Bloque V: El nivel de enlace ARPquegrande.org/apuntes/EI/3/RC/teoria/08-09/tema_16:_arp.pdf ·...

Bloque V: El nivel de enlace

ARP

2RC Bloque V Tema 16

Índice• Bloque V: El nivel de enlace

– Tema 15: ARP• Introducción• Mensaje ARP• ARP: Ejemplo• Ejemplo resumen

• Referencias– Capítulo 5 de “Redes de Computadores: Un enfoque

descendente basdado en Internet”. James F. Kurose, Keith W. Ross. Addison Wesley, 2ª edición. 2003.

– Capítulos 4 y 5 de “TCP/IP Illustrated, Volume 1: The Protocols”, W. Richard Stevens, Addison Wesley, 1994.


Introducción• En Internet, cada host tiene una dirección lógica IP.• En las redes físicas, cada host tiene una dirección “hardware” (p.e. Ethernet).• Para transmitir un datagrama a un destino de la misma subred física, el

datagrama debe encapsularse en un paquete que contenga la dirección hardware del destino.

• ¿Cómo se convierte/mapea una dirección lógica en una dirección hardware?• ¿Cómo se convierte una dirección IP de 32 bits en una dirección Ethernet de 48

bits?• ARP (y RARP) proporcionan la correspondencia entre direcciones IP y

direcciones hardware (nivel de enlace):– ARP: Address Resolution Protocol (RFC 826)– RARP: Reverse Address Resolution Protocol (RFC 903)

• ARP proporciona correspondencia dinámica (no concierne al usuario ni al administrador de la red) entre direcciones IP y direcciones hardware usadas por distintas tecnologías de red.

– Obtiene la dirección Ethernet asociada a una dirección IP.• RARP permite obtener una dirección IP asociada a una dirección Ethernet,

utilizando un servidor RARP (sustituido por DHCP).

Ethernet

IPRED

ENLACE

ARP


Mensaje ARP• Formato del paquete ARP y RARP para Ethernet:

• Tipo trama: ARP (0x0806) y RARP (0x8035)• Tipo de HW: Ethernet (0x0001)• Tipo de protocolo: IP (0x0800)• Tamaño de direcciones: Ethernet (6 bytes), IP (4 bytes)• Op.: Especifica el tipo de operación a realizar

– ARP request (1) / ARP reply (2)– RARP request (3) / RARP reply (4)

• Direcciones Ethernet e IP de origen y destino.– La dirección Ethernet de origen está duplicada en el frame Ethernet, porque

ya aparece en la cabecera Ethernet.– La dirección Ethernet de destino también se duplicará en las respuestas (en

las peticiones se usa la dirección de broadcast).

Dir. destino Ethernet

Dir. origen Ethernet

Tipotrma

Tipo HW

Tipo proto Op. Dir. origen

EthernetDir. origen

IPDir. destino

EthernetDir.

destino IP

Tamaño dirección HWTamaño dirección protocolo

6 6 2 2 2 1 1 2 6 4 6 4

Cabecera Ethernet Paquete ARP/RARP


ARP: Ejemplo• ARP permite a una fuente encontrar la dirección hardware de un

destino que se encuentre en la misma subred física. • Recibe como entrada la dirección IP del destino y devuelve su

dirección hardware.• Opera en redes que tienen capacidad de difusión (broadcast)

• nogal% ftp pino

castañoIP: 210.53.23.47Eth.: 3a:8c:01:3d:21:8a

nogal (cliente FTP)IP: 210.53.23.10Eth.: 0f:9a:32:e3:09:8d

pino (servidor FTP)IP: 210.53.23.32Eth.: 8e:9a:93:90:3a:8a


ARP: Ejemplo

1.El cliente de ftp llama al resolver para convertir el nombre de la maquina (pino) en una dirección IP.




Driver Ethernet

ARP IP

TCP

FTPresolver

pino 210.53.23.32

(1)


ARP: Ejemplo

2. El cliente ftp pide a la capa TCP que establezca una conexión con la dirección IP 210.53.23.32 al puerto 21




Driver Ethernet

ARP IP

TCP

FTPresolver

(1)

(2)

Driver Ethernet

ARP IP

TCP

FTPresolver


ARP: Ejemplo

3. TCP solicita al nivel IP el envío de un datagrama a la dirección IP 210.53.23.32




Driver Ethernet

ARP IP

TCP

FTPresolver

(1)

(2)

(3)


ARP: Ejemplo4. Enrutamiento IP: decide si se

envía a una máquina (directamente conectada) o a un router (para alcanzar al destino) 210.53.23.32 directamente conectada




Driver Ethernet

ARP IP

TCP

FTPresolver

(1)

(2)

(3)(4)


ARP: Ejemplo

5. Es necesario convertir la dirección IP (210.53.23.32) en una dirección Ethernet ARP




Driver Ethernet

ARP IP

TCP

FTPresolver

(1)

(2)

(3)(4)(5)


ARP: Ejemplo6. Envío del ARP Request a todas las

máquinas de la red local (broadcast)




Driver Ethernet

ARP IP

TCP

FTPresolver

(1)

(2)

(3)(4)(5)

(6)


ARP: Ejemplo7. La capa ARP de heras recibe el

broadcast y reconoce su IP. Contesta con un "ARP reply" que contiene su dirección Ethernet.




Driver Ethernet

ARP IP

TCP

FTPresolver

(1)

(2)

(3)(4)(5)

(6)

Driver Ethernet

ARPIP

TCP

(7)


ARP: Ejemplo8. indurain recibe el "ARP reply" y ya puede

enviar el datagrama IP que originó el "ARP request".




Driver Ethernet

ARP IP

TCP

FTPresolver

(1)

(2)

(3)(4)(5)

(6)

Driver Ethernet

ARPIP

TCP

(7)

(8)


ARP: Ejemplo

9. Se envía el datagrama IP a heras




Driver Ethernet

ARP IP

TCP

FTPresolver

(1)

(2)

(3)(4)(5)

(6)

Driver Ethernet

ARPIP

TCP

(7)

(8)


ARP: Ejemplo• ARP Request (nogal broadcast)

• ARP Reply (pino nogal)

ff:ff:ff:ff:ff:ff

0f:9a:32:e3:09:8d

0806

0001

0800

6 4 10f:9a:32:e3:

09:8d210.53.23.10

??210.53.23.32

Destino Origen Eth. origen IP origen Eth. destino IP dest.


0f:9a:32:e3:09:8d

8e:9a:93:90:3a:8a

0806

0001

0800

6 4 28e:9a:93:90

:3a:8a210.53.23.32

0f:9a:32:e3:09:8d

210.53.23.10

Destino Origen Eth. origen IP origen Eth. destino IP dest.



ARP• Cache ARP:

– El broadcast de los ARP Request es costoso ya que todos los receptores tienen que procesar este paquete Cache ARP

– Mantiene la conversiones recientes entre direcciones de red y direcciones hardware.

– En un mensaje ARP Request, si la IP del emisor ya está en la cache Se actualiza con la dirección HW del emisor.

– El tiempo normal de vida es de 20 minutos (desde que se creó la entrada).– Comando: arp [a –d –s]

• ARP gratuito:– ARP request generada por una máquina para preguntar por la dirección

HW que se corresponde con su propia dirección IP.– Normalmente utilizado para configurar la interfaz de red en el proceso de

arranque.– Tiene dos efectos adicionales:

• Si otra máquina contesta al ARP quiere decir que hay otra máquina con la misma IP ERROR!.

• Actualización de las cachés ARP de todas las máquinas que reciben el ARP request. Útil cuando se ha cambiado la interfaz de red en una máquina, para informar de la nueva dirección HW.


Ejemplo resumen• Indicar todas las tramas que genera el comando

traceroute.– La máquina origen y RA acaban de reiniciarse.

173.197.15.493:a3:c2:83:e5:81

172.25.1.171:0f:83:82:ba:8c

154.63.43.1003:32:53:f3:b1:89

154.63.1.183:28:d8:a0:12:53

RA 173.197.15.1072:be:65:03:8a:9f

172.25.1.228:fa:9c:82:0a:6e RB

traceroute 173.197.15.4


Ejemplo resumen

173.197.15.493:a3:c2:83:e5:81

172.25.1.171:0f:83:82:ba:8c

154.63.43.1003:32:53:f3:b1:89 154.63.1.1

83:28:d8:a0:12:53

RA 173.197.15.1072:be:65:03:8a:9f

172.25.1.228:fa:9c:82:0a:6e RB

03:32:53:f3:b1:8983:28:d8:a0:12:53 ARP 154.63.1.1 es 83:28:d8:a0:12:53

ARP Reply

Destino Origen

ARP Request

ff:ff:ff:ff:ff:ff 03:32:53:f3:b1:89 ARP ¿Quién es 154.63.1.1?

Destino Origen


Ejemplo resumen

173.197.15.493:a3:c2:83:e5:81

172.25.1.171:0f:83:82:ba:8c

154.63.43.1003:32:53:f3:b1:89 154.63.1.1

83:28:d8:a0:12:53

RA 173.197.15.1072:be:65:03:8a:9f

172.25.1.228:fa:9c:82:0a:6e RB

ICMP

...:b1:89 IP ICMP Tiempo excedido...:12:53 154.63.1.1 154.63.43.10 32

TTLDestino Origen Origen Destino

UDP

...:12:53 IP UDP – Puerto 38292...:b1:89 154.63.43.10 173.197.15.4 1



Ejemplo resumen

173.197.15.493:a3:c2:83:e5:81

172.25.1.171:0f:83:82:ba:8c

154.63.43.1003:32:53:f3:b1:89 154.63.1.1

83:28:d8:a0:12:53

RA 173.197.15.1072:be:65:03:8a:9f

172.25.1.228:fa:9c:82:0a:6e RB

UDP

...:12:53 IP UDP – Puerto 38292...:b1:89 154.63.43.10 173.197.15.4 2


ff:ff:ff:ff:ff:ff 71:0f:83:82:ba:8c ARP ¿Quién es 172.25.1.2?

Destino Origen

ARP Request

ARP Reply

71:0f:83:82:ba:8c 28:fa:9c:82:0a:6e ARP 172.25.1.2 es 28:fa:9c:82:0a:6e

Destino Origen


Ejemplo resumen

173.197.15.493:a3:c2:83:e5:81

172.25.1.171:0f:83:82:ba:8c

154.63.43.1003:32:53:f3:b1:89 154.63.1.1

83:28:d8:a0:12:53

RA 173.197.15.1072:be:65:03:8a:9f

172.25.1.228:fa:9c:82:0a:6e RB

ICMP

...:b1:89 IP ICMP Tiempo excedido...:12:53 172.25.1.2 154.63.43.10 31


ICMP

...:ba:8c IP ICMP Tiempo excedido...:0a:6e 172.25.1.2 154.63.43.10 32


UDP

...:0a:6e IP UDP – Puerto 38292...:ba:8c 154.63.43.10 173.197.15.4 1



Ejemplo resumen

173.197.15.493:a3:c2:83:e5:81

172.25.1.171:0f:83:82:ba:8c

154.63.43.1003:32:53:f3:b1:89 154.63.1.1

83:28:d8:a0:12:53

RA 173.197.15.1072:be:65:03:8a:9f

172.25.1.228:fa:9c:82:0a:6e RB

UDP

...:12:53 IP UDP – Puerto 38292...:b1:89 154.63.43.10 173.197.15.4 3


UDP

...:e5:81 IP UDP – Puerto 38292...:8a:9f 154.63.43.10 173.197.15.4 1


UDP

...:0a:6e IP UDP – Puerto 38292...:ba:8c 154.63.43.10 173.197.15.4 2



Ejemplo resumen

173.197.15.493:a3:c2:83:e5:81

172.25.1.171:0f:83:82:ba:8c

154.63.43.1003:32:53:f3:b1:89 154.63.1.1

83:28:d8:a0:12:53

RA 173.197.15.1072:be:65:03:8a:9f

172.25.1.228:fa:9c:82:0a:6e RB

ICMP

...:b1:89 IP ICMP Puerto inalcanzable...:12:53 173.197.15.4 154.63.43.10 30


ICMP

...:ba:8c IP ICMP Puerto inalcanzable...:0a:6e 173.197.15.4 154.63.43.10 31


ICMP

...:8a:9f IP ICMP Puerto inalcanzable...:e5:81 173.197.15.4 154.63.43.10 32



Ejemplo resumen

ARP Request: ¿Quién es 172.25.1.2?ARPff:ff:...:ff...:ba:8c

ARP Reply: 172.25.1.2 es ...:0a:6eARP...:ba:8c..:0a:6e

ICMP Tiempo excedidoICMP31154.63.43.10172.25.1.2IP...:b1:89..:12:53

ICMP Tiempo excedidoICMP32154.63.43.10172.25.1.2IP...:ba:8c..:0a:6e

UDP1173.197.15.4154.63.43.10IP..:0a:6e...:ba:8c

UDP2173.197.15.4154.63.43.10IP..:12:53...:b1:89

Mensaje

Cabecera IPCabecera Ethernet

Prot.TTLDestinoOrigenTipoDestinoOrigen

ARP Request: ¿Quién es 154.63.1.1?ARPff:ff:...:ff...:b1:89

ARP Reply: 154.63.1.1 es ...:12:53ARP...:b1:89..:12:53

UDP1173.197.15.4154.63.43.10IP..:12:53...:b1:89

ICMP Tiempo excedidoICMP32154.63.43.10154.63.1.1IP...:b1:89..:12:53


Ejemplo resumen

ICMP Puerto inalcanzableICMP30154.63.43.10173.197.15.4IP...:b1:89..:12:53

ICMP Puerto inalcanzableICMP31154.63.43.10173.197.15.4IP...:ba:8c..:0a:6e

ICMP Puerto inalcanzableICMP32154.63.43.10173.197.15.4IP...:8a:9f..:e5:81

UDP1173.197.15.4154.63.43.10IP..:e5:81...:8a:9f

UDP2173.197.15.4154.63.43.10IP..:0a:6e...:ba:8c

UDP3173.197.15.4154.63.43.10IP..:12:53...:b1:89

Mensaje

Cabecera IPCabecera Ethernet

Prot.TTLDestinoOrigenTipoDestinoOrigen

Bloque V: El nivel de enlace ARPquegrande.org/apuntes/EI/3/RC/teoria/08-09/tema_16:_arp.pdf ·...

Documents

Transcript of Bloque V: El nivel de enlace ARPquegrande.org/apuntes/EI/3/RC/teoria/08-09/tema_16:_arp.pdf ·...