router troncal (Backbone router).
Router en frontera de SA (AS Border Router).
m) Sí, en el caso del router en frontera de área (Area Border Router). Dicho router es
un dispositivo de encaminamiento que puede estar conectado a múltiples áreas, es
decir, puede tener conexiones a enlaces dentro de dos o más áreas incluyendo
siempre al área 0. En el caso más simple, sólo está conectado al área 0 y a otro área.
n) Mediante el campo de la cabecera de información de control denominado
“DESPLAZAMIENTO DE DATOS (DATA OFFSET)” o longitud de la cabecera (4
bits). Este campo indica el número de bloques de cuatro octetos (palabras de 32
bits) que ocupa la cabecera. Por omisión (sin opciones de servicios adicionales)
tiene una longitud de 20 octetos (5 bloques o “0101”de 4 octetos). El tamaño
máximo será de 60 octetos (15 bloques o “1111” de 4 octetos). Al igual que para el
protocolo IP, éste es un campo necesario para reconocer el inicio del campo de
datos de usuario, ya que el campo opciones es de longitud variable.
24
Capítulo 6
Encaminamiento
Solución 5.2
a)
El nivel de transporte (TCP/UDP) de la MÁQUINA DESTINO "G" detectaría
que el número de puerto correspondiente al proceso servidor solicitado no está
activo.
La máquina "G" enviaría a la máquina origen "A" un mensaje ICMP de
DESTINO INALCANZABLE (Tipo=3) por PUERTO NO ALCANZABLE
(Código=3) encapsulado en el correspondiente datagrama IP (dirección
origen="G", dirección destino="A").
b)
A pesar de que el protocolo IP ofrece un servicio no orientado a conexión, en el
nivel de red TCP/IP se ofrece un mecanismo muy simple para controlar la
congestión a través del protocolo ICMP. Este servicio se fundamenta en el envío
por parte de la máquina "F" de un mensaje ICMP de FRENADO DE
ORIGEN (Tipo=4 y Código=0) encapsulado en el correspondiente datagrama
IP (dirección origen= "F", dirección destino="B") para evitar que la entidad
IP de "B" transmita más rápidamente de lo que la entidad IP de "F" es capaz de
almacenar y procesar.
c)
La máquina destino "G" arranca un temporizador de reensamblado cuando
recibe un primer fragmento del datagrama. Si el temporizador termina al no
haber recibido todos los fragmentos pertenecientes a dicho datagrama, se
elimina dicho datagrama incompleto y "G" transmite a la máquina origen "A"
un mensaje ICMP de TIEMPO EXCEDIDO (Tipo=11) por haberse
sobrepasado el TIEMPO DE REENSAMBLAJE DE UN DATAGRAMA
FRAGMENTADO (Código=1). Dicho mensaje ICMP va encapsulado en el
correspondiente datagrama IP (dirección origen="G", dirección destino= "A").
Posteriormente, y debido a que el nivel de red es siempre no orientado a
conexión, es el protocolo TCP (si el nivel de transporte es orientado a conexión)
o el protocolo de aplicación (si dispone de mecanismos para controlar los
errores y está montado sobre UDP) el encargado de recuperar el segmento o
mensaje correspondiente.
d)
El primer router "R1" enviaría a la máquina origen "A" un mensaje ICMP
de DESTINO INALCANZABLE (Tipo=3) por FRAGMENTACIÓN
NECESARIA Y NO REALIZADA (Código=3) encapsulado en el
correspondiente datagrama IP (dirección origen="R1", dirección destino=
"A").
25
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
e)
El problema lo detectaría, al no recibir respuesta de resolución de direcciones,
el router final "R2" a través del protocolo ARP.
El router "R2" enviaría a la máquina origen "A" un mensaje ICMP de
DESTINO INALCANZABLE (Tipo=3) por MÁQUINA DESTINATARIA
NO ALCANZABLE (SIN RESPUESTA ARP) (Código=1) encapsulado en el
correspondiente datagrama IP (dirección origen="R2", dirección destino=
"C").
f)
Al llegar dichos datagramas a la máquina destinataria "G", no se eliminan
dichos datagramas ya que han llegado a la máquina final. Por consiguiente,
el protocolo IP, tras realizar sus acciones correspondientes, pasa los
segmentos que encapsulan dichos datagramas al nivel superior (transporte).
Solución 5.3
a) NO, debido a que los protocolos IGP son diferentes en cuanto al formato de los
mensajes, estrategias, etc. Todos los routers de un dominio de encaminamiento en
un mismo sistema autónomo deben utilizar el mismo protocolo de intercambio de
mensajes para la selección de la mejor ruta.
b) NO, mientras el protocolo IGP sea el mismo en el dominio de encaminamiento de
cada sistema autónomo, y entre los routers C y F.
c) Si el protocolo IGP es por ejemplo OSPF, éste se ubica en el nivel Internet de la
arquitectura TCP/IP, por encima del subnivel IP. En este caso, los niveles o
protocolos que intervendrían serían el protocolo IP y, posteriormente, el protocolo
del interfaz de acceso a la red correspondiente. A su vez, si el protocolo IGP es por
ejemplo RIP, éste se ubica en el nivel de Aplicación de la arquitectura TCP/IP. En
este caso, los niveles o protocolos que intervendrían serían los protocolos UDP e IP
y, posteriormente, el protocolo del interfaz de acceso a la red correspondiente
d) Se produciría el típico aislamiento y la imposibilidad de conocer los destinos del
otro sistema autónomo. La estrategia de un EGP es totalmente independiente de si
el IGP es del Vector Distancia o Estado del Enlace. Un EGP como BGP sólo indica
el camino de sistemas autónomos (Camino_SA) para llegar a unos determinados
destinos de un sistema autónomo; el siguiente router externo (Siguiente_Salto) para
llegar a dichos destinos; y los destinos (Destinos) en cuestión.
26
Capítulo 6
Encaminamiento
e)
Router A
DESTINO
DISTANCIA RUTA
a1
1
A
a2
1
A
b1
2
B
c1
2
C
d1
3
B/C
d2
3
B/C
Por omisión (vecino más externo)
1
C
f)
Router E
DESTINO
COSTE RUTA
e1
1
E
e2
1
E
f1
4
H
g1
4
G/H
h1
3
H
h2
3
H
Por omisión (vecino más externo)
1
F
Solución 5.4
a) Como un sistema autónomo es un conjunto de routers controlados por una única
autoridad administrativa y que utilizan, en un dominio de encaminamiento, un
mismo protocolo de router interno o IGP (Interior Gateway Protocol); la estrategia
de encaminamiento será siempre DINÁMICA. Por consiguiente, la actualización de
las tablas de encaminamiento se llevará a cabo a través de un protocolo TCP/IP ya
sea, por ejemplo, RIP u OSPF (pero sólo uno de los dos, en función de cuál haya
seleccionado la autoridad administrativa para su organización).
b) Para dibujar la topología del sistema autónomo hay que fijarse, dentro de las tablas
de encaminamiento de los correspondientes routers, en los destinos con rutas
27
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
directas, indirectas y por omisión. En función de lo anterior, dicha topología es la
siguiente:
R1
r a l1
r a l2
R2
r a l3
R3
r a l4
r a l5
c) La entidad IP de la máquina conectada a ral5 analiza la dirección del destinatario y
comprueba que la dirección de red (ral1) de dicho destinatario no está incluida en
su tabla. Por tanto, transmite el datagrama al router R3 indicado, por omisión, en su
tabla de encaminamiento. Seguidamente, R3 comprueba que la dirección de red
(ral1) de la máquina destinataria no está incluida en su tabla de encaminamiento.
Consecuentemente, envía el datagrama, por omisión, al siguiente router vecino R2.
Router R3
28
DESTINO
RUTA
ral3
directa
ral4
directa
ral5
directa
Por omisión (vecino más externo)
R2
Capítulo 6
Encaminamiento
A continuación, R2 observa que la dirección de red (ral1) de la máquina destinataria
no está incluida en su tabla de encaminamiento. Por consiguiente, pasa el
datagrama, por omisión, al siguiente router vecino R1.
Router R2
DESTINO
RUTA
ral2
directa
ral3
directa
ral4
R3
ral5
R3
Por omisión (vecino más externo)
R1
Posteriormente, R1 observa que la dirección de red (ral1) de la máquina destinataria
está incluida en su tabla de encaminamiento. Por tanto, transmite el datagrama,
directamente, por el correspondiente interfaz de acceso a dicha red.
Router R1
DESTINO
RUTA
ral1
directa
ral2
directa
ral3
R2
ral4
R2
ral5
R2
Nota.- Se asume que para cualquier dirección de red que no aparezca
en su Tabla interna, R1 acudirá a su Tabla externa de encaminamiento
formada por mensajes BGP.
Para terminar, la entidad IP del sistema final conectado a ral1 analiza la dirección
IP del destinatario y comprueba que dicha dirección es la suya y, por tanto, que la
citada máquina es la receptora del datagrama en cuestión.
d) Como un sistema autónomo es un conjunto de routers avanzados controlados por
una única autoridad administrativa y que utilizan un mismo protocolo de router
externo o EGP (BGP) para facilitar el encaminamiento por otro sistema autónomo y
un mismo protocolo de router interno o IGP (p. ej., RIP u OSPF) en un dominio
para facilitar el encaminamiento por éste; la estrategia de encaminamiento será
siempre, y en ambos casos, DINÁMICA.
29
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
e) En el escenario planteado, R4 juega dos papeles de encaminamiento: router externo
para SA1 y router interno para SA2. Consecuentemente, para el protocolo externo
utiliza BGP y para el interno, por ejemplo, RIP u OSPF (en este último caso, sólo
uno de los dos).
R5 es, únicamente, un router interno en SA2, por tanto, sólo puede utilizar un IGP ya
sea, por ejemplo, RIP u OSPF.
R4 maneja dos protocolos diferentes, uno interno (p. ej., RIP u OSPF) y otro externo
(BGP), por tanto gestiona en su base de datos, una Tabla interna de
Encaminamiento en función de SA2 y una Tabla externa de Encaminamiento BGP
basándose en SA1:
Router R4 (Tabla interna RIP/OSPF)
DESTINO
RUTA
ral6
directa
ral7
R5
Nota.- Se asume que para cualquier dirección de red que no aparezca
en su Tabla interna, R4 acudirá a su Tabla externa de
Encaminamiento formada por mensajes BGP.
Router R4 (Tabla externa BGP con SA1 a través de R1)
CAMINO_SA
DESTINO
RUTA
SA1
ral1
R1
SA1
ral2
R1
SA1
ral3
R1
SA1
ral4
R1
SA1
ral5
R1
Nota.- Esta Base de Datos se ha creado al informar R1 a R4 mediante un mensaje BGP de que todas las
direcciones de red indicadas son alcanzables a través de R1 (Siguiente_Salto) y que el itinerario
(Camino_SA) que hay que atravesar, hasta llegar a ellas, está formado por el tránsito a través de un
unico sistema autónomo (SA1).
30
Capítulo 6
Encaminamiento
A su vez, R5 maneja un protocolo interno (p. ej., RIP u OSPF), por tanto gestiona
una Tabla interna de Encaminamiento:
Router R5 (Tabla interna RIP/OSPF)
DESTINO
RUTA
ral7
Directa
ral6
Directa
Por omisión (vecino más externo)
R4
Solución 5.5
a) En una estrategia estática de encaminamiento las decisiones de encaminamiento se
configuran previamente en las tablas de encaminamiento de los correspondientes
routers. Cualquier cambio en función de añadir o eliminar destinos finales implica
volver a desactivar los routers y configurarlos nuevamente "a mano" por el
pertinente administrador o administradores de dichos sistemas.
Una estrategia dinámica se basa en la actualización automática de las tablas de
encaminamiento mediante el intercambio de mensajes entre los routers implicados a
través de un mismo protocolo de distribución y actualización de la información de
encaminamiento. Este protocolo va informando de las novedades acontecidas para
una actualización automática de las correspondientes tablas; permitiendo que éstas
se adapten a los cambios potenciales de encaminamiento realizados en cuanto a la
inclusión o eliminación de nuevos destinos.
b) Cuando se trata de sistemas autónomos, éstos disponen en un dominio de
encaminamiento de un único protocolo de router interno o IGP (Interior Gateway
Protocol) basado siempre en una estrategia de encaminamiento dinámica (vector
distancia o estado del enlace). Para el caso de los routers internos R1, R3, R4, R7 y
R8, el protocolo puede ser, por ejemplo, RIP u OSPF; es decir, sólo uno de los dos
y el mismo para todos los routers en el sistema autónomo en cuestión.
c) La cuestión se centra en el mismo caso anterior, sólo que ahora se tratan de routers
que juegan dos papeles: son internos dentro del sistema autónomo y externos con
respecto a otros sistemas autónomos. Externamente, estos routers también manejan
un protocolo de router externo o EGP (Exterior Gateway Protocol) de distribución
y actualización de la información de encaminamiento, denominado BGP, basado
siempre en una estrategia de encaminamiento dinámica (vector distancia). Por tanto:
31
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
•
R2: RIP u OSPF internamente y BGP externamente.
•
R5: RIP u OSPF internamente y BGP externamente.
•
R6: RIP u OSPF internamente y BGP externamente.
d) En el caso de que un sistema autónomo utilice un número muy elevado de routers,
la estrategia dinámica de encaminamiento debe basarse siempre en un algoritmo
fundamentado en el estado del enlace. Los motivos fundamentales son los
siguientes:
•
Los mensajes son más cortos al enviarse, generalmente, actualizaciones y no
copias enteras de las tablas de encaminamiento.
•
El tráfico por la red es mucho menor.
•
El número de cálculos internos en los routers se reduce.
•
No hay limitación en cuanto al número de routers utilizados (p.ej., el vector
distancia de RIP no permite más de 15 routers o saltos).
e)
Router R5 (Tabla externa BGP con SA1 y SA3 a través de R2 y R6)
CAMINO_SA
DESTINO
RUTA
SA1
ral1
R2
SA1
ral2
R2
SA3
ral6
R6
SA3
ral7
R6
SA3
ral8
R6
SA3
ral9
R6
Nota.- Esta Base de Datos se ha creado al informar R2 y R6 a R5 mediante mensajes BGP de que todas las
direcciones de red indicadas son alcanzables a través de R2 y R6 (Siguiente_Salto) y que el itinerario
(Camino_SA) que hay que atravesar, hasta llegar a ellas, está formado por el tránsito a través de un único
sistema autónomo (SA1 o SA3).
Router R5 (Tabla interna RIP/OSPF)
DESTINO
RUTA
ral4
directa
ral3
R3
ral5
R4
Nota.- Se asume que para cualquier dirección de red que no aparezca
en su Tabla interna, R5 acudirá a su Tabla externa.
32
Capítulo 6
Encaminamiento
Solución 5.6
a) Teniendo en cuenta que un sistema autónomo es un conjunto de routers controlados
por una única autoridad administrativa y que utilizan en un mismo dominio un
único protocolo interno de distribución y actualización de información de
encaminamiento (IGP: Interior Gateway Protocol); SA1 SA2 y SA3 podrán usar, por
ejemplo, RIP u OSPF; es decir, sólo uno de los dos y el mismo para todos los
routers en el sistema autónomo en cuestión.
b) En SA1, el router externo es R3
En SA2, el router externo es R4
En SA3, el router externo es R7
En función de lo anterior R3-R4 y R3-R7 actualizan sus tablas de encaminamiento,
transmitiendo la información de accesibilidad de aquellas redes incluidas dentro de
sus sistemas autónomos mediante el protocolo BGP (Border Gateway Protocol) de
encaminamiento entre routers de sistemas autónomos diferentes.
c) Todo router interno (R1, R2, R5, R6 y R8) sólo conoce las direcciones de red de la
organización o sistema autónomo al que pertenece y su tabla de encaminamiento se
actualiza dinámicamente con RIP u OSPF. Todo router externo (R3, R4 y R7),
aparte de su base de datos o tabla interna de encaminamiento, posee otra base de
datos o tabla externa de encaminamiento con las direcciones de red pertenecientes a
los sistemas autónomos que le hayan enviado la oportuna información de
encaminamiento. Dicha base de datos se actualiza dinámicamente a través del
protocolo BGP.
d)
Router R1 (Tabla interna RIP/OSPF)
DESTINO
RUTA
Ral1
directa
Ral2
directa
Ral3
directa
Ral4
R2
Por omisión (vecino más externo)
R2
33
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
Router R2 (Tabla interna RIP/OSPF)
DESTINO
RUTA
Ral2
directa
Ral3
directa
Ral4
directa
Ral1
R1
Por omisión (vecino más externo)
R3
Router R3 (Tabla interna RIP/OSPF)
DESTINO
RUTA
Ral4
directa
Ral3
R2
Ral2
R2
Ral1
R2
Nota.- Se asume que para cualquier dirección de red que no aparezca en su Tabla
interna, R3 acudirá a su Tabla externa.
Router R3 (Tabla externa BGP con SA2 y SA3 a través de R4 y R7)
CAMINO_SA
DESTINO
RUTA
SA2
Ral5
R4
SA2
Ral6
R4
SA2
Ral7
R4
SA3
Ral8
R7
SA3
Ral9
R7
Nota.- Esta Base de Datos se ha creado al informar R4 y R7 a R3 mediante mensajes BGP de que todas las
direcciones de red indicadas son alcanzables a través de R4 y R7 (Siguiente_Salto) y que el itinerario
(Camino_SA) que hay que atravesar, hasta llegar a ellas, está formado por el tránsito a través de un único
sistema autónomo (SA2 o SA3).
34
Capítulo 6
Encaminamiento
Router R7 (Tabla interna RIP/OSPF)
DESTINO
RUTA
ral8
directa
ral9
R8
Nota.- Se asume que para cualquier dirección de red que no aparezca en su Tabla interna,
R7 acudirá a su Tabla externa.
Router R7 (Tabla externa BGP con SA1 y SA2 a través de R3 y R4)
CAMINO_SA
DESTINO
RUTA
SA1
ral1
R3
SA1
ral2
R3
SA1
ral3
R3
SA1
ral4
R3
SA1, SA2
ral5
R3
SA1, SA2
ral6
R3
SA1, SA2
ral7
R3
Nota.- Esta Base de Datos se ha creado al informar R3 y R4 a R7 mediante mensajes BGP de que todas las
direcciones de red indicadas son alcanzables a través de R3 (Siguiente_Salto) y que el itinerario
(Camino_SA) que hay que atravesar, hasta llegar a ellas, está formado por el tránsito a través un sistema
autónomo (SA1) o de dos sistema autónomos (SA1 y SA2 en dicho orden).
Router R8 (Tabla interna RIP/OSPF)
DESTINO
RUTA
ral9
directa
ral8
directa
Por omisión (vecino más externo)
R7
La máquina de Ral1, a través de su tabla de encaminamiento, transmite al router R1, por
omisión, todo datagrama cuya dirección de red sea diferente a Ral1.
Analizando las tablas de encaminamiento anteriores de R1, R2, R3, R7 y R8:
R1 encamina, por omisión, los datagramas a R2.
R2 encamina, por omisión, los datagramas a R3.
35
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
R3 encamina los datagramas a R7, transitando a SA3, mediante la Tabla
externa BGP.
R7 encamina indirectamente los datagramas a R8.
R8 encamina directamente los datagramas a la correspondiente máquina
conectada a ral9.
e) Se recuerda que todo router interno (R1 y R2) sólo conoce las direcciones de red de
la organización o sistema autónomo al que pertenece y su tabla de encaminamiento
se actualiza dinámicamente, por ejemplo, con RIP u OSPF (en este caso RIP).
Todo router externo (R3) también dispone, aparte de la tabla externa vía BGP, de
una tabla interna en este caso vía RIP.
Router R1 (Tabla interna RIP)
DESTINO
DISTANCIA
RUTA
Ral1
1
Directa
Ral2
1
Directa
Ral3
1
Directa
Ral4
2
R2
Por omisión (vecino más externo)
1
R2
Router R2 (Tabla interna RIP)
36
DESTINO
DISTANCIA
RUTA
Ral2
1
Directa
Ral3
1
Directa
Ral4
1
Directa
Ral1
2
R1
Por omisión (vecino más externo)
1
R3
Capítulo 6
Encaminamiento
Router R3 (Tabla interna RIP)
DESTINO
DISTANCIA
RUTA
Ral4
1
Directa
Ral3
2
R2
Ral2
2
R2
Ral1
3
R2
Nota.- Se asume que para cualquier dirección de red que no aparezca en su Tabla interna, R3 acudirá a
su Tabla externa.
Solución 5.7
a) La organización dispone de un sistema autónomo distribuido en diferentes ÁREAS
y se asignan costes a los enlaces basados en una métrica diferente al número de
saltos o routers encontrados desde un origen a un destino. Por consiguiente, todos
los routers (R1, R2, R3 y R4) utilizan el protocolo OSPF para distribuir y
actualizar la información de sus tablas de encaminamiento. OSPF se cimenta en el
algoritmo de encaminamiento del ESTADO DEL ENLACE (Dijkstra) que consiste
en asociar un coste a cada enlace según objetivos de diseño y en calcular la ruta de
coste mínimo.
Mediante el concepto de área se consigue una mejor distribución de
encaminamiento y una reducción de los cálculos correspondientes que se deben
llevar a cabo para los destinos externos de otras áreas. En este contexto, R2 y R4 son
routers en frontera de área y, por tanto, anuncian externamente al router R1 del
área 0 de todos los destinos internos en su propio área. Asimismo, informan de
forma resumida a su área (concretamente R2 a R3 en el área 1) de todos los destinos
externos procedentes de otras áreas.
Mediante el router R1 del área 0, cada router frontera (R2 y R4) escucha los
resúmenes de áreas del resto de routers frontera para calcular el coste a todos los
destinos exteriores a su área, añadiendo el coste de su interfaz de salida hasta el área
troncal o área 0.
b) A excepción de R1 (router en frontera de SA), cada router va a disponer de una
única tabla de encaminamiento con todos los destinos internos y externos (de otras
áreas) del sistema autónomo en cuestión.
c) Entre R2 y R3 hay una red de área local (RAL2) cuyo interfaz de acceso se
encuentra estructurado en dos niveles de comunicaciones (físico y de enlace). Por
consiguiente:
37
Problemas de Redes de Comunicaciones
ENLACE
2003/2004
R2
R3
OSPF
OSPF
IP
IP
LLC
LLC
LLC
LLC
MAC
MAC
MAC
MAC
ENLACE
RAL2
FÍSICO
FÍSICO
FÍSICO
FÍSICO
d) Teniendo en cuenta que:
• Los arcos de salida que van de las redes a los routers tienen siempre coste 0.
• No existen arcos de salida para destinos finales (RAL1, RAL3, X25, 01 y 02).
En función de lo anterior, el grafo dirigido del sistema autónomo “A” es:
R1
RAL1
2
3
4
R2
O1
1
R4
3
4
2
2
6
RAL3
R3
RAL2
2
X25
38
1
O2
Capítulo 6
Encaminamiento
La composición óptima de la tabla de encaminamiento de R3 es la siguiente:
R3
DESTINO
COSTE
RUTA
O2
1
R3
RAL2
2
R3
R2
2
R3
X25
8
R2
O1
3
R2
R1
6
R2
RAL1
8
R2
R4
9
R2
RAL3
11
R2
e) No existe ninguna ruta posible entre los sistemas autónomos “X” y “Z” porque hay
que transitar obligatoriamente por “A”, el cual es multiconectado, es decir, dispone
de conexiones con más de un SA pero se niega a transportar tráfico entre sistemas
autónomos.
Solución 5.8
a) No, ya que cada sistema autónomo debe estar controlado por una única autoridad
administrativa.
b) La organización dispone de un sistema autónomo distribuido en diferentes ÁREAS
y se asignan costes a los enlaces basados en una métrica diferente al número de
saltos o routers encontrados desde un origen a un destino. Por consiguiente, todos
los routers (R1, R2, R3 y R4) utilizan el protocolo OSPF para los destinos internos
de SA1 y poder distribuir y actualizar dicha información de sus tablas de
encaminamiento. Asimismo, R1 y R4 dispondrán de
un protocolo de
encaminamiento externo (BGP) para destinos externos.
39
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
c) R5, R6 y R7 de SA2 utilizan el protocolo RIP para los destinos internos de SA2 por
dos razones:
1.- No aparecen áreas ni costes asociados a los enlaces.
2.- En el texto del ejercicio se dice que "...los protocolos de distribución y
actualización de información de encaminamiento utilizan diferentes algoritmos
o estrategias". Por tanto, si un SA usa OSPF, el otro RIP.
Asimismo, R5 usa, además, un protocolo de encaminamiento externo (BGP)
para destinos externos.
d)
R2: Una tabla OSPF para destinos internos de SA1
R4: Dos tablas:
Tabla OSPF: Para destinos internos de SA1.
Tabla BGP: Para destinos externos procedentes de SA2.
R5: Dos tablas:
Tabla RIP: Para destinos internos de SA2.
BGP: Para destinos externos procedentes de SA1.
R7: Una tabla RIP para destinos internos de SA2
e) La respuesta es que R4 no envía este tipo de información de encaminamiento, ya
que es una información que guarda en su propia base de datos de destinos externos
(o tabla externa BGP). El protocolo BGP es un protocolo que se utiliza en Internet
entre routers externos de sistemas autónomos diferentes. Por tanto, BGP no lo
utiliza ningún otro router que no sea R4 en dicha organización. Quiere decir esto,
que si una máquina en ral1 (SA1), envía, por ejemplo, un mensaje a una dirección
IP en ral8 (SA2), es decir, fuera de dicho sistema autónomo; el datagrama irá por
omisión (tabla OSPF) a R1, y desde R1, por omisión (tabla OSPF), a R4 que al
disponer de información adicional (tabla externa BGP), lo sabrá encaminar por
omisión (tabla BGP) al router externo R5 para que éste en función de su tabla
interna RIP lo encamine interna e indirectamente a R6, el cual también lo
transmitirá indirectamente a R7 (vía tabla RIP) que, finalmente, lo enviará
directamente por ral8 (vía tabla RIP) a la máquina correspondiente.
f)
40
La respuesta es la misma que para la cuestión anterior, es decir, R5 no envía este
tipo de información de encaminamiento, ya que es una información que guarda
en su propia base de datos de destinos externos (o tabla externa BGP).
Capítulo 6
Encaminamiento
g)
R4
R5
BGP
BGP
TCP
IP
Red X.25
NODO
NODO
TCP
IP
Red (X.25)
Red (X.25)
Enlace (X.25) Enlace (X.25)
Enlace (X.25)
Enlace (X.25)
Físico (X.25)
Físico (X.25)
Físico (X.25)
Red (X.25)
Red (X.25)
Físico (X.25)
Solución 5.9
a)
En la RAL:
Para la aplicación WEB:
Cab. IEEE 802.3/Cab. IP/Cab TCP /Cab. http/DATOS/ SVT IEEE 802.3
Para la aplicación FTP:
Cab. IEEE 802.3/Cab. IP/Cab. TCP /Cab. FTP/DATOS/ SVT IEEE 802.3
Para la aplicación multimedia:
Cab. IEEE 802.3/Cab. IP/Cab. UDP /Cab. RTP/DATOS/ SVT IEEE 802.3
En las líneas de acceso y enlaces entre routers:
Para la aplicación WEB:
Cab. PPP/Cab. IP/Cab. TCP /Cab. http/DATOS/ SVT PPP
Para la aplicación FTP:
Cab. PPP/Cab. IP/Cab. TCP /Cab. FTP/DATOS/ SVT PPP
Para la aplicación multimedia:
Cab. PPP/Cab. IP/Cab. UDP /Cab. RTP/DATOS/SVT PPP
Nota.- Cab.: Cabecera de control; SVT: Secuencia de Verificación de Trama
41
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
b) No los distingue. Como mucho sabe el protocolo del nivel de transporte ya que en
el formato del datagrama IPv4 hay un campo denominado PROTOCOLO que en el
caso de los paquetes de las comunicaciones FTP y HTTP será el 6 (correspondiente
al protocolo TCP). A su vez, en el caso de los paquetes de la comunicación
multimedia y los paquetes de encaminamiento será un 17 (correspondiente al
protocolo UDP).
c) Los paquetes perdidos por el router R4 de las comunicaciones FTP y HTTP los
recupera el protocolo TCP por retransmisión entre los dispositivos C y S; por lo que
el efecto en las comunicaciones es el retardo en la transferencia de la información.
A su vez, los paquetes perdidos por el router R4 de la comunicación multimedia, en
principio, no se recuperan. RTP dispone de los mecanismos de número de
secuencia y marcas de sincronización (MARCA DE TIEMPO) que permiten al
receptor actuar en consecuencia. El efecto en la comunicación será una degradación
de la calidad de la comunicación (audio y/o vídeo) debido a los datagramas UDP
perdidos.
d) Mientras los routers R2 y R4 cambian en sus tablas la ruta caída por la ruta nueva,
comienza a suceder lo que se ha descrito en el apartado anterior. Las entidades
transmisoras TCP se enteran de que algo va mal por una de las dos situaciones
siguientes:
Por una indicación del nivel IP correspondiente al haber recibido un
mensaje ICMP del router R3/R4 con destino inalcanzable.
Porqué retransmite, sin éxito, varias veces el mismo segmento. Se suele
emplear un contador de retransmisiones y al vencer se toma la decisión,
por ejemplo, de abortar la conexión.
Entre tanto, en las tablas de los routers R2 y R4 se cambiarán las rutas de las redes
destino donde se encuentran C y S. Inmediatamente, R3 y R4 detectan la caída del
enlace, apuntan en sus entradas dicha ruta como 16 (inalcanzable) y envían sus
tablas a sus vecinos. Cuando R2 reciba la tabla de R7 y, a su vez, R4 reciba la tabla
de R6, quedará establecida la ruta nueva por R2-R7-R6-R4. Cualquiera de las
entidades transmisoras puede tomar la decisión de abortar la conexión (mediante un
segmento con el bit RST a 1) antes de que se haya reestablecido la ruta alternativa y
esto dependerá de los parámetros concretos de la implementación. La comunicación
multimedia puede que no se interrumpa, dependerá de los protocolos RTP/RTCP.
42
Capítulo 6
Encaminamiento
e) Sólo distingue los paquetes OSPF ya que en el formato del paquete IPv4 hay un
campo denominado PROTOCOLO que contiene un 89 para los paquetes OSPF. En
este caso, además, el router R4 puede distinguir los paquetes de encaminamiento
por el campo TOS (se transmiten con una prioridad de 7).
f)
Los paquetes perdidos por el router R4 de las comunicaciones FTP y HTTP los
recupera el protocolo TCP por retransmisión entre los dispositivos C y S. Por
consiguiente, el efecto en las comunicaciones es el retardo en la transferencia de la
información. Los paquetes perdidos por el router R4 de la comunicación
multimedia, en principio, no se recuperan. Como se comentó anteriormente, RTP
dispone de los mecanismos de número de secuencia y marcas de sincronización
(MARCA DE TIEMPO) que permiten al receptor actuar en consecuencia. El efecto
en la comunicación será la perdida de calidad si no se pierde un excesivo número
de datagramas UDP.
g) Mientras los routers R2 y R4 cambian en sus tablas la ruta caída por la ruta nueva,
comienza a suceder lo que se ha descrito en el apartado anterior. TCP, además, se
da cuenta de que hay problemas en el nivel IP porque llega un mensaje ICMP con
destino inalcanzable o porque se deben retransmitir varias veces los mismos
segmentos (al menos dos). En este caso, puede tomar la decisión de abortar las
conexiones.
En general, OSPF tarda menos que RIP en lograr la convergencia en el cambio de
rutas en las tablas de encaminamiento de los routers. Por tanto, con OSPF se suele
lograr el cambio de las tablas de encaminamiento antes de que venza el contador
que controla las retransmisiones en TCP; por lo que no se interrumpirán éstas. Sin
embargo, para una red tan pequeña como ésta, si RIP utiliza la técnica de horizonte
dividido con retorno envenenado o una actualización engatillada o por disparo, el
tiempo de cambio de las tablas en ambos protocolos puede ser similar. La
comunicación multimedia puede que no se interrumpa, dependerá de los protocolo
RTP/RTCP.
Solución 5.10
a) Según dice el enunciado: “La entidad TCP “A” genera (antes de enviar su primer
segmento en la fase de establecimiento de la conexión) un 4001 como número de
secuencia inicial (que necesita ser confirmado por “B” mediante un 4001 + 1) para
identificar sus octetos. Por consiguiente, en la fase de transferencia de datos de “A”
a “B”, el primer octeto de dichos datos estará identificado por el número de
secuencia 4002.
A su vez: “La entidad TCP “B” genera (antes de enviar su segmento en la fase de
establecimiento de la conexión) un 7025 como número de secuencia inicial (que
43
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
necesita, a su vez, ser confirmado por “A” mediante un 7025 + 1) para identificar
sus octetos. Por consiguiente, en la fase de transferencia de datos de “B” a “A, el
primer octeto de dichos datos estará identificado por el número de secuencia 7026.
FASE DE TRANSFERENCIA DE DATOS
TCP servidor “B”
TCP cliente “A”
.
.
.
7026
SEC=
1
7026 7027
26
26
CONF=4002, SEC=70
V A
BÚFER
DE RECEPCIÓN
“A”
4002, CONF= 70
26
VENTANA
=4, DATO
S=EX
BÚFER DE RECEPCIÓN “B”
(NO LLEG
4002
A)
2
DATOS=VA
VENTANA=6,
SEC=4004,
CONF=7028
3
VENTANA
=4, DATO
S=AM
7028
(NO LLEGA)
4002
7028
CONF=4002, SEC=
AM
4
4, DATOS=LE
4004 4005
VENTANA=
7028
.
.
.
b) Según dice el enunciado: “A medida que van llegando correctamente los octetos de
datos, se confirman y se pasan al correspondiente proceso de aplicación”. Siempre
se pasarán los datos al nivel superior de una forma ordenada.
FASE DE TRANSFERENCIA DE DATOS (continuación)
TCP cliente “A”
VENCIMIENTO
DEL TEMPORIZADOR
DEL SEGMENTO 1
BÚFER
DE RECEPCIÓN
“A”
5
BÚFER DE RECEPCIÓN “B”
SEC=4
002
CONF
IRMA
CIÓ
28
SEC=70
7028 7029
EXAM
6
NA=6
VENTA
N=4006,
MACIÓ
IR
F
N
E
O
L
C
DATOS=L
L E
7
CONF
SEC=4
006
IRMA
CIÓ
7030
44
4007
EN
, VEN
DATO
TANA
=4
S=EN
=6
NTANA
4008, VE
ACIÓN=
M
IR
F
N
CO
DATOS=0
VENCIMIENTO
DEL TEMPORIZADOR
DEL SEGMENTO 4
4006
4006
N=703
0
30
SEC=70
4004 4005
4002
N=702
8
, VENT
DAT O
ANA=
S=EX
4
7028
7030
TCP servidor “B”
8
4008
Capítulo 6
Encaminamiento
c) Según dice el enunciado: “La entidad TCP “A” genera (antes de enviar su primer
segmento en la fase de establecimiento de la conexión) un 4001 como número de
secuencia inicial. A su vez, “La entidad TCP “B” genera (antes de enviar su
segmento en la fase de establecimiento de la conexión) un 7025 como número de
secuencia inicial.
BÚFER
DE RECEPCIÓN
“A”
FASE DE ESTABLECIMIENTO
DE LA CONEXIÓN
¿? TCP cliente “A”
TCP servidor “B”
SYN=
1, ACK
=0, SE
VENT
C=40
ANA=
01
4, CON
F= -, D
ATOS
=0
7026
5
C=702
K=1, SE
C
A
,
1
=
SYN
02
ONF=40
NA=6, C
A
T
N
E
V
DATOS=0
SYN=
0, ACK
=1, SE
C=400
CONF
2
=7026,
VENT
A
DATO
NA=4
S =0
BÚFER DE RECEPCIÓN “B”
¿?
4002
4002
d)
FASE DE LIBERACIÓN DE LA CONEXIÓN
7030
BÚFER
DE RECEPCIÓN
“A”
TCP cliente “A”
TCP servidor “B”
FIN=1
, SEC=
4008, C
ONF=
VENT
7030
ANA=
4 , DAT
OS=0
030
09, SEC=7
CONF=40
OS=0
A=6, DAT
VENTAN
7031
BÚFER DE RECEPCIÓN “B”
4009
4009
ONF=4009
C=7030, C
FIN=1, SE
OS=0
A=6, DAT
VENTAN
CONF
=7031,
SEC=4
009
VENT
ANA=
4, DAT
OS=0
45
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
Solución 5.11
a)
Teniendo en cuenta la inmensa diversidad de máquinas de diferentes modelos
y fabricantes que hay por Internet, con distintas capacidades de proceso y
almacenamiento (un PC puede tener un pequeño búfer de recepción, mientras
que una gran máquina servidora puede disponer de un búfer muy grande);
TCP incorporó en su diseño la posibilidad de manejar diferentes tamaños de
búferes y segmentos de datos (un PC puede limitar el tamaño de los trozos de
datos a 1 KB, mientras que una "supercomputadora" puede manejar
segmentos de mayor tamaño). Por consiguiente, para permitir la
escalabilidad del TCP/IP, la respuesta es SÍ.
El anuncio de las ventanas y MSS se realiza en la fase de establecimiento
de la conexión TCP (en segmentos con el bit SYN activado). En concreto y
con respecto a la ventana máxima de recepción, ésta se anuncia en la fase de
establecimiento y durante la fase de transferencia de datos se indica en cada
segmento transmitido el tamaño puntual de dicha ventana.
FASE DE ESTABLECIMIENTO
DE LA CONEXIÓN
TCP “A”
TCP “B”
SYN=
1, ACK
=0, SE
VENT
C=32
ANA=
512, O
PCIÓN
DATO
MSS=
S=0
128
24
, SEC=10
CK= 33
A
,
1
=
N
SY
64
N MSS=
6, OPCIÓ
5
2
=
A
N
VENTA
DATOS=0
SYN=
0, ACK
=1025,
SEC=3
3
VENT
ANA=
512
DATO
S=0
b)
FASE DE TRANSFERENCIA DE DATOS
TCP “A”
TCP “B”
SEC=3
3, ACK
=1025
VENT
ANA=
512, D
A TO S
= 64
SEC=9
7, ACK
VEN T
=
ANA=
1025
512, D
ATOS
=64
SEC=1
61, AC
VEN T
K=102
ANA=
5
512, D
ATOS
=64
SEC=2
25, AC
VEN T
K=102
ANA=
5
512, D
ATOS
=64
SEC=1025
ACK=289,
ATO S=0
A=256, D
VEN TA N
46
Capítulo 6
Encaminamiento
c)
FASE DE LIBERACIÓN DE LA CONEXIÓN
TCP “A”
TCP “B”
FIN=1
, SEC=
289, A
CK=10
26
DATO
S=0
6
, SEC=102
ACK=290
0
DATO S=
C=1026
FIN=1, SE
0
DATO S=
ACK=
1027, S
EC=29
0
DATO
S=0
Solución 5.12
a)
La entidad TCP cliente genera su número de secuencia antes de enviar el primer
bit SYN.
La entidad TCP servidora genera su número de secuencia antes de enviar el
primer bit SYN.
b)
Se trabaja con un número de secuencia de 32 bits, por tanto, en módulo 232 (del 0
al 232-1).
1001, 1002,..., 232-1, 0, 1,..., 999, 1000 1001, 1002,..., 232-1, 0, 1,..., 999, 1000
232 del 1001 al 1000
(primera vuelta)
...
232 del 1001 al 1000
(segunda vuelta)
b1) 1000: SÍ
b2) 999: SÍ
b3) 232: NO
b4) 232 + 1: NO
b5) 232 + 1000: NO
47
Problemas de Redes de Comunicaciones
c)
2003/2004
Se trabaja con un número de secuencia de 32 bits, por tanto, en módulo 232 (del 0
al 232-1)
3001, 1002,..., 232-1, 0, 1,..., 2999, 3000 3001, 3002 ,..., 232-1, 0, 1,..., 2999, 3000 ...
232 del 3001 al 3000
(primera vuelta)
232 del 1001 al 1000
(segunda vuelta)
c1) 2999: SÍ
c2) 0: SÍ
c3) 232: NO
c4) 232 + 1: NO
c5) 232 + 1000: NO
d)
FASE DE ESTABLECIMIENTO
DE LA CONEXIÓN
TCP cliente
TCP servidor
SYN=1
, AC
K=
0, SEC
VEN T
=1000
A NA=
4 0 96 ,
OP C I
Ó
N MSS
D ATO
=1024
S=0
1001
, ACK=
SYN=1
00
, SEC=30
S=1024
IÓ N MS
6, OP C
9
0
4
=
A
N
VEN TA
D ATO S=0
SYN=0
, ACK
=3001
, SEC=
1001
VEN T
AN A=
4 09 6
D ATO
S=0
48
Capítulo 6
Encaminamiento
FASE DE TRANSFERENCIA DE DATOS
TCP cliente
TCP servidor
SEC=1
001, A
CK=30
01
NA=40
96, DA
TOS=1
024
01
5, SEC=30
ACK=202
24
A TO S=10
A=3072, D
N
A
T
N
E
V
VENT
A
SEC=2
025, A
VENT
CK=40
ANA=
25
3072, D
ATOS
=1024
SEC=3
049, A
VENT
CK=40
ANA=
25
3072, D
A
TOS=1
SEC=4
024
073, A
VENT
CK=40
ANA=
2
5
3072, D
ATOS
=1024
25
7, SEC=40
ACK=509
A TO S=0
A=4096, D
VEN TA N
FASE DE LIBERACIÓN DE LA CONEXIÓN
TCP cliente
TCP servidor
FIN=1
, SEC=
5097, A
CK=40
DATO
25
S=0
, SEC=4
ACK=5098
0
DATOS=
FIN=1, SE
C
C=4025, A
025
K=5098
0
DATOS=
ACK=
4026, S
E C= 5 0
98
DATO
S=0
49
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
e) La entidad TCP servidora puede transmitir sus octetos de datos, según se indica en
la siguiente figura, una vez solicitada la liberación por parte de la entidad TCP
cliente:
FASE DE LIBERACIÓN DE LA CONEXIÓN
TCP cliente
TCP servidor
FIN=1
, SEC=
D ATO
5097, A
CK=40
S=0
25
25
8, SEC=40
ACK=509
=0
D ATO S
25
8, SEC=40
ACK=509
D ATO S=
FIN=1
, SEC=
D ATO
1024
5098, A
CK=50
49
S=0
K=5099
=5049, AC
C
E
S
,
1
=
FIN
0
D ATO S=
ACK=
5050, S
EC=50
99
D ATO
S=0
Solución 5.13
a)
FASE DE ESTABLECIMIENTO
DE LA CONEXIÓN
TCP “A”
TCP “B”
SYN=
1, SE
VENT
AN
C=49
A=102
4, O
DATO PCIÓN MS
S=512
S=0
99
=
0, SEC
ACK= 5
SYN=1 ,
S=512
IÓN MS
C
P
O
,
4
2
NA=10
VENTA
DATOS=0
ACK=
1025, S
E
C=50
VENT
ANA=
512
DATO
S=0
50
Capítulo 6
Encaminamiento
b)
FASE DE ESTABLECIMIENTO
DE LA CONEXIÓN
TCP “A”
TCP “B”
SYN=
1, ACK
= 0, S E
VENT
C=49
ANA=
1024, O
P
C
I
Ó
DATO
N MSS
S=0
=512
RESET
RST=1
c)
Se trabaja con un número de secuencia de 32 bits, por tanto, en módulo 232 (del 0
al 232-1).
50, 51,..., 232-1, 0, 1,.......................,49 50, 51,..., 232-1, 0, 1,........................,49
232 del 1001 al 1000
(primera vuelta)
...
232 del 1001 al 1000
(segunda vuelta)
c1) 0: SÍ
c2) 49: SÍ
c3) 232: NO
c4) 232 + 1: NO
c5) 232 - 1: SÍ
d) La máxima transferencia de datos del proceso cliente ("A") al servidor ("B") se
produce cuando aquél manda a éste dos segmentos de 512 octetos de datos. Como
el número inicial del primer octeto de datos comienza por el valor 50, entonces:
50 + 512 octetos de datos (primer segmento del primer envío) + 512 octetos
(segundo segmento del primer envío) = 1074, que es el primer octeto esperado
para el primer segmento del segundo envío. Consecuentemente, el último octeto
(del segundo segmento del primer envío) va numerado con el valor 1073.
51
Problemas de Redes de Comunicaciones
2003/2004
e)
FASE DE TRANSFERENCIA
DE DATOS
TCP “servidor”
TCP “cliente”
SEC=5
0
ACK=
100, V
E
DATO NTANA= 10
S=512
24
SEC=5
6
ACK=
1
2
00, VE
N
DATO TANA= 10
24
S=512
SEC=100
1024
TANA=
74 , VEN
ACK=10
12
DATOS=5
SEC=612
024
TANA=1
74, VEN
ACK=10 ATOS=512
D
52
Se pueden recibir
otros 512 octetos
Giro de ventana
para otros 1024 octetos