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5. Encaminamiento y Transporte

Problemas de Redes de Comunicaciones 2003/2004

Enunciado 5.1 COMENTAR RAZONADAMENTE si son correctas o no las siguientes afirmaciones:

a) En las cabeceras de los datagramas de los protocolos IPv4 e IPv6 se dispone de un campo de 8 bits cuyo contenido identifica al protocolo receptor de los datos del paquete.

b) El tiempo de proceso en los routers para encaminar un datagrama IPv6 será siempre

mayor que en el caso de un datagrama IPv4 debido a que la longitud de las direcciones IPv6 son mayores que las direcciones IPv4.

c) Los routers IPv4 pueden fragmentar datagramas en caso de ser necesario, pero los

routers IPv6 no. d) El protocolo IPv6 permite a la máquina origen fragmentar un datagrama y, por

tanto, sólo la máquina destino puede reensamblarlo. Inicialmente, la máquina origen necesita recibir de la máquina destino un mensaje ICMPv6 de paquete demasiado grande indicando la MTU (Unidad Máxima de Transferencia) de su interfaz de entrada.

e) El protocolo TCP en ningún momento permite la transmisión de un segmento de

información de más de 65.535 octetos ya que el tamaño máximo de la ventana de recepción es de 16 bits.

f) A veces, el protocolo UDP no hace uso del campo de suma de comprobación (16

bits). Para ello, la entidad UDP emisora pone dicho campo a ceros de modo que la entidad UDP receptora sepa que la suma de comprobación no se ha calculado.

g) El protocolo de transporte multimedia en tiempo real RTP se monta sobre el

protocolo UDP para aquellas transmisiones de vídeo o audio en donde los errores producidos por el medio físico son despreciables (por ejemplo, en redes de área local del tipo Ethernet). Si la transmisión se realiza por un medio físico no fiable es necesario que RTP trabaje sobre TCP para la correcta recuperación por parte del receptor de aquellos paquetes RTP perdidos o desordenados.

h) Para que el protocolo de transporte multimedia en tiempo real RTP pueda recuperar

errores sobre UDP (paquetes RTP incorrectos) necesita la colaboración del protocolo RTCP (RTP Control Protocol) que le informa de aquellos paquetes RTP que se han perdido o han llegado desordenadamente.

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Capítulo 6 Encaminamiento

CONTESTAR RAZONADAMENTE a las siguientes cuestiones:

i) Indicar, ¿cómo puede distinguirse en el nivel de cabecera IP tanto en los routers IPv4 como IPv6, dos comunicaciones: una de transferencia de ficheros y otra de navegación WEB entre dos sistemas finales?

j) Indicar, ¿de qué manera puede distinguirse, en el nivel IP, tanto en los routers IPv4

como IPv6, los paquetes pertenecientes a una comunicación de voz respecto a otra de vídeo (ambas utilizan el protocolo RTP)?

k) Indicar dos diferencias básicas entre los protocolos RIPv1 y RIPv2. l) Indicar las distintas clases de routers OSPF existentes, utilizando la terminología

especificada en el protocolo OSPF. m) ¿Puede haber algún caso en OSPF en el cual un router pudiera estar conectado por

ejemplo a cinco áreas diferentes incluyendo también al área troncal (área 0)? En caso afirmativo, ¿cuál es el nombre del router en cuestión siguiendo la terminología OSPF?

n) ¿Qué mecanismo utiliza el protocolo TCP para detectar el comienzo del primer

octeto de datos en un segmento de información?

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Enunciado 5.2 Una organización interconecta todas sus máquinas (A, B, C, D, E, F, G, H) a través de dos routers y tres redes de área local IEEE 802 haciendo uso de la tecnología TCP/IP tal y como se muestra en la siguiente figura:

A

B

C

D

G

R1 R2

F

Todas las máquinas disponen de unas mismas aplicaciones corporativas que se comunican según el típico modelo cliente-servidor.

a) El proceso cliente de la máquina "A" intenta comunicarse con el proceso servidor homólogo de la máquina "G", pero dicho proceso servidor no se encuentra activo en dicho momento. Indicar ¿qué máquina detectaría el correspondiente problema?, ¿qué protocolo o protocolos intervendrían? y ¿qué acciones se llevarían a cabo ante este hecho?

b) El proceso cliente de la máquina "B" intenta comunicarse con el proceso servidor homólogo de la máquina "F", pero dicha máquina empieza a saturarse en cuanto a sus niveles de almacenamiento y proceso. Existe algún mecanismo en el nivel de red de la arquitectura TCP/IP que permita un control de flujo para evitar que "B" transmita más rápidamente de lo que es capaz de almacenar y procesar "G".

c) Si un datagrama transmitido por la máquina "A" a la máquina "G" necesita fragmentarse tanto en "R1" como en "R2" y un determinado fragmento no llega a su destino, ¿qué máquinas y qué protocolo o protocolos intervendrían? y ¿qué acciones se llevarían a cabo ante este hecho?

d) Si en la cuestión anterior la correspondiente aplicación no permite ningún tipo de fragmentación, ¿qué máquinas y qué protocolo o protocolos intervendrían? y ¿qué acciones se llevarían a cabo ante este hecho?

e) El proceso cliente de la máquina "C" intenta comunicarse con el proceso servidor homólogo de la máquina "G", pero dicha máquina no se encuentra activa en dicho momento. Indicar ¿qué máquina detectaría el correspondiente problema?, ¿qué protocolo o protocolos intervendrían? y ¿qué acciones se llevarían a cabo ante este hecho?

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f) El proceso cliente de la máquina "A" intenta comunicarse con el proceso servidor homólogo de la máquina "G", pero los correspondientes datagramas IP llegan a "G" con el Tiempo de Vida (TTL) excedido. Indicar ¿qué protocolo o protocolos intervendrían? y ¿qué acciones se llevarían a cabo ante este hecho?

Enunciado 5.3 Una organización dispone de una infraestructura informática basada en una red privada de computadoras con tecnología TCP/IP. Las distintas redes de datos que conforman la citada red se interconectan a través de máquinas especializadas denominadas routers o encaminadores. Asimismo, teniendo en cuenta el número de redes destinatarias de dicha organización, se ha decidido agrupar éstas en dos sistemas autónomos (ST1 y ST2) controladas por administradores diferentes y con un único dominio de encaminamiento en cada uno de dichos sistemas autónomos.

En este contexto, los routers seleccionan dinámicamente las correspondientes rutas mediante estimaciones puntuales. Para ello, utilizan unos protocolos basados en distintas estrategias de encaminamiento:

• Vector Distancia: Usa una métrica basada en el número de saltos desde un sistema determinado a una red destino.

• Estado del Enlace: El coste del enlace está basado en una métrica asociada a la capacidad del enlace en cuestión.

e2

f1

g1

h2h1

E

F

H

G4

11

3

1 111

1

1

2

SISTEMAAUTONÓMO (ST2)

Coste del enlace E-F

Coste del enlace G-H

SISTEMAAUTONÓMO (ST1)

A a1 a2 e1B C

Red de DatosRouterb1 D

c1

Coste del enlace H-h2 d2 d1

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En ST1, el protocolo de intercambio de mensajes entre routers para la selección de la mejor ruta o protocolo de router interno o IGP (Interior Gateway Protocol) está basado en la estrategia del Vector Distancia, mientras que en ST2, el mismo protocolo está cimentado, a su vez, en la estrategia del Estado del Enlace. Asimismo, los routers exteriores “C” y “F”, que son los que conectan los sistemas autónomos, deben pasar dinámicamente, mediante un protocolo de router externo EGP (Exterior Gateway Protocol), la información de los destinos alcanzables de ST1 al router “F” y de ST2 al router “C”. Un router en ST1 para una dirección de red de ST2 debe enviar el datagrama IP al router “C” que dispone de una información de encaminamiento más completa. Asimismo, un router en ST2, para una dirección de red de ST1, entrega el datagrama al router “F” para que éste actúe en consecuencia.

Nota.- Para la contestación de las diferentes cuestiones, no se debe incluir ningún elemento hardware/software que no esté contemplado en el escenario planteado.

a) En el Sistema Autónomo ST1, ¿se podría contemplar la posibilidad de que algunos routers utilicen un protocolo IGP basado en la estrategia de encaminamiento del Vector Distancia y otros routers en el mismo ST1, en cambio, usen un IGP basado, a su vez, en el Estado del Enlace?

b) Teniendo en cuenta que en ST1 el protocolo IGP entre routers está basado en el Vector Distancia y en ST2 en el Estado del Enlace, ¿plantea alguna incompatibilidad el hecho de disponer de un IGP diferente en los dos sistemas autónomos pertenecientes a la misma organización?

c) Indicar el nivel de comunicaciones TCP/IP en el cual se ubicaría el protocolo IGP y ¿qué protocolos de comunicaciones, de la arquitectura en cuestión, intervendrían como soporte para el envío de un mensaje IGP?

d) Comentar brevemente ¿qué problemas más significativos ocasionaría un fallo en el enlace entre los routers exteriores “C” y “F”? Asimismo, indicar si es necesario, ¿qué tipo de estrategia de encaminamiento (Vector Distancia o Estado del Enlace) sería la más conveniente para el protocolo IGP entre “C” y “F”, en función de que en ST1 se utiliza el Vector Distancia, y en ST2 el Estado del Enlace?

e) Construir la tabla de encaminamiento óptima del Router “A” a las redes destinatarias (a1, a2, b1, c1, d1 y d2) en ST1. Se supone una distancia igual a uno desde un router a una red destino a la cual dicho router esté conectado directamente.

f) Construir la tabla de encaminamiento óptima del Router “E” a las redes destinatarias (e1, e2, f1, g1, h1, h2) en ST2. Se supone, tal y como se indica en la figura, que los costes directos a los destinos (e1, e2, f1, g1, h1 y h2) son igual a 1, mientras que los costes de los enlaces entre routers son los siguientes: E-F = 4, E-G = 3, E-H = 2, F-H = 1 y H-G = 1.

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Enunciado 5.4 Una organización se conecta a Internet como un sistema autónomo (SA1) que dispone, en su único dominio de encaminamiento, de tres routers (R1, R2 y R3) que interconectan cinco redes de datos de área local (ral1, ral2, ral3, ral4 y ral5).

Teniendo en cuenta que parte del contenido de las tablas internas de encaminamiento de los routers es como, a continuación, se indica:

Router R1 Router R2 Router R3

DESTINO RUTA DESTINO RUTA DESTINO RUTA

ral1 directa ral2 directa ral3 directa

ral2 directa ral3 directa ral4 directa

ral3 R2 ral4 R3 ral5 directa

ral4 R2 ral5 R3 Omisión R2

ral5 R2 Omisión R1

a) Especificar, ¿qué tipo de estrategia se utiliza para actualizar todas las tablas de encaminamiento? y ¿cómo se lleva a cabo dicha actualización, es decir, si es la propia autoridad administrativa del sistema autónomo quien la realiza o bien un protocolo TCP/IP? En este último caso, indicar el nombre del protocolo.

b) Indicar gráficamente, dibujando con la máxima claridad posible, la interconexión de redes y routers en dicho sistema autónomo.

c) Si una máquina de ral5 desea conectarse con otra de ral1, especificar, tomando como información las correspondientes tablas de encaminamiento, ¿cómo se encaminarían los datagramas? y ¿qué ruta seguirían en el transcurso de su viaje desde el origen (ral5) hasta el destino (ral1)?

Asimismo, en Internet existe otro sistema autónomo (SA2), con un único dominio de encaminamiento, que se conecta a su vez con SA1. SA2 está formado por dos routers (R4 y R5) que interconectan dos redes de datos de área local (ral6 y ral7) y que dispone de la siguiente topología:

r a l6 r a l 7

S A 2S A 1

. . .R 1 R 4 R 5

7


d) Especificar, ¿qué tipo de estrategia se utiliza para actualizar todas las tablas de encaminamiento de los routers R4 y R5? ¿y cómo se lleva a cabo dicha actualización, es decir, si es la propia autoridad administrativa del sistema autónomo SA2 quien la realiza coordinándose con el administrador de SA1 o bien es un protocolo TCP/IP? En este último caso, indicar el nombre del protocolo.

e) Indicar la composición interna de todas las tablas de encaminamiento de los routers R4 y R5, especificando su contenido más óptimo (es decir, con todos los destinos posibles y sus mejores rutas) según el siguiente formato:

Router R4 Router R5

DESTINO RUTA DESTINO RUTA

raln directa o por Ri


Enunciado 5.5 Se interconectan en Internet tres sistemas autónomos (SA1, SA2 y SA3) con un único dominio de encaminamiento en cada uno de ellos según se muestra en la siguiente figura:

SA2R3

SA1

SA3R8 R7

ral5

ral7

ral8

ral3

R4

ral4

R5

ral1 ral2

ral6ral9

R6

R1 R2

El sistema autónomo SA1 está formado por dos routers (R1 y R2) y dos redes de datos de área local (ral1 y ral2). A su vez, el sistema autónomo SA2 está compuesto por tres routers (R3, R4 y R5) y tres redes de datos de datos de área local (ral3, ral4 y ral5). Finalmente, el sistema autónomo SA3 está formado por tres routers (R6, R7 y R8) y cuatro redes de datos de datos de área local (ral6, ral7, ral8 y ral9). A cada una de las

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nueve redes de datos anteriores (ral1, ral2, ..., ral9) se conectan los correspondientes sistemas finales de usuario.

a) ¿Qué diferencia existe entre una estrategia estática y dinámica de encaminamiento por Internet?

b) Especificar, ¿qué tipo de estrategia se utiliza para actualizar las tablas internas de encaminamiento de los routers R1, R3, R4, R7, y R8 de cada uno de los sistemas autónomos? y ¿cómo se lleva a cabo dicha actualización, es decir, si es la propia autoridad administrativa del sistema autónomo quien la realiza coordinándose con los administradores de otros sistemas o bien se lleva a cabo todo automáticamente mediante un protocolo TCP/IP? En este último caso, indicar el nombre del protocolo y el nivel de comunicaciones que ocupa en la arquitectura TCP/IP.

c) Indicar, ¿qué tipo de estrategia se utiliza para actualizar las tablas de encaminamiento de los routers R2, R5 y R6 de cada uno de los sistemas autónomos? y ¿cómo se lleva a cabo dicha actualización, es decir, si es la propia autoridad administrativa del sistema autónomo quien la realiza coordinándose con los administradores de otros sistemas o bien se lleva a cabo todo automáticamente mediante un protocolo TCP/IP? En este último caso, indicar el nombre del protocolo y el nivel de comunicaciones que ocupa en la arquitectura TCP/IP.

d) En el caso de disponer de un sistema autónomo que utilice internamente un número muy elevado de routers, indicar ¿qué tipo de algoritmo de encaminamiento (vector-distancia o estado del enlace) es más práctico en una estrategia dinámica de encaminamiento?

e) Indicar la composición interna de las tablas de encaminamiento del router R5 especificando su contenido más óptimo (es decir, todos los destinos posibles y sus mejores rutas) según el siguiente formato:

Router R5

DESTINO RUTA


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Enunciado 5.6 Se interconectan en Internet tres sistemas autónomos (SA1, SA2 y SA3) con un único dominio de encaminamiento en cada uno de ellos según se describe en la siguiente figura:

SA1

SA2

SA3

R1 R3

R4

R6

R7 R8

Ral1

Ral2

Ral3

Ral4

Ral5 Ral6

R2

Ral8 Ral9

R5

Ral7

El sistema autónomo SA1 está formado por cuatro redes de datos que cubren un área local (Ral1, Ral2, Ral3 y Ral4) y tres routers (R1, R2 y R3). A su vez, el sistema autónomo SA2 está formado por tres redes de datos (Ral5, Ral6 y Ral7) y tres routers (R4 R5 y R6). Finalmente, el sistema autónomo SA3 está formado por dos redes de datos (Ral8 y Ral9) y dos routers (R7 y R8). A cada una de las nueve redes de datos anteriores (Ral1, Ral2, ..., Ral9) se conectan los correspondientes sistemas finales de usuario.

Teniendo en cuenta que se desea comunicar cualquier máquina de cualquier sistema autónomo y que, asimismo, se desean actualizar dinámicamente las tablas de encaminamiento de todos los routers mencionados:

a) Indicar el protocolo o los protocolos internos TCP/IP utilizados por los routers de los tres sistemas autónomos (SA1, SA2 y SA3) para actualizar dinámicamente sus tablas de encaminamiento.

b) Especificar los routers y el protocolo o los protocolos externos TCP/IP utilizados en los tres sistemas autónomos (SA1, SA2 y SA3) para actualizar dinámicamente sus tablas de encaminamiento.

c) Indicar la composición interna de las tablas de encaminamiento de los routers R1, R2, R3, R7 y R8, especificando su contenido más óptimo (es decir, con todos los destinos posibles y sus mejores rutas) según el siguiente formato:

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Router Rx

DESTINO RUTA

Raln directa o por Ri

d) Si una máquina de Ral1 desea conectarse con otra de Ral9, indicar, mediante las tablas de encaminamiento de la cuestión anterior, ¿qué ruta seguirían los datagramas en el transcurso de su viaje desde el origen (Ral1) hasta el destino (Ral9)?

e) Suponiendo que el sistema autónomo SA1 hace uso del protocolo RIP, indicar la composición interna de las tablas de encaminamiento de todos sus routers (R1, R2 y R3) especificando su contenido más óptimo (es decir, con todos los destinos posibles y sus mejores rutas) según el siguiente formato:

Router Rx

DESTINO DISTANCIA RUTA

Raln 0, 1, 2, …, n directa o por Ri

Enunciado 5.7 Una organización dispone de un sistema autónomo “A” distribuido en diferentes áreas de routers, redes y costes asociados según refleja la siguiente figura:

RAL1RAL1

RAL2RAL2

X.25X.25

RAL3RAL3seri

e

R1

R2

R3

R4

2

16

2

2

2

3

3

1

ÁREA 0

ÁREA 1

ÁREA 2

O1

O2

4

4

A otro SA

Para interconectar los 4 routers (R1, R2, R3 y R4) de la organización se utilizan tres tipos de enlaces diferentes:

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Tres redes de área local (IEEE 802), RAL1, RAL2 y RAL3, cuyo interfaz de acceso se encuentra estructurado en dos niveles de comunicaciones (físico y de enlace). Una línea punto a punto, serie, cuyo interfaz de acceso se basa en dos niveles de

comunicaciones (físico y de enlace a través del protocolo PPP) Una red privada de conmutación de paquetes X.25 cuyo interfaz de acceso se

encuentra estructurado en los tres primeros niveles OSI (físico, enlace y de red).

En función del escenario planteado, responder a las siguientes cuestiones:

a) ¿Qué tipo de protocolo o protocolos y procedimiento operativo (funcionamiento básico) utilizan los routers R1, R2, R3 y R4 para actualizar sus tablas de encaminamiento?

b) ¿Cuántas tablas de encaminamiento (en función de los destinos externos e internos) se asumen que van a manejar los routers de la cuestión anterior?

c) ¿Qué tipos de protocolos o encapsulados subyacentes (niveles de comunicaciones), por debajo del correspondiente protocolo de distribución y actualización de información de encaminamiento, utiliza R2 para informar a los routers de su propia área de los destinos externos procedentes de otras áreas?

d) Representar el grafo dirigido del sistema autónomo “A” e indicar la composición óptima (con todos los destinos posibles, costes y rutas) de la tabla de encaminamiento manejada por el router interno R3.

Teniendo en cuenta que el sistema autónomo anterior “A” es un sistema autónomo multiconectado con otros sistemas autónomos tal y como se muestra en la siguiente figura:

XX ZZA

E

BB D

En dicha figura existen 6 sistemas autónomos, cuatro de tránsito (X, B, D y E), uno multiconectado (A) y, finalmente, uno extremo (Z). Asimismo, en la citada figura sólo se reflejan los routers límite de cada sistema autónomo.

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e) ¿Indicar la mejor ruta posible de sistemas autónomos (Camino_SA) para transitar desde cualquier máquina del sistema autónomo “X” a cualquier otra del sistema autónomo “Z”?

Enunciado 5.8 En Internet, dos sistemas autónomos "SA1" y "SA2" cuyos protocolos de distribución y actualización de información de encaminamiento utilizan diferentes algoritmos o estrategias, se conectan tal y como muestra la siguiente figura:

R5R5R5

SA2

Para cR2, R

En fu

a) ¿a

b) ¿ta

A otro SA

ral4 ral5

R6ral6

ral8

ral7

R7

ral4 ral5

R6ral6

ral8

ral7

R7

ral4 ral5

R6ral6

ral8

ral7

R7

ral1ral1

ral2 ral3

R1

R2

R3

R4

2

2

2

23

3

1

ÁREA 0

ÁREA 1

ÁREA 2

O1

4

4SA1

X.25X.25

onectar todos los equipos de dichos sistemas autónomos se utilizan 7 routers (R1, 3, R4, R5, R6 y R7) y tres tipos de enlaces diferentes:

Ocho redes de área local (IEEE 802), ral1, ral2, ral3, ral4, ral5, ral6, ral7 y ral8, cuyo interfaz de acceso se encuentra estructurado en dos niveles de comunicaciones (físico y de enlace). Una línea punto a punto, serie, cuyo interfaz de acceso se basa en dos niveles de comunicaciones (físico y de enlace a través del protocolo PPP) Una red privada de conmutación de paquetes X.25 cuyo interfaz de acceso se encuentra estructurado en los tres primeros niveles OSI (físico, enlace y de red).

nción del escenario planteado, responder a las siguientes cuestiones:

Los sistemas autónomos "SA1" y "SA2" podrían pertenecer a la misma autoridad dministrativa?

Qué tipo de protocolo utilizan los routers R1, R2, R3 y R4 para actualizar sus blas de encaminamiento?

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c) ¿Qué tipo de protocolo utilizan los routers R5, R6 y R7 para actualizar sus tablas de encaminamiento?

d) Teniendo en cuenta que todo protocolo de distribución y actualización de información de encaminamiento utiliza una misma tabla o base de datos, ¿cuántas tablas de encaminamiento se asumen que van a manejar los routers R2, R4, R5 y R7?

e) Indicar, gráficamente, ¿qué tipos de protocolos o encapsulados subyacentes (niveles de comunicaciones), por debajo del correspondiente protocolo de distribución y actualización de información de encaminamiento, utiliza R4 para informar a los routers de su propio sistema autónomo de los destinos externos procedentes del otro sistema autónomo (SA2)?

f) Indicar, gráficamente, ¿qué tipos de protocolos o encapsulados subyacentes (niveles de comunicaciones), por debajo del correspondiente protocolo de distribución y actualización de información de encaminamiento, utiliza R5 para informar a los routers de su propio sistema autónomo de los destinos externos procedentes del otro sistema autónomo (SA1)?

g) Indicar, gráficamente, ¿qué tipos de protocolos o encapsulados subyacentes (niveles de comunicaciones), por debajo del correspondiente protocolo de distribución y actualización, utilizan R4 y R5 para intercambiar información de encaminamiento?

Enunciado 5.9 En la figura se muestra un esquema de la comunicación entre una máquina cliente “C” y otra servidora “S” a través de la red IP de un operador. Dicha red emplea el protocolo de encaminamiento RIP que optimiza el número de saltos. El protocolo del nivel de enlace es PPP tanto en las líneas de acceso a la red IP como en los enlaces entre routers de la red. Asimismo, como protocolo de encaminamiento se utiliza IPv4.

R1 R5

S

C

R3

R7R6

R4R2

RIPR1 R5

S

C

R3

R7R6

R4R2

RIP

R3

R7R6

R4R2

RIP

14


Se supone que en un momento dado, una aplicación cliente Web en “C” está accediendo al servidor “S”. A su vez, una aplicación cliente multimedia en “C” está en comunicación con la correspondiente aplicación multimedia servidora en “S”. Finalmente, una tercera aplicación FTP cliente en “C” está en comunicación con la correspondiente aplicación FTP servidora en “S”. Se pide:

a) Indicar la estructura de las unidades de datos tanto en las RAL como en las líneas de acceso y enlaces entre routers para cada una de las tres comunicaciones citadas anteriormente.

b) Indicar, ¿cómo distingue el router R2 los paquetes de las tres comunicaciones y los de encaminamiento propios de la red?

c) Considerar que en un momento dado el router R4 no es capaz de manejar todo el tráfico que recibe (en la red hay otras comunicaciones además de las consideradas aquí) por lo que descarta algunos paquetes de las tres comunicaciones. Indicar, ¿qué efecto tiene en las comunicaciones anteriormente mencionadas dicha circunstancia?

d) Considerar que en un momento dado se produce un fallo en el enlace entre los routers R3 y R4 que tarda en solucionarse 4 horas. Indicar, ¿qué efecto tiene en las comunicaciones anteriormente mencionadas dicho fallo?

Suponer, ahora, que la red utiliza el protocolo de encaminamiento OSPF que optimiza el coste de los enlaces. El coste de cada enlace se muestra en la siguiente figura, y se considera que es el mismo para ambos sentidos de la comunicación.

R1 R5

S

C

R3

R7R6

R4R2

RIPR1 R5

S

C

R3

R7R6

R4R2

R3

R7R6

R4R2

OSPF6 3

2

3

3

R1 R5

S

C

R3

R7R6

R4R2

RIP

R3

R7R6

R4R2

RIPR1 R5

S

C

R3

R7R6

R4R2

R3

R7R6

R4R2

OSPF6 3

2

3

3

e) Indicar, ¿cómo distingue el router R4 los paquetes de las tres comunicaciones y los de encaminamiento propios de la red?

f) Considerar que en un momento dado el router R2 no es capaz de manejar todo el tráfico que recibe (en la red hay otras comunicaciones además de las consideradas aquí) por lo que descarta algunos paquetes de las tres comunicaciones. Indicar, ¿qué efecto tiene dicha circunstancia en las comunicaciones anteriormente mencionadas?

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g) Considerar que en un momento dado se produce un fallo en el enlace entre los routers R6 y R7 que tarda en solucionarse 2 horas. Indicar, ¿qué efecto tiene en las comunicaciones anteriormente mencionadas dicho fallo?

Enunciado 5.10 En función de los siguientes supuestos:

La entidad TCP cliente “A” desea transmitir la cadena de caracteres, EXAMEN, a la entidad TCP servidora “B”. El segmento identificado, en el diagrama de la figura con un 1 transporta los dos primeros caracteres EX. El segmento identificado, a su vez, con un 3 transporta los caracteres AM.

La entidad servidora “B” desea, a su vez, transmitir la cadena de caracteres,

VALE, a la entidad TCP cliente “A”. El segmento identificado, en el diagrama de la figura con un 2 transporta los dos primeros caracteres VA. El segmento identificado, a su vez, con un 4 transporta los caracteres LE.

Las cadenas de caracteres EXAMEN y VALE no están relacionadas, es decir,

podría llegar una de las cadenas antes que la otra. La ventana de recepción de “A” es de 4 octetos.

La ventana de recepción de “B” es de 6 octetos.

La entidad TCP “A” genera un 4001 como número de secuencia inicial para

identificar sus octetos de datos. La entidad TCP “B” genera, a su vez, un 7025 como número de secuencia inicial

para identificar sus octetos de datos. A medida que van llegando correctamente los octetos de datos, y sin esperar a

que se llene el búfer de recepción, se confirman y se pasan al correspondiente proceso de aplicación.

Cada segmento de datos transporta únicamente dos caracteres y cada carácter se

codifica con un octeto. Los campos de la cabecera TCP indicados en el diagrama de la figura tienen el

siguiente significado: SEC: Número de secuencia. CONF: Número de confirmación. VENTANA: Ventana de recepción. DATOS: Contenido del campo de información o datos del segmento TCP.

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TCP cliente “A” TCP servidor “B”

SEC= , CONF=VENTANA= , DATOS=EX

CONF= , SEC=

VENTANA= , DATOS=VA

SEC= , CONF=VENTANA= , DATOS=AM

CONF= , SEC=

VENTANA= , DATOS=LE

(NO LLEGA)

(NO LLEGA)

.

.

.

.

.

.

1

2

3

4



CONF= , SEC=

VENTANA= , DATOS=VA


CONF= , SEC=

VENTANA= , DATOS=LE

(NO LLEGA)

(NO LLEGA)


CONF= , SEC=

VENTANA= , DATOS=VA


CONF= , SEC=

VENTANA= , DATOS=LE

(NO LLEGA)

(NO LLEGA)

.

.

.

.

.

.

1

2

3

4

a) Haciendo uso de la nomenclatura especificada, completar los campos que se muestran en el diagrama de envío de los cuatro segmentos de datos TCP (1, 2, 3 y 4) que se indican en la anterior figura. En dicha figura, el segmento identificado con un 1 se corresponde con el primer segmento de datos transmitido en la fase de transferencia de datos. Se asume que los segmentos identificados en la figura con un 1 y 4 no llegan a su destino y que el segmento 3 se ha enviado antes de que venza el temporizador de espera de 1.

b) Completar el diagrama de envío de segmentos de datos TCP de la figura, continuando a partir del segmento número 4. Se asume que el primero en continuar con la transmisión es “A” (segmento número 5) y que a partir del último segmento (número 4) indicado en la figura, no se producen errores y los correspondientes segmentos (a partir del 5) llegan correctamente a su destino. Por consiguiente, el mensaje EXAMEN debe llegar correctamente a su proceso de aplicación en el lado de “B”. Asimismo, el mensaje VALE debe llegar correctamente a su proceso de aplicación en el lado de “A”. Se resalta que el envío del supuesto segmento 5 (de “A” a “B”) se produce como resultado del vencimiento del temporizador de espera de 1. Asimismo, el envío del supuesto segmento 6 (de “B” a “A”) se produce como resultado del vencimiento del temporizador de espera de 4.

c) Indicar el diagrama de envío de segmentos TCP en la fase de establecimiento de la conexión, especificando el contenido de los campos SEC, CONF, VENTANA y los bits de control que se consideren más relevantes.

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d) En función de los valores indicados para los campos especificados en el envío de segmentos TCP en la cuestión b); especificar el diagrama de envío de segmentos TCP en la fase de liberación de la conexión, indicando el contenido de los campos SEC, CONF, VENTANA y los bits de control que se consideren más relevantes.

Enunciado 5.11 Una entidad TCP de una máquina "A" desea establecer una conexión con otra entidad TCP de otra máquina "B" remota por Internet. La entidad TCP de "A" maneja una ventana de 512 octetos y un tamaño máximo de segmento (MSS) de 128 octetos. Sin embargo, la entidad TCP en la máquina "B" trabaja con una ventana de 256 octetos y un tamaño máximo de segmento (MSS) de 64 octetos.

a) ¿Es posible que dos entidades TCP manejen diferentes ventanas y MSS? En caso afirmativo indicar, gráficamente, mediante un diagrama de envío y recepción de segmentos y con la máxima información significativa (SYN, SEC, ACK, ...), en qué momento de la conexión (establecimiento, transferencia de datos, liberación) se anuncian las ventanas y los MSS. Asimismo, indicar gráficamente mediante un diagrama de envío y recepción de segmentos, la fase de establecimiento de la conexión y los campos de los segmentos que transportan dichos valores. Se supone que la entidad TCP de la máquina "A" utiliza como número de secuencia inicial el valor 32 y la entidad TCP de "B" el valor 1024.

b) En un momento dado, la entidad TCP de la máquina "B" no tiene información que transmitir y la entidad TCP de "A" envía sin errores a la entidad TCP de "B" un grupo de cuatro segmentos. Asimismo, sólo hay confirmaciones por grupo, es decir, se envía un acuse de recibo cuando llegan todas los segmentos esperados. Indicar, gráficamente, mediante un diagrama de envío y recepción de segmentos, la citada transmisión y con la máxima información significativa (SYN, SEC, ACK, ...).

c) Una vez terminada la transferencia indicada en la cuestión anterior, la entidad TCP de "A" procede a liberar la conexión. Suponiendo que la entidad TCP de "B" sigue sin tener datos que transmitir, indicar, gráficamente, mediante un diagrama de envío y recepción de segmentos, la liberación completa de la conexión previamente establecida y con la máxima información significativa (SYN, SEC, ACK, ...).

18


Enunciado 5.12 Una entidad TCP cliente, para numerar sus octetos de datos, genera como número inicial de secuencia el valor 1000. Asimismo, su tamaño de ventana de recepción es de 4096 octetos y su tamaño máximo de segmento de 1024 octetos. A su vez, la entidad TCP servidora genera como número inicial de secuencia el valor 3000. Su tamaño de ventana receptora es de 4096 octetos y su tamaño máximo de segmento de 1024 octetos.

a) ¿En qué momento de la fase de establecimiento de la conexión, las entidades TCP cliente y servidora generan los citados números de secuencia?

b) En función de los números de secuencia indicados en el enunciado (1000 y 3000), indicar en cada uno de los cinco apartados que se plantean, seguidamente, si la entidad TCP cliente podría enviar, a lo largo de un supuesto envío continuo, un octeto identificado en el campo número de secuencia con el valor:

b1) 1000 b2) 999 b3) 232 b4) 232 + 1 b5) 232 + 1000

c) En función de los números de secuencia indicados en el enunciado (1000 y 3000), indicar en cada una de los cinco apartados que se plantean, seguidamente, si la entidad TCP receptora podría enviar, a lo largo de un supuesto envío continuo, un octeto identificado en el campo número de secuencia con el valor:

c1) 2999 c2) 0 c3) 232 + 1 c4) 232 + 3000 c5) 232 + 3001

d) Indicar, gráficamente, a través de un diagrama de envío de segmentos y con la máxima información significativa, todas las fases del servicio orientado a conexión TCP para poder enviar los siguientes segmentos en el orden especificado a continuación:

PRIMER ENVÍO: Un segmento de 1024 octetos del TCP cliente al TCP servidor.

SEGUNDO ENVÍO: Un segmento de 1024 octetos del TCP servidor al TCP cliente.

TERCER ENVÍO: Tres segmentos de 1024 octetos del TCP cliente al TCP servidor. La confirmación de los tres últimos segmentos de información se lleva a cabo en grupo a través de un único segmento sin datos enviado desde el TCP servidor al TCP cliente.

19


Se asume que sólo se pasan los octetos de datos al proceso de aplicación cuando el correspondiente búfer de recepción se haya llenado. Asimismo, se supone que la entidad TCP cliente es quien inicia la liberación de la conexión al no disponer de más datos que transmitir y que las entidades TCP no tienen más octetos que enviar que lo indicado anteriormente a través de los tres envíos.

e) Considerando todo lo indicado en la cuestión anterior (d), y suponiendo ahora que cuando la entidad TCP cliente solicita la liberación de la conexión, la entidad TCP servidora aún tiene un segmento de 1024 octetos que transmitir. ¿Se podrían transmitir esos octetos una vez solicitada la liberación por parte del TCP cliente, o habría que establecer una nueva conexión? En cualquiera de los casos, indicar gráficamente a través del correspondiente diagrama y con la máxima información significativa, el intercambio de segmentos que se llevaría a cabo.

Enunciado 5.13 Una organización dispone de dos computadoras remotas "A" y "B" que comunican todas sus aplicaciones vía Internet a través del protocolo TCP. En la máquina “A” se ejecutan los procesos clientes y en la máquina “B” los correspondientes procesos servidores. En función de lo anterior, una entidad TCP cliente de la máquina “A”, utiliza el valor 50 en la fase de transferencia de datos como número inicial de secuencia para numerar el primer octeto de datos que va a enviar. Además, su tamaño de ventana de recepción es de 1024 octetos. A su vez, la entidad TCP servidora de la máquina “B” utiliza el valor 100 en la fase de transferencia de datos como número inicial de secuencia para numerar el primer octeto de datos que va a transmitir. Asimismo, su tamaño de ventana de recepción es de 1024 octetos. Ambas entidades TCP utilizan un tamaño máximo de 512 octetos para el campo de datos del segmento de información. Teniendo en cuenta todo lo anterior, y que una entidad TCP receptora sólo pasa octetos de datos al nivel superior cuando ha llenado su búfer de recepción, responder a las siguientes cuestiones:

a) Indicar, gráficamente, a través de un diagrama de envío de segmentos y con la máxima información significativa, la fase de establecimiento de la conexión entre el proceso TCP cliente de la máquina "A" y el pertinente proceso servidor TCP de la máquina "B".

b) Indicar, gráficamente, a través de un diagrama de envío de segmentos y con la máxima información significativa, el rechazo, por parte del pertinente proceso servidor TCP de la máquina "B", de una solicitud de establecimiento de la conexión.

20


c) En función de los números de secuencia mencionados, indicar si la entidad TCP cliente (en “A”) podría enviar a lo largo de un supuesto envío continuo, un octeto de datos identificado en el campo número de secuencia con el valor:

c1) 0 c2) 49 c3) 232 c4) 232 + 1 c5) 232 - 1

d) Suponiendo que, una vez establecida la conexión, el proceso TCP cliente (en “A”) transmite inicialmente la máxima transferencia de datos sin congestiones (agotando la correspondiente ventana de recepción) que admite el proceso servidor TCP (en “B”), ¿cuál sería el valor del campo número de secuencia del último octeto de datos transmitido?

e) Indicar, gráficamente, a través de un diagrama de envío de segmentos, y con la mayor información significativa, la fase de transferencia de datos con el máximo envío de datos sin congestiones (agotando la correspondiente ventana de recepción) en el orden especificado a continuación:

PRIMER ENVÍO: Del proceso TCP cliente (“A”) al TCP servidor (“B”). SEGUNDO ENVÍO: Del proceso TCP servidor (“B”) al TCP cliente (“A”).

Nota.- No es necesario especificar en el diagrama, la confirmación de los octetos de datos transferidos en el segundo envío.

21

Soluciones del capítulo 5

Solución 5.1 a) CIERTO en el caso de IPv4, pero en IPv6 sólo cuando el datagrama no lleve

cabeceras de extensión opcionales. b) FALSO. El tiempo de proceso es menor en el caso de un datagrama IPv6 debido al

menor número de campos que se han de examinar. c) CIERTO. Los routers IPv6 nunca fragmentan datagramas; en caso de ser necesario

debe realizarlo la máquina de origen. d) FALSO con respecto a que inicialmente la máquina de origen NUNCA recibe de la

máquina destino un mensaje ICMPv6 de paquete demasiado grande indicando la MTU de su interfaz de entrada. En IPv6, a diferencia de IPv4, sólo la máquina de origen puede fragmentar un datagrama y, por tanto, sólo la máquina destinataria (como en IPv4) puede reensamblar. Si un router encuentra un datagrama demasiado grande, lo descarta (ya que NUNCA puede fragmentar) y devuelve al origen un mensaje ICMPv6 de paquete demasiado grande indicando la MTU del enlace de salida. Con esta información, la máquina de origen fragmenta el datagrama en función de la MTU indicada y no como había hecho antes basándose en su MTU de salida.

e) FALSO. En la fase de establecimiento de la conexión (bit SYN activado) se puede

utilizar la OPCIÓN de ESCALA DE VENTANA que permite aumentar el tamaño máximo de Ventana de 216-1 octetos (65.535 octetos) hasta o 1.073.725.440 octetos (1 GB aproximadamente).

f) CIERTO. De esta forma se agiliza aún más el transporte de los correspondientes

mensajes de la aplicación (p.ej., de difusión y multidifusión) al eliminar no sólo la sobrecarga añadida de la retransmisión (en el caso de TCP) sino el proceso extra de la suma de comprobación aplicada a todo el datagrama UDP. Consecuentemente, se ofrece una mayor rapidez en la entrega de los mensajes.

g) FALSO. Independientemente de la fiabilidad del medio físico, RTP se monta sobre

UDP. Es mucho más importante recibir la información multimedia en el momento adecuado que la fiabilidad del transporte. No se utiliza TCP ya que exige una sobrecarga extra debido a las potenciales retransmisiones que perjudican la visualización final.

h) FALSO. RTP jamás recupera paquetes perdidos o con errores. El protocolo RTCP

tiene como objetivo monitorizar la calidad de servicio y congestión de la red. En una sesión RTP, los participantes se envían periódicamente paquetes RTCP con el objetivo de tener realimentación, a su vez, sobre la calidad de recepción de los paquetes RTP. Por consiguiente, un paquete RTCP no encapsula trozos de audio o vídeo, sino información del emisor y/o receptor con estadísticas que pueden ser muy útiles a la correspondiente aplicación para ajustar sus parámetros de envío y recepción.


i) En IPv4 no se pueden distinguir. En IPv6 puede utilizarse el campo “ETIQUETA DE FLUJO”.

j) En IPv4 no se pueden distinguir. En IPv6 se distinguen mediante la codificación

correspondiente de los campos de “PRIORIDAD” y “ETIQUETA DE FLUJO”. k)

Máscara de subred: Es la máscara de la correspondiente dirección IP insertada en el campo anterior. En la versión 1, los routers deben calcular (haciendo uso de la máscara que conocen) dicha máscara, siempre y cuando sea una máscara de subred de longitud fija (misma máscara asociada a las diferentes subredes de una organización). Por consiguiente, en la versión 2 se admiten máscaras de subredes de longitud variable.

La característica fundamental de la versión 2 del protocolo RIP es que tiene implementada una seguridad basándose en un simple mecanismo de autenticación entre routers vecinos mediante una palabra clave (password o contraseña). Si en el campo “FAMILIA DE DIRECCIONES” aparecen 16 bits a unos, es que se está mandando un mensaje de autenticación previo al envío de la información de encaminamiento.

l)

Router interno (Intra-Area Router).

Router en frontera de área (Area Border Router)

Router troncal (Backbone router).

Router en frontera de SA (AS Border Router).

m) Sí, en el caso del router en frontera de área (Area Border Router). Dicho router es un dispositivo de encaminamiento que puede estar conectado a múltiples áreas, es decir, puede tener conexiones a enlaces dentro de dos o más áreas incluyendo siempre al área 0. En el caso más simple, sólo está conectado al área 0 y a otro área.

n) Mediante el campo de la cabecera de información de control denominado

“DESPLAZAMIENTO DE DATOS (DATA OFFSET)” o longitud de la cabecera (4 bits). Este campo indica el número de bloques de cuatro octetos (palabras de 32 bits) que ocupa la cabecera. Por omisión (sin opciones de servicios adicionales) tiene una longitud de 20 octetos (5 bloques o “0101”de 4 octetos). El tamaño máximo será de 60 octetos (15 bloques o “1111” de 4 octetos). Al igual que para el protocolo IP, éste es un campo necesario para reconocer el inicio del campo de datos de usuario, ya que el campo opciones es de longitud variable.

24


Solución 5.2 a)

El nivel de transporte (TCP/UDP) de la MÁQUINA DESTINO "G" detectaría que el número de puerto correspondiente al proceso servidor solicitado no está activo. La máquina "G" enviaría a la máquina origen "A" un mensaje ICMP de DESTINO INALCANZABLE (Tipo=3) por PUERTO NO ALCANZABLE (Código=3) encapsulado en el correspondiente datagrama IP (dirección origen="G", dirección destino="A").

b)

A pesar de que el protocolo IP ofrece un servicio no orientado a conexión, en el nivel de red TCP/IP se ofrece un mecanismo muy simple para controlar la congestión a través del protocolo ICMP. Este servicio se fundamenta en el envío por parte de la máquina "F" de un mensaje ICMP de FRENADO DE ORIGEN (Tipo=4 y Código=0) encapsulado en el correspondiente datagrama IP (dirección origen= "F", dirección destino="B") para evitar que la entidad IP de "B" transmita más rápidamente de lo que la entidad IP de "F" es capaz de almacenar y procesar.

c)

La máquina destino "G" arranca un temporizador de reensamblado cuando recibe un primer fragmento del datagrama. Si el temporizador termina al no haber recibido todos los fragmentos pertenecientes a dicho datagrama, se elimina dicho datagrama incompleto y "G" transmite a la máquina origen "A" un mensaje ICMP de TIEMPO EXCEDIDO (Tipo=11) por haberse sobrepasado el TIEMPO DE REENSAMBLAJE DE UN DATAGRAMA FRAGMENTADO (Código=1). Dicho mensaje ICMP va encapsulado en el correspondiente datagrama IP (dirección origen="G", dirección destino= "A"). Posteriormente, y debido a que el nivel de red es siempre no orientado a conexión, es el protocolo TCP (si el nivel de transporte es orientado a conexión) o el protocolo de aplicación (si dispone de mecanismos para controlar los errores y está montado sobre UDP) el encargado de recuperar el segmento o mensaje correspondiente.

d)

El primer router "R1" enviaría a la máquina origen "A" un mensaje ICMP de DESTINO INALCANZABLE (Tipo=3) por FRAGMENTACIÓN NECESARIA Y NO REALIZADA (Código=3) encapsulado en el correspondiente datagrama IP (dirección origen="R1", dirección destino= "A").

25


e)

El problema lo detectaría, al no recibir respuesta de resolución de direcciones, el router final "R2" a través del protocolo ARP. El router "R2" enviaría a la máquina origen "A" un mensaje ICMP de

DESTINO INALCANZABLE (Tipo=3) por MÁQUINA DESTINATARIA NO ALCANZABLE (SIN RESPUESTA ARP) (Código=1) encapsulado en el correspondiente datagrama IP (dirección origen="R2", dirección destino= "C").

f)

Al llegar dichos datagramas a la máquina destinataria "G", no se eliminan dichos datagramas ya que han llegado a la máquina final. Por consiguiente, el protocolo IP, tras realizar sus acciones correspondientes, pasa los segmentos que encapsulan dichos datagramas al nivel superior (transporte).

Solución 5.3 a) NO, debido a que los protocolos IGP son diferentes en cuanto al formato de los

mensajes, estrategias, etc. Todos los routers de un dominio de encaminamiento en un mismo sistema autónomo deben utilizar el mismo protocolo de intercambio de mensajes para la selección de la mejor ruta.

b) NO, mientras el protocolo IGP sea el mismo en el dominio de encaminamiento de cada sistema autónomo, y entre los routers C y F.

c) Si el protocolo IGP es por ejemplo OSPF, éste se ubica en el nivel Internet de la arquitectura TCP/IP, por encima del subnivel IP. En este caso, los niveles o protocolos que intervendrían serían el protocolo IP y, posteriormente, el protocolo del interfaz de acceso a la red correspondiente. A su vez, si el protocolo IGP es por ejemplo RIP, éste se ubica en el nivel de Aplicación de la arquitectura TCP/IP. En este caso, los niveles o protocolos que intervendrían serían los protocolos UDP e IP y, posteriormente, el protocolo del interfaz de acceso a la red correspondiente

d) Se produciría el típico aislamiento y la imposibilidad de conocer los destinos del otro sistema autónomo. La estrategia de un EGP es totalmente independiente de si el IGP es del Vector Distancia o Estado del Enlace. Un EGP como BGP sólo indica el camino de sistemas autónomos (Camino_SA) para llegar a unos determinados destinos de un sistema autónomo; el siguiente router externo (Siguiente_Salto) para llegar a dichos destinos; y los destinos (Destinos) en cuestión.

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e)

Router A


a1 1 A

a2 1 A

b1 2 B

c1 2 C

d1 3 B/C

d2 3 B/C

Por omisión (vecino más externo) 1 C

f)

Router E

DESTINO COSTE RUTA

e1 1 E

e2 1 E

f1 4 H

g1 4 G/H

h1 3 H

h2 3 H

Por omisión (vecino más externo) 1 F

Solución 5.4 a) Como un sistema autónomo es un conjunto de routers controlados por una única

autoridad administrativa y que utilizan, en un dominio de encaminamiento, un mismo protocolo de router interno o IGP (Interior Gateway Protocol); la estrategia de encaminamiento será siempre DINÁMICA. Por consiguiente, la actualización de las tablas de encaminamiento se llevará a cabo a través de un protocolo TCP/IP ya sea, por ejemplo, RIP u OSPF (pero sólo uno de los dos, en función de cuál haya seleccionado la autoridad administrativa para su organización).

b) Para dibujar la topología del sistema autónomo hay que fijarse, dentro de las tablas de encaminamiento de los correspondientes routers, en los destinos con rutas

27


directas, indirectas y por omisión. En función de lo anterior, dicha topología es la siguiente:

ra l1 ra l2

R 1

R 2ra l3

ra l5

ra l4

R 3

c) La entidad IP de la máquina conectada a ral5 analiza la dirección del destinatario y comprueba que la dirección de red (ral1) de dicho destinatario no está incluida en su tabla. Por tanto, transmite el datagrama al router R3 indicado, por omisión, en su tabla de encaminamiento. Seguidamente, R3 comprueba que la dirección de red (ral1) de la máquina destinataria no está incluida en su tabla de encaminamiento. Consecuentemente, envía el datagrama, por omisión, al siguiente router vecino R2.

Router R3

DESTINO RUTA

ral3 directa

ral4 directa

ral5 directa

Por omisión (vecino más externo) R2

28


A continuación, R2 observa que la dirección de red (ral1) de la máquina destinataria no está incluida en su tabla de encaminamiento. Por consiguiente, pasa el datagrama, por omisión, al siguiente router vecino R1.

Router R2

DESTINO RUTA

ral2 directa

ral3 directa

ral4 R3

ral5 R3


Posteriormente, R1 observa que la dirección de red (ral1) de la máquina destinataria está incluida en su tabla de encaminamiento. Por tanto, transmite el datagrama, directamente, por el correspondiente interfaz de acceso a dicha red.

Router R1

DESTINO RUTA

ral1 directa

ral2 directa

ral3 R2

ral4 R2

ral5 R2 Nota.- Se asume que para cualquier dirección de red que no aparezca en su Tabla interna, R1 acudirá a su Tabla externa de encaminamiento formada por mensajes BGP.

Para terminar, la entidad IP del sistema final conectado a ral1 analiza la dirección IP del destinatario y comprueba que dicha dirección es la suya y, por tanto, que la citada máquina es la receptora del datagrama en cuestión.

d) Como un sistema autónomo es un conjunto de routers avanzados controlados por una única autoridad administrativa y que utilizan un mismo protocolo de router externo o EGP (BGP) para facilitar el encaminamiento por otro sistema autónomo y un mismo protocolo de router interno o IGP (p. ej., RIP u OSPF) en un dominio para facilitar el encaminamiento por éste; la estrategia de encaminamiento será siempre, y en ambos casos, DINÁMICA.

29


e) En el escenario planteado, R4 juega dos papeles de encaminamiento: router externo para SA1 y router interno para SA2. Consecuentemente, para el protocolo externo utiliza BGP y para el interno, por ejemplo, RIP u OSPF (en este último caso, sólo uno de los dos).

R5 es, únicamente, un router interno en SA2, por tanto, sólo puede utilizar un IGP ya sea, por ejemplo, RIP u OSPF.

R4 maneja dos protocolos diferentes, uno interno (p. ej., RIP u OSPF) y otro externo (BGP), por tanto gestiona en su base de datos, una Tabla interna de Encaminamiento en función de SA2 y una Tabla externa de Encaminamiento BGP basándose en SA1:

Router R4 (Tabla interna RIP/OSPF)

DESTINO RUTA

ral6 directa

ral7 R5 Nota.- Se asume que para cualquier dirección de red que no aparezca en su Tabla interna, R4 acudirá a su Tabla externa de Encaminamiento formada por mensajes BGP.

Router R4 (Tabla externa BGP con SA1 a través de R1)

CAMINO_SA DESTINO RUTA

SA1 ral1 R1

SA1 ral2 R1

SA1 ral3 R1

SA1 ral4 R1

SA1 ral5 R1 Nota.- Esta Base de Datos se ha creado al informar R1 a R4 mediante un mensaje BGP de que todas las direcciones de red indicadas son alcanzables a través de R1 (Siguiente_Salto) y que el itinerario (Camino_SA) que hay que atravesar, hasta llegar a ellas, está formado por el tránsito a través de un unico sistema autónomo (SA1).

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A su vez, R5 maneja un protocolo interno (p. ej., RIP u OSPF), por tanto gestiona una Tabla interna de Encaminamiento:


DESTINO RUTA

ral7 Directa

ral6 Directa


Solución 5.5 a) En una estrategia estática de encaminamiento las decisiones de encaminamiento se

configuran previamente en las tablas de encaminamiento de los correspondientes routers. Cualquier cambio en función de añadir o eliminar destinos finales implica volver a desactivar los routers y configurarlos nuevamente "a mano" por el pertinente administrador o administradores de dichos sistemas.

Una estrategia dinámica se basa en la actualización automática de las tablas de encaminamiento mediante el intercambio de mensajes entre los routers implicados a través de un mismo protocolo de distribución y actualización de la información de encaminamiento. Este protocolo va informando de las novedades acontecidas para una actualización automática de las correspondientes tablas; permitiendo que éstas se adapten a los cambios potenciales de encaminamiento realizados en cuanto a la inclusión o eliminación de nuevos destinos.

b) Cuando se trata de sistemas autónomos, éstos disponen en un dominio de encaminamiento de un único protocolo de router interno o IGP (Interior Gateway Protocol) basado siempre en una estrategia de encaminamiento dinámica (vector distancia o estado del enlace). Para el caso de los routers internos R1, R3, R4, R7 y R8, el protocolo puede ser, por ejemplo, RIP u OSPF; es decir, sólo uno de los dos y el mismo para todos los routers en el sistema autónomo en cuestión.

c) La cuestión se centra en el mismo caso anterior, sólo que ahora se tratan de routers que juegan dos papeles: son internos dentro del sistema autónomo y externos con respecto a otros sistemas autónomos. Externamente, estos routers también manejan un protocolo de router externo o EGP (Exterior Gateway Protocol) de distribución y actualización de la información de encaminamiento, denominado BGP, basado siempre en una estrategia de encaminamiento dinámica (vector distancia). Por tanto:

31


• R2: RIP u OSPF internamente y BGP externamente.



d) En el caso de que un sistema autónomo utilice un número muy elevado de routers, la estrategia dinámica de encaminamiento debe basarse siempre en un algoritmo fundamentado en el estado del enlace. Los motivos fundamentales son los siguientes:

• Los mensajes son más cortos al enviarse, generalmente, actualizaciones y no copias enteras de las tablas de encaminamiento.

• El tráfico por la red es mucho menor.

• El número de cálculos internos en los routers se reduce.

• No hay limitación en cuanto al número de routers utilizados (p.ej., el vector distancia de RIP no permite más de 15 routers o saltos).

e)

Router R5 (Tabla externa BGP con SA1 y SA3 a través de R2 y R6)


SA1 ral1 R2

SA1 ral2 R2

SA3 ral6 R6

SA3 ral7 R6

SA3 ral8 R6

SA3 ral9 R6 Nota.- Esta Base de Datos se ha creado al informar R2 y R6 a R5 mediante mensajes BGP de que todas las direcciones de red indicadas son alcanzables a través de R2 y R6 (Siguiente_Salto) y que el itinerario (Camino_SA) que hay que atravesar, hasta llegar a ellas, está formado por el tránsito a través de un único sistema autónomo (SA1 o SA3).


DESTINO RUTA

ral4 directa

ral3 R3

ral5 R4 Nota.- Se asume que para cualquier dirección de red que no aparezca en su Tabla interna, R5 acudirá a su Tabla externa.

32


Solución 5.6 a) Teniendo en cuenta que un sistema autónomo es un conjunto de routers controlados

por una única autoridad administrativa y que utilizan en un mismo dominio un único protocolo interno de distribución y actualización de información de encaminamiento (IGP: Interior Gateway Protocol); SA1 SA2 y SA3 podrán usar, por ejemplo, RIP u OSPF; es decir, sólo uno de los dos y el mismo para todos los routers en el sistema autónomo en cuestión.

b) En SA1, el router externo es R3

En SA2, el router externo es R4

En SA3, el router externo es R7

En función de lo anterior R3-R4 y R3-R7 actualizan sus tablas de encaminamiento, transmitiendo la información de accesibilidad de aquellas redes incluidas dentro de sus sistemas autónomos mediante el protocolo BGP (Border Gateway Protocol) de encaminamiento entre routers de sistemas autónomos diferentes.

c) Todo router interno (R1, R2, R5, R6 y R8) sólo conoce las direcciones de red de la organización o sistema autónomo al que pertenece y su tabla de encaminamiento se actualiza dinámicamente con RIP u OSPF. Todo router externo (R3, R4 y R7), aparte de su base de datos o tabla interna de encaminamiento, posee otra base de datos o tabla externa de encaminamiento con las direcciones de red pertenecientes a los sistemas autónomos que le hayan enviado la oportuna información de encaminamiento. Dicha base de datos se actualiza dinámicamente a través del protocolo BGP.

d)


DESTINO RUTA

Ral1 directa

Ral2 directa

Ral3 directa

Ral4 R2


33



DESTINO RUTA

Ral2 directa

Ral3 directa

Ral4 directa

Ral1 R1



DESTINO RUTA

Ral4 directa

Ral3 R2

Ral2 R2

Ral1 R2 Nota.- Se asume que para cualquier dirección de red que no aparezca en su Tabla interna, R3 acudirá a su Tabla externa.



SA2 Ral5 R4

SA2 Ral6 R4

SA2 Ral7 R4

SA3 Ral8 R7

SA3 Ral9 R7 Nota.- Esta Base de Datos se ha creado al informar R4 y R7 a R3 mediante mensajes BGP de que todas las direcciones de red indicadas son alcanzables a través de R4 y R7 (Siguiente_Salto) y que el itinerario (Camino_SA) que hay que atravesar, hasta llegar a ellas, está formado por el tránsito a través de un único sistema autónomo (SA2 o SA3).

34



DESTINO RUTA

ral8 directa

ral9 R8 Nota.- Se asume que para cualquier dirección de red que no aparezca en su Tabla interna, R7 acudirá a su Tabla externa.



SA1 ral1 R3

SA1 ral2 R3

SA1 ral3 R3

SA1 ral4 R3

SA1, SA2 ral5 R3

SA1, SA2 ral6 R3

SA1, SA2 ral7 R3 Nota.- Esta Base de Datos se ha creado al informar R3 y R4 a R7 mediante mensajes BGP de que todas las direcciones de red indicadas son alcanzables a través de R3 (Siguiente_Salto) y que el itinerario (Camino_SA) que hay que atravesar, hasta llegar a ellas, está formado por el tránsito a través un sistema autónomo (SA1) o de dos sistema autónomos (SA1 y SA2 en dicho orden).


DESTINO RUTA

ral9 directa

ral8 directa


La máquina de Ral1, a través de su tabla de encaminamiento, transmite al router R1, por omisión, todo datagrama cuya dirección de red sea diferente a Ral1.

Analizando las tablas de encaminamiento anteriores de R1, R2, R3, R7 y R8:

R1 encamina, por omisión, los datagramas a R2.

R2 encamina, por omisión, los datagramas a R3.

35


R3 encamina los datagramas a R7, transitando a SA3, mediante la Tabla externa BGP.

R7 encamina indirectamente los datagramas a R8.

R8 encamina directamente los datagramas a la correspondiente máquina conectada a ral9.

e) Se recuerda que todo router interno (R1 y R2) sólo conoce las direcciones de red de la organización o sistema autónomo al que pertenece y su tabla de encaminamiento se actualiza dinámicamente, por ejemplo, con RIP u OSPF (en este caso RIP). Todo router externo (R3) también dispone, aparte de la tabla externa vía BGP, de una tabla interna en este caso vía RIP.

Router R1 (Tabla interna RIP)


Ral1 1 Directa

Ral2 1 Directa

Ral3 1 Directa

Ral4 2 R2

Por omisión (vecino más externo) 1 R2



Ral2 1 Directa

Ral3 1 Directa

Ral4 1 Directa

Ral1 2 R1

Por omisión (vecino más externo) 1 R3

36




Ral4 1 Directa

Ral3 2 R2

Ral2 2 R2

Ral1 3 R2 Nota.- Se asume que para cualquier dirección de red que no aparezca en su Tabla interna, R3 acudirá a su Tabla externa.

Solución 5.7 a) La organización dispone de un sistema autónomo distribuido en diferentes ÁREAS

y se asignan costes a los enlaces basados en una métrica diferente al número de saltos o routers encontrados desde un origen a un destino. Por consiguiente, todos los routers (R1, R2, R3 y R4) utilizan el protocolo OSPF para distribuir y actualizar la información de sus tablas de encaminamiento. OSPF se cimenta en el algoritmo de encaminamiento del ESTADO DEL ENLACE (Dijkstra) que consiste en asociar un coste a cada enlace según objetivos de diseño y en calcular la ruta de coste mínimo.

Mediante el concepto de área se consigue una mejor distribución de encaminamiento y una reducción de los cálculos correspondientes que se deben llevar a cabo para los destinos externos de otras áreas. En este contexto, R2 y R4 son routers en frontera de área y, por tanto, anuncian externamente al router R1 del área 0 de todos los destinos internos en su propio área. Asimismo, informan de forma resumida a su área (concretamente R2 a R3 en el área 1) de todos los destinos externos procedentes de otras áreas.

Mediante el router R1 del área 0, cada router frontera (R2 y R4) escucha los resúmenes de áreas del resto de routers frontera para calcular el coste a todos los destinos exteriores a su área, añadiendo el coste de su interfaz de salida hasta el área troncal o área 0.

b) A excepción de R1 (router en frontera de SA), cada router va a disponer de una única tabla de encaminamiento con todos los destinos internos y externos (de otras áreas) del sistema autónomo en cuestión.

c) Entre R2 y R3 hay una red de área local (RAL2) cuyo interfaz de acceso se encuentra estructurado en dos niveles de comunicaciones (físico y de enlace). Por consiguiente:

37


OSPF

IP

LLC

MAC

FÍSICO

R2

OSPF

IP

LLC

MAC

FÍSICO

R2

OSPF

IP

LLC

MAC

FÍSICO

R3

OSPF

IP

LLC

MAC

FÍSICO

R3

RAL2

ENLACE ENLACE

d) Teniendo en cuenta que:

• Los arcos de salida que van de las redes a los routers tienen siempre coste 0. • No existen arcos de salida para destinos finales (RAL1, RAL3, X25, 01 y 02).

En función de lo anterior, el grafo dirigido del sistema autónomo “A” es:

RAL1

RAL2

X25

RAL3RAL3

23

32

2

216

1

4 4R4

R3

R2

R1

O2O1

38


La composición óptima de la tabla de encaminamiento de R3 es la siguiente:

3

DESTINO CO2

RAL2

R2

X25

O1

R1

RAL1

R4

RAL3

e) No existe ninguna ruta posible entre loque transitar obligatoriamente por “A”de conexiones con más de un SA peroautónomos.

Solución 5.8 a) No, ya que cada sistema autónomo de

administrativa.

b) La organización dispone de un sistema

y se asignan costes a los enlaces basasaltos o routers encontrados desde unlos routers (R1, R2, R3 y R4) utilizan ede SA1 y poder distribuir y actuaencaminamiento. Asimismo, R1 yencaminamiento externo (BGP) para d

R

OSTE RUTA 1 R3

2 R3

2 R3

8 R2

3 R2

6 R2

8 R2

9 R2

11 R2

s sistemas autónomos “X” y “Z” porque hay , el cual es multiconectado, es decir, dispone se niega a transportar tráfico entre sistemas

be estar controlado por una única autoridad

autónomo distribuido en diferentes ÁREAS dos en una métrica diferente al número de origen a un destino. Por consiguiente, todos l protocolo OSPF para los destinos internos lizar dicha información de sus tablas de R4 dispondrán de un protocolo de estinos externos.

39


c) R5, R6 y R7 de SA2 utilizan el protocolo RIP para los destinos internos de SA2 por dos razones:

1.- No aparecen áreas ni costes asociados a los enlaces.

2.- En el texto del ejercicio se dice que "...los protocolos de distribución y actualización de información de encaminamiento utilizan diferentes algoritmos o estrategias". Por tanto, si un SA usa OSPF, el otro RIP.

Asimismo, R5 usa, además, un protocolo de encaminamiento externo (BGP) para destinos externos.

d) R2: Una tabla OSPF para destinos internos de SA1 R4: Dos tablas:

Tabla OSPF: Para destinos internos de SA1. Tabla BGP: Para destinos externos procedentes de SA2.

R5: Dos tablas: Tabla RIP: Para destinos internos de SA2. BGP: Para destinos externos procedentes de SA1.

R7: Una tabla RIP para destinos internos de SA2

e) La respuesta es que R4 no envía este tipo de información de encaminamiento, ya que es una información que guarda en su propia base de datos de destinos externos (o tabla externa BGP). El protocolo BGP es un protocolo que se utiliza en Internet entre routers externos de sistemas autónomos diferentes. Por tanto, BGP no lo utiliza ningún otro router que no sea R4 en dicha organización. Quiere decir esto, que si una máquina en ral1 (SA1), envía, por ejemplo, un mensaje a una dirección IP en ral8 (SA2), es decir, fuera de dicho sistema autónomo; el datagrama irá por omisión (tabla OSPF) a R1, y desde R1, por omisión (tabla OSPF), a R4 que al disponer de información adicional (tabla externa BGP), lo sabrá encaminar por omisión (tabla BGP) al router externo R5 para que éste en función de su tabla interna RIP lo encamine interna e indirectamente a R6, el cual también lo transmitirá indirectamente a R7 (vía tabla RIP) que, finalmente, lo enviará directamente por ral8 (vía tabla RIP) a la máquina correspondiente.

f) La respuesta es la misma que para la cuestión anterior, es decir, R5 no envía este

tipo de información de encaminamiento, ya que es una información que guarda en su propia base de datos de destinos externos (o tabla externa BGP).

40


g)

IP

Red (X.25)

Enlace (X.25)

Físico (X.25)

BGP

Físico (X.25)

Enlace (X.25)

Red (X.25)

NODO

Físico (X.25)

Enlace (X.25)

Red (X.25)

NODORed X.25

IP

Red (X.25)

Enlace (X.25)

Físico (X.25)

TCP

BGP

TCP

R4 R5

Solución 5.9 a)

En la RAL:

Para la aplicación WEB: Cab. IEEE 802.3/Cab. IP/Cab TCP /Cab. http/DATOS/ SVT IEEE 802.3

Para la aplicación FTP: Cab. IEEE 802.3/Cab. IP/Cab. TCP /Cab. FTP/DATOS/ SVT IEEE 802.3

Para la aplicación multimedia: Cab. IEEE 802.3/Cab. IP/Cab. UDP /Cab. RTP/DATOS/ SVT IEEE 802.3

En las líneas de acceso y enlaces entre routers:

Para la aplicación WEB: Cab. PPP/Cab. IP/Cab. TCP /Cab. http/DATOS/ SVT PPP

Para la aplicación FTP: Cab. PPP/Cab. IP/Cab. TCP /Cab. FTP/DATOS/ SVT PPP

Para la aplicación multimedia: Cab. PPP/Cab. IP/Cab. UDP /Cab. RTP/DATOS/SVT PPP

Nota.- Cab.: Cabecera de control; SVT: Secuencia de Verificación de Trama

41


b) No los distingue. Como mucho sabe el protocolo del nivel de transporte ya que en el formato del datagrama IPv4 hay un campo denominado PROTOCOLO que en el caso de los paquetes de las comunicaciones FTP y HTTP será el 6 (correspondiente al protocolo TCP). A su vez, en el caso de los paquetes de la comunicación multimedia y los paquetes de encaminamiento será un 17 (correspondiente al protocolo UDP).

c) Los paquetes perdidos por el router R4 de las comunicaciones FTP y HTTP los recupera el protocolo TCP por retransmisión entre los dispositivos C y S; por lo que el efecto en las comunicaciones es el retardo en la transferencia de la información. A su vez, los paquetes perdidos por el router R4 de la comunicación multimedia, en principio, no se recuperan. RTP dispone de los mecanismos de número de secuencia y marcas de sincronización (MARCA DE TIEMPO) que permiten al receptor actuar en consecuencia. El efecto en la comunicación será una degradación de la calidad de la comunicación (audio y/o vídeo) debido a los datagramas UDP perdidos.

d) Mientras los routers R2 y R4 cambian en sus tablas la ruta caída por la ruta nueva, comienza a suceder lo que se ha descrito en el apartado anterior. Las entidades transmisoras TCP se enteran de que algo va mal por una de las dos situaciones siguientes:

Por una indicación del nivel IP correspondiente al haber recibido un mensaje ICMP del router R3/R4 con destino inalcanzable.

Porqué retransmite, sin éxito, varias veces el mismo segmento. Se suele emplear un contador de retransmisiones y al vencer se toma la decisión, por ejemplo, de abortar la conexión.

Entre tanto, en las tablas de los routers R2 y R4 se cambiarán las rutas de las redes destino donde se encuentran C y S. Inmediatamente, R3 y R4 detectan la caída del enlace, apuntan en sus entradas dicha ruta como 16 (inalcanzable) y envían sus tablas a sus vecinos. Cuando R2 reciba la tabla de R7 y, a su vez, R4 reciba la tabla de R6, quedará establecida la ruta nueva por R2-R7-R6-R4. Cualquiera de las entidades transmisoras puede tomar la decisión de abortar la conexión (mediante un segmento con el bit RST a 1) antes de que se haya reestablecido la ruta alternativa y esto dependerá de los parámetros concretos de la implementación. La comunicación multimedia puede que no se interrumpa, dependerá de los protocolos RTP/RTCP.

42


e) Sólo distingue los paquetes OSPF ya que en el formato del paquete IPv4 hay un campo denominado PROTOCOLO que contiene un 89 para los paquetes OSPF. En este caso, además, el router R4 puede distinguir los paquetes de encaminamiento por el campo TOS (se transmiten con una prioridad de 7).

f) Los paquetes perdidos por el router R4 de las comunicaciones FTP y HTTP los recupera el protocolo TCP por retransmisión entre los dispositivos C y S. Por consiguiente, el efecto en las comunicaciones es el retardo en la transferencia de la información. Los paquetes perdidos por el router R4 de la comunicación multimedia, en principio, no se recuperan. Como se comentó anteriormente, RTP dispone de los mecanismos de número de secuencia y marcas de sincronización (MARCA DE TIEMPO) que permiten al receptor actuar en consecuencia. El efecto en la comunicación será la perdida de calidad si no se pierde un excesivo número de datagramas UDP.

g) Mientras los routers R2 y R4 cambian en sus tablas la ruta caída por la ruta nueva, comienza a suceder lo que se ha descrito en el apartado anterior. TCP, además, se da cuenta de que hay problemas en el nivel IP porque llega un mensaje ICMP con destino inalcanzable o porque se deben retransmitir varias veces los mismos segmentos (al menos dos). En este caso, puede tomar la decisión de abortar las conexiones.

En general, OSPF tarda menos que RIP en lograr la convergencia en el cambio de rutas en las tablas de encaminamiento de los routers. Por tanto, con OSPF se suele lograr el cambio de las tablas de encaminamiento antes de que venza el contador que controla las retransmisiones en TCP; por lo que no se interrumpirán éstas. Sin embargo, para una red tan pequeña como ésta, si RIP utiliza la técnica de horizonte dividido con retorno envenenado o una actualización engatillada o por disparo, el tiempo de cambio de las tablas en ambos protocolos puede ser similar. La comunicación multimedia puede que no se interrumpa, dependerá de los protocolo RTP/RTCP.

Solución 5.10 a) Según dice el enunciado: “La entidad TCP “A” genera (antes de enviar su primer

segmento en la fase de establecimiento de la conexión) un 4001 como número de secuencia inicial (que necesita ser confirmado por “B” mediante un 4001 + 1) para identificar sus octetos. Por consiguiente, en la fase de transferencia de datos de “A” a “B”, el primer octeto de dichos datos estará identificado por el número de secuencia 4002.

A su vez: “La entidad TCP “B” genera (antes de enviar su segmento en la fase de establecimiento de la conexión) un 7025 como número de secuencia inicial (que

43


necesita, a su vez, ser confirmado por “A” mediante un 7025 + 1) para identificar sus octetos. Por consiguiente, en la fase de transferencia de datos de “B” a “A, el primer octeto de dichos datos estará identificado por el número de secuencia 7026.

FASE DE TRANSFERENCIA DE DATOSTCP cliente “A” TCP servidor “B”

SEC=40024002, CONF= 7026 VENTANA=4, DATOS=EX

CONF=4002, SEC=70267026VENTANA=6, DATOS=VA

SEC=4004, CONF=7028VENTANA=4, DATOS=AM

CONF=4002, SEC=7028

VENTANA=44, DATOS=LE

(NO LLEGA)

(NO LLEGA)

.

.

.

.

.

.

1

2

3

47028

BÚFER DE RECEPCIÓN “B”

4002

BÚFERDE RECEPCIÓN

“A”

7026 7027

V A

4002

MA4004 4005

7028

70267026

b) Según dice el enunciado: “A medida que van llegando correctamente los octetos de datos, se confirman y se pasan al correspondiente proceso de aplicación”. Siempre se pasarán los datos al nivel superior de una forma ordenada.

SEC=4002CONFIRMACIÓN=7028, VENTANA=4

SEC=7028

CONFIRMACIÓN=4006, VENTANA=6

SEC=4006

DATOS=EXEX

DATOS=LELE

CONFIRMACIÓN=7030, VENTANA=4DATOS=ENEN

SEC=7030

CONFIRMACIÓN=4008, VENTANA=6

DATOS=0

VENCIMIENTODEL TEMPORIZADOR

DEL SEGMENTO 1

VENCIMIENTODEL TEMPORIZADOR

DEL SEGMENTO 4

5

6

7

8

7028 7029

L E

70287028

70307030

4002

MA4004 4005

E X

40064006


BÚFERDE RECEPCIÓN

“A”

40064007

E N40084008

70307030


FASE DE TRANSFERENCIA DE DATOS (continuación)

44


c) Según dice el enunciado: “La entidad TCP “A” genera (antes de enviar su primer segmento en la fase de establecimiento de la conexión) un 4001 como número de secuencia inicial. A su vez, “La entidad TCP “B” genera (antes de enviar su segmento en la fase de establecimiento de la conexión) un 7025 como número de secuencia inicial.

SYN=1, ACK=0, SEC=40014001VENTANA=4, CONF= -, DATOS=0

SYN=1, ACK=1, SEC=70257025

VENTANA=6, CONF=4002

SYN=0, ACK=1, SEC=4002CONF=7026, VENTANA=4

FASE DE ESTABLECIMIENTO DE LA CONEXIÓN

DATOS=0

DATOS=0

TCP cliente “A” TCP servidor “B”BÚFER

DE RECEPCIÓN“A”

4002

7026

40024002

BÚFER DE RECEPCIÓN “B”¿?

¿?

d)

FIN=1, SEC=4008, CONF=7030VENTANA=4, DATOS=0

FASE DE LIBERACIÓN DE LA CONEXIÓN

CONF=4009, SEC=7030

VENTANA=6, DATOS=0

FIN=1, SEC=7030, CONF=4009

VENTANA=6, DATOS=0

CONF=7031, SEC=4009VENTANA=4, DATOS=0

TCP cliente “A” TCP servidor “B”70307030BÚFER

DE RECEPCIÓN“A”

400940094009


400940094009

70317031

45


Solución 5.11 a)

Teniendo en cuenta la inmensa diversidad de máquinas de diferentes modelos y fabricantes que hay por Internet, con distintas capacidades de proceso y almacenamiento (un PC puede tener un pequeño búfer de recepción, mientras que una gran máquina servidora puede disponer de un búfer muy grande); TCP incorporó en su diseño la posibilidad de manejar diferentes tamaños de búferes y segmentos de datos (un PC puede limitar el tamaño de los trozos de datos a 1 KB, mientras que una "supercomputadora" puede manejar segmentos de mayor tamaño). Por consiguiente, para permitir la escalabilidad del TCP/IP, la respuesta es SÍ.

El anuncio de las ventanas y MSS se realiza en la fase de establecimiento de la conexión TCP (en segmentos con el bit SYN activado). En concreto y con respecto a la ventana máxima de recepción, ésta se anuncia en la fase de establecimiento y durante la fase de transferencia de datos se indica en cada segmento transmitido el tamaño puntual de dicha ventana.

SYN=1, ACK=0, SEC=32VENTANA=512, OPCIÓN MSS=128

SYN=1, ACK= 33, SEC=1024

VENTANA=256, OPCIÓN MSS=64

SYN=0, ACK=1025, SEC=33VENTANA=512


TCP “A” TCP “B”

DATOS=0

DATOS=0

DATOS=0

b)

SEC=33, ACK=1025VENTANA=512, DATOS=64

FASE DE TRANSFERENCIA DE DATOS


SEC=97, ACK=1025SEC=161, ACK=1025SEC=225, ACK=1025

ACK=289, SEC=1025

VENTANA=256, DATOS=0

VENTANA=512, DATOS=64 VENTANA=512, DATOS=64 VENTANA=512, DATOS=64

46


c)

FIN=1, SEC=289, ACK=1026DATOS=0



ACK=290, SEC=1026

DATOS=0

FIN=1, SEC=1026

DATOS=0

ACK=1027, SEC=290DATOS=0

Solución 5.12 a)

La entidad TCP cliente genera su número de secuencia antes de enviar el primer bit SYN.

La entidad TCP servidora genera su número de secuencia antes de enviar el primer bit SYN.

b) Se trabaja con un número de secuencia de 32 bits, por tanto, en módulo 232 (del 0 al 232-1).

1001, 1002,..., 232-1, 0, 1,..., 999, 1000 1001, 1002,..., 232-1, 0, 1,..., 999, 1000 ...

232 del 1001 al 1000 232 del 1001 al 1000 (primera vuelta) (segunda vuelta)

b1) 1000: SÍ b2) 999: SÍ b3) 232: NO b4) 232 + 1: NO b5) 232 + 1000: NO

47


c) Se trabaja con un número de secuencia de 32 bits, por tanto, en módulo 232 (del 0 al 232-1)

3001, 1002,..., 232-1, 0, 1,..., 2999, 3000 3001, 3002 ,..., 232-1, 0, 1,..., 2999, 3000 ...


c1) 2999: SÍ c2) 0: SÍ c3) 232: NO c4) 232 + 1: NO c5) 232 + 1000: NO

d)


SYN=1, ACK= 1001, SEC=3000


SYN=0, ACK=3001, SEC=1001VENTANA=4096


TCP cliente TCP servidor

DATOS=0

DATOS=0

DATOS=0

48


SEC=1001, ACK=3001VENTANA=4096, DATOS=1024

FASE DE TRANSFERENCIA DE DATOSTCP cliente TCP servidor

SEC=2025, ACK=4025SEC=3049, ACK=4025SEC=4073, ACK=4025

ACK=2025, SEC=3001


VENTANA=3072, DATOS=1024 VENTANA=3072, DATOS=1024 VENTANA=3072, DATOS=1024

ACK=5097, SEC=4025





ACK=5098, SEC=4025

DATOS=0

FIN=1, SEC=4025, ACK=5098

DATOS=0

ACK=4026, SEC=5098DATOS=0

49


e) La entidad TCP servidora puede transmitir sus octetos de datos, según se indica en la siguiente figura, una vez solicitada la liberación por parte de la entidad TCP cliente:




ACK=5098, SEC=4025

DATOS=0

FIN=1, SEC=5049, ACK=5099

DATOS=0ACK=5050, SEC=5099DATOS=0

ACK=5098, SEC=4025

DATOS=1024


Solución 5.13

a)

SYN=1, SEC=49VENTANA=1024, OPCIÓN MSS=512

SYN=1, ACK= 50, SEC=99


ACK=1025, SEC=50VENTANA=512



DATOS=0

DATOS=0

DATOS=0

50


b)


RESET

RST=1



DATOS=0

c) Se trabaja con un número de secuencia de 32 bits, por tanto, en módulo 232 (del 0 al 232-1).

50, 51,..., 232-1, 0, 1,.......................,49 50, 51,..., 232-1, 0, 1,........................,49 ...


c1) 0: SÍ c2) 49: SÍ c3) 232: NO c4) 232 + 1: NO c5) 232 - 1: SÍ

d) La máxima transferencia de datos del proceso cliente ("A") al servidor ("B") se produce cuando aquél manda a éste dos segmentos de 512 octetos de datos. Como el número inicial del primer octeto de datos comienza por el valor 50, entonces:

50 + 512 octetos de datos (primer segmento del primer envío) + 512 octetos (segundo segmento del primer envío) = 1074, que es el primer octeto esperado para el primer segmento del segundo envío. Consecuentemente, el último octeto (del segundo segmento del primer envío) va numerado con el valor 1073.

51


e)

SEC=50ACK=100, VENTANA= 1024

SEC=100

ACK=1074, VENTANA=1024

FASE DE TRANSFERENCIA DE DATOS

TCP “cliente” TCP “servidor”

DATOS=512

DATOS=512

SEC=562ACK=100, VENTANA= 1024DATOS=512

SEC=612

ACK=1074, VENTANA=1024

DATOS=512

Giro de ventanapara otros 1024 octetos

Se pueden recibir otros 512 octetos

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