Repaso: IP, ARP, ICMPSistemas Telematicos para Medios Audiovisuales

Departamento de Teora de la Senal y Comunicaciones ySistemas Telematicos y Computacion

(GSyC)

Universidad Rey Juan Carlos

Septiembre 2014

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 1

c2014 Grupo de Sistemas y Comunicaciones.Algunos derechos reservados.

Este trabajo se distribuye bajo la licenciaCreative Commons Attribution Share-Alike 3.0

disponible en http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/es

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 2

Contenidos

1 Datagramas IP

2 Direcciones IP

3 IP y ARP: Comunicacion entre maquinas vecinas

4 IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

5 Protocolo ICMP

6 IP e ICMP: traceroute

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 3

Datagramas IP

Contenidos

1 Datagramas IP

2 Direcciones IP

3 IP y ARP: Comunicacion entre maquinas vecinas

4 IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

5 Protocolo ICMP

6 IP e ICMP: traceroute

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 4

Datagramas IP

Encapsulacion

Un datagrama IP se encapsula dentro de la parte de datos dela trama del nivel de enlace.

Si el nivel de enlace es Ethernet, el datagrama IP viaja en laparte de datos de la trama Ethernet.

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GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 5

Datagramas IP

Formato del datagrama IP

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GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 6

Direcciones IP

Contenidos

1 Datagramas IP

2 Direcciones IP

3 IP y ARP: Comunicacion entre maquinas vecinas

4 IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

5 Protocolo ICMP

6 IP e ICMP: traceroute

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 7

Direcciones IP

Direcciones IP y mascaras de subred

Cada interfaz fsico conectado a una red IP tiene asignada unadireccion IP. Ejemplo: 212.128.4.4

La mascara de subred especifica que parte de la direccion IPdebe ser igual entre maquinas adyacentes (o vecinas).Ejemplo: 255.255.255.0

La parte de la direccion IP que se mantiene fija entremaquinas vecinas se llama identificador de red o identificadorde subred.

La parte de la direccion IP que puede variar entre maquinasvecinas se llama identificador de maquina.

De los 32 bits de la mascara:

estan a uno los bits del identificador de red o subredestan a cero los bits del identificador de maquina

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 8

Direcciones IP

Direcciones de red y de broadcast

Por cada identificador de red hay dos direcciones especialesque no pueden ser asignadas a maquinas:

Direccion de red: Con los bits del identificador de maquinatodos a cero. Identifica a toda la red. Se utiliza en las tablasde encaminamiento.Ejemplo: 212.128.4.0 (mascara: 255.255.255.0):

identificador de red: 212.128.4identificador de maquina: 0

Direccion de broadcast: Con los bits del identificador demaquina todos a uno. Identifica a todas las maquinas de lared. Se utiliza como direccion de destino para enviar undatagrama IP a todas las maquinas de una red.Ejemplo: 212.128.4.255 (mascara: 255.255.255.0):

identificador de red: 212.128.4identificador de maquina: 255

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 9

Direcciones IP

Ejemplo

Supongamos que la mascara en las tres redes de la figura es255.255.0.0:

100.0.0.1$ 100.0.0.2$ 100.0.0.3$

pc1$ pc2$ pc3$pcN$

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100.0.0.10$

100.1.0.10$

100.1.0.20$

100.2.0.20$

pcA$

pcB$

pcC$

pcZZ$

Direccin(de(subred(100.1.0.0(Direccin(de(broadcast(100.1.255.255(

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Direccin(de(subred(100.2.0.0(Direccin(de(broadcast(100.2.255.255(

100.2.0.1$ 100.2.0.2$ 100.2.0.3$ 100.2.255.254$

100.1.0.1$

100.1.0.2$

100.1.0.3$

100.1.255.254$

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$

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 10

Direcciones IP

Prefijos de red o subred

Muchas veces se escribe la mascara de subred como un prefijodetras de una direccion de red, que indica el numero de bitsque estan a 1 en la mascara. Ejemplo: /24

Ejemplos:

Subred 193.147.1.0/24:

direccion de red: 193.147.1.0direccion de broadcast: 193.147.1.255

Subred 12.0.0.0/16:

direccion de red: 12.0.0.0direccion de broadcast: 12.0.255.255

Subred 193.147.71.0/25:

direccion de red: 193.147.71.0direccion de broadcast: 193.147.71.127

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 11

Direcciones IP

Tablas de Encaminamiento IP

Las tablas de encaminamiento tienen el siguiente aspecto (ejemplotomado de una maquina Linux):

% route

Kernel IP routing table

Destination Gateway Genmask Iface

193.147.71.0 0.0.0.0 255.255.255.0 eth0

212.128.4.0 0.0.0.0 255.255.255.0 eth1

145.154.12.0 193.147.71.2 255.255.255.0 eth0

145.154.12.14 212.128.4.2 255.255.255.255 eth1

0.0.0.0 193.147.71.1 0.0.0.0 eth0

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 12

IP y ARP: Comunicacion entre maquinas vecinas

Contenidos

1 Datagramas IP

2 Direcciones IP

3 IP y ARP: Comunicacion entre maquinas vecinas

4 IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

5 Protocolo ICMP

6 IP e ICMP: traceroute

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 13

IP y ARP: Comunicacion entre maquinas vecinas

Envo de pc1 a pc4

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IP y ARP: Comunicacion entre maquinas vecinas

Envo de pc1 a pc4

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GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 15

IP y ARP: Comunicacion entre maquinas vecinas

Envo de pc1 a pc4

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IP y ARP: Comunicacion entre maquinas vecinas

Envo de pc1 a pc4

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IP y ARP: Comunicacion entre maquinas vecinas

Envo de pc1 a pc4

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IP y ARP: Comunicacion entre maquinas vecinas

Envo de pc4 a pc1

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GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 19

IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

Contenidos

1 Datagramas IP

2 Direcciones IP

3 IP y ARP: Comunicacion entre maquinas vecinas

4 IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

5 Protocolo ICMP

6 IP e ICMP: traceroute

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 20

IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

Envo de pc1 a pc5

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GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 21

IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

Envo de pc1 a pc5

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IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

Envo de pc1 a pc5

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IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

Envo de pc1 a pc5

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IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

Envo de pc1 a pc5

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7BC

IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

Envo de pc1 a pc5

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IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

Envo de pc1 a pc5

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IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

Envo de pc1 a pc5

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IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

Envo de pc1 a pc5

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IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

Envo de pc1 a pc5

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IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

Envo de pc5 a pc1

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IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

Envo de pc5 a pc1

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Protocolo ICMP

Contenidos

1 Datagramas IP

2 Direcciones IP

3 IP y ARP: Comunicacion entre maquinas vecinas

4 IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

5 Protocolo ICMP

6 IP e ICMP: traceroute

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 33

Protocolo ICMP

ICMP (Internet Control Message Protocol)

Este protocolo se utiliza para comunicar condiciones de errorentre maquinas y para realizar algunas funciones dediagnostico.

Los mensajes ICMP se transmiten encapsulados dentro dedatagramas IP.

Formato de los mensajes ICMP:

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6789:$

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Protocolo ICMP

Mensajes ICMP

Algunos mensajes ICMP:

tipo codigo descripcion

0 0 respuesta de eco

3 0 destino inalcanzable: red inalcanzable

3 1 destino inalcanzable: maquina inalcanzable

3 3 destino inalcanzable: puerto inalcanzable

8 0 solicitud de eco

11 0 tiempo excedido: TTL = 0

12 1 cabecera IP incorrecta: falta una opcion

13 0 solicitud de marca de tiempo

14 0 respuesta de marca de tiempo

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 35

IP e ICMP: traceroute

Contenidos

1 Datagramas IP

2 Direcciones IP

3 IP y ARP: Comunicacion entre maquinas vecinas

4 IP y ARP: Comunicacion entre maquinas NO vecinas

5 Protocolo ICMP

6 IP e ICMP: traceroute

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 36

IP e ICMP: traceroute

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11.0.0.1

12.0.0.1

13.0.0.1

12.0.0.2 14.0.0.2

13.0.0.3 15.0.0.3

15.0.0.4

14.0.0.4

16.0.0.4 %/#

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IP e ICMP: traceroute

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20 r1 reenva el ICMP hacia pc1, tras disminuir en una unidad el TTL. pc1 muestra la direccion IP origen delICMP recibido (pc2) y termina al ser el destino.

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 56

IP e ICMP: traceroute

Resumen del funcionamiento de traceroute

La maquina origen enviara 3 datagramas IP al destino con TTL=1, cuando recibarespuesta (o pasado un determinado tiempo, 5 segundos) enviara nuevamente 3datagramas IP al destino con TTL=2, y as sucesivamente.

Cada router intermedio disminuye en una unidad el valor del campo TTL. Si TTLllega a cero, el router intermedio debera enviar un mensaje ICMP encapsulado en undatagrama IP que indique que el TTL se ha excedido y que se ha descartado eldatagrama inicial.

Si existe ruta para hacer llegar el mensaje ICMP a la maquina que inicio eltraceroute, la maquina origen podra imprimir la direccion IP del nodo intermedio.Si no existe ruta para hacer llegar el mensaje ICMP desde el nodo intermedio a lamaquina que inicio el traceroute, el mensaje ICMP se descartara y no llegara a lamaquina origen. En este caso la maquina origen no podra imprimir la direccion IP delnodo intermedio e imprimira un *.En cualquiera de los dos casos anteriores, se continuara el envo de datagramas IPincrementando en una unidad el valor del campo TTL.

Cuando los datagramas IP lleguen al destino final, la maquina destinoenviara mensajes ICMP indicando puerto inexistente y el origen al recibirlosterminara la ejecucion de traceroute.

GSyC - 2014 Repaso: IP, ARP, ICMP 57

Datagramas IPDirecciones IPIP y ARP: Comunicacin entre mquinas vecinasIP y ARP: Comunicacin entre mquinas NO vecinasProtocolo ICMPIP e ICMP: traceroute