PROTOCOLOS DE REDCLASE 4/4

Por José Luis Carrillo

TCP/IP3ra Parte

REPASO

Modulación MultiplexaciónCódigos de

Línea

ARP SLIPPPP NCP

LCP

PAP/CHAP

OSI TCP/IP

FISICA FISICA

ENLACE ENLACE

AC

CES

O D

E R

ED

HDLC

RED RED / Internet

IP

ICMP

DHCP

IGRP

BGP

RIP

OSPF

Estructura TCP/IP

Acceso de Red

Internet

Transporte

Aplicación

TCP/IP NO ES UN ESTANDAR ISO

OSI vs TCP/IP

OSI vs TCP/IP

Capa Transporte

Capa de Transporte

• Sus funciones principales son transportar y regular el flujo de información desde el origen hasta el destino de manera confiable y precisa

• Esta conformada por dos pilas de protocolos:

– TCP (Transfer Control Protocol).

– UDP (User Datagram Protocol).

TCP

TCP ofrece un circuito virtual entre aplicaciones de usuario final.

• Orientado a conexión.

• Confiable.

• Divide los mensajes salientes en segmentos.

• Reensambla los mensajes en la estación destino

• Vuelve a enviar lo que no se ha recibido.

• Reensambla los mensajes a partir de segmentos entrantes.

UDP

UDP transporta datos de manera no confiable entre hosts.

• No orientado a conexión.

• Poco confiable.

• Transmite mensajes (llamados datagramas del usuario).

• Protocolo simple que intercambia datagramas, sin acuse de recibo ni entrega garantizada.

• No reensambla los mensajes entrantes.

• No utiliza acuses de recibo.

• No proporciona control de flujo.

TCP & IP

• TCP/IP es una combinación de dos protocolos individuales: TCP e IP.

• IP servicio no orientado a conexión que brinda entrega de máximo esfuerzo.

• TCP servicio orientado a conexión que suministra control de flujo y confiabilidad.

• La reunión de ambos protocolos les permite ofrecer una gama de servicios más amplia

TCP & IP

• En una conexión TCP los datos no se agrupan en unidades independientes como en UDP.

• En TCP el proceso emisor produce el flujo de bytes y el receptor lo consume.

Segmento TCP

PUERTO ORIGEN PUERTO DESTINO

NUMERO DE SECUENCIA

HLEN RESERV. CODIGO VENTANA

CHECKSUM MARCADOR URGENTE

OPCIONES RELLENO

DATOS

4 8 16 24 31

Segmento TCP

• Puerto origen: Número del puerto que realiza la llamada.

• Puerto destino: Número del puerto que recibe la llamada.

• Número de secuencia: Número que se usa para garantizar el secuenciamiento correcto de los datos entrantes.

• Número de acuse de recibo: Próximo octeto TCP esperado.

Segmento TCP

• HLEN: Cantidad de palabras de 32 bits del encabezado.

• Reservado: Se establece en cero.

• Código: Funciones de control (como, por ejemplo, .configuración y terminación de una sesión).

• Ventana: Cantidad de octetos que el emisor desea aceptar.

Segmento TCP

• Checksum: campo de verificación de integridad de los datos.

• Marcador urgente: Indica el final de los datos urgentes.

• Opciones: Tamaño máximo de segmento TCP.

• Datos: Datos de protocolo de capa superior

Datagrama UDP

PUERTO ORIGEN UDP PUERTO DESTINO UDP

LONGITUD CHECKSUM

DATOS

4 16 31

UDP

UDP no usa ventanas ni acuses de recibo, por lo tanto los protocolos de capa de aplicación no proporcionan confiabilidad. UDP está diseñado para las aplicaciones que no necesitan agrupar secuencias de segmentos.

UDP

Entre los protocolos que usan UDP se incluyen:

• RTP (Protocolo de Tiempo Real)

• TFTP (Protocolo de transferencia de archivos trivial)

• SNMP (Protocolo de administración de red simple)

• DNS (Sistema de denominación de dominio)

Puertos

• Tanto TCP como UDP usan números de puerto (o socket) para enviar información a las capas superiores.

• Los números de puerto se usan para mantener un seguimiento de las distintas conversaciones que atraviesan la red al mismo tiempo.

• Definidos en RFC1700.

Nota: Socket se llama al conjunto de IP y puerto.

Puertos

• Se usan como direcciones origen y destino en el segmento TCP.

• Algunos puertos se reservan tanto en TCP como en UDP.– Los números inferiores a 255 se usan para

aplicaciones públicas.

– Los números del 255 al 1023 son asignados a empresas para aplicaciones comercializables.

– Los números superiores a 1023 no están regulados.

Puertos

Puertos

Saludo de tres vías

Los servicios orientados a conexión se dividen en tres fases.

• Establecimiento de la conexión.

• Transferencia de datos.

• Terminación de la conexión.

PAR

Acuse de recibo y retransmisión positivos: es una técnica común utilizada por muchos protocolos para proporcionar confiabilidad. Con PAR, el origen envía un paquete, inicia un temporizador y espera un acuse de recibo antes de enviar el paquete siguiente. Si el temporizador expira antes de que el origen reciba un acuse de recibo, el origen retransmite el paquete y reinicia el temporizador.

Paso 1

• Un host inicia una conexión enviando un paquete que indica su número de secuencia inicial de x con cierto bit en el encabezado para indicar una petición de conexión.

• El primer número de secuencia es aleatorio, no tiene porqué ser 0 o 1.

• Estos números de secuencia se utilizan en los mecanismos de control de flujo y errores.

PAR

Paso 2

• el otro host recibe el paquete, registra el número de secuencia x, responde con un acuse de recibo x + 1 e incluye su propio número de secuencia inicial y.

• El número de acuse de recibo x + 1 significa que el host ha recibido todos los octetos incluyendo x, y espera x + 1 a continuación.

PAR

PAR

Control de flujo

• TCP utiliza un protocolo de ventana deslizante.

• Ventana de recepción: Su tamaño indica cuántos bytes caben todavía en el buffer de recepción. Puede cambiar durante la conexión.

• Ventana de envío: Indica qué bytes del buffer de envío se pueden enviar en cada momento sin tener que esperar una confirmación.

Control de flujo

16 15 14 13 12 11 10

Ventana de envío

Proceso emisor

Buffer de envío

Nota: La ventana de envío no debe ser mayor que la de recepción

Control de Flujo

Control de Flujo

• El destinatario puede solicitar modificar el tamaño de la ventana conforme a la capacidad de almacenamiento de su buffer.

• Cuando su buffer esta lleno pide se cierre la ventana de envío hasta tener nuevamente espacio.

Control de errores

TCP garantiza la entrega de todo el flujo de datos:• manteniendo el orden de los datos• sin errores• sin partes ausentes o duplicadasEl control de errores incluye detección de segmentos:• Corruptos• fuera de orden• perdidos• duplicadosTambién incluye los mecanismos de corrección una vez detectados.

Control de errores

El receptor de un segmento comprueba el checksum:• Si es correcto, envía al emisor un acuse de recibo.• Si es incorrecto, descarta el segmento.

El emisor inicia un temporizador al enviar cada segmento• Si no llega un acuse de recibo antes de que el

temporizador expire, se reenvía el segmento correspondiente.

Control de errores(segmento corrupto o perdido)

Control de errores(acuse de recibo corrupto o perdido)

Control de errores(segmento duplicado)

Control de errores(segmento fuera de orden)

Temporizadores

TCP utiliza 4 temporizadores:

• Retransmisión

• Persistencia

• “Keep alive”

• Fin de conexión

Temporizadores

Retransmisión: Es el temporizador utilizado para retransmitir segmentos cuando no llega el acuse de recibo correspondiente.

Persistencia: Cuando el emisor recibe un mensaje de cierre de la ventana queda en espera de un nuevo acuse indicando la apertura.

Temporizadores

Keep Alive: Este temporizador se utiliza para evitar que una conexión quede abierta indefinidamente. (2hrs, comprobaciones cada 75 seg hasta 10 veces antes de cerrar la conexión).

Fin de conexión: Este temporizador se utiliza para evitar que una conexión quede abierta indefinidamente.

REPASO

ARP SLIPPPP NCP

LCP

PAP/CHAP

OSI TCP/IP

FISICA FISICA

ENLACE ENLACE

AC

CES

O D

E R

ED

HDLC

RED RED / Internet

IP

ICMP

DHCP

IGRP

BGP

RIP

OSPF

Transporte TransporteTCP UDP

Capa de Aplicación

TELNET

• Telecommunication Network.

• Desarrollado a finales de los 60’s.

• Protocolo de red para acceder a un dispositivo en modo terminal.

• Es un protocolo son cifrado, por lo que es inseguro.

• Uso reducido actualmente.

TELNET

• Basado en el concepto de Terminal Virtual de Red (NVT).

• Se creo como una base de comunicación estándar cuando las comunicaciones entre sistemas eran muy poco homogeneas.

TELNET

• Puerto TCP 23

• RFC 854

• Falkentec.dyndns.info

• Puerto 23

• Usuario: calss, contra: test

TELNET

TELNET

TFTP

• Protocolo Trivial de Transferencia de Archivos

• Protocolo extremadamente simple para transferir ficheros.

• Es un protocolo inseguro ya que no hayauntenticación de usuarios.

TFTP

• Puerto TCP y UDP 69

• RFC 1350

SSH

• Secure Shell

• Puerto 22 TCP.

• Protocolo para control de terminal remota

• Similar a Telnet pero con cifrado.

SSH

SSH

SIP

• Session Initiation Protocol

• estándar para la iniciación, modificación y finalización de sesiones interactivas de usuario donde intervienen elementos multimedia.

• Puerto 5060 TCP.

SIP

SIP

RTP

• Real Time Protocol.

• Usado para transmisión en tiempo real de audio y video.

• Puertos no registrado pero normalmente del 16384-32767 UDP.

RTP

RTP

FTP

• File Transfer Protocol

• Protocolo basado en una arquitectura cliente servidor.

• Puerto 21 TCP.

• Un protocolo de rápida transferencia pero no alta seguridad.

HTTP

• Hypertext Transfer Protocol.

• Se concluyo su desarrollo en 1999.

• Arquitectura basada en un esquema cliente servidor mediante petición y respuesta.

• Puerto 80 TCP.

SMTP

• Simple Mail Transfer Protocol.

• Protocolo basado en texto para el intercambio de mensajes electrónicos.

• Arquitectura basada en esquema cliente servidor.

• Puerto 25 TCP.

POP3

• Post Office Protocol.

• Protocolo para extraer los mensajes electrónicos almacenados en un servidor.

• Diseñado para recibir correos no para enviarlos.

• Puerto 110 y 995 TCP.

SNMP

• Simple Network Management Protocol.

• Protocolo para intercambio de información entre dispositivos.

• Usado para supervisar la operación de una red.

• Puerto 161 y 162 UDP.

REPASOOSI TCP/IP

FISICA FISICA

ENLACE ENLACE

REDRED / Internet

IP

ICMP

DHCP

IGRP

BGP

RIP

OSPF

TCP UDPTRANSPORTE TRANSPORTE

APLICACIÓN

APLICACIÓNPRESENTACIÓN

SESIÓN

HTTP SSH

SIP Telnet

FTP …

TFTP RTP

SNMP …