IV. Protocolos de Enrutamiento

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO Ingeniera de Sistemas VII Ciclo.

PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO NAT Y PAT - INTRODUCCIN AL

NIVEL TRANSPORTE.

CRUZ CRUZ, Edinson Junior;

LEN QUIROZ Max Samir Gabriel;

SUAREZ PEREZ Luis Andr

Tema IV [PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO NAT Y PAT - INTRODUCCIN AL NIVEL TRANSPORTE.]

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I n g e n i e r a d e S i s t e m a s V I I C i c l o .

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DEDICATORIA

El presente informe se la dedico

a mi familia que a sus consejos y palabras de aliento

crec como persona. Gracias por ayudarme a cumplir

mis objetivos como persona y estudiante.

Junior

A mis padres por su amor,

ayuda y apoyo en todo momento.

Gracias por esta hermosa herencia.

Samir

A Dios Todopoderoso por darme

las fuerzas para seguir

adelante a pesar de las adversidades.

Luis


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Nota: en la forma virtual de este documento, hacer click en los ttulos para dirigirse a la seccin seleccionada.

ndice General

CAPITULO 1 .............................................................................................................................. 1

I. Protocolos de Enrutamiento ......................................................................................... 2

1) Definicin .............................................................................................................. 2

2) Componentes ........................................................................................................ 2

3) Enrutamiento Dinmico vs Enrutamiento Esttico ................................................. 3

4) Funcionamiento de los protocolos de enrutamiento ............................................. 7

II. Clasificacin de los Protocolos de Enrutamiento ........................................................... 8

1) Protocolos de Gateway Interior ............................................................................. 8

2) Protocolos de Gateway Exterior ......................................................................... 16

III. Otros .......................................................................................................................... 19

1) Mtrica ............................................................................................................... 19

2) Convergencia ...................................................................................................... 20

3) Distancia administrativa ...................................................................................... 21

4) Balance de carga ................................................................................................. 22

5) Con clase y sin clase ............................................................................................ 22

CAPITULO 2 ............................................................................................................................ 23

I. NAT Y PAT................................................................................................................... 24

1) Definicin ............................................................................................................. 24

2) Tipos .................................................................................................................... 25

3) Ventajas y Desventajas de NAT ............................................................................. 30

CAPITULO 3 ............................................................................................................................ 32

I. Introduccin al Nivel Transporte ................................................................................. 33

1) Definicin .............................................................................................................. 33

2) Servicios ................................................................................................................ 33

3) Clasificacin ........................................................................................................... 36

4) Diferencia entre nivel transporte y nivel enlace ..................................................... 38

5) Protocolos ............................................................................................................. 40

Conclusiones .......................................................................................................................... 42

Bibliografa ............................................................................................................................. 44


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ndice de Ilustraciones

Ilustracin 1. Enrutamiento Dinmico ....................................................................................... 3

Ilustracin 2. Enrutamiento Esttico.......................................................................................... 4

Ilustracin 3. Clasificacin de protocolos de enrutamiento........................................................ 8

Ilustracin 4 Comparacin entre protocolos de enrutamiento IGP y EGP ................................... 9

Ilustracin 5. RIP ..................................................................................................................... 12

Ilustracin 6. RIP ..................................................................................................................... 12

Ilustracin 7. Conexin en OSPF .............................................................................................. 16

Ilustracin 8. BGP .................................................................................................................... 18

Ilustracin 9. Funcionamiento del NAT .................................................................................... 24

Ilustracin 10. NAT Esttico..................................................................................................... 26

Ilustracin 11. NAPT / PAT ...................................................................................................... 27

Ilustracin 12. NAT Dinmico .................................................................................................. 28


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ndice de Tablas

Tabla 1. Ventajas y Desventajas del Enrutamiento Esttico....................................................... 5

Tabla 2. Ventajas y Desventajas del Enrutamiento Dinmico ..................................................... 6

Tabla 3. Mtrica en la tabla de enrutamiento ......................................................................... 20

Tabla 4. Distancias Administrativas ......................................................................................... 21

Tabla 5. Comparacin NAT y PAT............................................................................................. 29


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INTRODUCCIO N

La presente investigacin trata de explicar el tema relacionado con Protocolos

de enrutamiento, NAT Y PAT, Introduccin al nivel transporte, los cuales

involucran diversos elementos, los cuales se irn desarrollando de una forma

un tanto detallada para la comprensin del lector y as de esta manera

alimentar los conocimientos que se puedan tener sobre el tema referido. En

primera instancia se desarrollar la definicin de protocolos de enrutamiento,

componentes, veremos tambin la parte de Enrutamiento Dinmico vs

Enrutamiento Esttico, Funcionamiento de los protocolos de enrutamiento,

Clasificacin de los Protocolos de Enrutamiento y dentro de ello veremos los

Protocolos de Gateway Interior, el Vector Distancia en donde encontraremos el

RIP (Router Information Protocol) incluido sus ventajas y desventajas, el

Estado de Enlace (link - state) en donde encontraremos el OSPF (Open

Shortest Path First), los Protocolos de Gateway Exterior y otros temas

relacionados con protocolos de enrutamiento, luego de ello comenzaremos con

el tema de NAT y PAT en el cual veremos el concepto, tipos , comparacin

entre NAT y PAT, ventajas y desventajas, al finalizar dicho tema

comenzaremos con el tema de Nivel Transporte en el cual veremos su

concepto, los servicios del nivel de transporte, la clasificacin de protocolos, las

diferencias entre el nivel transporte y nivel de enlace y los protocolos de

transporte de internet definiendo de una forma breve sin entrar tanto en detalle

UDP y TCP, al culminar ello veremos las conclusiones.

En la parte de definicin de protocolos de enrutamiento veremos que un

protocolo de enrutamiento es un conjunto de reglas utilizadas por un router

utilizando los mejores caminos para intercambiar informacin con otras redes.

En lo relacionado a componentes veremos la estructura de datos, tambin que

usan algoritmos para facilitar informacin de enrutamiento y para determinar el

mejor camino y los mensajes de protocolo para descubrir routers vecinos,

intercambiar informacin de enrutamiento y otras tareas.


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En la parte de Enrutamiento Dinmico vs Enrutamiento Esttico veremos que

un protocolo de enrutamiento dinmico se usa para facilitar el intercambio de

informacin de enrutamiento entre los routers y que tiene mltiples ventajas en

comparacin con el enrutamiento esttico. Sin embargo, el enrutamiento

esttico an se usa en las redes de la actualidad.

En el funcionamiento de los protocolos de enrutamiento veremos que El router

enva y recibe mensajes de enrutamiento en sus interfaces.

En la clasificacin de los Protocolos de Enrutamiento veremos los protocolos

de Gateway Interior se usan para el enrutamiento dentro de un dominio de

enrutamiento, aquellas redes bajo el control de una nica organizacin,

tambin veremos los protocolos de Gateway Exterior los cuales estn

diseados para su uso entre diferentes sistemas autnomos que estn

controlados por distintas administraciones.

En lo que a NAT y PAT concierne veremos que esta diseada para almacenar

direcciones IP y permitir que las redes utilicen direcciones IP privadas

(direcciones locales) en las redes internas.

En los tipos de NAT tenemos NAT dinmico, NAT esttico y enmascaramiento.

Podemos ver que un NAT se usa para permitir utilizar direcciones privadas y

aun as proveer conectividad con el resto de internet y que una PAT Se usa

para compartir a varias mquinas de la intranet una sola direccin IP en

Internet.

En ventajas y desventajas veremos una pequea lista de ellos.

Al desarrollar el tema de Nivel Transporte veremos que tiene como objetivo

principal garantizar una comunicacin fiable y eficiente entre dos

computadoras, con independencia de los medios empleados para su

interconexin.

En servicios del nivel de transporte veremos la Entrega extremo a extremo para

asegurarse de que el mensaje llegue intacto, Direccionamiento el cual se

asegura de la entrega del mensaje a la aplicacin adecuada, Entrega fiable el

cual tiene cuatro aspectos: control de errores, control de secuencia, control de


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prdidas y control de duplicacin, Control de flujo el cual se realiza de extremo

a extremo, en vez de enlace a enlace, Multiplexacin las cual sirve para

mejorar la eficiencia de la transmisin y en donde encontramos la

Multiplexacin hacia arriba y Multiplexacin hacia abajo.

Luego en la clasificacin de protocolos veremos que existen tres tipos de

servicio de red lo cuales son el tipo A: Sin errores, ni N-Reset., el tipo B: Sin

errores, con N-Reset., el tipo C: Errores, cambios de orden, N-Reset., y que

Tambin se ha establecido una clasificacin de los protocolos de transporte

para evitar servicios redundantes, se define cinco tipos de clases: TP0: Clase

simple, TP1: Clase con recuperacin bsica de errores, TP2: Clase con

multiplexacin, TP3: Clase con multiplexacin y recuperacin de errores, TP4:

Clase con deteccin y recuperacin de errores.

En las diferencias entre el nivel transporte y nivel de enlace veremos una lista

de ellos.

Finalmente en el tema de protocolos de transporte de internet veremos el UDP

el cual nos dice que permite el envo de datagramas a travs de la red sin que

se haya establecido previamente una conexin, ya que el propio datagrama

incorpora suficiente informacin de direccionamiento en su cabecera y el TCP

el cual nos dice que garantiza que los datos sern entregados en su destino sin

errores y en el mismo orden en que se transmitieron.


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CAPITULO 1


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I. Protocolos de Enrutamiento

1. Definicin:

Los protocolos de enrutamiento son el conjunto de reglas utilizadas por un

router cuando se comunica con otros router con el fin de compartir

informacin de enrutamiento, completar y actualizar la tabla de

enrutamiento con los mejores caminos para intercambiar informacin con

otras redes. 1

El propsito de un protocolo de enrutamiento incluye:

Descubrir redes lejanas con las que intercambiar informacin.

Mantener la informacin de enrutamiento actualizada de manera

fiable.

Elegir el mejor camino posible en cada momento hacia las redes de

destino.

Encontrar nuevas rutas para sustituir a aquellas que dejen de estar

disponibles en los trminos necesarios.2

2. Componentes:

a) Estructuras de datos: algunos protocolos de enrutamiento usan tablas

y/o bases de datos para sus operaciones. Esta informacin se guarda en

la RAM.

b) Algoritmo: un algoritmo es una lista limitada de pasos que se usan para

llevar a cabo una tarea. Los protocolos de enrutamiento usan algoritmos

para facilitar informacin de enrutamiento y para determinar el mejor

camino.

1http://www.systemconsultores.com/data/carpetas/2/CCNA2_Capitulo%203%20Introduccion%20a%20los%20protocolos%20de%20enrutamiento%20dinamico.pdf (CCNA2_Capitulo 3 Introduccin a los protocolos de enrutamiento dinmico - El propsito de los protocolos de enrutamiento dinmico pgina 4); http://ccgrupo6.webcindario.com/expo10.pdf - Introduccin; http://www.ieslosviveros.es/alumnos/asig8/carpeta812/PROTOCOLOS_DE_ENRUTAMIENTO.pdf (Protocolos_De_Enrutamiento pgina 1). 2 http://ccgrupo6.webcindario.com/expo10.pdf - Introduccin.


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c) Mensajes de protocolo: los protocolos de enrutamiento usan varios tipos

de mensajes para descubrir routers vecinos, intercambiar informacin de

enrutamiento y otras tareas para aprender y conservar informacin

precisa sobre la red3

3. Enrutamiento Dinmico vs Enrutamiento Esttico:

a) Enrutamiento dinmico.

Se usan para facilitar el intercambio de informacin de enrutamiento

entre los routers. Estos protocolos permiten a los routers compartir

informacin en forma dinmica sobre redes remotas y agregar esta

informacin automticamente en sus propias tablas de enrutamiento.

Uno de los principales beneficios de usar un protocolo de enrutamiento

dinmico es que los routers intercambian informacin de enrutamiento

cuando se produce un cambio de topologa. Este intercambio permite a

los routers obtener automticamente informacin sobre nuevas redes y

tambin encontrar rutas alternativas cuando se produce una falla de

enlace en la red actual.4

3http://www.systemconsultores.com/data/carpetas/2/CCNA2_Capitulo%203%20Introduccion%20a%20los% 20protocolos%20de%20enrutamiento%20dinamico.pdf (CCNA2_Capitulo 3 Introduccin a los protocolos de enrutamiento dinmico - El propsito de los protocolos de enrutamiento dinmico pgina 4). 4 (CCNA2_Capitulo 3 Introduccin a los protocolos de enrutamiento dinmico La funcin de los protocolos de enrutamiento dinmico pgina 4).

Ilustracin 1. Enrutamiento Dinmico


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b) Enrutamiento esttico.

El enrutamiento dinmico ciertamente tiene mltiples ventajas en

comparacin con el enrutamiento esttico. Sin embargo, el enrutamiento

esttico an se usa en las redes de la actualidad. De hecho, las redes

generalmente usan una combinacin de enrutamiento esttico y

dinmico.

El enrutamiento esttico tiene varios usos principales, entre ellos:

Facilita el mantenimiento de la tabla de enrutamiento en redes ms

pequeas en las cuales no est previsto que crezcan

significativamente.

Enrutamiento desde y hacia redes de conexin nica.

Uso de una nica ruta predeterminada que se usa para representar

una ruta hacia cualquier red que no tiene una coincidencia ms

especfica con otra ruta en la tabla de enrutamiento5

5http://www.systemconsultores.com/data/carpetas/2/CCNA2_Capitulo%203%20Introduccion%20a%20los%20protocolos%20de%20enrutamiento%20dinamico.pdf (CCNA2_Capitulo 3 Introduccin a los protocolos de enrutamiento dinmico - El propsito de los protocolos de enrutamiento dinmico pgina 5).

Ilustracin 2. Enrutamiento Esttico


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Es posible que se crea que el enrutamiento esttico es slo un mtodo

antiguo de enrutamiento y que el enrutamiento dinmico es el nico mtodo

usado en la actualidad. Esto no es as, adems, se destaca que escribir una

ruta esttica en un router no es ms que especificar una ruta y un destino en

la tabla de enrutamiento, y que los protocolos de enrutamiento hacen lo

mismo, slo que de manera automtica. Slo hay dos maneras de completar

una tabla de enrutamiento: manualmente (el administrador agrega rutas

estticas) y automticamente (por medio de protocolos de enrutamiento

dinmico).6

6 http://www.uv.mx/personal/ocruz/files/2014/01/Enrutamiento-estatico.pdf (Enrutamiento-esttico pgina 5)

Tabla 1. Ventajas y Desventajas del Enrutamiento Esttico


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Tabla 2. Ventajas y Desventajas del Enrutamiento Dinmico


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4. Funcionamiento de los protocolos de enrutamiento:

Si hablamos de funcionamiento de los protocolos de enrutamiento,

podemos decir que todos tienen la misma funcin, el mismo fin; obtener

informacin sobre redes remotas y adaptarse rpidamente cuando ocurre

un cambio en la topologa. Para cumplir con su funcin, los protocolos se

recurren a algoritmos; y la efectividad depende del tipo de algoritmo que se

use.

Las operaciones de un protocolo de enrutamiento varan segn el tipo de

protocolo de enrutamiento y el protocolo de enrutamiento en s. En general

las operaciones de un protocolo de enrutamiento pueden describirse de la

siguiente manera:

El router enva y recibe mensajes de enrutamiento en sus interfaces.

El router comparte mensajes de enrutamiento e informacin de

enrutamiento con otros routers que estn usando el mismo protocolo de

enrutamiento.

Los routers intercambian informacin de enrutamiento para aprender

sobre redes remotas.

Cuando un router detecta un cambio de topologa, el protocolo de

enrutamiento puede anunciar este cambio a otros routers.7

7 http://ccgrupo6.webcindario.com/expo10.pdf - Operacin del Protocolo.


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II. Clasificacio n de los Protocolos de Enrutamiento

1. Protocolos de Gateway Interior:

Los IGP se usan para el enrutamiento dentro de un dominio de

enrutamiento, aquellas redes bajo el control de una nica organizacin. Un

sistema autnomo est comnmente compuesto por muchas redes

individuales que pertenecen a empresas, escuelas y otras instituciones. Un

IGP se usa para enrutar dentro de un sistema autnomo, y tambin se usa

para enrutar dentro de las propias redes individuales.8

8http://www.systemconsultores.com/data/carpetas/2/CCNA2_Capitulo%203%20Introduccion%20a%20los%20protocolos%20de%20enrutamiento%20dinamico.pdf (CCNA2_Capitulo 3 Introduccin a los protocolos de enrutamiento dinmico Caractersticas de los protocolos de enrutamiento IGP y EGP pgina 8).

Ilustracin 3. Clasificacin de protocolos de enrutamiento


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a) Vector Distancia.

Conocido tambin como algoritmo de Bellman-Ford. Opera haciendo que

cada enrutador mantenga una tabla de enrutamiento indizada por, y

conteniendo un registro de cada enrutador de la subred. Esta entrada

comprende dos partes: la lnea preferida de salida hacia ese destino

(direccin) y una estimacin del tiempo o distancia a ese destino. La

distancia se define en trminos de una mtrica como el conteo de saltos

y la direccin es simplemente el router del siguiente salto o la interfaz de

salida.

La mtrica usada podra ser la cantidad de escalas, el retardo de tiempo

en milisegundos, el nmero total de paquetes encolados por la

Ilustracin 4 Comparacin entre protocolos de enrutamiento IGP y EGP


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trayectoria, o algo parecido. Se supone que cada enrutador conoce la

distancia a cada uno de sus vecinos. Si la mtrica es de escalas, la

distancia simplemente es una escala. Si la mtrica es la longitud de la

cola, el enrutador simplemente examina cada cola. 9

Algunos protocolos vector distancia envan en forma peridica tablas de

enrutamiento completas a todos los vecinos conectados. En las redes

extensas, estas actualizaciones de enrutamiento pueden llegar a ser

enormes y provocar un trfico importante en los enlaces.

Los protocolos vector distancia utilizan routers como letreros a lo largo

de la ruta hacia el destino final. La nica informacin que conoce el

router sobre una red remota es la distancia o mtrica para llegar a esa

red y qu ruta o interfaz usar para alcanzarla. Los protocolos de

enrutamiento vector distancia no tienen un mapa en s de la topologa de

la red. El router solamente conoce la informacin de enrutamiento que

recibi de sus vecinos.

Los protocolos vector distancia funcionan mejor en situaciones donde: 10

La red es simple y plana y no requiere de un diseo jerrquico

especial,

Los administradores no tienen suficientes conocimientos como para

configurar protocolos de link-state y resolver problemas en ellos,

Se estn implementando tipos de redes especficos, como las redes

hub-and-spoke y

Los peores tiempos de convergencia en una red no son motivo de

preocupacin.

9 Protocolos de Enrutamiento Capitulo 1, Enrutamiento Vector Distancia (pgina 6). 10http://www.systemconsultores.com/data/carpetas/2/CCNA2_Capitulo%203%20Introduccion%20a%20los%20protocolos%20de%20enrutamiento%20dinamico.pdf (CCNA2_Capitulo 3 Introduccin a los protocolos de enrutamiento dinmico Funcionamiento del protocolo de enrutamiento vector distancia pgina 10).


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1. RIP (Router Information Protocol).

Es un protocolo importante por ser uno de los primeros en

implementarse y servir de base para la evolucin de los protocolos

de enrutamiento dinmico. Entre sus caractersticas bsicas habra

que destacar las siguientes:

o Es un protocolo de enrutamiento vector distancia.

o Utiliza el conteo de saltos como su nica mtrica o coste para la

seleccin de rutas.

o Las rutas publicadas con conteo de saltos mayores que 15 son

inalcanzables.

o Se transmiten mensajes cada 30 segundos.

o Sus mensajes se encapsulan en un segmento UDP con

direcciones de puerto 520 tanto en origen como en destino.

o Tiene asignada una distancia administrativa de 120.11

Ventajas: es ms fcil de configurar. Es un protocolo abierto (admite

derivadas aunque no necesariamente compatibles). Es soportado

por la mayora de los fabricantes.

Desventajas: Su principal desventaja consiste en que para

determinar la mejor mtrica, nicamente toma en cuenta el nmero

de saltos, descartando otros criterios (Ancho de Banda, congestin,

carga, retardo, fiabilidad, etc.).12

11 http://ccgrupo6.webcindario.com/expo10.pdf - RIP-Definicin. 12 http://ccgrupo6.webcindario.com/expo10.pdf - RIP-Ventajas e Inconvenientes.


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b) Estado de Enlace (link - state).

A diferencia de la operacin del protocolo de enrutamiento vector

distancia, un router configurado con un protocolo de enrutamiento de

link-state puede crear una "vista completa" o topologa de la red al unir

informacin proveniente de todos los dems routers. Los protocolos de

enrutamiento de link-state no usan actualizaciones peridicas. Luego de

que la red ha convergido, la actualizacin del link-state slo se enva

cuando se produce un cambio en la topologa.13

El concepto de este protocolo es sencillo y puede describirse en 5

partes. Cada enrutador debe:

1. Descubrir a sus vecinos y conocer sus direcciones de red.

Al ponerse en operacin un enrutador, su primera tarea es

averiguar quines son sus vecinos; esto se logra enviando un

paquete especial de HOLA (HELLO) por cada lnea punto a

13http://www.systemconsultores.com/data/carpetas/2/CCNA2_Capitulo%203%20Introduccion%20a%20los%20protocolos%20de%20enrutamiento%20dinamico.pdf (CCNA2_Capitulo 3 Introduccin a los protocolos de enrutamiento dinmico Funcionamiento del protocolo de link - state pgina 11).

Ilustracin 5. RIP


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punto. Se espera que el enrutador del otro extremo enve de

regreso su direccin nica.

2. Medicin del Costo de la lnea.

El algoritmo de enrutamiento por estado de enlace requiere que

cada enrutador sepa, o por lo menos tenga una idea razonable

del estado de cada uno de sus vecinos. La manera ms directa

de determinar este retardo es enviar un paquete especial ECO

(ECHO) a travs de la lnea, el cual debe enviar de regreso

inmediatamente el otro lado. Si mide el tiempo de ida y vuelta y

lo divide entre dos, el enrutador transmisor puede tener una idea

razonable del retardo. Para obtener mejores resultados an la

prueba puede llevarse a cabo varias veces y usarse el promedio.

3. Construccin de los paquetes de Estado de Enlace.

Una vez que se ha recabado la informacin necesaria para el

intercambio, el siguiente paso es que cada enrutador construya

un paquete con todos los datos. Este paquete comienza con la

identidad del transmisor, seguida de un nmero de secuencia y

una lista de vecinos. Para cada vecino, se coloca el retardo a

ese vecino.

4. Distribucin de los paquetes de Estado de Enlace.

Se hace uso del algoritmo esttico: Inundacin.

5. Clculo de nuevas rutas.

Una vez que un enrutador ha acumulado un grupo completo de

paquetes, puede construir el grafo de la subred completa porque

todos los enlaces estn representados. De hecho, cada enlace

se representa dos veces, para cada direccin.

Los dos valores pueden promediarse o usarse por separado.

Ahora puede ejecutarse localmente el algoritmo de la Trayectoria

Ms Corta posible a todos los destinos. Los resultados de este


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Pgina 14

algoritmo pueden instalarse en las tablas de enrutamiento, y

reiniciarse la operacin normal.14

1. OSPF (Open Shortest Path First).

Se cre con la idea de mejorar el RIP, ya que este ltimo, si bien es

cierto trabajaba muy bien en pequeos sistemas, cuando los SA

crecieron empezaba a mostrar dficit, debido a esto se pens en un

nuevo protocolo y se tomaron los puntos siguientes como referencia

para mejorar a su predecesor :

o El algoritmo tena que publicarse como literatura abierta, de ah

O (de Open) en OSPF.

o El nuevo protocolo tena que reconocer una variedad de mtricas

de distancia, incluidas distancia fsicas, retardo y otras.

o Tena que ser un algoritmo dinmico, uno que se adaptara a los

cambios de topologa rpida y automticamente.

o El nuevo protocolo tena que ser capaz de enrutar el trfico de

tiempo real de una manera y otros tipos de trfico de otra

manera.

o Tena que efectuar equilibrio de cargas, dividiendo la carga entre

varias lneas. La mayora de los protocolos previos enviaban

todos los paquetes a travs de la mejor ruta.

o Se requera un mecanismo para manejar los enrutadores que se

conectaban a Internet a travs de un tnel. Los protocolos

previos no manejaban bien esta cuestin.

Reconoce 3 tipos de conexiones y redes:

Lneas punto a punto entre dos enrutadores (exactamente).

14 Protocolos de Enrutamiento Capitulo 1, Enrutamiento Vector Distancia (pgina 612).


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Redes multi-acceso15 con difusin (por ejemplo, la mayora de

las LAN).

Redes multi-acceso sin difusin (por ejemplo, la mayora de

las WAN de conmutacin de paquetes). 16

OSPF distingue cuatro clases de enrutadores:

Enrutadores internos que estn totalmente dentro de un rea.

Enrutadores de lmite de rea que conectan dos o ms reas.

Enrutadores de la red dorsal (Backbone) que estn en la red

dorsal.

Enrutadores fronterizos de sistemas autnomos17 que se

comunican con los enrutadores de otros sistemas autnomos.

En conclusin, el OSPF funciona intercambiando informacin entre

enrutadores adyacentes, que no es lo mismo que entre enrutadores

vecinos. En particular es ineficiente hacer que todos los enrutadores

de una LAN hablen con todos los enrutadores de otra LAN. Para

evitar esta situacin, se elige un enrutador como enrutador

designado, el cual se dice que es adyacente a todos los dems

enrutadores, e intercambia informacin con ellos. Los enrutadores

que no son vecinos no se intercambian informacin entre ellos, se

mantienen actualizados designando un enrutador de respaldo para

facilitar la transicin en el caso que el enrutador designado primario

se caiga.18

15 Una red de multiacceso es la que puede tener mltiples enrutadores, cada uno de los cuales se puede comunicar directamente con todos los dems. Todas las LANs y WANs tienen esta propiedad. 16 Protocolos de Enrutamiento Capitulo 1, Protocolo de Enrutamiento de Pasarela Interior: OSPF (pgina 21). 17 es un conjunto de redes, o de routers, que tienen una nica poltica de enrutamiento y que se ejecuta bajo una administracin comn, utilizando habitualmente un nico IGP 18 Protocolos de Enrutamiento Capitulo 1, Protocolo de Enrutamiento de Pasarela Interior: OSPF (pgina 24).


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Pgina 16

2. Protocolos de Gateway Exterior:

Los EGP estn diseados para su uso entre diferentes sistemas

autnomos que estn controlados por distintas administraciones. El BGP

es el nico EGP actualmente viable y es el protocolo de enrutamiento que

usa Internet. El BGP es un protocolo vector ruta que puede usar muchos

atributos diferentes para medir las rutas.19

19http://www.systemconsultores.com/data/carpetas/2/CCNA2_Capitulo%203%20Introduccion%20a%20los%20protocolos%20de%20enrutamiento%20dinamico.pdf (CCNA2_Capitulo 3 Introduccin a los

Ilustracin 7. Conexin en OSPF


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Pgina 17

1. BGP (Border Gateway Protocol) Protocolo de Pasarela

Exterior

Dentro de un solo sistema autnomo, el protocolo de enrutamiento

recomendado es OSPF. Entre los sistemas autnomos se utiliza un

protocolo diferente, el Protocolo de

Puerta de Enlace de Frontera (BGP). En general, los protocolos de

puerta de enlace exterior, y BGP en particular, se han diseado para

permitir que se implementen muchos tipos de polticas de

enrutamiento en el trfico entre sistemas autnomos.20

Las polticas tpicas comprenden consideraciones polticas, de

seguridad o econmicas. stas se configuran manualmente en cada

enrutador BGP. No son parte del protocolo mismo.

Se consideran conectados dos enrutadores BGP si comparten una

red en comn. Dada la importancia del BGP en el trnsito, las redes

se agrupan en una de tres categoras:

o Redes de punta, que slo tienen una conexin al grafo BGP; no

se pueden usar para trfico en trnsito porque no hay nadie del

otro lado.

o Redes multi-conectadas.

o Redes de trnsito, como los backbone, que estn dispuestas a

manejar los paquetes de terceros, posiblemente con algunas

restricciones.

Los pares de enrutadores BGP se comunican entre ellos

estableciendo conexiones TCP. Este tipo de operacin proporciona

comunicacin confiable y esconde todos los detalles de la red por la

que pasa.

protocolos de enrutamiento dinmico Caractersticas de los protocolos de enrutamiento IGP y EGP pgina 9). 20 http://ccgrupo6.webcindario.com/expo10.pdf - BGP: Protocolo de Puerta de Enlace Frontera.


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Pgina 18

El BGP fundamentalmente es un protocolo de vector de distancia,

pero muy diferente de casi todos los dems, como el RIP. En lugar

de mantener slo el costo a cada destino, cada enrutador BGP lleva

el registro de la trayectoria seguida. Del mismo modo, en lugar de

dar peridicamente sus costos estimados a todos los destinos

posibles, cada enrutador BGP le dice a sus vecinos la trayectoria

exacta que se est usando.21

21 Protocolos de Enrutamiento Capitulo 1, Protocolo de Enrutamiento de Pasarela Exterior: BGP (pgina 26).

Ilustracin 8. BGP


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Pgina 19

III. Otros

1. Mtrica:

La mtrica es el anlisis, y en lo que se basa el algoritmo del protocolo de

enrutamiento dinmico para elegir y preferir una ruta por sobre otra,

basndose en eso el protocolo crear la tabla de enrutamiento en el router,

publicando slo las mejores rutas. Un protocolo de enrutamiento utiliza

mtrica para determinar qu va utilizar para transmitir un paquete a travs

de un Intercambio22, por ejemplo RIP usa el conteo de saltos y la

implementacin de OSPF de Cisco usa el ancho de banda.

Los diferentes protocolos de enrutamiento pueden usar diferentes mtricas.

La mtrica utilizada por un protocolo de enrutamiento no es comparable

con la mtrica utilizada por otro. Dos protocolos de enrutamiento diferentes

pueden elegir diferentes rutas hacia el mismo destino debido al uso de

diferentes mtricas. Por ejemplo RIP elegir la ruta que implique menos

saltos entre routers, mientras que OSPF elegir aquella que presente el

mayor ancho de banda aun cuando esta ruta lleve ms saltos.23

Las mtricas utilizadas en los protocolos de enrutamiento incluyen:

Nmero de saltos: Nmero de routers por los que pasar un paquete.

Ancho de banda: Capacidad de datos de un enlace.

Pulsos: Retraso en un enlace de datos usando pulsos de reloj de PC.

Carga: utilizacin de trfico de un recurso de red, como un router o un

enlace.

Retardo: Considera el tiempo que tarde un paquete en atravesar la ruta.

22 http://www.ieslosviveros.es/alumnos/asig8/carpeta812/PROTOCOLOS_DE_ENRUTAMIENTO.pdf (Protocolos_De_Enrutamiento pgina 2). 23http://www.systemconsultores.com/data/carpetas/2/CCNA2_Capitulo%203%20Introduccion%20a%20los%20protocolos%20de%20enrutamiento%20dinamico.pdf (CCNA2_Capitulo 3 Introduccin a los protocolos de enrutamiento dinmico Mtricas y protocolos de enrutamiento pgina 15).


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Confiabilidad: Valor de errores de bits de cada enlace de red.

Costo: un valor determinado ya sea por el Cisco IOS o por el

administrador de red para indicar la preferencia de una ruta. El costo

puede representar una mtrica, una combinacin de las mismas o una

poltica.24

Protocolo Mtrica

RIP Conteo de saltos, menor es mejor

IGRP Evala ancho de banda, retardo,

confiabilidad y carga, se elige como

mejor ruta la que se evalu con el

resultado ms bajo. EIGPR

IS-IS Costo, la mejor ruta es la del costo

ms bajo. La implementacin de cisco

evala ancho de banda. OSPF

Tabla 3. Mtrica en la tabla de enrutamiento

2. Convergencia:

Es el objetivo principal de todos los protocolos de enrutamiento. La

convergencia ocurre cuando todas las tablas de enrutamiento de los

routers se encuentran en un estado de uniformidad. La red ha convergido

cuando todos los routers tienen informacin completa y precisa sobre la

red. El tiempo de convergencia es el tiempo que los routers tardan en

compartir informacin, calcular las mejores rutas y actualizacin sus tablas

de enrutamiento. Una red no es completamente operativa hasta que la red

haya convergido; por lo tanto, la mayora de las redes requieren tiempos de

convergencia breves. La convergencia es cooperativa e independiente al

mismo tiempo. Los protocolos de enrutamiento pueden clasificarse en base

a la velocidad de convergencia; cuanto ms rpida la convergencia, mejor

24 http://www.ieslosviveros.es/alumnos/asig8/carpeta812/PROTOCOLOS_DE_ENRUTAMIENTO.pdf (Protocolos_De_Enrutamiento pgina 2); http://www.systemconsultores.com/data/carpetas/2/CCNA2_Capitulo%203%20Introduccion%20a%20los%20protocolos%20de%20enrutamiento%20dinamico.pdf (CCNA2_Capitulo 3 Introduccin a los protocolos de enrutamiento dinmico Mtricas y protocolos de enrutamiento pgina 15).


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Pgina 21

ser el protocolo de enrutamiento; por lo general RIP e IGRP tienen

convergencia lenta, mientras que EIGRP y OSFP tienen una convergencia

ms rpida. 25

3. Distancia administrativa:

Define la preferencia de un origen de enrutamiento. A cada origen de

enrutamiento, entre ellas los protocolos de enrutamiento especficos, rutas

estticas e incluso redes conectadas directamente, se le asigna un orden

de preferencia de la ms preferible a la menos preferible utilizando el valor

de distancia administrativa.

La distancia administrativa es un nmero entero entre 0 y 255; cuanto

menor es el valor, mayor es la preferencia del origen de ruta.26

La siguiente tabla muestra las distancias administrativas por defecto usada

por los routers Cisco:

Tabla 4. Distancias Administrativas

25http://www.systemconsultores.com/data/carpetas/2/CCNA2_Capitulo%203%20Introduccion%20a%20los%20protocolos%20de%20enrutamiento%20dinamico.pdf (CCNA2_Capitulo 3 Introduccin a los protocolos de enrutamiento dinmico Mtricas y protocolos de enrutamiento pgina 13). 26http://www.systemconsultores.com/data/carpetas/2/CCNA2_Capitulo%203%20Introduccion%20a%20los%20protocolos%20de%20enrutamiento%20dinamico.pdf (CCNA2_Capitulo 3 Introduccin a los protocolos de enrutamiento dinmico Propsito de la distancia administrativa pgina 18).


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4. Balanceo de carga:

Cuando dos o ms rutas que llevan al mismo destino, resultan con la

misma mtrica, el router realizar un balanceo de carga del enlace, de

manera que utiliza TODOS los enlaces que tienen el mismo costo (mtrica)

para ese destino. Sabemos que el balanceo de carga esta en uso, porque

al mostrar la tabla de enrutamiento dos o ms rutas se asociarn con el

mismo destino.27

5. Con clase y sin clase:

Con clase:

No envan informacin de la mscara de subred en las

actualizaciones de enrutamiento.

No se pueden usar cuando una red se divide en subredes utilizando

ms de una mscara de subred, en otras palabras no pueden usarse

en redes que usan VLSM28

Imposibilidad de admitir redes no contiguas

Los protocolos de enrutamiento incluyen RIPv1 e IGRP.

Sin clase:

Incluyen la mscara de subred con la direccin de red en sus

actualizaciones de enrutamiento.

Admiten VLSM, redes no contiguas.

27 http://ccgrupo6.webcindario.com/expo10.pdf Mtricas Balanceo de Carga. 28 Variable Length Subnet Mask - mscaras de subred de tamao variable; representan otra de las tantas soluciones que se implementaron para evitar el agotamiento de direcciones IP, como la divisin en subredes, NAT y las direcciones IP privadas.


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CAPITULO 2


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I. NAT (Network Address Translation) y PAT (Port Address Translation)

1. Definicin de NAT:

Es un mecanismo diseado para almacenar direcciones IP y permitir que

las redes utilicen direcciones IP privadas (direcciones locales) en las

redes internas. Ya que mediante este mecanismo es posible cambiar la

direccin origen en cada paquete de salida esto permite que las redes

utilicen direcciones IP privadas en las redes internas. Estas direcciones

privadas e internas se convierten en direcciones pblicas (direcciones

globales) enrutables, las cuales si son accesibles desde Internet.

Esto se logra mediante el uso de dispositivos de internetwork29 que

ejecutan un software NAT especializado, el cual puede aumentar la

privacidad de la red al esconder las direcciones IP internas. Un

dispositivo que ejecuta NAT generalmente opera en la frontera de una

red stub.30 31

29 Prctica de la conexin de una red de ordenadores con otras redes a travs de la utilizacin de puertas de enlace que proporcionan un mtodo comn de encaminamiento de informacin de paquetes entre las redes. 30 Una red que posee una sola conexin a su red vecina 31 Teldat - Facilidad NAT Capitulo 1: Introduccin al NAT (pgina 2).

Ilustracin 9. Funcionamiento del NAT


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NAT est descrito en la RFC 1631.

NAT tiene diversas aplicaciones, siendo algunos escenarios posibles los

siguientes:

Se quiere tener conectividad con Internet, pero no todos los equipos

poseen direcciones IP globales (permitidas). En este caso se

configura un router NAT como enlace entre el dominio privado (red

local) y el dominio pblico (red pblica: en este caso Internet). El

router NAT traduce las direcciones locales en direcciones globales

antes de enviar los paquetes al exterior.

Una empresa requiere conectividad IP entre oficinas remotas.

Dichas oficinas remotas posee redes IP internas que no cumplen

con un plan de direccionamiento con lo que las tablas de rutas para

lograr conectividad entre ellas es grande o imposible. En este caso

sera suficiente con configurar NAT en los routers frontera de cada

oficina, realizar as la transformacin entre las redes internas de las

oficinas a redes globales, que ahora s cumplen con el plan de

direccionamiento.

Se necesitan cambiar las direcciones internas de muchos equipos.

En lugar de realizar dicho cambio que sera muy costoso en tiempo

se podra realizar NAT.32

2. Tipos:

a) NAT Esttico: Se realiza traslacin de redes locales en redes

globales del mismo tamao (con mismo nmero de direcciones IP).33

Consiste bsicamente en un tipo de NAT en el cul se mapea una

direccin IP privada con una direccin IP pblica de forma esttica.

De esta manera, cada equipo en la red privada debe tener su

correspondiente IP pblica asignada para poder acceder a Internet.

32 Teldat - Facilidad NAT Capitulo 1: Introduccin al NAT (pgina 2). 33 Teldat - Facilidad NAT Capitulo 1: Tipos de NAT (pgina 3).


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La principal desventaja de este esquema es que por cada equipo que

se desee tenga acceso a Internet se debe contratar una IP pblica.

Adems, es posible que haya direcciones IP pblicas sin usar

(porque los equipos que las tienen asignadas estn apagados, por

ejemplo), mientras que hay equipos que no puedan tener acceso a

Internet (porque no tienen ninguna IP pblica mapeada).34

b) NAT Dinmico: Este tipo de NAT es necesario cuando el nmero de

direcciones globales disponibles es menor que el de locales, o

iguales pero por alguna razn no interesa que el NAT sea esttico.35

El router tiene asignadas varias direcciones IP pblicas, de modo que

cada direccin IP privada se mapea usando una de las direcciones IP

pblicas que el router tiene asignadas, de modo que a cada direccin

IP privada le corresponde al menos una direccin IP pblica.

Cada vez que un host requiera una conexin a Internet, el router le

asignar una direccin IP pblica que no est siendo utilizada. En

esta ocasin se aumenta la seguridad ya que dificulta que un host

34 http://www.mikroways.net/2010/06/06/tipos-de-nat-y-configuracion-en-cisco/ 35 Teldat - Facilidad NAT Capitulo 1: Tipos de NAT (pgina 4).

Ilustracin 10. NAT Esttico


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externo ingrese a la red ya que las direcciones IP pblicas van

cambiando.36

c) NAPT / PAT (Enmascaramiento): es un caso particular de NAT

dinmico. Es el tipo de NAT ms usado actualmente. Aqu muchas

direcciones locales son trasladadas a una misma direccin global.

Como diferencia con el tipo de NAT anterior, ahora se permiten ms

de n conexiones. Ahora un nmero arbitrario de conexiones se

multiplexan usando informacin de puertos (TCP, UDP). El nmero

de conexiones simultneas permitidas estar limitado al nmero de

puertos NAT disponibles. El problema principal de este tipo de NAT

es que muchos servicios slo aceptan conexiones provenientes de

puertos privilegiados para as asegurar que no provienen de

cualquier usuario. Para permitir NAPT se requiere mantener

manejadores para cada conexin TCP, UDP.37

Con PAT, una IP externa puede responder hasta a ~64000

direcciones internas. Cualquier paquete IP contiene la direccin y el

puerto tanto del origen como del destino. En el destino, el puerto le

dice al receptor cmo procesar el paquete. Un paquete con puerto 80

36 http://www.xatakaon.com/tecnologia-de-redes/nat-network-address-translation-que-es-y-como-funciona 37 Teldat - Facilidad NAT Capitulo 1: Tipos de NAT (pgina 4).

Ilustracin 11. NAPT / PAT


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indica que contiene una pgina web, mientras que el puerto 25 es

usado para transmitir correo electrnico entre servidores de correo.

Cuando un ordenador del intranet manda un paquete hacia fuera,

queremos ocultar su direccin real. El servicio NAT remplaza la IP

interna con la nueva IP del propio servicio. Luego asigna a la conexin

un puerto de la lista de puertos disponibles, inserta el puerto en el

campo apropiado del paquete de datos y enva el paquete. El servicio

NAT crea una entrada en su tabla de direcciones IP internas, puertos

internos y puertos externos. A partir de entonces, todos los paquetes

que provengan del mismo hosts sern traducidos con los mismos

puertos.

El receptor del paquete utilizar los IP y puerto recibidos para

responder, por lo que dicha respuesta llegar a la oficina de correos.

Inicialmente, si el puerto destino no existe en la tabla del NAT, los

datos sern descartados. En otro caso, la nueva direccin y el nuevo

puerto reemplazarn los datos de destino en el paquete y ste ser

enviado por la red interna. La traduccin de puertos permite a varias

mquinas compartir una nica direccin IP. El servicio PAT borra las

traducciones peridicamente de su tabla cuando aparenten no estar

en uso. Como el nmero de posibles puertos a otorgar es de 16 bit

Ilustracin 12. NAT Dinmico


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(65535), la probabilidad de que un ordenador no encuentre una

traduccin es realmente pequea.38

NAT PAT

Se usa para permitir utilizar

direcciones privadas y aun

as proveer conectividad con

el resto de internet.

Se usa para compartir a varias

mquinas de la intranet una sola

direccin IP en Internet.

Basta tener una sola

direccin IP pblica para

poder conectar mltiples

dispositivos.

PAT utiliza nmeros nicos de

puerto origen en la direccin IP

global interna para distinguir entre

las traducciones.

Permite la reutilizacin de

direcciones privadas.

Protege la seguridad de la red.

Debido a que las redes privadas no

publican sus direcciones o topologa

interna

Preserva el escaso

direccionamiento pblico y

abaratar coste.

Funciona como mecanismo

de seguridad ya que

esconde al exterior nuestra

red privada.

*Evita que los hackers o

intrusos conozcan el

direccionamiento interno.

Tabla 5. Comparacin NAT y PAT

38 http://es.wikipedia.org/wiki/Port_address_translation


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3. Ventajas y Desventajas de NAT:

a) Ventajas:

Para cambiar la direccin de muchos equipos locales solo

requiere realizar cambios en los routers NAT.

Aporta seguridad al aislar la red interna del exterior. Las

mquinas conectadas a la red mediante NAT no son visibles

desde el exterior, por lo que un atacante externo no podra

averiguar si una mquina est conectada o no a la red.

NAT es muy utilizado en empresas y redes caseras, ya que basta

tener una sola direccin IP pblica para poder conectar una

multitud de dispositivos.

Mantenimiento de la red. Slo sera necesario modificar la tabla

de reenvo de un router para desviar todo el trfico hacia otra

mquina mientras se llevan a cabo tareas de mantenimiento.

Con pocas IPs pblicas podemos cubrir muchos hots privados.39

b) Desventajas:

Checksums TCP y UDP: El router tiene que volver a calcular el

checksum40 de cada paquete que modifica. Por lo que se necesita

mayor potencia de computacin.

Cuando existen muchos equipos que requieren NAT

simultneamente o cuando las aplicaciones de red intercambian

referencias a direcciones IP origen o destino: dichas aplicaciones

no funcionan si su informacin viaja a travs de un router NAT de

forma transparente, en este caso la nica solucin es que el

39 Teldat - Facilidad NAT Capitulo 1: Introduccin al NAT (pgina 2); CCNA 4 modulo 1: Escalabilidad de direcciones IP (pgina37); http://www.xatakaon.com/tecnologia-de-redes/nat-network-address-translation-que-es-y-como-funciona 40 Suma de verificacin, tiene como propsito principal detectar cambios accidentales en una secuencia de datos para proteger la integridad de estos, verificando que no haya discrepancias entre los valores obtenidos al hacer una comprobacin inicial y otra final tras la transmisin.


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Pgina 31

router NAT analice los paquetes de datos de dicha aplicacin,

averiguando y cambiando las referencias a direcciones IP locales.

Prdida de la posibilidad de rastreo IP de extremo a extremo.

NAT aumenta el retardo debido a la traduccin.41

41 Teldat - Facilidad NAT Capitulo 1: Introduccin al NAT (pgina 2); CCNA 4 modulo 1: Escalabilidad de direcciones IP (pgina37); http://www.xatakaon.com/tecnologia-de-redes/nat-network-address-translation-que-es-y-como-funciona


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CAPITULO 3


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I. Introduccio n al Nivel Transporte

1. Definicin:

Este nivel tiene como objetivo principal garantizar una comunicacin

fiable y eficiente entre dos computadoras, con independencia de los

medios empleados para su interconexin, para ello regula el intercambio

de informacin entre los extremos. Podemos ver que existe una fuerte

dependencia entre el nivel de transporte y el servicio de red, puesto que

para que el nivel de transporte proporcione un servicio fiable y eficiente

deber tener en cuenta las caractersticas del servicio de red y deber

corregir todas las deficiencias que ste pueda presentar utilizando un

protocolo de transporte.42

2. Servicios del nivel de transporte:

a) Entrega extremo a extremo

El nivel de red se encarga de la entrega extremo a extremo de

paquetes individuales, pero no ve ninguna relacin entre estos

paquetes, incluso aunque pertenezcan al mismo mensaje. El nivel de

transporte se asegura de que el mensaje entero llegue intacto, por

eso la entrega extremo a extremo lo es para el mensaje entero.

b) Direccionamiento.

El nivel de transporte interacta con funciones del nivel de sesin, la

entrega de los datos lo es a una aplicacin o tarea en el dispositivo

receptor provenientes de otra tarea del dispositivo emisor, por ello la

comunicacin no es entre dispositivo y dispositivo sino de aplicacin

a aplicacin. Dado que muchas aplicaciones pueden actuar en una

mquina, es necesario un nivel de direccionamiento que asegure la

entrega del mensaje a la aplicacin adecuada. As mientras que en el

42 Herramientas web para la enseanza de protocolos de comunicacin - introduccin al nivel transporte -http://neo.lcc.uma.es/evirtual/cdd/tutorial/transporte/Intro.html


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nivel de red y enlace de datos se necesita saber qu dispositivos de

la red se estn comunicando, el nivel de transporte necesita conocer

qu protocolos de nivel superior (aplicaciones) se estn

comunicando.

c) Entrega fiable

En el nivel de transporte, la entrega fiable tiene cuatro aspectos:

control de errores, control de secuencia, control de prdidas y control

de duplicacin.

Control de errores. El objetivo de fiabilidad es el control de

errores, los protocolos del nivel de transporte estn diseados

para que la probabilidad de una entrega libre de errores sea del

100%, para ello los mecanismos se basan en la deteccin de

errores y en la retransmisin. Si bien el control de errores del nivel

de enlace de datos asegura la entrega libre de errores nodo a

nodo, no lo hace extremo a extremo, pues un error ocurrido en un

nodo (encaminador, puente, etc.) no es detectado, por ello el nivel

de transporte hace su comprobacin extremo a extremo.

Control de secuencia. En el extremo emisor, el nivel de transporte

es responsable de asegurar que las unidades de datos recibidas

desde los niveles superiores son utilizables por los niveles

inferiores, en el extremo receptor, debe asegurarse de que los

distintos trozos de una transmisin son reensamblados

correctamente. Para ello utiliza una serie de mecanismos tales

como:

Segmentacin y concatenacin: cuando el tamao recibido de

la aplicacin es demasiado grande para el tamao de trama

emitido por los niveles inferiores, el nivel de transporte divide

en bloques ms pequeos, en un proceso de segmentacin. Si

el tamao es menor que el tamao transmisible se pueden


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poner varias unidades de datos en una nica trama a

transmitir, ese proceso se denomina concatenacin.

Nmero de secuencia: Si una unidad de datos ha sido

segmentada, se aaden nmeros de orden a cada parte para

el reensamblado en el receptor, si varias unidades ms

pequeas han sido concatenadas, los nmeros de cada

subunidad permiten al receptor separarlas de forma precisa en

el destino. Adems cada segmento transporta un campo que

indica si es el segmento final de una transmisin o an quedan

ms segmentos.

Control de prdidas. El nivel de transporte se asegura de que

todos los trozos de una transmisin lleguen a su destino, no slo

unos cuantos, cuando los datos han sido segmentados, algunos

segmentos pueden perderse, los nmeros de secuencia permiten

identificar cualquier fragmento perdido y solicitar que sea

reenviado.

Control de duplicados. El nivel de transporte debe garantizar que

ningn segmento de datos llegue al receptor duplicados, al igual

que los nmeros de secuencia controlen los paquetes perdidos,

tambin identifican los segmentos duplicados para descartarlos.

d) Control de flujo

El nivel de transporte es responsable del control de flujo, ste se

realiza de extremo a extremo, en vez de enlace a enlace. El control

de flujo en el nivel de transporte tambin utiliza un protocolo de

ventana deslizante, que puede variar en tamao segn la ocupacin

del bffer. La ventana variable puede almacenar un nmero variable

de datos. El receptor, en su reconocimiento, puede especificar el

tamao de la ventana. En la mayora de los casos el tamao de la


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ventana se basa en el tamao de los datos que el receptor puede

almacenar, en lugar del nmero de tramas.43

e) Multiplexacin

Para mejorar la eficiencia de la transmisin, el nivel de transporte

tiene la opcin de multiplexar. La multiplexacin en este nivel se lleva

a cabo de dos formas: hacia arriba, es decir varias conexiones del

nivel de transporte utiliza una misma conexin de red, o hacia abajo,

en la que una conexin del nivel de transporte utiliza varias

conexiones de red.

Multiplexacin hacia arriba: El nivel de transporte utiliza circuitos

virtuales basados en los tres niveles inferiores, por ello el nivel de

transporte puede enviar varias transmisiones para el mismo

destino por el mismo camino todas ellas, ello significa que el

ancho de banda de la transmisin es compartido por todas las

transmisiones por lo que cada una de ellas tiene un ancho de

banda menor que el total posible del canal, ello limita la cantidad

de datos enviable por cada transmisin.

Multiplexacin hacia abajo.

En esta tcnica, el nivel de transporte separa una nica conexin

en varios caminos diferentes para mejorar el rendimiento. Esta

opcin es til cuando la red subyacente es lenta o tiene baja

capacidad.44

3. Clasificacin de protocolos:

Con el fin de facilitar una clasificacin de los protocolos de transporte y

de los requisitos en cada caso, el ISO ha procedido a establecer unos

43 Nivel de Transporte Servicios del nivel de transporte - https://sites.google.com/site/sistemasdemultiplexado/arquitecturas-de-las-redes-de--comunicacin-caractersticas/11--nivel-de-transporte 44 Nivel de Transporte Servicios del nivel de transporte - https://sites.google.com/site/sistemasdemultiplexado/arquitecturas-de-las-redes-de--comunicacin-caractersticas/11--nivel-de-transporte


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tipos estandarizados para identificar el servicio que proporciona el nivel

de red. Existen tres tipos de servicio de red.

Tipo A: Sin errores, ni N-Reset.

Tipo B: Sin errores, con N-Reset.

Tipo C: Errores, cambios de orden, N-Reset.

Tambin se ha establecido una clasificacin de los protocolos de

transporte para evitar servicios redundantes, se define cinco tipos de

clases:

Clase 0 (TP0) - Clase simple:

Es la clase ms simple, pensada para redes con servicio tipo A, slo

soporta una conexin de transporte para cada conexin de red.

Cuando ocurren problemas en el nivel de red que provocan que su

usuario reciba un N_RESET.indication o un

N_DISCONNECT.indication si libera la conexin de transporte,

invocando una desconexin iniciada por el proveedor. Fue

desarrollada para el teletex y otras transmisiones de textos.

Clase 1 (TP1) - Clase con recuperacin bsica de errores:

Desarrollada por el CCITT para emplearse sobre redes X.25 y

proporcionar unos mecanismos bsicos de recuperacin de error. La

diferencia con la clase 0 es que maneja los errores sealados sin

involucrar al usuario del nivel de transporte. Para ello las TPDUs

deben numerarse, lo que permite la resincronizacin despus de un

RESET de X.25 y reiniciar una conexin de transporte despus de un

RESTART de X.25.

Clase 2 (TP2) - Clase con multiplexacin:

Similar a la clase 0, supone un servicio de red tipo A. Permite la

multiplexacin de mltiples conexiones de transporte sobre una


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misma conexin de red. Incorpora un control de flujo basado en

crditos.

Clase 3 (TP3) - Clase con multiplexacin y recuperacin de errores:

Rene caractersticas de las clases 1 y 2. Incorpora la multiplexacin

sobre servicios de red tipo B (con errores).

Clase 4 (TP4) - Clase con deteccin y recuperacin de errores:

Supone que el servicio de red no es fiable en absoluto (tipo C) y que

puede presentar todo tipo de fallos. Es el protocolo ms complejo

porque debe resolver multitud de problemas.45

4. Diferencias entre nivel transporte y nivel enlace:

Al ocuparse de la comunicacin extremo a extremo o punto a punto, el

nivel de transporte se parece en algunos aspectos al nivel de enlace. As

por ejemplo, entre los asuntos de los que normalmente habr de

ocuparse se encuentran el control de errores (incluyendo mensajes

perdidos o duplicados) y el control de flujo. Aunque las tcnicas que se

aplican son parecidas, existen importantes diferencias entre ambos

motivadas por el hecho de que en el nivel de enlace hay slo un hilo

fsico (o su equivalente) entre las dos entidades comunicantes, mientras

que en el nivel de transporte hay toda una red. Las mayores diferencias

entre el nivel de transporte y el de enlace son las siguientes:

El retardo que se observa en el nivel de transporte es normalmente

mucho mayor y sobre todo ms variable (mayor jitter) que en el de

enlace.

En el nivel de enlace el medio fsico entre las dos entidades tiene una

capacidad de almacenamiento de informacin normalmente muy

reducida y siempre la misma; en el de transporte los routers intermedios

45 Herramientas web para la enseanza de protocolos de comunicacin Clasificacin de protocolos http://neo.lcc.uma.es/evirtual/cdd/tutorial/transporte/Claspro.html


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pueden tener una capacidad considerable y esta puede variar con el

estado de la red.

En el nivel de enlace se asegura que las tramas llegarn al receptor en

el mismo orden que han salido del emisor (salvo que se pierdan, en cuyo

caso no llegarn); en el nivel de transporte esto es cierto solo cuando se

utiliza un servicio orientado a conexin en el nivel de red; si se utiliza un

servicio no orientado a conexin el receptor podra recibir los datos en

orden distinto al de emisin.

En el nivel de enlace las dos entidades se 'ven' directamente

(suponiendo una comunicacin dplex); a veces incluso de forma

permanente, por ejemplo en una comunicacin sncrona tipo HDLC

estn continuamente emitiendo la secuencia 01111110; esto permite que

el emisor sepa en todo momento si el receptor est operativo, y el

receptor sabe que los datos recibidos corresponden todos a una misma

sesin del emisor. En el nivel de transporte la comunicacin es indirecta;

el emisor podra enviar datos, quedar fuera de servicio y ms tarde

entrar en funcionamiento otra vez; si no se adoptan las medidas

oportunas el receptor podra recibir todos esos datos sin siquiera

percatarse de que corresponden a dos sesiones distintas del emisor

(incluso podran pertenecer a dos usuarios distintos).

Recordemos que en el modelo OSI cada nivel presta sus servicios al

nivel superior a travs del SAP (Service Access Point), cada uno de los

cuales es identificado por una direccin. Por ejemplo en Internet la

direccin SAP por la que el nivel de red accede al servicio es la direccin

IP del host, que hemos visto en el tema anterior. La direccin SAP por la

que el nivel de transporte accede al servicio de red est formada por el

campo protocolo del datagrama IP (6 para TCP y 17 para UDP, por

ejemplo). A su vez el nivel de transporte ofrece sus servicios al nivel de

aplicacin a travs de unos SAPs especficos, que en el caso de Internet

son los denominados ports o puertos. Estos puertos se denominan

tambin TSAPs (Transport Service Acces Point). Para que un proceso


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cliente de un host pueda comunicar con un proceso servidor en otro host

haciendo uso de los servicios de su nivel de transporte es preciso que

conozca el TSAP correspondiente en el host de destino. Normalmente

esta informacin forma parte del estndar del protocolo, por lo que es

universalmente conocido y cualquier cliente que lo desee sabe que

TSAP debe utilizar para acceder a dicho servidor. En cambio el TSAP

del cliente no necesita ser conocido por otros usuarios y puede ser

diferente para cada conexin.46

5. Protocolos de transporte de internet

Internet tiene dos protocolos principales en la capa de transporte, uno

orientado a la conexin y otro no orientado a la conexin. El protocolo no

orientado a la conexin es el UDP y el orientado es el TCP.

UDP: Es un protocolo del nivel de transporte basado en el

intercambio de datagramas (Encapsulado de capa 4 Modelo OSI).

Permite el envo de datagramas a travs de la red sin que se haya

establecido previamente una conexin, ya que el propio datagrama

incorpora suficiente informacin de direccionamiento en su cabecera.

Tampoco tiene confirmacin ni control de flujo, por lo que los

paquetes pueden adelantarse unos a otros; y tampoco se sabe si ha

llegado correctamente, ya que no hay confirmacin de entrega o

recepcin. Su uso principal es para protocolos como DHCP, BOOTP,

DNS y dems protocolos en los que el intercambio de paquetes de la

conexin/desconexin son mayores, o no son rentables con respecto

a la informacin transmitida, as como para la transmisin de audio y

vdeo en real, donde no es posible realizar retransmisiones por los

estrictos requisitos de retardo que se tiene en estos casos.47

46 El nivel de transporte en internet Elementos de protocolo de transporte (pagina 5-4) - http://www.uv.es/~montanan/redes/redes_05.pdf 47 User Datagram Protocol definicin - http://es.wikipedia.org/wiki/User_Datagram_Protocol


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TCP: Protocolo de Control de Transmisin, es uno de los protocolos

fundamentales en Internet.48

Muchos programas dentro de una red de datos compuesta por redes

de computadoras, pueden usar TCP para crear conexiones entre s

a travs de las cuales puede enviarse un flujo de datos. El protocolo

garantiza que los datos sern entregados en su destino sin errores y

en el mismo orden en que se transmitieron. Tambin proporciona un

mecanismo para distinguir distintas aplicaciones dentro de una

misma mquina, a travs del concepto de puerto.

TCP da soporte a muchas de las aplicaciones ms populares de

Internet (navegadores, intercambio de ficheros, clientes FTP, etc.) y

protocolos de aplicacin HTTP, SMTP, SSH y FTP.49

48 Cerf, V.; Kahn, R. (1974). A Protocol for Packet Network Intercommunication. IEEE Transactions on Communications. COM-22 (5): 637648. 49 Transmission Control Protocol - definicin - http://es.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocol


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Conclusiones.

Los protocolos de enrutamiento

proporcionan distintos mecanismos para la

elaborar y mantener las tablas de

enrutamiento de los diferentes router de

red

Con los protocolos de enrutamiento se es posible

el intercambio de informacin mediante los router

ya sea en que distancia se encuentren.

Por medio de los protocolos

dinmicos, podemos detectar las

redes remotas de una manera muy

sencilla.

Con NAT permite que varios hosts dentro de una

red privada, tengan acceso a Internet con slo

usar unas pocas direcciones IP vlidas.


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NAT ofreci una gran ventaja a IPv4 para que

no colapse rpido y dio tiempo para la

creacin de una nueva versin de IP (IPv6)

que soluciones el problema de agotamiento

de direcciones.

Los hosts externos a la red no conocen las direcciones

verdaderas de los hosts que se encuentran dentro de la

red privada, haciendo que sea difcil poder realizar un

ataque desde hosts externos.

La tarea del nivel de transporte es la de

proveer de un transporte de datos confiable

con un coste mnimo entre una mquina

fuente y otra destino, independientemente

de la red fsica.


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Bibliografa Annimo. (s.f.). Enrutamiento esttico. Obtenido de

http://www.uv.mx/personal/ocruz/files/2014/01/Enrutamiento-estatico.pdf

Annimo. (s.f.). Expo10 - Protocolos de enrutamiento. Obtenido de

http://ccgrupo6.webcindario.com/expo10.pdf

Annimo. (s.f.). Tema 3: Direccionamiento IP, Protocolos de encaminamiento. Obtenido de

http://informatica.uv.es/iiguia/AER/Tema3_Routing.pdf

CISCO. (2004). CCNA 4 v3.1 Mdulo 1: Escalabilidad de direcciones IP.

CISCO. (2007). Introduccin a los protocolos de enrutamiento dinmico - Conceptos y

protocolos de enrutamiento. Capitulo 3. Obtenido de

http://www.utp.edu.co/~fgallego/08cap.pdf

CISCO. (s.f.). CCNA 2 - Capitulo 3: Introduccin a los protocolos de enrutamiento dinmico.

Obtenido de

http://www.systemconsultores.com/data/carpetas/2/CCNA2_Capitulo%203%20Introd

uccion%20a%20los%20protocolos%20de%20enrutamiento%20dinamico.pdf

CISCO, P. S. (s.f.). Enrutamiento Dinmico. (C. Vicente, Trad.) Obtenido de

http://www.eslared.org.ve/walcs/walc2004/apc-aa/archivos-

aa/1e60354f4717edb9fb793dbc5219499d/Enrutamiento_Dinamico.pdf

Goitia, M. J. (2003). Protocolos de enrutamiento. Universidad Nacional del Nordeste,

Corrientes.

Gonzlez Lucas, L. M. (s.f.). Protocolos de enrutamiento. Obtenido de

http://www.ieslosviveros.es/alumnos/asig8/carpeta812/PROTOCOLOS_DE_ENRUTAMI

ENTO.pdf

Teldat. (2003). Facilidad NAT.

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IV. Protocolos de Enrutamiento

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