LABORATORIO DE PROGRAMACIÓN DE REDES
Área de Ingeniería Telemática
Comunicación IP en una LAN Ethernet
ARP
Area de Ingeniería Telemática
http://www.tlm.unavarra.es
Laboratorio de Programación de Redes
3º Ingeniería Técnica en Informática de Gestión
Objetivo
• Cómo consigue IP que el nivel de
enlace entregue el datagrama al
interfaz correcto en la LAN
• Caso Ethernet
ARP
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Contenido
• Introducción
• ARP
– Motivación
– Funcionamiento
– Ejemplos
• Comunicación entre hosts en distintas
LANs
ARP
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Contenido
• Introducción
• ARP
– Motivación
– Funcionamiento
– Ejemplos
• Comunicación entre hosts en distintas
LANs
ARP
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Introducción
• Nivel de red permite que paquetes lleguen de unas
redes a otras
• Dentro de cada red depende de la tecnología (nivel
Host a Red)
• Veamos cómo se realiza la comunicación en el caso
de una LAN Ethernet (…)
Red A
Red B
R1
R1
R5
R5
R3
R3
R2
R2
R6
ARP
R4
R4
Red C
Red D
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Introducción
• Nivel de red permite que paquetes lleguen de unas
redes a otras
• Dentro de cada red depende de la tecnología (nivel
Host a Red)
• Veamos cómo se realiza la comunicación en el caso
de una LAN Ethernet (…)
Red D
R5R5
ARP
5/21
2
Direcciones IP y MAC
• Direcciones IP:
– Direcciones del nivel de red, de 32 bits
– Empleadas para que el datagrama llegue a la
red IP destino
– Lógicas
• Direcciones MAC (direcciones LAN o físicas
o Ethernet):
– Para que una trama llegue de un interfaz a
otro físicamente conectado en la misma red,
de 48 bits en la mayoría de LANs
– A fuego en la ROM de la tarjeta
– Físicas
R5R5
Aplicación
Transporte
Red
Enlace
Físico
Red D
ARP
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Contenido
• Introducción
• ARP
– Motivación
– Funcionamiento
– Ejemplos
• Comunicación entre hosts en distintas
LANs
ARP
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Direcciones MAC y ARP
Cada tarjeta en la LAN tiene una dirección MAC única
PC1
Dirección de broadcast = FF-FF-FF-FF-FF-FF
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1A:2F:BB:76:09:AD
PC2
R5
LAN
00:65:F7:2B:08:53
0C:65:F7:2B:08:53
= tarjeta
0C:C4:11:6F:E3:98
PC3
ARP
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ARP: Address Resolution Protocol
• ¿Cómo enviar un paquete
IP de un nodo a otro de la
misma red?
PC1
207.196.7.78
1A:2F:BB:76:09:AD
PC2
• Ejemplo: Paquete
IP de
207.196.7.78 a 207.196.7.88
trama
ir en una
• Deberá
Ethernet (…)
(207.196.7.82)
dst_addr = IPPC3
LAN
(207.196.7.78)
src_addr = IPPC1
R5
00:65:F7:2B:08:53
0C:65:F7:2B:08:53
PC3
0C:C4:11:6F:E3:98
207.196.7.88
ARP
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ARP: Address Resolution Protocol
• ¿Cómo enviar un paquete
IP de un nodo a otro de la
misma red?
PC1
207.196.7.78
1A:2F:BB:76:09:AD
PC2
R5
LAN
• Ejemplo: Paquete
IP de
207.196.7.78 a 207.196.7.88
trama
ir en una
• Deberá
Ethernet (…)
– Ethertype: 0x0800 (IP)
– MAC origen la de la tarjeta que
envía
– MAC destino (…)
00:65:F7:2B:08:53
0C:65:F7:2B:08:53
207.196.7.88
PC3
0C:C4:11:6F:E3:98
207.196.7.88
207.196.7.78
src_hwaddr = MACPC1
(1A:2F:BB:76:09:AD)
?
0x0800
ARP
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ARP: Address Resolution Protocol
• ¿Cómo enviar un paquete
IP de un nodo a otro de la
misma red?
ARP
1.
PC1
207.196.7.78
1A:2F:BB:76:09:AD
PC2
2.
ARP Request: El emisor
envía una trama ARP a la
dirección MAC de broadcast
( F F : F F : F F : F F : F F : F F ) .
Contiene la IP destino
Todos los interfaces de la
LAN leen esa trama (…)
R5
LAN
00:65:F7:2B:08:53
0C:65:F7:2B:08:53
PC3
0C:C4:11:6F:E3:98
207.196.7.88
¿Cuál es la MAC del interfaz
con IP 207.196.7.88?
(FF:FF:FF:FF:FF:FF)
dst_hwaddr = MAC Broadcast
(1A:2F:BB:76:09:AD)
src_hwaddr = MACPC1
0x0806
ARP
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L
ARP: Address Resolution Protocol
• ¿Cómo enviar un paquete
IP de un nodo a otro de la
misma red?
ARP
3.
ARP Reply: El interfaz con
esa
IP responde con otra
trama ARP (…)
PC1
207.196.7.78
1A:2F:BB:76:09:AD
PC2
R5
LAN
00:65:F7:2B:08:53
0C:65:F7:2B:08:53
PC3
0C:C4:11:6F:E3:98
207.196.7.88
(1A:2F:BB:76:09:AD)
dst_hwaddr = MACPC1
Yo tengo la IP 207.196.7.88 y
mi MAC es 0C:C4:11:6F:E3:98
(0C:C4:11:6F:E3:98)
src_hwaddr = MACPC3
0x0806
ARP
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L
ARP: Address Resolution Protocol
• ¿Cómo enviar un paquete
IP de un nodo a otro de la
misma red?
• Ahora puede colocar la MAC
destino (…)
• Y enviarla (…)
PC1
207.196.7.78
1A:2F:BB:76:09:AD
PC2
R5
LAN
Entrega directa
00:65:F7:2B:08:53
0C:65:F7:2B:08:53
207.196.7.88
0C:C4:11:6F:E3:98
207.196.7.88
207.196.7.78
PC3
src_hwaddr = MACPC1
(1A:2F:BB:76:09:AD)
dst_hwaddr = MACPC3
(0C:C4:11:6F:E3:98)
?
0x0800
ARP
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Formato de la PDU de ARP
Dest
Addr
Src
Addr
e
p
y
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E
hard
type
prot
type
e
z
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op
sender
Ether addr
sender
IP addr
target
Ether addr
target
IP addr
S
C
F
Bytes:
6
6
2
2
2 1 1
2
6
4
6
4
4
Cabecera Ethernet
Trailer
Ethernet
•
•
•
•
•
•
hardware = nivel de enlace, protocol = nivel de red
hard type = tipo de dirección de enlace (1 = Ethernet)
prot type = tipo de dirección de red (0x0800 = IP)
hard size = tamaño en bytes de la dirección de enlace
(Ethernet -> 6)
prot size = tamaño en bytes de la dirección de red (IP -> 4)
op = Tipo de operación:
hardware = nivel de enlace, protocol = nivel de red
hard type = tipo de dirección de enlace (1 = Ethernet)
prot type = tipo de dirección de red (0x0800 = IP)
hard size = tamaño en bytes de la dirección de enlace
(Ethernet -> 6)
prot size = tamaño en bytes de la dirección de red (IP -> 4)
op = Tipo de operación:
• El host apunta en una cache la relación entre IP y MAC
• Para el próximo paquete no necesita hacer ARP
• El receptor del ARP Request aprende con esa trama la pareja
(MAC, IP) del emisor
• Las entradas en la cache de ARP caducan
• Plug-and-play: no necesita intervención del administrador
• Funciona directamente sobre el nivel de enlace (Ethertype
0x0806)
Caché ARP del PC 1 (207.196.7.78)
Dirección IP
207.196.7.82
Dirección MAC
0C:C4:11:6F:E3:98
Time
13:45
ARP
16/21
¿Dónde encaja ARP en la pila TCP/IP?
Aplicación
Transporte
UDP
TCP
IP
ARP
Red
Enlace
Físico
ARP
17/21
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B
A
L
Contenido
• Introducción
• ARP
– Motivación
– Funcionamiento
– Ejemplos
• Comunicación
distintas LANs
entre
hosts
en
ARP
18/21
ARP: Address Resolution Protocol
S
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A
L
207.196.7.25
0
R5
1
00:65:F7:2B:08:53
• ¿Y si el destino está en
distinta red? (…)
• Entregar el paquete a un router en
su red:
– Averiguar la MAC del interfaz del
router: ARP (…)
– Entrega el paquete
Links de descarga
http://lwp-l.com/pdf4136
Comentarios de: Comunicación IP en una LAN Ethernet ARP (0)
Crear cuenta
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