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