1. 1

2.  Se transportan segmentos de una fuente a un
destino.
 El origen encapsula segmentos a
datagramas. Los datagramas IP son las
unidades principales de información de
Internet.
 El destino provee segmentos a la capa de
transporte.
 Existen protocolos tanto en la terminal como
en el router.
2

3.  El router examina los campos de cabecera en
todos los datagramas IP que pasan por el.
3

4.  Reenvío (Forwarding): Mover paquetes desde
la entrada del router a su salida indicada y/o
apropiada
 Ruteo: Determinar la ruta a tomar por los
paquetes desde el origen o fuente a un
destino.
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5. Los algoritmos de
ruteo determinan los
valores en las tablas o
cuadros de reenvío
5

6.  En la técnica de datagrama cada paquete se
trata de forma independiente, conteniendo
cada uno la dirección de destino.
 Fuera del ruteo y reenvío, ésta es la tercera
función de importancia en algunas
arquitecturas de redes: ATM, frame realy, X.25
6

7.  Antes que los datagramas “fluyan”, los 2
hosts y los routers que intervienen establecen
una conexión virtual, es decir, los routers se
involucran en las conexiones.
 Servicio de conexión de capas de red y
transporte:
 Red = 2 terminales (hosts)
 Transporte = entre 2 procesos
7

8. • Entrega garantizada
Servicios • Entrega garantizada
para con un retardo
datagramas promedio inferior a 40
individuales: ms.
8

9. • Entrega de datagramas en
orden
Servicios
• Garantía de ancho de banda
para un flujo
mínimo para el flujo
de
• Restricciones sobre
datagramas: cambios en el espacio
(tiempo) entre paquetes.
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10.  Las redes de datagramas proveen servicio sin
conexión en su capa de red
 Redes de VC proveen servicio de conexión en
su capa de red (e.g. ATM)
 Análogo a los servicios de capa transporte,
pero:
 Servicio es: terminal-a-terminal (host-to-host)
 No hay opción: la capa de red provee sólo uno u
otro
 Implementación: en la red interna (core)
10

11.  Para implementar un VC la red actúa desde
fuente a destino
 Hay 3 fases identificables:
 Establecimiento de la llamada
 Transferencia de datos
 Por último, término de la llamada
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12.  Cada paquete lleva un identificador del VC
(no dirección de maquina destino)
 Cada router en el camino de fuente a destino
mantiene el estado por cada conexión que
pasa por él.
 El enlace y recursos de router (ancho de
banda, buffers) pueden ser asignados al VC.
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13.  Un VC consiste de:
 Camino desde fuente a destino
 Número de VC, un número por cada en lace a lo
largo del camino
 Entradas en tablas de reenvío en los routers a lo
largo del camino
 Los paquetes que pertenecen a un VC llevan
el número de VC correspondiente
 El número de VC debe ser cambiado en cada
enlace.
13

14. 14

15.  Una terminal [x] pone direccion destino en el
paquete que se quiere enviar
 No hay estado mantenido en cada router por
cada conexión.
 Los paquetes se reenvían usando su dirección
de terminal destino
15

16. 16

17. Internet Protocol (IP) ATM
 Datos intercambiados entre
 Servicio “elástico”, sin
 Evoluciona desde la
requerimientos de tiempo telefonía.
estricto.  Conversación humana:
 Sistemas terminales
“inteligentes” (computadores)  Tiempos estrictos,
 Se pueden adaptar, hacer control, requerimientos de
recuperación de errores confiabilidad
 Red interna simple, la  Necesidad de servicios
complejidad en “periferia” garantizados
 Muchos tipos de enlaces
 Características diferentes:
 Sistemas terminales
satélite, radio, fibra, cable “torpes”
 Es difícil uniformar servicios:  Teléfonos
tasas, pérdidas, BW
 Complejidad dentro de la
red
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18.  Los routers tienen 2 funciones claves:
 Correr algoritmos/protocolos de ruteo (RIP, OSPF, BGP)
 Reenvío de datagramas desde enlaces de entrada a una
salida
18

19.  Funciones de la capa de red del host y router
19

20. Número de versión Largo encabezado
“tipo” de datagrama
Protocolo IP (bytes)
Para
max número fragmentación
de tramos y re-ensamble
restantes
(decrementado en
cada router)
Marcas de
tiempo, grabar
ruta tomada,
especifica lista
A qué protocolo de router a
superior visitar.
corresponden
los
datos
20

21.  Para un datagrama de tamaño considerable
(grande), es dividido o fragmentado en la red.
 Un datagrama se convierte en varios datagramas
 Se reensambla en el destino final
 Los bits del encabezado IP se usan para identificar
y ordenar fragmentos relacionados
21

22. 22

23.  Dirección IP: identificador de 32-bit del host,
interfaz del router
 Interfaz: conexión entre host y router, enlace físico
 Router típicamente tiene múltiples interfaces (bocas)
 Host puede tener múltiples interfaces
 Direcciones IP están asociadas a cada interfaz
23

24.  Un subnet es una red local que utiliza la
misma parte de la dirección ip
 Se podrían interconectar sin tener un router
(ejemplo switch)
 Dirección IP:
 Parte de subnet (bits alto orden)
 Parte del host (bits bajo orden)
24

25. 25

26.  Para poder
determinar los
subnets, habrá
que desconectar
las interfaces del
router para crear
redes
independientes.
Y a esa red
independiente se
le llama subnet.
26

27.  La porción de dirección de la red (subnet) se
hace de tamaño fijo.
 Clase A = subnet / 8
 Clase B = subnet /16
 Clase C = subnet /24
27

28.  Ejemplo: Clase C
28

29.  CIDR: Classless InterDomain Routing
 Porción de dirección de la red (subnet) se hace de
tamaño arbitrario
 Formato de dirección: a.b.c.d/x, donde x es el # de
bits de la dirección de subnet
200.23.16.0/23
29

30. 30

31.  Motivación: la idea es usar sólo una dirección
IP para ser vistos desde el mundo exterior:
 No necesitamos asignación de un rango del ISP:
sólo una dirección externa es usada por todos los
dispositivos internos (computadores)
 Podemos cambiar la dirección de dispositivos en
red local sin notificar al mundo exterior
 Podemos cambiar ISP sin cambiar direcciones de
dispositivos en red local
31

32.  Dispositivos dentro de la red no son
explícitamente direccionales o visibles desde
afuera (una ventaja de seguridad).
32

33.  Implementación: ruteador NAT debe:
 Datagramas salientes: remplazar (IP fuente,
# puerto) de cada datagrama saliente por (IP
NAT, nuevo # puerto) . . . Clientes y
servidores remotos responderán usando (IP
NAT, nuevo # puerto) como dirección
destino.
33

34.  Recordar (en tabla de traducción NAT) cada
par de traducción (IP fuente, # puerto) a (IP
NAT, nuevo puerto)
 Datagramas entrantes: remplazar (IP NAT,
nuevo # puerto) en campo destino de cada
datagrama entrante por correspondiente (IP
fuente, # puerto) almacenado en tabla NAT
34

35.  |Campo de número de puerto es de 16 bits:
 65,000 conexiones simultáneas con una única
dirección dentro de la LAN
 NAT es controversial:
 Routers deberían procesar sólo hasta capa 3
 Viola argumento extremo-a-extremo
 En lugar de usar NAT, la carencia de direcciones
debería ser resuelta por IPv6
35

36.  Usado por hosts & routers para comunicar
información a nivel de la red.
 Reporte de errores: host inalcanzable o red, o
puerto, o protocolo
 Echo rquest/reply (usado por ping)
 Usado por traceroute
 Opera en capa de transporte
36

37.  Espacio de direcciones de 32-bit pronto serán
completamente asignadas.
 Formato de encabezado ayuda a acelerar el
procesamiento y re-envío
 Encabezado cambia para facilitar QoS
 Formato de datagrama IPv6:
▪ Encabezado de largo fijo de 40 bytes
▪ Fragmentación no es permitida
37

38.  Prioridad: identifica prioridad entre
datagramas en flujo
 Flow Label: identifica datagramas del mismo
“flujo.” (concepto de “flujo” no está bien
definido).
 Next header: identifica protocolo de capa
superior de los datos
38

39. 39

40.  Checksum: eliminada enteramente para
reducir tiempo de procesamiento en cada
router al ser redundante en capa transporte y
enlaze (Ethernet)
 Options: permitidas, pero fuera del
encabezado, indicado por campo “Next
Header”
 ICMPv6: nueva versión de ICMP
40

41.  No todos los routers pueden ser actualizados
(upgraded) simultáneamente
 No es posible definir un día para cambio “día de
bajada de bandera”
 ¿Cómo operará la red con routers IPv4 e IPv6
mezclados?
 Tunneling: IPv6 es llevado como carga en
datagramas IPv4 entre routers IPv4
41

42.  Vista lógica
42

43. 43

44. 44

45.  Supone topología de red y costos de enlaces
conocidos a todos los nodos
 Se logra vía “difusión de estado de enlace”
 Todos los nodos tienen la misma información
 Se calcula el camino de costo menor desde un
nodo (fuente) a todos los otros
 Determina tabla de reenvío para ese nodo
 Iterativo: despues de k iteraciones, se conoce el
camino de menor costo a k destinos (ver los
valores de p(v) en el camino resultante)
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46.  En estos momentos el ruteo hasta ahora es
idealizado. Suponemos que:
 Todos los routers son identicos
 La red es “plana”pero… esto no es verdad en la
practica
 Escala: con 200 millones de destinos:
 No podemos almacenar todos los destinos en
tablas de ruteo
 Cada administrador de red puede querer controlar
el ruteo en su propia red
46

47.  Agrupar router en regiones, “sistemas
autonomos” (autonomous systems o AS)
 Routers en el mismo AS usan el mismo
protocolo de ruteo
 Router de borde (Gateway router)
 Tienen enlace directo a router en otros sistemas
autonomos
47

48. 48

49.  Servicios de la capa de red
 Principios de ruteo: estado de enlace y vector
de distancia
 Ruteo jerarquico
 IPv4 y IP v6
 Protocolos de ruteo en internet
 ¿Cómo funcionan los routers?
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50.  Computer Networking: A Top Down
Approach Featuring the
 Internet 3rd edition. Jim Kurose, Keith Ross
Addison-Wesley, 2004.
 http://es.wikipedia.org/wiki/Capa_de_red
 http://www.isa.uniovi.es/docencia/redes/Apuntes/tema5.pdf
 Stallings, W. (1997). Comunicaciones y redes de computadores, 5ª ed. Prentice Hall
Iberia Hall Iberia.
 Tanenbaum, A.S. (1996). Computer Networks. (Third Edition). Prentice-Hall
 Halsall, F. (1995). Data Communications, Computer Networks and
Open systems. Addison-Wesley.
50