1 PROTOCOLOS TCP/IP

2 PROTOCOLOS TCP/IP Introducción Cabeceras TCP/IP EnrutamientoLa nueva versión: IP v.6

3 INTRODUCCIÓN ¿ Qué es TCP/IP? La dirección IP Arquitectura TCP/IPHistoria ¿ Qué es TCP/IP? La dirección IP Arquitectura TCP/IP

4 INTRODUCCIÓN: HistoriaProtocolo 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: HistoriaInternet 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 INTRODUCCIÓN: La dirección IPConstan de 4 bytes ( 32 bits) separados por puntos. Número de host único. Clases Número de Redes Número de Nodos Rango de Direcciones IP A 127 16,777,215 a la B 4095 65,535 a la C 2,097,151 255 a la

9 INTRODUCCIÓN: Arquitectura TCP/IPConsta 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/IPTRANSPORTE: 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, ).

11 INTRODUCCIÓN: Arquitectura TCP/IPINTERFACE 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 IPUn datagrama (paquete) IP consta de 2 partes: Cabecera Datos (Texto)

14 CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP4 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 fuente 32 destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... 16 bits checksum

15 CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP4 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 fuente 32 destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... 60 bytes max. 20 bytes 16 bits checksum 40 bytes

16 CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP4 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 fuente 32 destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... 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 CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP4 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 fuente 32 destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... Indica a qué versión del protocolo pertenece cada uno de los datagramas 16 bits checksum

18 CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP4 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 fuente 32 destino Opciones: Record route/Time tamp/Source routing/String source routing Despues van los datos.(texto)...... 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 CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP4 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 fuente 32 destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... 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 CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP4 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 fuente 32 destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... 16 bits checksum Incluye toda la longitud que se encuentra en el datagrama (tanto la cabecera como los datos). La máxima longitud es de octetos (bytes).

21 CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP4 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 fuente 32 destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... 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 CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP4 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 fuente 32 destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... 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 CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP4 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 fuente 32 destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... 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 octetos. 16 bits checksum

24 CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP4 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 fuente 32 destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... 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 CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP4 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 fuente 32 destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... 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 CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP4 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 fuente 32 destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... 16 bits checksum Para comprobar que no hay errores en la cabecera IP.

27 CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP4 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 fuente 32 destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... 16 bits checksum Contiene la dirección del host que envía el paquete.

28 CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP4 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 fuente 32 destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... 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 CABECERAS TCP/IP: Cabecera IP4 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 fuente 32 destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... 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 CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP16 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

33 CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP16 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 Contienen la dirección de los puertos origen y destino. Cada pareja de puertos identifica una sola conexión.

34 CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP16 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 Número de secuencia de los bytes transmitidos (sirve para poder mantener los paquetes de datos ordenados).

35 CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP16 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 Es el número del próximo byte que se espera recibir (es una confirmación de que los bytes anteriores llegaron).

36 CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP16 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 Longitud de la cabecera TCP, indica el número de palabras de 32 bits que están contenidas en la cabecera TCP.

37 CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP16 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 Reservado para uso futuro

38 CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP16 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 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 CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP16 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 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 CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP16 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 Control de errores

41 CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP16 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 Dice donde estan los datos “urgentes”

42 CABECERAS TCP/IP: Cabecera TCP16 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 Se utiliza para diferentes cosas. Es una información opcional. Variable.

43 Qui pot tenir una direcció IP ? Per a què necessita una IP ?Direccions IP 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.: ). 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 INTERNET 172.26.0.2

47 Router – element de comunicacionsOrigen- (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 destíProtocols d’encaminament Vector Distància, Estat Enllaç (fonaments telemàtica)

50 Com funciona el router ? 60 20 bytes bytes max. 40 bytes4 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 fuente 32 destino Opciones Despues van los datos.(texto)...... 60 bytes max. 20 bytes 16 bits checksum 40 bytes

51 Models comercials Models i aplicacions Cisco 2612 Cisco 4000

52 Direccions d’internet: IPs o noms ?IPs, per facilitat DNS ens ho converteix a noms, i viceversa. Llavors, totes les adreces d’internet són una ip oculta.

53 ¿Por qué cambiar TCP/IP e Internet?La nueva versión: IPv6 ¿Por qué cambiar TCP/IP e Internet? Necesidad de un espacio de direcciones extenso. Soporte de nuevas aplicaciones. Comunicaciones más seguras: posibilidad de autenticar al emisor.

54 La nueva versión: IPv6 Características:Grandes similitudes conceptuales con IPv4; a pesar que cambia la mayor parte de los detalles del protocolo. IP v.6 revisa completamente el formato de los datagramas. Compatibilidad con IPv4: La transición no debería ser problemàtica.

55 La nueva versión: IPv6 Cambios introducidos: Direcciones más largas:Pasamos de 32 a 128 bits. Espacio de direcciones inagotable en un futuro previsible. Esto implicaría 2128 direcciones posibles. Aproximadamente trillones dir/m2. Una vez reglamentado jerárquicamente el espacio reducido sería de 1564 dir/m2 a 3-4 trillones dir/m2.

56 La nueva versión: IPv6 Estas direcciones más largas implican un cambio en la notación de las direcciones: Ahora decimal con puntos es impracticable. Utiliza notación hexadecimal con dos puntos. 68E6:8C64:FFFF:FFFF:0:1180:96A:FFA

57 La nueva versión: IPv6 Formato de cabecera flexible:Cambio de una cabecera de datagrama de formato fijo (IPv4) a una con un conjunto de cabeceras opcionales. Flexibilidad máxima. Se parte de una cabecera base de 40 bytes a la que se puede añadir una serie de cabeceras de extensión. Las opciones y algunos de los campos fijos de IPv4 se han cambiado por cabeceras de extensión en IPv6. Un datagrama IPv6 puede contener hasta 64Kbytes de datos.

58 La nueva versión: IPv6 Opciones mejoradas:Cómo IPv4, IPv6 permite que un datagrama incluya información de control opcional. IPv6 incluye nuevas opciones que proporcionan nuevas capacidades no disponibles en IPv4.

59 La nueva versión: IPv6 Se proponen 2 cabeceras de extensión adicionales para adaptarse a cualquier tipo de información no incluida en otras cabeceras de extensión. Estas dos cabeceras: Hop By Hop Extension Header y End To End Extension Header; permiten separar el conjunto de opciones que serán examinados salto a salto del que será interpretado en el destino.

60 La nueva versión: IPv6 Soporte para asignación de recursos:IPv6 reemplaza la especificación de tipo de servicio de IPv4, por un mecanismo que permite la preasignación de recursos de red. Aumento de la QoS (Calidad de Servicio).

61 La nueva versión: IPv6 Previsión para la extensión del protocolo:Pasamos de un protocolo rígido como IPv4, a un protocolo flexible que puede permitir características adicionales sin modificar el mismo.

62 La nueva versión: IPv6 Datagrama IPv6:

63 PROTOCOLOS TCP/IP COMPONENTES DEL GRUPO: David Fernández Carles OteroMª Cruz Redón Xavi Sánchez

64 BIBLIOGRAFIA http://members.es.tripod.de/janjo/janjo1.html TCP/IP Redes Globales de Información. Editorial Prentice Hall. Douglas E. Comer