PDF de programación - WANs

LABORATORIO DE PROGRAMACIÓN DE REDES

Área de Ingeniería Telemática

WANs

Contenido

•  WANs para la interconexión de LANs
•  Point to Point Protocol



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Redes locales

•  Pueden unirse varias LANs con routers IP
•  Siguen limitados por las características de las tecnologías LAN

(distancia, supervivencia, QoS…)



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Redes de Área Extensa

•  Enlaces a través de un país

o continente

•  Emplean una WAN



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Redes de Área Extensa

•  Enlaces a través de un país

o continente

•  Emplean una WAN
•  Origen de las WAN…



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WAN

Servicio telefónico

•  PSTN = Public Switched Telephone Network
•  Conmutación de Circuitos (…)



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Conmutación de circuitos
Ejemplo:

2 usuarios


Establecimiento,

fases:

•  Tres

Transferencia y Desconexión
•  RTT en el establecimiento (…)
•  Comunicación transparente (...)
•  Reserva de recursos:

–  Recursos “extremo-a-extremo”
–  Ancho de banda, capacidad en los

conmutadores

–  Recursos (camino) dedicados: no

se comparten aunque no se usen

–  Garantías de calidad
Ineficiente
–  Capacidad del canal dedicada

• 

durante la vida del “circuito”

–  Si no se envían datos la capacidad

se desperdicia





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Tiempos

Datagramas


Circuitos






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Servicio telefónico

•  Señal de voz → flujo binario
•  E0 (DS0) : 64Kbps

…100010001010101010110100110100100110
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Servicio telefónico



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Servicio telefónico

•  TDM = Time Division Multiplexing

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Servicio telefónico

•  TDM = Time Division Multiplexing

100010001010101010110100110100100110111111000000011110010101000110100001…11111010101



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•  Ejemplo:

125µs

–  Cada canal 64Kbps
–  Eso es 1 Byte del canal cada 125 µs
–  Si queremos enviar 32 canales…
–  Debemos enviar 32 Bytes cada 125 µs …
–  Es decir, a 2048 Kbps

Circuito

•  Lo que ven los extremos es un canal que acepta un flujo de bits

a una cierta velocidad

•  Si lo que queremos es enviar paquetes necesitamos una forma

de marcar las fronteras (framing)



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LABORATORIO DE PROGRAMACIÓN DE REDES

Área de Ingeniería Telemática

PPP





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PPP
•  Point-to-Point Protocol (RFC 1661)
•  Creado para la conexión usuario-a-red
•  Empleado también en red-a-red
•  Ofrece:

–  Framing
–  Protocolo de control del enlace (LCP) para establecer, configurar y
–  Protocolos de control específicos para cada protocolo de red (NCP)

comprobar el enlace de datos

•  Se emplea sobre enlaces full-duplex que mantienen el orden

modem

DTE

DCE

PSTN

CSU/DSU

E1

CSU/DSU = Channel Service Unit/Data Service Unit



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PPP: encapsulación
•  Puede transportar múltiples protocolos simultáneamente
•  Marca el comienzo y final de cada trama
•  Por defecto encapsulación HDLC (RFC 1662)

–  Flag (0x7e)
–  Address (solo 0xff = All-Stations)
–  Control (solo 0x03 = Unnumbered Information con bit Poll/Final a
–  FCS (calculado desde el campo Address)

cero)

•  Byte Stuffing

–  Carácter de escape = 0x7d
–  En la secuencia entre los Flags se escapan todos los caracteres

0x7d y 0x7e

Paquete IP


Proto


Información


Padd


Máx MRU bytes (def. 1500)

Flag


Flag

Bytes 1 1 1 1 ó 2 0-MRU 0+ 2 ó 4 1


Paquete PPP


Addr


FCS


Ctrl






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PPP: LCP

•  Link Control Protocol
•  Permite que los extremos

–  Acuerden el formato de encapsulado
–  Terminen el enlace
–  Autentificación (opcional)
–  Determinar si el enlace funciona correctamente
–  Negocien opciones

•  Fases:

UP

Dead

Establish

OPENED

Authenticate

SUCCESS / NONE

FAIL

FAIL

DOWN

Terminate

Network

CLOSING





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LCP : Link Establishment

•  Negociación y establecimiento del enlace
•  Mensaje Configure-Request contiene opciones a negociar
•  Respuesta es un Configure-Ack o un Configure-Nack (no se acepta
algún valor de opción) o un Configure-Reject (no se conoce alguna
opción)

•  Cada extremo manda las opciones para su

sentido de transmisión

Configure-Request

Configure-Ack

Configure-Request

Configure-Ack





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LCP : Autentificación

•  Opcional
•  Solicitada mediante opción en el establecimiento
•  Los protocolos básicos de autentificación son PAP y CHAP
•  PAP = Password Authentication Protocol (RFC 1334)
•  Extremo que debe autentificarse envía
con

Authenticate-Request

mensaje
usuario/password

Authenticate-Nak

•  La respuesta es un Authenticate-Ack o un

•  Puede que ambos extremos hayan
solicitado autentificación y haya un doble
intercambio

•  Ante éxito se pasa a la fase de “Network”
•  En “Network” ya se pueden negociar los

protocolos de nivel de red

Configure-Request

Configure-Ack

Configure-Request

Configure-Ack

Authenticate-Request
“user/password”

Authenticate-Ack





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LCP : Autentificación

•  CHAP = Challenge Handshake Authentication Protocol (RFC 1994)
•  Nunca se envía la password
•  Un extremo envía un challenge
•  Se responde con el hash MD5 de la concatenación del desafío y la
Configure-Request

contraseña (el secreto)

•  Su respuesta es de Éxito o Fracaso

Configure-Ack

Configure-Request

Configure-Ack

Challenge

Response
Success





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LCP: Network

•  Llegada esta fase pueden entrar en funcionamiento otros

protocolos

•  Si se ha negociado usar compresión empezará la negociación

de CCP
–  Compression Control Protocol (RFC 1962)
–  Negocia el algoritmo de compresión y opciones
–  Si no llegan a un acuerdo los dos extremos no se usará compresión pero

puede seguir funcionando el enlace

–  Pueden comprimirse varios paquetes de red en la misma trama PPP
–  Una vez completa la negociación las tramas PPP van marcadas en el
•  El protocolo de nivel de red emplea un NCP (Network Control

campo protocolo como comprimidas, pero no indican con qué algoritmo

Protocol) para configurarse y activarse

IPCP

Internet Protocol Control Protocol (RFC 1332)

• 
•  El NCP para configurar, activar y desactivar el módulo IP en ambos

extremos de un enlace punto a punto



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•  Mismo esquema de funcionamiento que LCP (Configuration-Request,



Configuration-Ack)

•  Hasta que no alcance el estado Opened

no se pueden enviar paquetes IP

•  Permite negociar parámetros de IP:
–  Compresión (habitualmente de cabeceras)
–  De direcciones IP

Configure-Request

Configure-Ack

Configure-Request

Configure-Ack

Authenticate-Request
“user/password”

Authenticate-Ack

Configure-Request

Configure-Ack

Configure-Request

Configure-Ack

IP over PPP





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Ejemplos
•  PPP sobre enlace serie directo

•  PPP s