protocolos tcp ip-06.pdf

Protocolo TCP/IP

2Introduccin al TCP/IP

Creado por el Departamento de Defensa

a la mitad de 1970.

Se basa en el modelo DoD (Departament

of Defense)

Utilizado ampliamente por la comunidad

cientfica, de ingeniera, de gobierno,

universidades y ahora en Internet.

Proporciona conectividad para redes LAN

y WAN.

Aplicacin

Presentacin

Sesin

Transporte

Red

Enlace

Fsico

Aplicacin

Transporte

Internet

Red

3Aplicacin

Internet

Red

Transporte

IP ICMP ARP RARP

TCP UDP

Telnet FTP SMTP DNS SNMPTFTP NFS

TCP/IP: Arquitectura

Ethernet, Token Ring, Fast Ethernet, Gigabit, etc.

10BaseT, 10Base2, 10Base5, 100BaseT, etc.

4Nivel de Aplicacin

Los protocolos en el nivel de proceso/aplicacin suministran

emulacin de terminal, transferencia de archivo, correo

electrnico y otras aplicaciones.

Cada aplicacin normalmente requiere dos programas

separados: un programa cliente y un programa servidor

(frecuentemente referido como un programa daemon).

El programa daemon corre en el background en el servidor hosts y

usualmente se inicia cuando el sistema carga.

Un usuario, por otro lado ejecuta el programa cliente cuando el acceso al

servidor es deseado.

5Nivel de Aplicacin

Las aplicaciones comunes incluyen:

FTP : File Transfer Protocol.

TFTP : Trivial File Transfer Protocol.

TELNET : Virtual Terminal Protocol.

SMTP : Simple Mail Transfer Protocol.

SNMP : Simple Network Management Protocol.

6TCP/IP: FTP

Permite transferir archivos entre su computador y un host

remoto. Adems, FTP le permite acceder a directorios y archivos

en el sistema remoto y ejecutar operaciones de directorio y

archivo usuales, tales como cambiar directorios de trabajo o

listar y renombrar archivos y directorios.

Se necesita

de un login y

un password.

7TCP/IP: TFTP

El Protocolo de Transferencia de Archivo Trivial (TFTP) es

similar al protocolo FTP. Este le permite transferir un archivo

entre dos sistemas diferentes sin especificar una cuenta o

password. Usted no puede usar este protocolo para listar

archivos o directorios, pero si lo puede usar para descargar

archivos.

Tambin, debido a que este protocolo no usa ni cuentas ni

password la mayora de implementaciones de este protocolo

restringe los tipos de archivos a los que una estacin puede

accesar.

8TCP/IP: Telnet

La aplicacin Telnet le permite emular un terminal conectado a

un hosts remoto. Esto significa que usted puede registrarse en el

hosts remoto como si usted estuviera usando un terminal

directamente conectado al hosts remoto.

9TCP/IP: SMTP

El Protocolo de Transferencia de Correo Simple (SMTP) es una

aplicacin que le permite enviar y recibir mensajes electrnicos

(E-mail). Esto es probablemente la aplicacin TCP/IP mas

comnmente usada.

Cliente CorreoServidor de Correo

(SMTP)

mail.ACME.COM

Servidor de Correo

(SMTP)

mail.TECSUP.EDU.PE

10

TCP/IP: SNMP

Este protocolo permite obtener

informacin sobre la

administracin de una red.

11

Nivel de Transporte

En el nivel de transporte se puede distinguir 2 protocolos:

UDP (User Datagram Protocol)

TCP (Transport Control Protocol)

12

TCP

El Protocolo de Control de Transmisin (TCP) suministra una conexin confiable entre los diferentes hosts para el intercambio de dato.

Una conexin debe establecerse antes de que el servidor intercambie datos.

La confiabilidad es lograda asignando un nmero de secuencia a cada segmento transmitido.

Este protocolo es como una conversacin telefnica. Cuando usted quiere hablar con alguien, usted digita su nmero. La otraparte debe contestar antes de que usted pueda conversar con ellos. Si la otra parte no esta en casa, o si la lnea est ocupada, usted sabe inmediatamente que su llamada no a ingresado.

13

TCP (Transmission Control Protocol)

Este protocolo es utilizado por los protocolos del nivel de

aplicacin: Telnet, FTP, HTTP, SMTP, etc.

FCSIP

Prea.

MAC

Destino

MAC

Origen

Tipo

Ethernet_II

TCP HTTP Datos

103080

Puerto Destino Puerto Origen

14

Puertos

T

e

l

n

e

t

F

T

P

S

M

T

P

D

N

S

T

F

T

P

S

N

M

P

TCP UDPTCP UDP

2121 2323 2525 5353 6969 161161

Capa

Transporte

Nmeros

de Puerto

Capa

Aplicacin

< 1024 : Aplicaciones Pblicas

1024 a 49151 : Aplicaciones de terceros

> 49151: Asignado dinmicamente por la aplicacin de host

Los nmeros de puertos por debajo de 1024 son puertos bien conocidos y estn asignados por IANA (Internet Assigned Numbers Authority)

15

Puertos TCP bien conocidos

16

La negociacin TCP de tres vas (Three-Way

Handshake).

Antes que se establezca una conexin TCP/ se requiere el intercambio de tres paquetes conocido como TCP Three-WayHandshake . En este intercambio el cliente solicita al sistema operativo que le asigne un puerto como cliente.

Los siguientes pasos delinean el proceso:

(1) El cliente enva un segmento TCP al servidor con un Nmero de Secuencia inicial para la conexin

(2) El servidor enva de regreso un segmento TCP conteniendo su Nmero de Secuencia inicial elegido; una confirmacin del Nmero de Secuencia del cliente.

(3) El cliente enva un segmento TCP al servidor conteniendo una confirmacin del Nmero de Secuencia del servidor.

17

La negociacin TCP de tres vas (Three-Way

Handshake)

18

UDP

El Protocolo Datagrama de Usuario (UDP) suministra un servicio

de entrega de desconexin no confiable. Este le permite a las

aplicaciones de nivel mas alto enviar secciones de mensajes, o

datagramas, sin la sobrecarga involucrada en el reconocimiento

de paquetes y mantener una conexin virtual.

Esto significa que la llegada de los datagramas no est

garantizada; ni que la entrega de los paquetes est en la

secuencia correcta.

Este protocolo es similar al usar un correo regular para enviar un

mensaje. Usted no tiene forma de saber realmente si, o cuando,

el mensaje lleg a su destino.

19

UDP (User Datagram Protocol)

Este protocolo es utilizado por los protocolos del nivel de

aplicacin: DNS, SNMP, TFTP, etc.

FCSIP

Prea.

MAC

Destino

MAC

Origen

Tipo

Ethernet_II

UDP DNS Datos

104353

Puerto Destino Puerto Origen

20

Puertos UDP bien conocidos

21

Nivel de Internet

Este nivel es el correspondiente al nivel de Red del modelo OSI.

Permite enviar los datos desde una red a otra.

En este protocolo se puede distinguir los siguientes protocolos:

IP (Internet Protocol)

ICMP (Internet Control Message Protocol)

ARP (Address Resolution Protocol)

RARP (Reverse Address Resolution Protocol)

22

Protocolo IP (Internet Protocol)

El protocolo IP es un protocolo orientado a la desconexin.

Opera en el nivel de red del modelo OSI.

Direcciona y encamina los paquetes desde una ubicacin a otra

en una interred IP.

Router

E1E0Red1 Red2

Host Host

23

Protocolo IP (Internet Protocol)

El frame o paquete deber de indicar la direccin IP origen y

destino.

FCSIP

Prea.

MAC

Destino

MAC

Origen

Tipo

Ethernet_II

UDP DNS Datos

Direccin IP

Destino

Direccin IP

Origen

192.168.56.45192.168.200.34

24

Protocolo IP

Cada host que utiliza el protocolo IP debe de tener una direccin

IP exclusiva.

Esta direccin esta formada por 4 nmeros separados por un

punto, cada nmero puede variar desde 0 hasta 255 (8 bits).

10.0.0.15 10.0.0.20

A B C D. . . 10 0 0 15. . .

25

Protocolo IP

Esta direccin indica la:

Direccin de la red

Direccin del host

10.0.0.15 10.0.0.20

Red: 10.0.0.0

Host: 10.0.0.20

26

Notas: Notacin Binaria

Para entender las direcciones IP es necesario recordar algunas

cosas sobre notacin binaria.

Un byte o palabra esta formada por 8 bits.

Cada bit tiene un peso

A 65 49H 01000001

Carcter Ascii Decimal Hexadecimal Binario

= = =

0 1 0 0 0 0 0 1

128 64 32 16 8 4 2 1

27

Notas: Notacin Binaria: Ejemplos

El mnimo valor de un byte es 0.

El mximo valor de un byte es 255.

0 0 1 0 0 0 1 1

128 64 32 16 8 4 2 1

= 32+2+1 = 35

1 1 1 0 0 0 0 0 = 128+64+32 = 224

0 0 0 0 1 1 1 1 = 8+4+2+1 = 15

0 0 0 0 0 0 0 0 = 0

1 1 1 1 1 1 1 1 = 128+64+32+16+8+4+2+1 = 255

28

Protocolo IP

Por lo tanto son validas las siguientes direcciones IP:

1.1.1.1

10.0.0.0

145.56.34.1

No son validas las siguientes direcciones IP:

260.0.0.1

10.0.0.256

0.0.0.0

29

Protocolo IP

Existen algunas direcciones especiales o reservadas:

Direccin IP: 0.0.0.0

Conocida como direccin de red IP.

Direccin IP: 255.255.255.255

Conocida como direccin Broadcast IP.

Direccin IP: 127.0.0.1

Para una interface lgica usada para verificar el funcionamiento del

protocolo TCP/IP.

30

Direccionamiento IP

La direccin IP de un host puede pertenecer a una clase

especifica:

Clase A

Clase B

Clase C

Clase D ( Multicast)

Clase E (Experimental)

El uso de una u otra clase esta determinada por la cantidad de

redes y el nmero de hosts por red.

31

Host

Address0 Network

Address

10 NetworkAddress

Host

Address

110 NetworkAddress

Host

Address

1er Byte

0- 127

128- 191

192- 223

Clase

A

C

B

7 BIT'S 24 BIT'S

14 BIT'S 16 BIT'S

21 BIT'S 8 BIT'S

Direccionamiento IP

32

Direccionamiento IP Clase A

El primer bit siempre ser: 0xxxxxxx.

Los bits se utilizarn as:

Bits de Red : 7 bits

Bits de Host : 24 bits

A B C D. . .

n h h h

Red Host

33


En una clase A se puede tener como mximo:

Nmero de redes : 2^7 = 128

Nmero de redes vlidas : 2^7 = 128 - 2 = 126

Host0 Red . Host. Host.

0

1

2

..

126

127

C

o

m

b

i

n

a

c

i

o

n

e

s

p

o

s

i

b

l

e

s

La direccin 127.x.x.x es utilizada para

una interfase lgica (loopback).

La direccin 0.x.x.x es utilizada para

identificar la red IP.00000000

00000001

00000010

..

01111110

01111111

34


Nmero de hosts por red : 2^24 = 16,777,216

Nmero de hosts validos por red : 2^24 2 = 16,777,214

0 0 0

Host0 Red . Host. Host.

0 0 1

0 0 2

.. .. ..

255 255 254

255 255 255

La direccin x.0.0.0

identifica a la direccin

de red de clase A.

La direccin x.255.255.255

identifica a la direccin

Broadcast de la red clase A.

35


Esta clase tiene una Mascara de red: 255.0.0.0.

Ejemplo 1:

Direccin IP : 10.0.0.15

Mascara de red : 255.0.0.0 Direccin de red : 10.x.x.x 10.0.0.0

Direccin de host : x.0.0.15

Rangos: Direccin IP mnima : 10.0.0.1

Direccin IP mxima : 10.255.255.254

Direccin de red : 10.0.0.0

Direccin broadcast : 10.255.255.255

36


Ejemplo 2:

Direccin IP : 90.45.31.100

Mascara de red : 255.0.0.0

Direccin de red : 90.x.x.x 90.0.0.0

Direccin de host : x.45.31.15

Rangos:

Direccin IP mnima : 90.0.0.1




37

Direccionamiento IP Clase B

Los primeros bits sern siempre: 10xxxxxx.

Los bits se utilizarn as:



A B C D. .

n n h h

Red Host

38


En una clase B se puede tener como mximo:

Nmero de redes : 2^14 = 16,384

RedRed . Host. Host.

128

128

128

..

191

191

C

o

m

b

i

n

a

c

i

o

n

e

s

p

o

s

i

b

l

e

s 0

1

2

..

254

255

10

39


Nmero de hosts por red : 2^16 = 65,536

Nmero de hosts validos por red : 2^16 2 = 65,534

0 0

RedRed . Host. Host.

0 1

0 2

.. ..

255 254

255 255

La direccin x.x.0.0 identifica a la

direccin de red de clase B.

La direccin x.x.255.255 identifica a

la direccin Broadcast de la red

clase B.

10

40



Ejemplo 1:



Direccin de red : 130.10.x.x 130.10.0.0

Direccin de host : x.x.0.15

Rangos:





41


Ejemplo 2:

Direccin IP : 190.52.45.88


Direccin de red : 190.52.x.x 190.52.0.0

Direccin de host : x.x.45.88

Rangos:





42

Direccionamiento IP Clase C

Los primeros bits sern siempre: 110xxxxx.



A B C D. .

n n n h

Red Host

43


En una clase C se puede tener como mximo:

Nmero de redes : 2^21 = 2,097,152

RedRed . Red. Host.

192

192

192

..

223

223

C

o

m

b

i

n

a

c

i

o

n

e

s

p

o

s

i

b

l

e

s 0

1

2

..

254

255

110

0

1

2

..

254

255

44


Nmero de hosts por red : 2^8 = 256

Nmero de hosts validos por red : 2^8 -2 = 254

0

RedRed . Red. Host.

1

2

..

254

255

La direccin x.x.x.0 identifica a la

direccin de red de clase C.

La direccin x.x.x.255 identifica a la

direccin Broadcast de la red clase

C.

110

45



Ejemplo 1:



Direccin de red : 200.0.18.x 200.0.18.0

Direccin de host : x.x.x.15

Rangos:





46


Ejemplo 2:



Direccin de red : 195.15.4.x 195.15.4.0

Direccin de host : x.x.x.31

Rangos:





47

Configuracin de IP

Se debe de configurar los siguientes valores del protocolo IP en

los hosts:

Direccin IP

Mascara de red

Direccin IP del router (opcional)

Si se quiere comunicar con otra red.

Direccin IP del servidor DNS (opcional)

Si se quiere convertir un nombre como www.intel.com a su respectiva

direccin IP.

48

Configuracin de IP

49

Configuracin IP

Configuracin de IP en una red:

Server01 Server02PC01 PC02

----IP del router

----IP del DNS

255.0.0.0255.0.0.0255.0.0.0255.0.0.0Mscara de red

10.0.0.410.0.0.310.0.0.210.0.0.1Direccin IP

PC01PC01Server02Server01Item

50

Configuracin IP

Configuracin de IP en 2 redes:

Server01 Server02PC01 PC02

Router

180.1.1.1180.1.1.1-10.0.0.310.0.0.3IP del router

255.0.0.0

10.0.0.2

PC01

255.0.0.0

255.255.0.0

10.0.0.3

180.1.1.1

Router

255.255.0.0255.255.0.0255.0.0.0Mscara de red

180.1.1.3180.1.1.210.0.0.1Direccin IP

PC02Server02Server01Item

E1E0

51

Direccin IP con Router

Router

E1E0

A C

Red: 10.0.0.0 Red: 200.200.0.0

IP: 10.0.0.15 IP: 200.200.0.55

El host A y C se pueden comunicar gracias al router (gateway).

El host A y B se pueden comunicar por pertenecer a la misma red.

B

IP: 10.0.0.18 IP: 10.0.0.18

D

El host A y D no se pueden comunicar no estn en la misma red.

52

Direcciones IP Publicas

InterNIC asigna las direcciones pblicas dentro del espacio

pblico de direcciones que consiste en todas las posibles

direcciones unicast en la Internet mundial

InterNIC asignaba ID de red con clase a las organizaciones

conectadas a Internet sin tener en cuenta su ubicacin

geogrfica. Hoy en da InterNIC asigna bloques de direcciones a

los ISP segn su ubicacin geogrfica.

Los ISP subdividen los bloques asignados entre sus clientes

53

Direcciones IP Privadas

Los nicos hosts que requieren direcciones de IP pblicas son los que se comunican directamente a Internet como son por ejemplo los servidores Web o los servidores de correo.

Las autoridades de Internet han creado un espacio privado de direcciones, las cuales no pueden conectarse directamente a Internet.

Loa hosts con direcciones privadas requieren de un traductor de direcciones para conectarse a Internet.

54

Rango de Direcciones Privadas por clase

Clase Rango No. Redes

Clase A: 10.0.0.0 1

Clase B: 172.16.0.0 172.31.0.0 16

Clase C: 192.168.0.0 192.168.255.0 256

55

Traduccin de direcciones privadas a

publicas

Lan1

Lan 2

Lan 3

NAT

www Correo Dns

Direcciones

Privadas

Direcciones

Publicas

Internet

56

ICMP

El Protocolo de Mensaje de Control Internet (ICMP) es usado

para reportar errores que ocurren durante la entrega de

datagramas a travs del Internet.

Generalmente, el host destino o un gateway intermediario es el originario

del mensaje. Este dispositivo puede reportar que el destino no es

alcanzable o que un gateway no tuvo suficientes buffers para almacenar y

seguir al datagrama.

El mensaje puede contener tambin informacin al transmisor de una ruta

ms corta hacia el destino.

El programa PING utiliza este protocolo para realizar pruebas de

conectividad.

57

NUMERO LOGICO 130.0.0.10

A35534B79A13

ARP

El Protocolo de Resolucin de Direccin (ARP) permite obtener

la direccin MAC asociada con la direccin IP.

El ARP orgen enva un broadcast a la red, en el cual se enva la direccin

IP destino.

El ARP del destino responde enviando la direccin MAC.

58

ARP

Ejemplo:

C:\>arp -a

Interfaz: 200.100.10.80 on Interface 0x4000004

Direccin IP Direccin fsica Tipo

200.100.10.41 00-d0-b7-a8-54-93 dinmico

200.100.10.43 00-10-5c-ab-21-b4 dinmico

59

NUMERO LOGICO 130.0.0.10

A35534B79A13

RARP

El Protocolo de Resolucin de Direccin Inversa (RARP)

determina una direccin software desde una direccin hardware.

Las estaciones diskless (estaciones sin disco duro y disk drive)

frecuentemente usan este protocolo cuando se inicializan.

Herramientas TCP/IP

61

Programas para diagnstico

Al utilizar el protocolo TCP/IP se puede utilizar diversos

programas para diagnosticar las comunicaciones de red, por

ejemplo se puede utilizar los siguientes programas:

Winipcfg o Ipconfig

Ping

Tracert

Netstat

62

Winipcfg Ipconfig

Son programas que muestran los valores de la configuracin IP

de cada una de las tarjetas de red.

Winipcfg se utiliza en Windows 9x.

Ipconfig se utiliza en Windows 98/ NT / 2000 / XP.

63

Ping

Este comando de diagnstico verifica el estado de las

conexiones con uno o varios hosts remotos.

Enva varios paquetes y espera que se los devuelva, al final calcula el

tiempo que se demor en llegar hasta su destino.

C:\>ping 10.0.0.20

Haciendo ping a 10.0.0.20 con 32 bytes de datos:

Respuesta desde 10.0.0.20: bytes=32 tiempo=1ms TDV=128

Respuesta desde 10.0.0.20: bytes=32 tiempo

64

Ping

La siguiente tabla muestra algunos parmetros del programa

Ping.

Resuelve las direcciones IP y las

traduce a nombres de host.

-a

Enva paquetes hasta que se presione

las teclas: CTRL + C.

-t

Transmite el nmero de paquetes

ECHO especificado en nmero. El valor

predeterminado es 4.

-n nmero

DescripcinArgumento

65

Tracert

Muestra la lista de routers por las que pasa el paquete para

llegar a su destino.

C:\>tracert www.ejercito.mil.pe

Traza a la direccin www.ejercito.mil.pe [200.60.81.114]

sobre un mximo de 30 saltos:

1 2 ms

66

Nestat

Este comando de diagnstico muestra las estadsticas de

protocolo y las conexiones de red TCP/IP actuales.

C:\>netstat

Conexiones activas

Proto Direccin local Direccin remota Estado .

TCP carce:3872 W2K30:80 ESTABLISHED

TCP carce:3873 W2K30:80 ESTABLISHED

TCP carce:3812 216.244.185.216:pop3 TIME_WAIT

TCP carce:3836 www.law15.hotmail.com:80 TIME_WAIT

67

ARP

Este comando de diagnstico muestra y modifica las tablas de

traduccin de direcciones IP a direcciones fsicas (MAC)

Ethernet o Token Ring utilizadas por el protocolo de resolucin

de direcciones (ARP).

C:\>arp -a

Interfaz: 200.100.10.80 on Interface 0x7000004

Direccin IP Direccin fsica Tipo .

200.100.10.41 00-d0-b7-a8-54-93 dinmico

200.100.10.43 00-10-5c-ab-21-b4 dinmico

protocolos tcp ip-06.pdf

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