Arquitectura de una Red IPIng. Deysi Inca Balseca

Arquitectura de una Red IP

Componentes LAN

Backbone

Repetidor

Switch

Segmento

Router

Router AP

GatewayBridge

Arquitectura de la Red IP

Switches

Trabajan en capa 2

Reducen la cantidad de colisiones de la red

Punto central que implementa una backbone

Múltiples puertos

Un host u otro switch en cada puerto

Generalmente implementan buffers

Generalmente implementan retransmisión

Generalmente implementa port mirror

Arquitectura de la Red IP

Routers :

Trabajan a nivel de la capa 3

Paso de paquetes en base a direcciones

de destino

Maneja rutas ingresadas ( estáticas) o

Pueden aprender nuevas rutas (dinámicas)

Pueden enrutar en base métricas

Mantienen y verifican la información de

ruteo

CAPA DE INTERFACE DE RED

Capa de Interface Red

Ethernet Principales

componentes:

Direccionamiento MAC

Métodos de acceso a la

red

CSMA/CD

CSMA/CA

Paquete Ethernet o

frame

MTU

Capa de Interface de Red

Direccionamiento Físico

Conocido como MAC

Dirección única de la NIC

Administrada por el IEEE

48 bits de largo

Hexas separado por :

Octetos específicos del

vendedor

3 Octetos serial del NIC

Podrían ser modificados

08:00:20Sun (Oracle)

00:04:ACIBM

00:0A:D9 Sony

MAC-OUI

Capa de Interface de Red

Tipos de Direcciones

Unicast:

Comunicación 1 a 1

Multicast

Comunicacion1 a N

Broadcast

Comunicación 1 a N

08:00:20:1F:BC:CA

01:00:5E:…

FF:FF:FF:FF:FF:FF

Capa de Interface de Red

ETHERNET II

Preambulo : Sincroniza transmisor y receptor

0x55 0x55 0x55 0x55 0x55 0x55 0x55 0xD5

D-addr: Dirección MAC de destino

S-addr- Dirección MAC de origen

Type: Protocolo de la data

CRC: Método de chequeo

Capa de Interface de Red RFC

1060

1700

Ethernet II Type Code :

Definido en RFC 1060/1700

Protocolos interesantes :IP

RARP 8035 (en Hex)

0800 ARP 0806

Capa de Interface de Red

MTUDependiente de la topología a

usar

Configurable

Cantidad máxima de la carga

del frame

Ethernet (1500 sin cabecera)

Jumbo Frames 9000

Loopback : interface de red

interna, no es usable para

transferencia de data

Topología MTU

Ethernet 1500

FDDI 4352

Ethernet gigabit jumbo frame

9000

IEEE 802.3 1494

X25 576

PPP 296

IP/MPLS/Ethernet 1600

Loopback 8232

Capa de Interface de Red

MTUPuede alterarse por varias razones:

802.1Q/802.3ac tagging incrementa en 4

bytes a 1522 ,ether 0810

Cisco InterLink Switch Frame Format toma

1548 bytes

Otras tecnologías usan MTU mayores:

ATM 4470, 9180

FC 65,280

RFCS Relacionados:

4821 MTU ICMP Discovery ipv4

1981 ICMP Discovery ipv6

Ventajas

Reduce fragmentación y

overhead del procesador

Mejora en rendimiento y

respuesta a cierta cantidad de

fallas

RFC

4821

1981

Capa de interface de red

Impacto del MTU

Reduce el procesamiento de

Ethernet

Recomendación IETF

Usada en gigabit

Requiere que todo el segmento

lo soporte

Soportado por Internet 2

Capa de Interface de Red

Errores en EthernetRunts < 64 bytes

•Producto de colisiones , normalmente son

descartados

Jabbers > MTU

• Problemas eléctricos , igual son descartados

Long > 1518-6000 bytes

• Problemas de hardware de la interface

Giant >6000 bytes

•Problemas hardware o mezcla de MTUs

Bad CRC

•Corrupción de la data

Capa de Interface de Red CSMA/CD

Método de acceso al medio

802.3

Recupera de transmisiones

simultáneas

Indicador numero de colisiones

Backoff exponencial asegura

que no se repita una nueva

colisión al reintentar , random

wait

Después de 10 veces la

ventana no se expande más

Después de 16 veces se aborta

el proceso

Capa de Acceso a la Red

CSMA/CD

Gigabit Ethernet usa un mecanismo mejorado

Velocidad de transmisión hace que no se detecten colisiones con paquetes

menores a 64 bytes

Gigabit Ethernet usa 512 bytes como “slot” de transmisión . Carrier extension.

Modo full-duplex evita su uso . Configurable y negociable con el switch

Pero no hay mecanismo de contención

En este caso 802.3x es usado para enviar paquete “PAUSE”

Capa de Acceso a la Red

CSMA/CD puede reducir la posibilidad de

colisiones pero no la evita

Peor escenario es cuando la señal colisiona

después de terminar su transmisión , en cuyo caso

las capas superiores deben reintentar

Capa de Acceso a la Red

CDMA/CA

Usando en wireless

donde no se puede

detectar la colisión

IFS también se usa

para definir prioridad

Ventana de

contención variable

Capa de Interface de Red

Protocolos Auxiliares

ARP : Address

Resolution Protocol

Transmitir un frame involucra

conocer la dirección MAC de la

estación de destino

Capa internet nos provee la

dirección lógica IP

Se requiere algo que nos hay

obtener la dirección MAC

Capa de Interface de Red

Elementos del ARP

Mensajes

– ARP Request

– ARP Reply

Tabla ARP

Cache reply

RFC

826

Capa de Interface de Red

ARP Request

Utiliza broadcast para transferir un mensaje del protocolo 0806

No se expande más allá del segmento local

En el caso de redes lejanas el router contesta, debido al proceso

de enrutamiento

ARP Reply

Contesta la solicitud

Utiliza unicast

Formato del paquete es el mismo

pero invierte los campos

origen/destino

Capa de Interface de Red

ARP Formato del Paquete 0806

Hardware type : 6= 802.3

Protocol type

0800=2048

Opcode

1= Request,

2= Reply

Capa de Interface de Red

Tabla ARP

Contiene el mapeo MAC <--> IP

Puede tener 2 tipos de entradas

Dinámicas o aprendidas Tiene

tiempo de vida ~10min

Mientras la interface está arriba

Estáticas ingresadas

Sin tiempo de vida,

Impiden spoofing

s