ARQUITECTURA DE REDES DE COMUNICACIONES 17 de junio de 2008

Problema 1 CONTESTAR RAZONADAMENTE a las siguientes cuestiones, utilizando exclusivamente el espacio reservado tras las mismas 1.1 Indique, ¿en qué apartados se centro el diseño original de la cabecera IPv6 y cómo se implementó con el objetivo de mejorar la eficiencia del protocolo IPv4? (0,5p) 1. Mayor espacio de direccionamiento (campos de dirección origen y destino de 32 bits) 2. Calidad de servicio diferenciada a los distintos flujos de paquetes (campo Etiqueta de Flujo de 24 bits) 3. Prioridades de procesamiento o tratamiento diferenciadas (campo prioridad de 4 bits) 4. Rapidez en el encaminamiento mediante una cabecera fija de 40 octetos con casi la mitad de los campos de información de control de IPv4 5. Seguridad en el encaminamiento ofrecida directamente por IPv6 mediante dos cabeceras de extensión (AH y ESP) propias de IPv6 1.2 Obtener las direcciones IPv6 de unidifusión oficiales y locales al enlace (direcciones

privadas) de los nodos N1 (00:B0:10:2C:30:00), N2 (00:A7:31:B1:19:C4) y N3 (00:3A:4C:58:D4:E8), pertenecientes a una organización cuyo prefijo público es 2001:720:45C y A005 su identificador IPv6 de red. (0,5 p) •

N1

•

N2

•

N1

Ø Ø

2001:720:45C:A005:2B0:10FF:FE2C:3000 FE80::2B0:10FF:FE2C:3000

Ø Ø

2001:720:45C:A005:2A7:31FF:FEB1:19C4 FE80:: 2A7:31FF:FEB1:19C4

Ø Ø

2001:720:45C:A005:23A:4CFF:FE58:D4E8 FE80:: 23A:4CFF:FE58:D4E8

1

1.3 Indique, ¿cómo un nodo solicita vía IPv6 la dirección MAC de otro nodo vecino. Especifique, el contenido de los campos dirección destino y cabecera siguiente en la cabecera IPv6 y, asimismo, el contenido de los campos más relevantes del correspondiente mensaje de solicitud MAC. (1p) Mediante un mensaje ND de solicitud de vecino encapsulado en una cabecera IPv6 MENSAJE ICMPv6 de Solicitud de Vecino

Mensaje ND de Solicitud de Vecino Cabecera Fija Cabecera Siguiente=58 DD= FF02::1

Cabecera ND

Opciones de Información de control del Cuerpo del Mensaje ND

Tipo = 135 , Código=0, checksum

Dir IPv6, MAC , etc.

Mensaje ICMPv6 de Solicitud de Vecino ¡¡¡De quien Del emisor, para sea esta que la almacenen dirección los potenciales IPv6, que me destinatarios si no responda con la poseen su dirección MAC!!!

1.4 En la tecnología IP Móvil (MIPv6), es necesario que los paquetes IPv6 pasen siempre por el router local HA (representante del nodo móvil). En caso contrario, especifique a partir de qué momento, un nodo móvil MN puede romper el triángulo (túnel) con su representante HA y transmitir directamente a cualquier máquina corresponsal CN. (1p) NO ES NECESARIO PASAR SIEMPRE POR HA, siempre y cuando se lleve a cabo las siguientes tres acciones: 1. MN DEBE RECIBIR UN PRIMER PAQUETE IP, vía HA (túnel desde HA y cuyo extremo es la CoA de MN), PROCEDENTE DE CN (dirección origen: CN y dirección destino: dirección oficial de MN) 2. MN ENVÍA a CN, en un paquete IPv6 con la CABECERA segura DE MOVILIDAD (añadiendo, a su vez, cabeceras AH/ESP), LA ASOCIACIÓN DIRECCIÓN OFICIAL---CoA 3. MN ENVÍA, a CN y HA, CABECERAS seguras (añadiendo, a su vez, cabeceras AH/ESP) DE MOVILIDAD (con distintas opciones de comprobación), PARA EFECTUAR LAS PRUEBAS SEGURAS DE ENCAMINAMIENTO y comprobar, finalmente, que CN y HA son fiables

2

1.5 Comprima, al máximo, las siguientes dos direcciones IPv6: 2000:0000:0000:0001:0200:1FFF:01EE:02AA 3000:1000:0000:0000:0200:0000:0000:01FF (0,5p) Ø

Los ceros a la izquierda de un grupo de 4 dígitos hexadecimales pueden omitirse

Ø

1 ó más grupos consecutivos de ceros separados por “:” pueden reemplazarse por una pareja de dos puntos “::” PERO NO PUEDE HABER MÁS DE 1 PAREJA DE DOS PUNTOS “::” REPETIDA

•

2000:0000:0000:0001:0200:1FFF:01EE:02AA

Ø 2000::1:200:1FFF:1EE:2AA •

3000:1000:0000:0000:0200:0000:0000:01FF Ø

3000:1000::200:0:0:1FF

Ø

También, 3000:1000:0:0:200::1FF

1.6 Indique, una solución práctica y eficiente, que no implique túneles, para transitar progresivamente de IPv4 a IPv6. Razone la respuesta. (0,5p) Ø

Pilas IP duales en sistemas finales conectados a routers de acceso multiprotocolo IPv6/IPv4

1.7 Suponga que el router de la red IPv6 de una organización conectada a Internet (IPv4), tiene la dirección IPv4: 11.10.15.1 y, además, 0005 es el identificador IPv6 de dicha red. Indique, el prefijo IPv6 (/64), en formato 6to4, de la citada red IPv6. Razone la respuesta. (0,5p) Teniendo en cuenta que 1 octeto en decimal = 1 grupo de 2 dígitos hexadecimales •

11 = 0B

•

10 = 0A

•

15 = 0F

•

1 = 01

2002:0B0A:0F01:0005 Comprimiendo:

2002:B0A:F01:5

3

1.8 Indique en ¿qué consiste el control de la congestión TCP y que tipos de notificaciones o señalizaciones de congestión existen para TCP? (0,5p) §

El control de la congestión TCP consiste en un mecanismo de ventana ejercido por el emisor sobre sí mismo para evitar agravar una CONGESTIÓN en INTERNET o seguir desbordando el buffer de recepción IP de un router

Existen 2 notificaciones de congestión TCP: 1. Notificación o señalización implícita por: » Vencimiento de temporizador (“timeout”) » Mecanismos: SS y CA − Recepción de 3 ACKs duplicados » Mecanismos: Recuperación rápida = Retransmisión rápida y CA (a partir del nuevo umbral) 2. Notificación o señalización explícita por indicación del router – ECN (Explicit Congestion Notification): RFC-3168 y RFC-2884 – La transmisión se ajusta en la entidad TCP emisora sólo cuando una entidad IP intermedia, que empieza a acercarse a su umbral de congestión, se lo notifica explícitamente a la entidad TCP receptora y ésta se lo comunica, finalmente, a la entidad TCP emisora » VENTAJA: En vez de descartar, y que se produzcan timeouts, el router señaliza al receptor antes de que los buffers se llenen » Despúes, el receptor avisa al emisor y éste disminuye el ritmo de envío

1.9 Especifique las diferencias fundamentales entre Voz sobre IP (VoIP) y Telefonía sobre IP o Telefonía IP (ToIP) en Internet. (0,5p) §

VoIP: Servicio telefónico IP extremo a extremo con teléfonos o terminales IP Ø Un teléfono IP es un sistema TCP/IP que, aparte de la digitalización de la voz (codificación G.7xx) y señalización de la comunicación (establecer, mantener y liberar una llamada vía protocolo SIP), dispone de sus protocolos RTP-UDP-IP-Ethernet para la encapsulación de un trozo de voz en un paquete IP y, posteriormente, en una trama Ethernet

§

ToIP: Servicio telefónico IP extremo a extremo con teléfonos o terminales “no IP” (teléfonos digitales que emplean un CODEC G.7xx o teléfonos analógicos convencionales) que hacen uso del servicio de VoIP mediante “gateways media” o pasarelas que convierten los paquetes IP en señales digitales o analógicas y viceversa

4

1.10 Durante una conversación de VoIP, el CODEC del emisor aplica una frecuencia de muestreo de 16.000 muestras/seg con una resolución de 8 bits/muestra. Seguidamente, agrupa los octetos resultantes cada 20 mseg de conversación? ¿Cuántos octetos contendrán las unidades de datos resultantes que se transmiten por una red Ethernet de acceso? Razone la respuesta. (0,5p)

16.000 muestras/seg x 8 bits/muestra = 128.000 bits/seg Si en 1 seg hay 128.000 bits en 0,02 seg (20 miliseg) hay 2560 bits o 320 octetos.

Ø 320 octetos + 12 octetos (cabecera RTP sin compresión) + 8 octetos (cabecera UDP) + 20 octetos (cabecera IP) +

octetos (cabecera Ethernet + CRC) = 386

18

octetos

Si se contabilizan los octetos de preámbulo y de delimitación, entonces:

Ø 320

octetos + 12 octetos (cabecera RTP sin compresión) + 8 octetos (cabecera UDP) + 20 octetos (cabecera IP) + 26 octetos (cabecera Ethernet + CRC + 7 octetos de preámbulo y 1 octeto delimitador de inicio) = 394

5

octetos