Apuntes de la facultad

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Clase 12-4

Definición

Generalidades de la capa de red

  • Best effort
    • Se pueden perder
    • Pueden llegar duplicados
    • No hay obligación de establecer un único camino
  • Nos sirve para
    • Ayuda a determinar la ruta correcta
  • Hay diferentes modalidades?
    • Había otras redes de datos (que todas usaban paquetes), pero ahora se usa IP
  • Qué es lo que la caracteriza?
    • Se determina según la ip de destino
    • Puede haber rutas por default

Dirección IP: @IP

  • Red y host
    • Donde red determina una ubicación general que ayuda para cuando se esta lejos del destino
    • Donde host determina con precisión el lugar pero en general no se tiene en todos los routers y por lo tanto se usa únicamente cuando se esta cerca
    • Esto depende de donde estés en la red se determina cuanto es red y cuanto es host
  • IPv4
    • largo: 32bit

  • .
    • Clase A
      • 0xxx xxxx → los primero 8 bits de la ip
      • 0 - 126 red
        • 127 reservado
        • mask 255.0.0.0
        • ip/8
      • 2^24 host posibles
    • Clase B
      • 10xx xxxx → los primero 8 bits de la ip
      • 128-191 red
        • mask 255.255.0.0
        • ip/16
      • 2^16 host posibles
    • Clase C
      • 110x xxxx → los primero 8 bits de la ip
      • 192-223 red
        • mask 255.255.255.0
        • ip/24
      • 2^8 host posibles
    • Clase D
      • 1110 xxxx
      • 224 - 239 red
    • Clase E
      • Clase reservada
    • Esto discretiza la red y host
    • Otra forma es que se puede reducir la parte de host para determinar una red para dividir más
    • Mask
      • Determina cual es la red y cual es el host, con 1 para la red y 0 para los host
      • Se puede poner ip(prefijo)/mask (anotación)
      • ip & mask = red con host con 0, borrando host
      • ip & not mask = host con red con 0, borrando red
      • Por retrocompatibilidad las mask (que pueden tener cualquier valor) en cada clase siempre tiene un valor mayor a la mask de la misma clase
        • Ej para clase B se puede tener una mask de 20 > 16, pero no podría tener una mask de 10
    • Los host no terminan en 0
      • Ejemplo: 157.92.0.0 define a la clase
    • Comunicación general
      • la dir terminados en 0’s → este
      • la dir terminados en 255’s → todos
      • la dir red = 0, host = 0 → esta red y este host
        • Cuando uno no tiene dir ip
      • la dir red = 0, host = max (todos 1’s) → esta red, todos los host
        • broadcast local
      • la dir red = max, host = 0 → todas las redes, este host
        • No se usa (no sale más allá de la red local)
      • la dir red = max, host = max → todas las redes, todos los host
        • broadcast global
        • El router filtra para el exterior, y es equivalente al broadcast local por ese filtro
        • Se usa para cuando no sabes la mask de tu red
    • subnetting
      • se debería usar al menos 2 bits para q no se pueda confundir con lo dicho anteriormente de la comunicación general
    • Red privada
      • 127.0.0.0 local host
      • clase A
        • 10.0.0.0/8
      • clase B
        • 172.16 a 32.0.0/16
      • clase C
        • 192.168.0.0/32
  • IPv6
    • largo: 128bit

Internet (para IP)

  • Dividido en 5 regiones
    • Hay un org q se encarga de dividir
    • Esas regiones se divide en países
      • Ahí cada país se los divide en la población
        • Si una empresa esta en varias regiones, puede usar ips de una región en otra
        • No necesariamente si esta registrado bajo un país, esa ip se usa en ese país

Routers

  • Routing (local) - Control plane
    • Tiene una tabla (tabla de ruteo) que dependiendo de la red/mask, se determina la salida
    • Siempre sale por la salida más especifica
      • Se ordena por el tamaño de la mask, de más grande a más chicas
      • LPM
        • Longest Prefix Match
    • Default = 0.0.0.0/0 que matchea con cualquier ip enviada
      • No siempre existe ruta por default (no suele pasar)
      • En caso de que no exista lo dropea
    • Switching/forwarding
      • Se puede cachear las ip usando un hash para obtener rápidamente las salidas
        • Tiene un tiempo de vida y se resetea cada vez que se usa
        • En el caso que el hash da null entonces significa que no lo tiene y hace el routing
  • Data plane
    • Se encarga de construir la tabla de ruteo, entre otros
    • Arquitectura
      • Input port (interfase de entrada)
        • Hace el routing
        • Verifica si esta cacheado → se agrega header con el puerto encontrado y eso le sirve para el switching fabric
        • Head of line (HOL)
      • Switch fabric (conmutación)
        • Dado la salida, se lo pone en el output port correspondiente
          • Ver el libro para las diferentes formas → determina la velocidad del router
      • Output port (interfase de salida) *
      • Congestión y encolado de paquetes *
      • Tipos de conmutación *
      • Gestión de los paquetes encolados
    • Cuando los buffers esta cerca de llenarse (70/80%) empieza a descartar paquetes random
      • Poco probable que sean del mismo flujo
        • Asegura que cree 3 ACK por cada flujo y no time outs
    • Se puede dar prioridad
      • WFQ
      • round robin

Datagramas IP

  • fragmentación (ID, flags, off-set)
    • Cuando se conectan dos routers, pueden enviar un máximo tamaño de paquete
      • MTU: Maximum Transfers Unit
    • Si se recibe un paquete mayor a MTU, se necesita fragmentar
    • parametros
      • ID para identificar el paquete
      • flags para saber si es el último
      • off-set para determinar en donde se cortó → determina un orden
    • el host es el que rearma todos los fragmentos ya que no se puede asegurar que todos los fragmentos pasen por el mismo router
    • Permite diferentes tecnologías y se adapta a todo
  • La fragmentación es costosa y puede producir ataques
    • Ataque al host
      • Un atacante envía un fragmento, pero no envía el resto
      • El receptor crea un buffer para almacenar los fragmentos para luego reconstruirlos
        • Gasta recursos
    • Ataque al routers
      • Un atacante envía un paquete para ser fragmentado, y explota la cantidad de fragmentación
    • IPv6 directamente no fragmenta para evitar estos problemas
  • Tamaño mínimo del header ip es 20, que es decir que no tenga opciones
    • Recomendable considerar el MTU = header + payload máximo
  • Encabezado
    • Versión
      • 4 bits
    • IHL (header length)
      • 4 bits
    • Type of service
      • Ahora no se usa para lo que originalmente fue diseñado
      • Antes habia canales que aseguraban diferentes cosas
      • 8 bits
    • Total length
      • 16 bits
      • Es el largo del paquete o el fragmento
    • Id
      • 16 bits
      • Es el mismo en todos los fragmentos y distinto a todos los paquetes
    • Flags
      • 3 bits
      • bit 0 (x) reservado (no se usa)
      • bit 1 (D) Do not fragment
        • Uno de los flags es que no se fragmente
      • bit 2 (M) More fragments
        • Identifica si hay más fragmentos y no es el último
        • Si esta en 1, los fragmentos tienen M = 1
        • Si es 0, el último fragmento tiene M = 0 y el resto tiene M = 1
    • Fragment offset
      • 13 bits
        • No se puede representar completamente una fragmentación total del paquete
        • Con un offset de N, tenemos que pensarlo como N + 3 bits en 1, porque se asume que son 1 esos 3 bits faltantes
        • Es múltiplo de 8, entonces el fragmento mínimo es de 8
          • Esto implica que el fragmento tiene que ser divisible por 8
      • Representa un offset del paquete original en el cual empieza este fragmento
    • TTL
      • 8 bits
      • TTL (time to live) → muy importante
        • Cada vez q pasa por un router, se descuenta uno a ese valor
        • Puede haber un bucle, para que no haya paquetes que se queden se muere por TTL
          • los bucles son por la incoherencias de las tablas de ruteo
        • Tiene 8 bits, y generalmente se lo pone en 64 o 128
        • Fundamental para que funcione el internet!!!!
    • Protocol
      • 8 bits
      • TCP
      • UDP
    • Checksum
      • 16 bits
      • Por cada fragmentación se cambia el checksum
    • Source Address
      • 32 bits
    • Destination Address
      • 32 bits (ipv4)
    • Options
      • Max 10 opciones
      • 24 bits
    • Padding

ping (comando)

  • Genera un paquete chico y lo manda al destino, y si el destino responde, puede calcular el tiempo

Tarea:

  • Hacer bins para agrupar los resultados
  • ping datos > salida.txt

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