PDF de programación - Tema 3: Fundamentos de conmutación y encaminamiento

Imágen de pdf Tema 3: Fundamentos de conmutación y encaminamiento

Tema 3: Fundamentos de conmutación y encaminamientográfica de visualizaciones

Publicado el 12 de Julio del 2019
197 visualizaciones desde el 12 de Julio del 2019
3,4 MB
19 paginas
Creado hace 5a (01/01/2015)
Redes de Comunicaciones - GIB



Tema 3: Fundamentos

de conmutación y
encaminamiento

Stallings:11.1 a 11.5, 13.1 a 13.3
Tanenbaum 5ª ed.: 1.3, 4.3.2, 5.1.1 a 5.1.5, 4.8.1 a
4.8.5, 5.6.1, 5.6.2, 5.2.1 a 5.2.3, 5.2.5.

©DIT-UPM, 2015. Algunos derechos reservados.
Este material se distribuye bajo licencia Creative Commons disponible en:
http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.es

Índice

•  Redes

–  Topologías de red
–  Clasificación de redes
–  Direccionamiento de red
•  Protocolos y Servicios en redes de comunicación
–  Protocolos vs Servicios. SAP, IDU, SDU y PDU
–  Jerarquías de protocolos. Encapsulado y segmentación
–  Servicios orientados y no orientados a conexión
–  Primitivas de servicio
•  Conmutación en redes de comunicación
–  Conmutación de circuitos y de paquetes
–  Redes de datagramas
–  Circuitos virtuales
–  Conmutación en Ethernet. Tramas y direcciones MAC
–  Arquitectura de puentes y conmutadores.
–  Conmutación en Internet. Paquetes IP. Arquitectura de routers.
–  Grafo de una red. Encaminamiento óptimo
–  Algoritmo del camino más corto
–  Encaminamiento por estado de los enlaces

•  Encaminamiento

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

3

Redes y su Topología

Es necesario utilizar diferentes medios físicos
y equipos para interconectar los usuarios
conectados ! Red

Topología = Elementos físicos (equipos + medios) y su interconexión

Internet introduce la red de redes
La topología se representa en diferentes
niveles de abstracción:

Equipos + Medios + Redes

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

4

Topología de la red

Las topologías se identifican con
figuras regulares =



Estrella, anillo, bus, árbol,
Interconexión total



O vienen determinadas por aspectos
geográficos y/o de tráfico y son,
por tanto, irregulares.

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

5

Clasificación de las redes

Por el tamaño:
• 
• 
• 

Redes Locales (LAN)
Redes Metropolitanas (MAN)
Redes de Área Extensa (WAN)

Por la tecnología:
• 
• 
• 
• 

Redes Inalámbricas:
Enlace radio compartido. Ej. WiFi, 3G.
Redes Cable.
....



RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

6

Direccionamiento de red

Unicast = Un único destino.

Broadcast = Todos son destino.

Multicast = Múltiples destinos.

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

7

Índice

•  Redes

•  Encaminamiento

•  Protocolos y Servicios en redes de comunicación

–  Topologías de red
–  Clasificación de redes
–  Direccionamiento de red
–  Protocolos vs Servicios. SAP, IDU, SDU y PDU
–  Jerarquías de protocolos. Encapsulado y segmentación
–  Servicios orientados y no orientados a conexión
–  Primitivas de servicio
•  Conmutación en redes de comunicación
–  Conmutación de circuitos y de paquetes
–  Redes de datagramas
–  Circuitos virtuales
–  Conmutación en Ethernet. Tramas y direcciones MAC
–  Arquitectura de puentes y conmutadores.
–  Conmutación en Internet. Paquetes IP. Arquitectura de routers.
–  Grafo de una red. Encaminamiento óptimo
–  Algoritmo del camino más corto
–  Encaminamiento por estado de los enlaces

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

8

Protocolos vs Servicios. SAP, IDU, SDU y PDU

SAP = Service Access Point

PDU

SDU

SDU

SDU = Service Data Unit
PDU = Protocol Data Unit


RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

9

Jerarquías de protocolos. Encapsulado y segmentación

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

10

Primitivas de servicio

Servicio NOC (CL):

–  Transporte (Send y Receive)

Servicio OC (CO):

–  Establecimiento/Liberación (Connect + Accept + Disconnect)
–  Transporte (Send y Receive)

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

11

Ejemplo Cliente-Servidor: Primitivas de servicio y PDUs

CLIENT

Software en Cliente

RED

PDUs cruzando la RED

SERVER

Software en Servidor

Listen

Connect

Hn

Connect Request

Send

Receive

Hn
Data

Hn

Accept Response

Hn

Data

Accept
Receive

Send
Receive

Disconnect

Hn

Disconnect

Hn

Disconnect

Disconnect
Listen

Espera
(Primitiva Bloqueante)

Transmisión de PDU

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

Primitiva

12

Índice

•  Redes

•  Protocolos y Servicios en redes de comunicación

–  Topologías de red
–  Clasificación de redes
–  Direccionamiento de red
–  Protocolos vs Servicios. SAP, IDU, SDU y PDU
–  Jerarquías de protocolos. Encapsulado y segmentación
–  Servicios orientados y no orientados a conexión
–  Primitivas de servicio
•  Conmutación en redes de comunicación
–  Conmutación de circuitos y de paquetes
–  Redes de datagramas
–  Circuitos virtuales
–  Conmutación en Ethernet. Tramas y direcciones MAC
–  Arquitectura de puentes y conmutadores.
–  Conmutación en Internet. Paquetes IP. Arquitectura de routers.
–  Grafo de una red. Encaminamiento óptimo
–  Algoritmo del camino más corto
–  Encaminamiento por estado de los enlaces

•  Encaminamiento

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

13

Conmutación de circuitos vs de paquetes

(a) Conmutación de circuitos.(b) Conmutación de paquetes

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

14

Conmutación de circuitos y multiplexación

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

15

Conmutación de paquetes y colas

salida

entrada

conmutación

e
n
t
r
a
d
a
s


Enlace
(FDX)

s
a

l
i

d
a
s


“forwarding”

Enlace (FDX)

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

16

Conmutación de circuitos vs de paquetes

Cronogramas

(a) Conmutación de circuitos.(b) Conmutación de paquetes

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

17

Servicios No Orientados a Conexión.
Conmutación de datagramas. Tablas de encaminamiento


Destino Puerto
--------------------------------

A
B
C
D
E
F
G
H



3
0
3
3
2
1
0
0

Tabla de “forwarding”

en el Switch 2

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

18


Destino Puerto
--------------------------------



?

Tabla de “forwarding”

en el Switch 1

Servicios Orientados a Conexión.
Conmutación de Circuitos Virtuales (CV)
1.  Se deben establecer conexiones (usando un protocolo) entre los Host (Ej. Host A con Host B)
2.  Se rellenan las Tablas de circuitos virtuales para cada conexión:

Por el mejor camino (usando las tablas de “forwarding”),
Asignando números que identifique la conexión (Nº de CV)

• 
• 
Los paquetes solo llevan en la cabecera el Nº de CV.
Los paquetes se reenvían consultando su Nº de CV y las tablas de CV.

3. 
4. 

Ej.: Establecimiento de un CV entre los Host A y B

Incoming
Interface

2

Incoming

VC
5

Outgoing
Interface

1

Outgoing

VC
11

Incoming
Interface

3

Incoming

VC
11

Outgoing
Interface

2

Outgoing

VC
7

Incoming
Interface

0

Incoming

VC
7

Outgoing
Interface

1

Outgoing

VC
4

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

Tabla de “forwarding” S2
Destino Puerto
--------------------------------

3

A
2
B

3
C
3
D
2

E
1
F

0
G
H
0
Solo para el
establecimiento

del CV

19

Redes con circuitos virtuales. Reenvío de paquetes

Incoming
Interface

Incoming

VC

Outgoing
Interface

Outgoing

VC

2

5

1

11

Incoming
Interface

Incoming

VC

Outgoing
Interface

Outgoing

VC

3

11

2

7

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

20

?

Ejercicio de circuitos virtuales entre Hosts

H1

1 0

??

14

1

2

3

4
5

6

7

05

4

5

??

1
2

3

IN
2
1
3
2
1
1


CV
08
05
12
10
07
10


OUT

4
4
6
5
6
5


CV
01
12
10
22
02
14


IN
-
-
2
-
2
-


CV
-
-
22
-
14
-


OUT

-
-
5
-
??
-


CV
-
-
05
-
??
-


4

??

6

IN
-
-
4
-
-
-


CV
-
-
05
-
-
-


OUT

-
-
06
-
-
-


CV
-
-
04
-
-
-


RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

21

Conmutación en LAN Ethernet. Formato de trama

•  Preámbulo
•  Direcciones globales MAC (MAC Address).

El espacio de direcciones universal

Transmisión “unicast” y “multicast/broadcast”
•  “Type” = Longitud/tipo
•  “Body” = Carga útil ( mínimo 46 bytes)
Longitud máxima de la trama 1.500 B
•  “CRC” = Código Redundancia Cíclica, detección de errores


RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

22

Conmutación en LAN Ethernet. Puentes y conmutadores
(Bridges, Switches) (L2 - Switching)

Host
Port
--------------------

A
B
C
X
Y
Z

1
1
1
2
2
2

Puente (Bridge) que
conecta dos LANs
difusivas


RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

23

Arquitectura de Puentes transparentes.
L2-switching: Protocol Stack.

Arquitectura de protocolos en una red “legacy” Ethernet conmutada



RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

24

L2-switching: Puentes Transparentes en LANs
Aprendizaje, Olvido e Inundación

•  En cada Puente se mantiene una tabla de “forwarding”
• 
•  Cada paquete recibido:

–  Mac Address Destino ----- Puerto local
Inicialmente vacía

–  Si Mac Address Destino está en la tabla se envía al puerto indicado
–  En caso contrario se envía a todos los puertos (inundación)
“Backward learning”: la tabla de “forwarding” se rellena con la Mac Address
Origen de las tramas (Ethernet Packet)

• 
•  Las entradas en la tabla se vacían por falta de uso

RCOM 2015/16 - T1 Redes de ordenadores e Internet

25

Conmutación en Internet. Formato de PDU protocolo IP

Ident: info para fragmentación

•  Versión: 4 (IPv4)
•  Hlen: Número de palabras de 32-bit en la
•  TOS: Tipo de servicios (QoS)
•  Length: Nº. d
  • Links de descarga
http://lwp-l.com/pdf16278

Comentarios de: Tema 3: Fundamentos de conmutación y encaminamiento (0)


No hay comentarios
 

Comentar...

Nombre
Correo (no se visualiza en la web)
Valoración
Comentarios
Es necesario revisar y aceptar las políticas de privacidad