2. Protocolo IP - JulTob/Communication GitHub Wiki

🕷 Protocolo IP Red

  • No orientado a conexión (a dirección).
  • Basado en datagramas.
  • No fiable.

Datagrama IP 📦

Se empaqueta en el nivel de enlace.
En Ethernet viaja en el campo de Datos.

Captura de pantalla 2025-02-12 a las 15 45 21

Versión 4 bits

  • Actual: $\color{lime}IPv4$
  • Próxima: $\color{lime}IPv6$

Longitud Cabecera 4 bits

Normalmente 5 (x32bits), 20 bytes sin opciones

Tipo de Servicio 8 bits

Etiqueta

  • Minimizar Retardo
  • Maximizar Rendimiento
  • Maximizar Fiabilidad Ignorar 😆

Longitud total datagrama 16 bits

Tamaño del Datagrama (Bytes)

  • Máximo: 65535 Bytes Si es >1500 es necesario fragmentar.
Captura de pantalla 2025-02-12 a las 15 50 37

Campos de Administración de fragmentación:

Identificador del datagrama 16 bits

  • Número diferente para cada Datagrama que genera una máquina.
  • Cíclico, a incremento de 1

🚩 Flag Don’t Fragment 1 bit

  • 🏳 A 0: Puede Fragmentarse.
  • 🏴 A 1: No fragmentar el Datagrama. Si no cabe en la trama se descartará y envía un mensaje ICMP de error al origen.

🚩 Flag More Fragments 1 bit

  • 🏳 A 0: No está fragmentado o es el último(mirar offset).
  • 🏴 A 1: Es un fragmento y quedan fragmentos posteriores.

Offset de fragmentación 13 bits

Posición de los datos del fragmento respecto al total

TTL 4 bits

Time To Live.
Número de routers que puede atravesar. Por cada uno que pasa se resta 1.
Empieza (normalmente) en 64.
Si llega a 0 se descarta el datagrama, y se envía un mensaje ICMP de error.

Protocolo 4 bit

Protocolo de los datos del Datagrama.

  • 0x01 ICMP
  • 0x06 TCP
  • 0x11 UDP

Checksum 8 bit

Detecta Erratas (software) y Errores (hardware)

Dirección de Origen 32 bit

La máquina que genera el datagrama.

Dirección de Destino 32 bit

La máquina a la que va intencionado el datagrama.

Opciones X bit

Direcciones IP

32 bits, 4 bytes

$$\color{#0FF}255.255.255.255$$

Cada Interfaz física es asignada una dirección

  • Identificador de Red

  • Identificador de Máquina

  • Máscara

$$\color{#55F} 11111111.11111111.11111111.{\color{#0FF}00000000}$$
  • En decimal
$$\color{#55F} 255.255.255{\color{#0FF}.0}$$
  • En prefijo
$$\color{#55F} /24$$

Direcciones reservadas:

Dirección de Red

La parte de la dirección dentro del identificador de Red.
Obtener Id.Red .& IP.Terminal

  • id. de Máquina a cero
$$\color{#55F} 212.128.1.{\color{#0FF}0}$$

Dirección de Broadcast

Para comunicarse con todas las máquinas de la red.

  • id. de Máquina a unos
$$\color{#55F} 212.128.1.255$$

Interconexión de redes

Router IP

  • Dispositivo conectado a dos redes IP.
  • Configuración de Routing

    • No conectado: Si los mensajes IP no son para la ella los descarta.
    • Conectado: Los trata de encaminar.

Clases

Identificadores de Red de Longitud fija.

  • A/8:
    • 0xxxxxxx. 00000000. 00000000. 00000000
  • B/16:
    • 10xxxxxx. xxxxxxxx. 00000000. 00000000
  • C/24:
    • 110xxxxx. xxxxxxxx. xxxxxxxx. 00000000
Captura de pantalla 2025-02-12 a las 16 42 16

Classless Inter-Domain Routing CIDR

  • 32 bits - prfix: 2ans = nº de máquinas posibles.
  • Se puede subdividir en subredes:
    • Id. Maquina = Id. Subred | Nuevo Id. Maquina

Tabla de encaminamiento

Todas las máquinas tienen tabla de encaminamiento aunque no esté activado el routing. Al enviar un datagrama consulta su tabla. A cada entrada le corresponde un Gateway. Un encaminador.

  • Máquina>Red>Por Defecto Si no hay Gateway, se descarta (ICMP de error)
Destination	Gateway		Genmask		Iface
193.147.71.0	*		255.255.255.0	eth0

Congestión

  • Si un paquete no cabe en el buffer del router se descarta.
  • IP es no fiable.
  • IP no toma medidas de control de congestión.
  • Esto se corrige en niveles superiores (TCP)

Procesado de un Paquete IP

Envío

  • Se consulta la tabla de encaminamiento.
    • De más específica a más general.
  • Según el Gateway:
    • 0.0.0.0 (*) :
      • Máquina vecina.
      • Enviar el Paquete a través de una Trama Ethernet.
      • Si no se conoce la dirección Ethernet (no está en Caché)
        • Se envía una solicitud ARP.
    • Otro :
      • Máquina distante.
      • Si se conoce enviar el Paquete a través de una Trama Ethernet al Gateway. Solicitud ARP si es necesario.
      • Si no se conoce la dirección IP y no tiene Gateway, lo descarta.

Recepción

  • Si Ethernet lo pasa a IP (dirección o Broadcast).
  • Si es suyo lo recibe. Si no, lo pasa.

IP Aliasing

  • Asignar más de una dirección IP a una interfaz de red.
  • Permite tener máquinas de distintas subredes IP en LANs diferentes, comunicadas a través de un router.
  • Una o varias interfaces del router sirven de Gateway para las máquinas de las distintas subredes, conectadas al mismo nivel de enlace. No necesita de un Switch.
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