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  1. PROTOCOLOS TCP/IP

  2. PROTOCOLOS TCP/IP • Introducción • Cabeceras TCP/IP • Enrutamiento • La nueva versión: IP v.6

  3. INTRODUCCIÓN • Historia • ¿ Qué es TCP/IP? • La dirección IP • Arquitectura TCP/IP

  4. INTRODUCCIÓN: Historia • Protocolo de Internet (IP) y Protocolo de Transmisión (TCP) fueron desarrollados en 1973 por Vinton Cerf. • Era parte de un proyecto dirigido por Robert Kahn y patrocinado por el ARPA ( Agencia de Programas Avanzados de Investigación) del departamento Estadounidense de Defensa.

  5. INTRODUCCIÓN: Historia • Internet comenzó siendo una red informática de ARPA ( llamada ARPAnet) que conectaba redes de varias universidades y laboratorios de investigación en USA. • World Wide Web se desarrolló en 1989 por Timothy Berners-Lee para el CERN ( Consejo Europeo de Investigación Nuclear).

  6. INTRODUCCIÓN: ¿Qué es TCP/IP? • Es el protocolo común utilizado por todos los ordenadores conectados a internet, para que estos puedan comunicarse entre sí. • Hay ordenadores de clases diferentes; con hardware, software, medios y formas posibles de conexión diferentes. • Este protocolo se encarga de que la comunicación entre todos sea posible  TCP/IP es compatible con cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de hardware.

  7. INTRODUCCIÓN: ¿ Qué es TCP/IP? • No es un único protocolo, sino un conjunto de protocolos que cubren los distintos niveles del modelo OSI. • Los dos protocolos más importantes son el TCP ( Transmission Control Protocol) y el IP ( Internet Protocol).

  8. Clases Número de Redes Número de Nodos Rango de Direcciones IP A 127 16,777,215 1.0.0.0 a la 127.0.0.0 B 4095 65,535 128.0.0.0 a la 191.255.0.0 C 2,097,151 255 192.0.0.0 a la 223.255.255.0 INTRODUCCIÓN: La dirección IP Constan de 4 bytes ( 32 bits) separados por puntos. Número de host único.

  9. INTRODUCCIÓN: Arquitectura TCP/IP • Consta de 4 niveles o capas relacionados con los niveles OSI. • APLICACIÓN: niveles OSI de aplicación, presentación y sesión. • Protocolos destinados a proporcionar servicios ( correo electrónico  SMTP, transferencia de ficheros  FTP, conexión remota  TELNET...).

  10. INTRODUCCIÓN: Arquitectura TCP/IP • TRANSPORTE: nivel de transporte OSI. • Protocolos orientados a manejar datos y proporcionar fiabilidad en el transporte (TCP, UDP,...). • INTERNET: nivel de red y enlace de OSI. • Protocolos que se encargan de enviar paquetes de información a sus destinos correspondientes • Ejemplos: TCP/IP no especifica un protocolo concreto ( CSMA/CD, X.25, 802.2...).

  11. INTRODUCCIÓN: Arquitectura TCP/IP • INTERFACE DE RED: nivel físico OSI. • Interconexión física que incluye las características de voltaje y corriente de los dispositivos que se conectan al medio de transmisión.

  12. CABECERAS TCP/IP • Cabecera IP • Cabecera TCP

  13. CABECERAS TCP/IP:DATAGRAMA IP • Un datagrama (paquete) IP consta de 2 partes: • Cabecera • Datos (Texto)

  14. 4 bits versión 4 bits long. cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... CABECERAS TCP/IP:Cabecera IP 16 bits checksum

  15. 4 bits versión 4 bits long cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... CABECERAS TCP/IP:Cabecera IP 60 bytes max. 20 bytes 16 bits checksum 40 bytes

  16. 4 bits versión 4 bits long cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... CABECERAS TCP/IP:Cabecera IP Son obligatorios 20 bytes 16 bits checksum 40 bytes Lo normal es que no hayan opciones; ya que si no metemos el router va mas rápido pero si metemos opciones, el router ya no va tan rápido porque tiene que analizarlas. 16 bits checksum

  17. 4 bits versión 4 bits long. cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... CABECERAS TCP/IP:Cabecera IP Indica a qué versión del protocolo pertenece cada uno de los datagramas 16 bits checksum

  18. 4 bits versión 4 bits long. cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones: Record route/Time tamp/Source routing/String source routing Despues van los datos.(texto)...... CABECERAS TCP/IP:Cabecera IP 16 bits checksum Ya que la longitud de la cabecera no es constante, este campo indica la longitud que tiene la cabecera en palabras de 32 bits (4 bytes). Se pueden tener 15 palabras. 15x4=60 bytes de longitud máxima de la cabecera

  19. 4 bits versión 4 bits long. cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... CABECERAS TCP/IP:Cabecera IP 16 bits checksum Este campo indica el tipo de servicio, que le permite al host indicarle a la subred el tipo de servicio que desea.(Este campo no sirve todavía ya que las redes no esta preparadas para la calidad de servicio).

  20. 4 bits versión 4 bits long. cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... CABECERAS TCP/IP:Cabecera IP 16 bits checksum Incluye toda la longitud que se encuentra en el datagrama (tanto la cabecera como los datos). La máxima longitud es de 65.536 octetos (bytes).

  21. 4 bits versión 4 bits long. cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... CABECERAS TCP/IP:Cabecera IP Se necesita para permitir que el host destinatario determine a qué datagrama pertenece el fragmento recién llegado. Todos los fragmentos de un mismo datagrama contienen el mismo valor de identificación. 16 bits checksum

  22. 4 bits versión 4 bits long. cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... CABECERAS TCP/IP:Cabecera IP 1er bit  No se utiliza. Es de reserva. 2º bit  DF Don’t fragmention. Si está activo significa que el datagrama no se puede fragmentar 3er bit  MF  More fragmention Todos los fragmentos, a excepción del último deben tener este bit activo. 16 bits checksum

  23. 4 bits versión 4 bits long. cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... CABECERAS TCP/IP:Cabecera IP Indica el lugar del datagrama actual al que pertenece este fragmento. Hay un máximo de 8192 fragmentos por datagrama (todos son múltiplos de 8 octetos). Así que la long. máx. de un datagrama es de 65.536 octetos. 16 bits checksum

  24. 4 bits versión 4 bits long. cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... CABECERAS TCP/IP:Cabecera IP 16 bits checksum Es un contador que limita el tiempo de vida de los paquetes. Cuando llega a 0 el paquete se destruye. Tiempo de vida máx. 255 segundos

  25. 4 bits versión 4 bits long. cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... CABECERAS TCP/IP:Cabecera IP 16 bits checksum Protocolo superior al que se le tiene que pasar el datagrama, de manera que pueda ser tratado correctamente cuando llegue a su destino.

  26. 4 bits versión 4 bits long. cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... CABECERAS TCP/IP:Cabecera IP 16 bits checksum Para comprobar que no hay errores en la cabecera IP.

  27. 4 bits versión 4 bits long. cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... CABECERAS TCP/IP:Cabecera IP 16 bits checksum Contiene la dirección del host que envía el paquete.

  28. 4 bits versión 4 bits long. cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... CABECERAS TCP/IP:Cabecera IP Contiene la dirección del host que recibirá la información. Los routers o gateways intermedios deben conocerla para dirigir correctamente el paquete 16 bits checksum

  29. 4 bits versión 4 bits long. cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... CABECERAS TCP/IP:Cabecera IP Se utiliza para fines de seguridad, encaminamiento fuente, informe de errores,así como otro tipo de información... 16 bits checksum

  30. CABECERAS TCP/IP: TCP • Una entidad de transporte TCP acepta mensajes de long. grande procedentes de los procesos de usuario, los separa en pedazos que no excedan de 64K octetos, y transmite cada pedazo como si fuera un datagrama separado.

  31. CABECERAS TCP/IP: TCP • La capa de red no garantiza que estos datagramas se entreguen apropiadamente, por lo que TCP debe incluir temporizadores y retransmitir los datagramas si es necesario. • Los datagramas que consiguen llegar, pueden hacerlo en desorden; y dependerá de TCP el hecho de reordenarlos con la secuencia correcta.

  32. 16 bits puerto origen 16 bits puerto destino 32 bits número de secuencia 32 bits señales de confirmación 4 bits tamaño 6 bits Reservado 6 bits de control 16 bits Window 16 bits checksum 16 bits puntero a datos urgentes Opciones CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP

  33. 16 bits puerto origen 16 bits puerto destino 32 bits número de secuencia 32 bits señales de confirmación 4 bits tamaño 6 bits Reservado 6 bits de control 16 bits Window 16 bits checksum 16 bits puntero a datos urgentes Opciones CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP Contienen la dirección de los puertos origen y destino. Cada pareja de puertos identifica una sola conexión.

  34. 16 bits puerto origen 16 bits puerto destino 32 bits número de secuencia 32 bits señales de confirmación 4 bits tamaño 6 bits Reservado 6 bits de control 16 bits Window 16 bits checksum 16 bits puntero a datos urgentes Opciones CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP Número de secuencia de los bytes transmitidos (sirve para poder mantener los paquetes de datos ordenados).

  35. 16 bits puerto origen 16 bits puerto destino 32 bits número de secuencia 32 bits señales de confirmación 4 bits tamaño 6 bits Reservado 6 bits de control 16 bits Window 16 bits checksum 16 bits puntero a datos urgentes Opciones CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP Es el número del próximo byte que se espera recibir (es una confirmación de que los bytes anteriores llegaron).

  36. 16 bits puerto origen 16 bits puerto destino 32 bits número de secuencia 32 bits señales de confirmación 4 bits tamaño 6 bits Reservado 6 bits de control 16 bits Window 16 bits checksum 16 bits puntero a datos urgentes Opciones CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP Longitud de la cabecera TCP, indica el número de palabras de 32 bits que están contenidas en la cabecera TCP.

  37. 16 bits puerto origen 16 bits puerto destino 32 bits número de secuencia 32 bits señales de confirmación 4 bits tamaño 6 bits Reservado 6 bits de control 16 bits Window 16 bits checksum 16 bits puntero a datos urgentes Opciones CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP Reservado para uso futuro

  38. 16 bits puerto origen 16 bits puerto destino 32 bits número de secuencia 32 bits señales de confirmación 4 bits tamaño 6 bits Reservado 6 bits de control 16 bits Window 16 bits checksum 16 bits puntero a datos urgentes Opciones CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP Seis banderas de 1 bit. URG: El paquete contiene información urgente. PSH:Se requiere un "push" (los datos sean entregados a las aplicaciones sin buffers intermedios. RST: Reset de la conexión. SYN:Sincronizacion de los numeros de secuencia. FIN: Fin del "stream" de bytes. EOM: Indica el fin del mensaje

  39. 16 bits puerto origen 16 bits puerto destino 32 bits número de secuencia 32 bits señales de confirmación 4 bits tamaño 6 bits Reservado 6 bits de control 16 bits Window 16 bits checksum 16 bits puntero a datos urgentes Opciones CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP Es una ventana variable controlada por el receptor , permitiendo un control de flujo en el nivel de transporte. Se introduce un valor indicando la cantidad de información que el receptor está preparado para procesar.Si el valor llega a 0 será necesario que el emisor se detenga. A medida que la información es procesada este valor aumenta indicando disponibilidad para continuar la recepción de datos.

  40. 16 bits puerto origen 16 bits puerto destino 32 bits número de secuencia 32 bits señales de confirmación 4 bits tamaño 6 bits Reservado 6 bits de control 16 bits Window 16 bits checksum 16 bits puntero a datos urgentes Opciones CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP Control de errores

  41. 16 bits puerto origen 16 bits puerto destino 32 bits número de secuencia 32 bits señales de confirmación 4 bits tamaño 6 bits Reservado 6 bits de control 16 bits Window 16 bits checksum 16 bits puntero a datos urgentes Opciones CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP Dice donde estan los datos “urgentes”

  42. 16 bits puerto origen 16 bits puerto destino 32 bits número de secuencia 32 bits señales de confirmación 4 bits tamaño 6 bits Reservado 6 bits de control 16 bits Window 16 bits checksum 16 bits puntero a datos urgentes Opciones CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP Se utiliza para diferentes cosas. Es una información opcional. Variable.

  43. Direccions IP 194.179.1.101 Qui pot tenir una direcció IP ? Per a què necessita una IP ?

  44. Direccions IP • Les direccions IP (Internet Protocol) versió 4, són de 32 bits i se representen com quatre octets per punts (p.e.: 192.69.254.1). Les direccions publiques IP integren l’espai de direccions d’internet, són úniques i s’assignen seguint un esquema jeràrquic.

  45. Elements físics - IPs • Direcció d’aquests elements dins una “comunitat” (internet, LAN, ...) • Ips fixes o per DHCP

  46. LAN –Router- WAN • Cadascú amb la seva ip 172.26.0.2 INTERNET 194.179.1.101 172.26.0.1 172.26.0.4 172.26.0.3

  47. Router – element de comunicacions • Origen- (Tcpip) – router - destino PC, LAN, WAN,... Pc o LAN

  48. 3 Generacions Routers El bus o anillo lo utilizan con un switch fabric

  49. Com funciona el router ? • Encamina IP origen – IP destí • Protocols d’encaminament • Vector Distància, Estat Enllaç (fonaments telemàtica)

  50. 4 bits versión 4 bits long cabecera 8 bits TOS 16 bits logitud total (bytes) 16 bits de identificación 3 bits FLAG 13 bits de fragmentation offset 8 bits TTL 8 bits protocolo 32 bits @ fuente 32 bits @ destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... Com funciona el router ? 60 bytes max. 20 bytes 16 bits checksum 40 bytes