Conceptos de Redes TCP/IP

Administración de Redes
CONCEPTOS DE REDES TCP/IP
Profesor Carlos Figueira
Departamento de Computación y T. I.
USB
Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP
Carlos Figueira/USB
Modelos de Arquitecturas de Red
●
TCP/IP
Aplicaciones (FTP, HTTP, DNS, ...)
OSI
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte (TCP,UDP)
Red (IP)
Física (Ethernet,SDH,...)
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Transporte
Red
Enlace
Física
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TCP/IP
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●
Nació con red DARPA (~69)
Basado en protocolos de red IP y de transporte TCP
●
IP diseñado para interconectar redes diversas
●
TCP provee transmisión confiable a aplicaciones
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Capa Física
●
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Comprende entramado, control de error bajo nivel, representación de datos y acceso al medio
Traduce bits a señales electromagnéticas u ópticas
Redes locales: Ethernet, Wi­Fi, redes conmutadas (switched) de alta velocidad, etc.
Conexiones WAN y punto a punto
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Ethernet
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Medio compartido: coaxial o par trenzado con concentradores (o switches o routers)
Protocolo CSMA/CD de acceso al medio
Adaptadores de red identificados con direcciones 802 únicas de 6 bytes (MAC address)
●
Tramas de hasta 1500 bytes de datos
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Velocidades de 10 Mbps, 100 Mbps y 1Gbps
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Trama 802.3
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Capa de enlace
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Se encarga del entramado, chequeo de error, y de multiplexaje a bajo nivel (quién maneja una trama que llega)
Dos formatos de Ethernet:
–
Ethernet II, que incluye clave de mux en el campo de longitud (usado en drivers de Linux)
–
802.2 (LLC), que agrega encabezado a datos (p.e., datagrama IP) como parte del cuerpo de Ethernet
–
Influye en el MTU
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IP
●
●
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Se ocupa de encaminamiento en esquema de dos niveles: redes y nodos (hosts)
Servicio basado en datagramas (no orientado a conexión), no confiable
IPv4: –
Direcciones IP de 32 bits, un campo para la red, y otro para los nodos en esa red.
–
4 tipos de direcciones, asignadas globalmente (administradas por ARIN, LACNIC, APNIC, RIPE)
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Datagrama IP
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Empaquetamiento
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TCP genera segmentos con su encabezado y una parte de datos
Los segmentos TCP van en datagramas IP
Los datagramas IP van en tramas de nivel de enlace, por ejemplo, en tramas Ethernet
UDP e ICMP generan paquetes que van en datagramas IP
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Segmento TCP
Byte 1
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Byte 4
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Encaminamiento
●
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Designa dos cosas:
–
Búsqueda de una dirección en una tabla de encaminamiento para enviar un paquete hacia su destino
–
Construcción de la tabla de encaminamiento
Tablas de encaminamiento se llenan
–
Estáticamente (a mano o cargando archivo de configuración), utilizando el comando route
–
Dinámicamente, usando algoritmos distribuidos: Ej: RIP y OSPF, en Intranets, BGP entre redes
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Mecanismo de encaminamiento
●
●
Un encaminador conecta dos o más redes. Cuando recibe un datagrama D utiliza tabla de encaminamiento para decidir dónde lo manda:
–
Chequea el campo de red
–
Si la red destino está conectada al encaminador, enviarlo directamente
–
Sino, busca en la tabla el próximo salto y se lo envía
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Clases de direcciones IP
Cla. 1st byte Formato
Comentario
A
1­126
Redes grandes, viejas, DOD
B
128­191 N.N.H.H
Sitios grandes, con sub­redes
C
192­223 N.N.N.H
Normales
D
224­239
Multicast (no asignadas)
E
240­255
Experimentales
N.H.H.H
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Rangos de direcciones IP
C Bits /Pre Valores posibles Redes A 0xxx /8 0.0.0.0 ­ 127.255.255.255
Hosts
128 16,777,214
B 10xx /16 128.0.0.0­191.255.255.255 16,384 65,534
C 110x /24 192.0.0.0­223.255.255.255 2,097,152 254
D 1110 /32 224.0.0.0­239.255.255.255 268,435,456 0
E 1111 ­ ­ 240.0.0.0­255.255.255.255 Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP
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Direcciones de red
●
●
●
Las direcciones con todos los bits del host en 0 designan la red (Ej:15.0.0.0)
Las direcciones con todos los bits del host en 1 designan difusión (broadcast) en esa red (Ej: 200.112.34.255)
Los encaminadores sólo consideran el campo de red de la dirección IP
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Problemas direcciones IP
●
Asignación por bloques (A:16M, B: 64K, C:256) produce: desperdicio de direcciones, encaminamiento interno complejo
●
Las direcciones (clase B) se están agotando
●
Soluciones: –
Encaminamiento interno: subredes
–
Desperdicio y agotamiento de direcciones: CIDR, NAT, IPv6
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Subredes
●
Redes locales < 100 nodos => subdividir el espacio para hosts en subredes (de tamaño potencia de 2)
●
Encaminadores usan máscaras de red
●
Ej: 159.90 (Red clase B de la USB)
–
Subredes en base a los primeros 24 bits . Por ejemplo, 159.90.10.0/24 y 159.90.11.0/24 asignada a Computación
–
Máscara de subred: 255.255.254.0
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Encaminamiento con Sub­redes
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Classless Inter­Domain Routing
●
●
●
Asigna direcciones en bloques contiguos (Ej: 192.144.0.0 a 192.144.7.0) sin importar la clase
Pueden ser bloques contiguos de 256 (Clase C) o incluso clase B o clase A!
Encaminadores toman el bloque como una sola dirección, usando máscaras de red de tamaño variable (reduce tamaño de tablas)
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Network Address Translation
●
●
●
Usa direcciones privadas en Intranet, y traductor a direcciones válidas en la conexión a Internet
Permite reducir el número de IP. Ej: un IP otorgado por el ISP, internamente usan direcciones privadas, pero todos comparten esa dirección para salir a Internet
En Linux (IP masquerading) se usa iptables (antes ipchains)
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Direcciones privadas (RFC 1918)
Clase
Rango de direcciones
A
10.x.x.x
B
172.16.x.x­172.31.x.x
C
192.168.0.x­192.168.255.x
Usadas en redes privadas
●
Acceso a Internet a través de NAT
●
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Formato datagrama IPv6
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Tablas de encaminamiento
> netstat ­rn # (maquina con 2 interfaces)
Dest
Genmask Gateway
132.236.227.0
255.255.255.0
132.236.227.93
U 1500 eth0
default
0.0.0.0
132.236.227.1
UG1500 eth0
132.236.212.0
255.255.255.192 132.236.212.1
U 1500 eth1
132.236.220.64 255.255.255.192 132.236.212.6
UG1500 eth1
127.0.0.1
U 1500 l0
255.255.255.255 127.0.0.1
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Fl MSS Iface
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Comando route
●
Permite añadir rutas estáticas. Ej: 4ta y 2da ruta tabla anterior
> route add ­net 132.236.220.64\
netmask 255.255.255.192 gw \ 132.236.212.6 eth1
> route add default \ gw 132.236.227.1 eth0
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ARP/RARP
●
●
●
ARP (Address Resolution Protocol) permite descubrir la dirección física (MAC Address en Ethernet) correspondiente a una dir. IP
Cuando una estación quiere saber dir. física de estación (o router) en su propia red, utiliza difusión para preguntar. La estación responde con su dirección IP
RARP (Reverse ARP) permite descubrir el IP correspondiente a dirección física. Administración de Redes: Conceptos de Redes TCP/IP
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Pasos para agregar una máquina a una red (sin DHCP)
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Asignarle una dirección IP única y nombre de máquina
Configurar máquina para que configure interfaces de red en el arranque (Ej; /etc/sysconfig/network, /etc/sysconfig/network­scripts/ifcfg­eth0)
●
Configurar al menos una ruta por defecto ●
Agregar apuntador a servidor DNS
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Asignar nombre de máquina
●
●
●
Archivo /etc/hosts
Puede combinarse con otros (NIS, DNS, etc.), con reglas de precedencia (/etc/hosts.conf)
Ej:
127.0.0.1
localhost.localdomain localhost
159.90.11.102 jazz.ldc.usb.ve
jazz
159.90.10.56
auliya.ldc.usb.ve
auliya
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Asignar dirección IP: ifconfig
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●
Sin parámetros muestra configuración de interfaz
Habilita/deshabilita interfaz de red, asigna IP, máscara de red, etc.
> ifconfig eth0 128.138.240.1 \
netmask 255.255.255.0 up
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Rutas por defecto
>route add default gw gw­ip­address
●
Depende de la distribución:
–
Red Hat: /etc/sysconfig/network, variable GATEWAY
–
SuSE: /etc/route/conf (default ip­addr mask interface)
–
Debian: /etc/network/interfaces (variable gateway)
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Configurar DNS
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Archivo /etc/resolv.conf
Especifica dominio por defecto y hasta tres servidores para consultar
search ldc.usb.ve
nameserver 159.90.10.77
nameserver 159.90.100.206
nameserver 159.90.200.7
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