i. arquitectura tcp/ip - departamento de lenguajes y...

ARQUITECTURA Y SERVICIOS DE INTERNET© Fco. Javier Yágüez García

111

I. ARQUITECTURA TCP/IP1. Protocolo IPv6 (ICMPv6)2. IP móvil en IPv4 e IPv63. Transición de IPv4 a IPv64. Encaminamiento dinámico de unidifusión y MPLS5. Multidifusión IP6. Encaminamiento dinámico de multidifusión7.TCP: Confirmación selectiva (SACK) y control de la congestión8. Aplicaciones multimedia en tiempo real (RTP y VoIP)

y modelos de calidad de servicio

II. SERVICIOS Y TECNOLOGÍAS DE SEGURIDAD EN INTERNET1. Amenazas, servicios y mecanismos de seguridad2. Seguridad Web y correo electrónico3. Protección de las comunicaciones: Intranets y Redes privadas virtuales

ARQUITECTURA DE REDES DE COMUNICACIONESÍNDICE TEMÁTICO


22222

TRANSPARENCIAShttp://halley.ls.fi.upm.es/~jyaguez/libros.html

PROBLEMAShttp://halley.ls.fi.upm.es/~jyaguez/examenes.html

Arquitectura de Redes de Comunicaciones

Documentación: Tema I, Capítulos 5 y 6http://pegaso.ls.fi.upm.es/arquitectura_redes/index2.html

material

•TCP/IP Tutorial and Technical Overview, Lydia Parziale, David T. Britt ,… 8ª edición (Diciembre 2006).

Redbooks: http://www.redbooks.ibm.com/portals/solutionsLibro descargable desde Internet)

.Los RFCs que se indiquen


333

3 TIPOS DE TRANSMISIONES Y DIRECCIONES EN IPv4

Recordatorio

Unidifusión o unicastDifusión o broadcastMultidifusión o multicast


44

En función de las 3 clases detransmisiones IP y del nº de bitsutilizados para identificar redes ymáquinas, existen 5 clases dedirecciones IP o Internet o numéricaso IP:CLASE A: Unidifusión y difusiónCLASE B: Unidifusión y difusiónCLASE C: Unidifusión y difusiónCLASE D: Multidifusión o MulticastCLASE E: Experimental o reservada

Clases de DIRECCIONES IPv4Recordatorio


5

CLASE D

DIRECCIÓN DEL GRUPO DE MULTIDIFUSIÓN11104 310 1 2 3

DIRECCIONES IPv4 CLASE D

Transmisiones interactivas en tiempo real: Audioconferencias, videoconferencias,aprendizaje a distancia (teleeducación), vídeo bajo demanda, juegos en red, simulacionesdistribuidas, noticias, envío de información, acceso a bases de datos distribuidas, etc.

Rango completo: 224.0.0.0 --- 239.255.255.255

Direcciones reservadas: 224.0.0.1 --- 224.0.0.255• 224.0.0.1: Asignada a todas las máquinas de multidifusión en una RAL• 224.0.0.2: Asignada a todos los routers de multidifusión de una RAL• 224.0.0.9: Asignada a todos los routers RIPv2 de una RAL•…Aplicaciones de multidifusión por Internet: 224.0.1.1---239.255.255.255• 224.0.1.1: Asignada al protocolo NTP (Network Time Protocol)• 224.0.1.6: Asignada a un servicio de música• 224.0.1.7: Asignada a un servicio de noticias•…

1100 0000 (224)-1110 1111 (239) Direcciones cuyo primer octeto en decimal va del 224 al 239

Recordatorio


666

3 TIPOS DE TRANSMISIONES Y DIRECCIONES EN IPv6

Unidifusión o unicast Multidifusión o multicastDifusión (broadcast) es una forma especial de

multidifusión en donde todas las máquinas deuna red de área local de difusión (Ethernet oWiFi) se consideran como un grupo demultidifusiónPara hacer una difusión se utiliza una

dirección reservada de multidifusión (p. ej.,FF02::1 a todos los nodos vecinos)

Monodifusión o anycast

Recordatorio


777

Direcciones IPv6 de Multidifusión (Multicast)

11111111 000 T Alcance4 4

Identificador de Grupo1128 bits

T (transitorio o transient) = 0: Dirección no transitoria o asignada permanentemente por IANA/ICANNT (transitorio o transient) = 1: Dirección transitoria o no asignada permanentemente

Alcance o ámbito o límite del grupo de multidifusión: Número entero de 4 bits.0: reservado; 1: Nodo local o en la propia máquina; 2: enlace local; …; 5: sitio local (varios enlaces);…; 8: organización local (compuestas de varios sitios o centros); … E: Alcance Global (“en Internet”)F: Reservada

Sólo pueden usarse como direcciones de destino y nunca como direcciones de origen

FF00::/8Identifica el grupo de multidifusión permanente o temporal

dentro de un determinado alcance o ámbito

Si, por ejemplo, asignamos una dirección permanente al Grupo de servidores de tiempo (NTP) = 101•FF01::101 = Todos los NTP en el mismo nodo que el paquete origen•FF02::101 = Todos los nodos del grupo NTP en el mismo enlace que el paquete origen•FF05::101 = Todos los NTP en el mismo sitio que el paquete origen•FF0E::101 = Todos los NTP en Internet

FF02::1 = DIRECCIÓN DE MULTIDIFUSIÓN A TODOS LOS NODOS VECINOSFF02::2 = DIRECCIÓN DE MULTIDIFUSIÓN A TODOS LOS ROUTERS VECINOS

Recordatorio


88

Multidifusión (Multicast)

Transmisión, EN UN SOLO ENVÍO, desde un sistemafinal origen a todos los sistemas finales destinatarioscon “procesos miembros activos” de un grupo demultidifusión que comparten una misma dirección IPde multidifusión correspondiente al grupoComunicación de 1 a “n” con entrega a “n”

interfacesSi hay “n” destinatarios en el grupo, sólo se

transmite una vez la información desde el sistemaorigenRouters de multidifusión por Internet manejan

direcciones IP de multidifusión y hacen las copiasnecesarias en función de algoritmos y protocolosespecíficos de encaminamiento dinámico demultidifusión

Recordatorio


99Flujo de multidifusión

Router de multidifusión: Capaz de manejar direcciones de multidifusión y crear las copias necesarias

… … …224.0.1.1 (G1) R2,R3 (copias) 1,2

… … …

Destino Ruta Interfaz

R1

R2

R3 R5

R4

ORIGENM1

Multidifusión (Multicast)4 Características Fundamentales

M2 M3

M5

M6

G1 G2

G3

G1M4

G2

1.- Un único envío.Desde el origen no se envía

una copia por separado a cada máquina

2.-Cada enlace transporta una única copia

1

2

3

3.- Por las rutas más cortas o caminos de menor coste y sin que exista más de un camino conectando2 RM cualesquiera

No hay flujo de multidifusión porque R1 ya se conecta a R5 por R3 y

así, se evita el envío de paquetes redundantes

224.0.1.1

224.0.1.1

4.- Routers de multidifusión utilizan, algoritmos y protocolos específicos de encaminamiento dinámico de multidifusión


1010

Un único envío desde el origen, independientemente del número de destinos,y una única copia por cada enlace a un potencial destino Se consumen menos recursos (capacidad del enlace)

• Cada enlace en el trayecto transporta una única copia• En la transmisión de unidifusión múltiple (a “n” destinos) algunos enlaces deben

transportar varias copias• Con respecto a la difusión, en la multidifusión, sólo se transmite a los sistemas finales

de un grupo interesados en recibir la información del grupo No hay retardo en origen entre los paquetes ya que no se transmiten

copias• En la unidifusión a “n” destinos, la copia de los paquetes se crea en el origen con un

retardo relativo entre ellos (si, p. ej., hay 1000 destinos el retardo entre el primero y elúltimo puede ser inaceptable dependiendo de la aplicación)

Las direcciones de multidifusión sólo pueden aparecer en el campo direcciónIP destino de la cabecera de un datagrama IP

Los sistemas finales pueden ser origen y/o destino de los datagramas IP demultidifusión

Aplicaciones interactivas en tiempo real: Audioconferencias(teleconferencias), vídeoconferencias, aprendizaje a distancia (teleeducación),vídeo bajo demanda, simulaciones distribuidas, envío de noticias, juegos,acceso a bases de datos distribuidas, envío de información, etc.

Multidifusión (Multicast)Características Generales


11

Correspondencias de Direcciones de Nivel de Red y Enlace

Todas las direcciones IPv4/IPv6 tienen sucorrespondencia en direcciones MAC IEEE 802Direcciones IPv4/IPv6 de UNIDIFUSIÓN

• Dirección local IPv4/IPv6 se corresponde con la dirección local MAC IEEE802 local de unidifusión de la tarjeta de red local

• Dirección remota IPv4/IPv6 se corresponde con la dirección MAC IEEE802 remota IPv4/IPv6, de la tarjeta de red remota, averiguada vía ARP/NDrespectivamente

Direcciones IPv4 de DIFUSIÓN• Direcciones IP de difusión IPv4 (limitada y dirigida) se corresponde con la

dirección MAC IEEE 802 de difusión soportada por la tarjeta de red

Direcciones IPv4/IPv6 de MULTIDIFUSIÓN• Dirección local IPv4/IPv6 se corresponde con la dirección local MAC IEEE

802 de multidifusión obtenida a partir de la dirección del grupo• Dirección remota IPv4/IPv6 se corresponde con la dirección remota MAC

IEEE 802 de multidifusión obtenida a partir de la dirección del grupo11


1212

MAC Ethernet de unidifusión

TCP/UDP

Aplicaciónmultidifusión

Grupo 1


Grupo 2

Direcciones de destino IP de unidifusión registrada en tabla IP

Hardware Ethernet

MAC Ethernetde difusión (sólo IPv4)

…Aplicaciónunidifusión

1

Aplicaciónunidifusión

n

Dirección IPde multidifusión

del Grupo 1 registrada en la tabla IP



Direcciones IP de difusión limitada y

dirigida registradas en la tabla IP

MAC Ethernet de multidifusión

El nivel del Interfaz de la Red de Acceso tiene que ser capaz de TRANSMITIR tramas de unidifusión, difusión (IPv4) y MULTIDIFUSIÓN

Aplicacióndifusión

Dirección destino vecino de otras tarjetas de red local Ethernet vía ARP para IPv4o mensajes ND (Neighbor Discovery) para IPv6

CORRESPONDENCIAS IP-MAC EN EL ENVÍODE TRAMAS


1313

MAC Ethernet de unidifusión

TCP/UDP


Grupo 1


Grupo 2

Direcciones de destino IP de unidifusión registrada en tabla IP

Hardware Ethernet

MAC Ethernetde difusión (sólo IPv4)

…Aplicaciónunidifusión

1

Aplicaciónunidifusión

n





Direcciones IP de difusión limitada y

dirigida registradas en la tabla IP

MAC Ethernet de multidifusión

El nivel del Interfaz de la Red de Acceso tiene que ser capaz de RECIBIR tramas de unidifusión, difusión (IPv4) y MULTIDIFUSIÓN

Aplicacióndifusión

Dirección MAC IEEE 802 LOCAL

CORRESPONDENCIAS IP-MAC EN LA RECEPCIÓNDE TRAMAS


1414

Recepción de Tramas Ethernet y Datagramas IP1. Toda tarjeta MAC IEEE 802 (Ethernet o WiFi) captura

cualquier trama cuya dirección destino sea una dirección MACLOCAL IEEE 802 (unidifusión, difusión o multidifusión) y pasala PDU del protocolo superior Dirección Ethernet local de unidifusión MAC (tarjeta de red de la propia máquina) Direcciones Ethernet de difusión (limitada y dirigida en IPv4) Direcciones Ethernet de multidifusión de los grupos abiertos en la máquina Direcciones Ethernet de multidifusión reservadas (p. ej., 224.0.0.1 en IPv4)

2. Toda entidad IP pasa al nivel superior (UDP, IGMP, …), laPDU del protocolo superior según el campo PROTOCOLO de lacabecera, para cualquier dirección de destino IP LOCAL(unidifusión, difusión o multidifusión) que haya detectado Dirección IP local de unidifusión de la propia máquina Direcciones IP de difusión (limitada y dirigida en IPv4) Direcciones IP de multidifusión de los grupos abiertos en la máquina Direcciones IP de multidifusión reservadas (p. ej., 224.0.0.1 en IPv4)


1515

UNIDIFUSIÓN IPv4 MEDIANTE TRAMA

128.1.1.0/255.255.255.0

Origen

1

Dirección destino MAC=00-1E-33-5C-6A-46

Trama Ethernet…… Dirección destino IP=128.1.1.2 ……

Datagrama IPv4

128.1.1.2

Los datagramas IPv4 que transportan mensajes de unidifusión se transmiten por la red de acceso a través de tramas Ethernet de unidifusión

OUI del fabricante Nº de tarjeta del fabricante

Una dirección MAC IEEE 802 de unidifusión es un identificador de 6 octetos o 48 bits o 6 grupos de dosdígitos hexadecimales Los primeros 3 octetos (asignados por el IEEE) identifican al fabricante de la tarjeta (OUI:

Organizationally Unique Identifier) y los últimos 3 octetos identifican al número de serie de la tarjeta Formato empleado en redes de difusión del tipo Ethernet y WiFi


1616

UNIDIFUSIÓN IPv6 MEDIANTE TRAMA

2001:720::212:6bff:fe11:1111

16

2001:720::/64

Origen

1

Trama Ethernet…… Dirección destino IP=

2001:720::212:6bff:fe11:1111 ……

Los datagramas IPv6 que transportan mensajes de unidifusión se transmiten por la red de acceso a través de tramas Ethernet de unidifusión

Datagrama IPv6Dirección destino MAC=

00-1E-33-5C-6A-46

OUI del fabricante Nº de tarjeta del fabricante


1717

DIFUSIÓN LIMITADA IPv4 MEDIANTE TRAMAS

128.1.1.0/255.255.255.0

Origen

1

Dirección destino MAC=FF-FF-FF-FF-FF-FF


Datagrama IP

Los datagramas IPv4 que transportan mensajes de difusión limitada se transmiten por la red de acceso a través de tramas Ethernet de difusión limitada


1818

DIFUSIÓN DIRIGIDA IPv4 A TODAS LAS SUBREDES MEDIANTE TRAMAS

128.1.1.0255.255.255.0

128.1.2.0255.255.255.0

Origen Router 1 Router 3Router 2


Datagrama IP

Los datagramas IPv4 que transportan mensajes de difusión dirigida se transmiten por la red de acceso (y siguientes) a través de tramas Ethernet de difusión limitada

Dirección destino MAC=FF-FF-FF-FF-FF-FF


1919

MULTIDIFUSIÓN IPv4 A UN GRUPO MEDIANTE TRAMAS

128.1.1.0255.255.255.0

128.1.2.0255.255.255.0

Origen Router 1 Router 3Router 2

Trama Ethernet…… ……

Datagrama IP

Los datagramas IPv4 que transportan mensajes de multidifusión se transmiten por la red de acceso (y siguientes) a través de tramas Ethernet de multidifusión IPv4

Dirección IP Destino: Dirección IPv4 (clase D)

de multidifusión del grupo

Dirección destino IP=224.0.1.7Dirección destino MAC=01-00-5E-00-01-07

Prefijo de tramas Ethernet de multidifusión IPv4

Dirección destino IPv4 se corresponde con la dirección destino MAC IEEE 802 de multidifusión obtenida a partir de la dirección del grupo


202020

MULTIDIFUSIÓN IPv6 A TODOS LOS NODOS DE LA RED(DIFUSIÓN LIMITADA en IPv4) MEDIANTE TRAMAS

Origen

1

Dirección destino MAC=33-33-00-00-00-01

Trama Ethernet…… Dirección destino IP=FF02::1 ……

Datagrama IP

Los datagramas IPv6 que transportan mensajes de multidifusión (difusión limitada)se transmiten por la red de acceso a través de tramas Ethernet de multidifusión IPv6

Dirección IP Destino: Dirección IPv6

de multidifusión a todos los nodos en el mismo enlace

2001:720::/64




212121

MULTIDIFUSIÓN IPv6 A UN GRUPO EN EL MISMO ENLACE MEDIANTE TRAMAS

Origen

1

Dirección destino MAC=33-33-FF-17-FC-0F

Trama Ethernet…… Dirección destino IP=FF02::FF17:FF0F ……

Datagrama IP

Los datagramas IPv6 que transportan mensajes de multidifusiónse transmiten por la red de acceso a través de tramas Ethernet de multidifusión IPv6

Dirección IP Destino: Dirección IPv6

de multidifusión a todos los nodos en el mismo enlace

2001:720::/64




2222

00000001 00000000 0

Traducción Previa de la Dirección IPv4 Clase D de Multidifusión en una Dirección MAC IEEE 802 de Multidifusión (Ethernet o WiFi)

01011110

1110xxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx23 bits de menor orden de la dirección IP de multidifusión

copiados en los 23 bits de menor orden de la dirección MAC

5 bits de la dirección IP de multidifusiónno usados en la dirección Ethernet

01 00 5E

HEXADECIMAL

48 bits de una dirección IEEE 802 de multidifusión para IPv4

Dirección IPv4 Clase D

Este conjunto de 23 bits incluye la mayor parte de las direcciones de multidifusión y, por tanto, la posibilidad de coincidencia (que 2 o más grupos seleccionen direcciones

MAC idénticas cuando la dirección IP clase D es diferente) en el nivel IP es muy pequeña y en todo caso en el nivel IP

se elimina el datagrama IP clase D no deseado

5 bits sin usar = máximo 25 ó 32 combinaciones idénticas = En el peor de los casos puede ocurrir que 32 grupos multicast seleccionen una misma

dirección MAC o combinación de los 223 bits restantes


2323

•La dirección de multidifusión MAC IEEE 802 está formada porlos dos primeros octetos o dos grupos de dos dígitoshexadecimaloes (16 bits) fijos a 3333 (valor hexadecimal) y los4 últimos octetos (32 bits) de la dirección IPv6 de multidifusiónse copian en los 4 últimos octetos de la dirección MAC IEEE 802(32 bits)

FF0E 0000 0000 0000 0000 0000 FC0FFF17

FCFF 17 0F3333

Identificador de grupo =14 octetos (112 bits)Dirección IPv6 de multidifusión

(16 octetos)

Dirección IEEE 802 de multidifusión

(6 octetos)

Prefijo de multidifusión

IEEE 802 para IPv6(2 octetos)

Traducción Previa de la Dirección IPv6 de Multidifusión en una Dirección MAC IEEE 802 de Multidifusión (Ethernet o WiFi)

Multidifusión por Internet a todos los nodos con el mismo identificador de grupo


24

Detección de Prefijos de Multidifusión

En principio, en cuanto una tarjeta Ethernet o WiFidetecta un prefijo 00-01-5E (IPv4) o 33-33 (IPv6)“atrapa” la trama y pasa el contenido del campo datosal nivel superiorPero, para evitar que en el nivel IP se procesen cabeceras IP

que no son para la máquina local, las tarjetas o adaptadoresactuales permiten analizar los octetos restantes de ladirección destino

• En cuanto un usuario se da de alta en un grupo de multidifusiónautomáticamente, vía driver de la tarjeta, se especifica a ésta quesólo filtre dicha dirección del grupo

24


2525

Protocolos de Gestión Local de Pertenencias a Grupos de Multidifusión (Multicast)

Complementos a los Protocolos IPv4 e IPv6 Protocolo IGMP (Internet Group Management Protocol) para IPv4 Protocolo MLD (Multicast Listener Discovery) para IPv6 (RFC-2710): 3 mensajes MLD construidos con 3 mensajes ICMPv6 equivalentes a

los mensajes IGMP para IPv4 No son protocolos de encaminamiento dinámico para multidifusión sino

protocolos que gestionan la pertenencia de “procesos activos” de gruposde multidifusión

Son protocolos que funcionan localmente en una RAL de difusiónMediante IGMP y MLD, una máquina indica, a su Router de

Multidifusión Local (RML), que posee un proceso miembro activo deun grupo de multidifusión en Internet

Un RML, que actúa localmente en su propia red Ethernet, mantiene,mediante IGMP y MLD, una lista de direcciones de multidifusión delos GRUPOS QUE TIENEN AL MENOS un proceso miembro activoen dicha red


2626

Algunos protocolos independientes (ARP e IGMP) enIPv4 son parte de los mensajes ICMPv6Protocolo ND (Neighbor Discovery) o de Descubrimiento de Vecino:

Sustituye al protocolo ARP añadiendo más funcionalidades mediantemensajes ICMPv6

Protocolo MLD (Multicast Listener Discovery):

• RFC-2710• Equivalente al protocolo IGMP de IPv4• Utiliza 3 mensajes MLD construidos con 3

mensajes ICMPv6 para gestionar lapertenencia a grupos de multidifusión

Diferencias IPv4 e IPv6Recordatorio


2727

v4

Anycast

Plano de Control IPv6 e IPv4Ubicación de los Protocolos MLD e IGMP


2828

PROTOCOLO IGMP (Internet Group Management Protocol) para IPv4

IPv4

IGMP

Interfaz de Red

HardwareAC

CE

SO

A R

ED

INTE

RN

ET Módulo

IGMP

Módulo IP

Una máquina comunica a su router de multidifusión

local (RML), su pertenencia a un grupo mediante el

protocolo IGMP de Gestión de Grupos

de Internet •IGMP NO es un protocolo de encaminamiento dinámico de multidifusión•IGMP es un protocolo que gestiona la pertenencia a grupos y que ayuda al RML a mantener una lista de miembros de grupo relacionados con cada interfaz


2929

ENCAPSULACIÓN DE UN MENSAJE IGMP para IPv4

CabeceraIGMP Datos

CabeceraIPv4

Cabeceratrama

DATAGRAMA IGMP DE DIFUSIÓN

DATAGRAMA IP Datos

Datos


3030

FORMATO DE LOS MENSAJES IGMPv1 para IPv4RFC-1112, STD 0005

Versión

4Bits 16

Suma de comprobaciónTipo

Dirección de grupo clase D

0 31

Sin uso

8

Tipo 1 = Mensaje IGMP de sondeo o consulta general de pertenencia a grupos

•Enviado por multidifusión (destino=224.0.0.1) de forma periódica, por el RML a todas las máquinas vecinas (conectadas a la misma red de acceso y con multidifusión soportada)

Tipo 2 = Mensaje IGMP de informe de pertenencia a grupo:•Enviado por una potencial máquina destinataria (miembro de grupo) cuando recibe un mensaje Tipo 1 y desea UNIRSE a un nuevo grupo de multidifusión o PERMANECER en un grupo•El destino es el RML y el resto de potenciales máquinas vecinas(con procesos miembros de dicho grupo) en la RAL

“Todo a ceros” (0.0.0.0) en el mensaje Tipo 1de solicitud de pertenencia a grupos

o la dirección de grupo en un mensaje Tipo 2

A todo el mensaje IGMP


3131

R1

M3

G3

M1

G1

Sondeo de pertenencia a grupos

Origen IP=R1Destino IP=224.0.0.1

TTL=1Tipo=1 Dir. Grupo = 0

M4 M2

G1 G2

Me callo porque he

escuchado el informe de

M1

Informe de pertenencia a G1Origen IP=M1Destino IP=G1

TTL=1Tipo=2 Dir. Grupo = G1

ENVÍO DE SOLICITUDES E INFORMES IGMP DE PERTENENCIAS A GRUPOS

224.0.0.1.- Asignada permanentemente a todas las máquinas en una red de difusión

Las máquinas escuchan las respuestas de otras máquinas y no envían

respuestas innecesarias ya que sabenque R1 también ha recibido

las mismas respuestas

Routerde

MultidifusiónLocal

R1 sólo tiene que saber que existeal menos una máquina de un grupo

en particular

1

2La 1ª máquina de G1

que tenga vencimiento de temporizador es la 1ª en responder

R1 (RML) pertenece a cualquier grupo de multidifusión abierto en su red de acceso

1.- Cada máquina con un proceso miembro activoque reciba un sondeo, inicia un temporizador con un retardo aleatorio2.- Si durante este tiempo de esperarecibe un informe de pertenencia de otra máquina al mismo grupo,CANCELA su propio informe3.- Si no recibe informe y expira su temporizador, la máquina ENVÍA su informe

Modelo centralizado de sondeo y respuesta


32

32


Grupo 1=224.0.1.7


Grupo 2=224.0.1.11

Hardware Ethernet


del Grupo 1 registrada en la tabla IP= 224.0.1.7


del Grupo n registrada en la tabla IP=224.0.1.11

Dirección IPde multidifusión 224.0.0.1

reservada permanentemente para todas las máquinas de la red Ethernet

01-00-5E-00-01-07

IGMPTCP/UDP

IP detecta dirección local IP detecta

dirección local

IP detecta dirección local

Si hay grupos activos, a la recepción de un mensaje tipo 1,se responde con un mensaje tipo 2 por grupo

mensaje tipo 2 de otra máquina del mismo grupo

mensaje tipo 2 de otra máquina del mismo grupo

NIVEL ETHERNET

NIVEL IP

01-00-5E-00-00-01 01-00-5E-00-01-0B

CORRESPONDENCIAS IP-MAC EN LA RECEPCIÓNDE TRAMAS MULTICAST


3333

Versiones de IGMP para IPv4 IGMPv1 (RFC-1112, STD 0005) IGMPv2 (RFC-2236, PROPOSED STANDARD)Versión más extendidaIGMPv1 + Informe de abandono de grupoMantiene compatibilidad con IGMPv1

IGMPv3 (RFC-3376, PROPOSED STANDARD)Versión actualizada, mejorada y compatibleMantiene compatibilidad con IGMPv1 e IGMPv2

• IGMPv2 + capacidad para una máquina de señalizarsu pertenencia a un grupo y con la posibilidad de filtrarfuentes

– Recibir tráfico de todas las fuentes exceptuando algunas fuentesespecíficas (modo EXCLUSIVO)

– Recibir tráfico sólo de algunas fuentes concretas (modoINCLUSIVO)


3434

Mensajes del protocolo IGMPv2 3 tipos de mensajes

SONDEO DE PERTENENCIA: 2 tipos de sondeo o consulta• Sondeo general (224.0.0.1 en la cabecera IP) a todos los grupos (con la

dirección de grupo “todo a ceros” en el campo dirección de grupo clase D delmensaje ICMP)

– Cada 125 segundos• Sondeo especial (dirección de grupo IPv4 en la cabecera IP) a un

determinado grupo (con la dirección específica de grupo en el campodirección de grupo clase D del mensaje ICMP): Al recibir un informede abandono a un grupo

• Tiempo máximo de respuesta a un mensaje de consulta = 10 segundos INFORME DE PERTENENCIA A GRUPO

• Toda máquina que quiera permanecer como miembro de 1 o más grupos deberesponder, con un mensaje de informe por cada grupo del que es miembroactivo a cualquier mensaje de consulta

INFORME DE ABANDONO DE GRUPO• Cuando una máquina observa que ningún proceso local está activo o “interesado”

en un grupo, envía un informe de abandono a dicho grupo• El RML al recibir un informe de abandono a un grupo, envía un mensaje de sondeo

especial que incluye la dirección de multidifusión de dicho grupo y deja pasar untiempo definido (10 segundos) para que cualquier otra máquina de la red responda

• Si al vencimiento del temporizador no recibe ningún informe de pertenencia,asume que no hay miembros activos de dicho grupo y elimina el grupo de su lista


3535

FORMATO DE LOS MENSAJES IGMPv2 (para IPv4)

Bits 16

Suma de comprobaciónTipo

Dirección de grupo clase D en informes de pertenencia,abandono y sondeo especial (sondeo general a “ceros”)

0 31

Tiempo Máximo de Respuesta

8 A todo el mensaje IGMP

00010001: Sondeo (general o especial) de pertenencia(los dos mensajes se diferencian por la dirección de grupo)(mantenimiento de compatibilidad en sondeo general con IGMPv1) 00010110: Versión 2 del Informe de pertenencia a grupo00010111: Informe de abandono de grupo00010010: Versión 1 del Informe de pertenencia a grupo(mantenimiento de compatibilidad con IGMPv1)

Especifica el tiempo máximo permitido (en décimas de segundo)para el envío de una respuestaSólo para mensajes de solicitud de pertenencia (resto de mensajes a “cero”)


3636

Protocolo de Gestión Local de Pertenencias a Grupos de Multidifusión en IPv6

Protocolo MLD (Multicast Listener Discovery:Descubrimiento de Miembro de Multidifusión)RFC-2710

3 mensajes MLD construidos con 3 mensajesICMPv6:

• Multicast Listener Query (ICMPv6 Type 130): Equivalente a losmensajes de sondeo de pertenencia (enviado por el router enIGMPv2)

• Multicast Listener Report (ICMPv6 Type 131): Equivalente almensaje de informe de pertenencia a grupo (enviado por unmiembro de grupo en IGMPv2)

• Multicast Listener Done (ICMPv6 Type 132): Equivalente al mensajede informe de abandono de grupo (enviado por un miembro degrupo en IGMPv2)


3737

Tipo ICMP Mensaje 1 Destino Inalcanzable 2 Paquete IPv6 demasiado grande 3 Tiempo excedido 4 Problemas con los parámetros

128 Solicitud de Eco 129 Respuesta de Eco 130 Sondeo de Pertenencia a Grupos 131 Informe de Pertenencia a Grupo 132 Terminación de Pertenencia a

Grupo 133 Solicitud de Router 134 Anuncio de Router 135 Solicitud de Vecino 136 Anuncio de Vecino 137 Redirección

Tipos de Mensajes ICMPv6

Mensajes ICMPv6 del protocolo ND

(creados con opciones ND)

Mensajes ICMPv6 del protocolo MLD

(creados con opciones MLD)


3838

ENCAPSULACIÓN DE UN MENSAJE ICMPv6 para IPv6

CabeceraICMPv6 Datos MLD

CabeceraIPv6

Cabeceratrama

DATAGRAMA IP Datos

Datos

Mensaje MLD


3939

Cabecera FijaSiguiente=0

(salto a salto)

Cabecera de salto a salto

Opción de alertaa router IPv6 Siguiente=58

(ICMPv6)

Mensaje MLD

Opción de la cabecera de salto a salto

para asegurar que los routers procesan

Mensajes MLD

Formato de un Paquete MLD

3 mensajes MLD:•Sondeo de Pertenencia (mensaje ICMPV6 tipo 130)•Informe de Pertenencia a Grupo (mensaje ICMPV6 tipo 131)•Informe de Abandono de Grupo (mensaje ICMPV6 tipo 132)

Mensaje ICMPv6 tipo 130 ó 131 ó 132

Cabecera Mensaje MLD

Tipo=XXX ,Código=X, checksum.

Mensaje MLD

Opciones de Información de control del Cuerpo del Mensaje MLD

MENSAJE ICMPv6

Cabecera ICMPv6

PAQUETE MLD


4040

Redes Ethernet actuales: Red de Difusión y conmutación de Tramas

vía Conmutadores o Switches de Nivel de Enlace y Multinivel

SwitchMultinivel (Nivel IP)

Switch(Nivel Enlace)




SwitchInternet

…




•Fast Ethernet de IEEE a 100 Mbps•Gigabit Ethernet de IEEE a 1 Gbps•10 Gigabit Ethernet de IEEE a 10 Gbps


4141

Multidifusión en RAL con Switches Las tramas de difusión y multidifusión no

tienen una dirección MAC destino de un hardware específico o de un equipo específico

Los switches propagan el tráfico de difusión y multidifusión

Generalmente, los switches tratan las tramas de difusión (broadcast) ymultidifusión como tráfico desconocido, realizando una inundación por todos los interfaces de salida menos por el interfaz de entrada por donde se han recibido dichas tramas

Resultado: Reenvío de tramas MAC IEEE 802 de multicast a potenciales máquinas sin procesos miembros activos de grupos de multidifusión

Multidifusión

Difusión

Multidifusión

Router

Switch


4242

Multidifusión en RAL:ENCAMINAMIENTO ESTÁTICO

MULTIDIFUSIÓN al Grupo1

Se pueden configurar entradas estáticas especificando los grupos de multidifusión para cada interfazSería deseable que se pudiera realizar una configuración dinámica de esta información


Router Switch

Sería recomendable configurar estáticamente las tablas de conmutación de los switches


4343

Switches con Protocolos de Conmutación Dinámica de Multidifusión

•IGMP Snooping del IETF

•CGMP (Cisco Group Management Protocol)

•GMRP GARP (Generic Attribute Registration Protocol) Multicast Registration Protocol del IEEE (IEEE 802.1d)

G1 G2

G1, G2

G1G2



Router Switch

Multidifusión en RAL:ENCAMINAMIENTO DINÁMICO


4444

IGMP Snooping: Observa los mensajes IGMPRFC-4541

El switch observa los mensajes IGMP (informe de pertenencia y abandono) que se intercambian los terminales y el RMLCuando ve un mensaje de informe de pertenencia, AÑADE, a su tabla, la dirección de multidifusiónasociada a la dirección IP y el puerto o interfaz de ese terminalCuando ve un mensaje de informe de abandono,BORRA esa entrada de la tabla

G1G2

G1, G2

G1G2

RML


4545

Protocolo GMRP (GARP Multicast Registration Protocol) GMRP GARP (Generic Attribute Registration Protocol)

Multicast Registration Protocol Protocolo de control de tráfico de multidifusión en el nivel de

enlace entre los terminales y el switch, para el envío de tramasen el nivel de enlace equivalentes a los mensajes IGMP delnivel de redDefinido en IEEE 802.1dRealiza el registro y el borrado de los grupos multicast en el nivel de enlace,

tanto en los terminales como en los switches Se generan solicitudes del nivel de enlace equivalentes a las generadas en el

nivel IP por IGMP• JOIN: Enviado por el terminal para notificar la pertenencia a un grupo• LEAVE: Enviado por el terminal para indicar el abandono de un grupo• LEAVE-ALL: Enviado por el switch por todos sus puertos

periódicamente para evitar seguir enviando tráfico cuando los terminalesno envían el mensaje LEAVE de abandono de grupo


4646

Router

Computadora 1 Computadora 3G2

Computadora 5G1

Computadora 2G1


220.10.1.1

220.10.1.2

220.10.1.3

220.10.1.4

220.10.1.5

220.10.1.6

220.10.1.7Router


Computadora 5G1

Computadora 2G1


220.10.1.1

220.10.1.2

220.10.1.3

220.10.1.4

220.10.1.5

220.10.1.6

220.10.1.7

239.100.10.20

239.100.10.21

Ejercicio Práctico

Indicar el contenido más relevante en un mensaje IGMPv1 tipo 1 y tipo 2

para los grupos G1 y G2

¿Qué máquinas reciben en el nivel IPun mensaje IGMPv1 tipo 1?

RML

Ethernet


47

1) Un router de multidifusión sólo envía un mensaje de sondeo de pertenencia a grupos. Portanto:CABECERA IP:

DIRECCIÓN IP DE ORIGEN: 220.10.1.1 (Router)DIRECCIÓN IP DE DESTINO: 224.0.0.1 (Dirección reservada clase D para todas lasmáquinas en esta red de área local)TTL: 1…

MENSAJE (encapsulado) IGMP DE SOLICITUD DE PERTENENCIA A GRUPOS:TIPO (de mensaje): 1DIRECCIÓN DE GRUPO CLASE D: 0 (en solicitud)…

2) Para evitar que el Router de multidifusión escuche respuestas innecesarias ya que sólo tieneque saber que existe una máquina de un grupo en particular (todas las transmisiones se envíanmediante el software de multidifusión del interfaz de la red de acceso); sólo responderá laComputadora 2 del grupo G1 por disponer, por ejemplo, de un retardo de espera de informe másmás pequeño que la Computadora 5. Cuando la Computadora 2 envía su respuesta mediantemultidifusión, la Computadora 5 asume que el Router de multidifusión también recibió una copiade la primera respuesta y cancela la suya. Ídem, para la Computadora 3 del grupo G2, si dispone,a su vez, de un retardo de espera de informa más pequeño (la Computadora 6 permanecería ensilencio)Por ejemplo, el mensaje tipo 2 del grupo G1 enviado por la computadora 2, entonces:•CABECERA IP:

DIRECCIÓN IP DE ORIGEN: 220.10.1.3 (Computadora 2)DIRECCIÓN IP DE DESTINO: 239.100.10.20 (Grupo G1)TTL: 1…

•MENSAJE (encapsulado) IGMP DE INFORME DE PERTENENCIA A GRUPO:TIPO (de mensaje): 2DIRECCIÓN DE GRUPO CLASE D: 239.100.10.20 (Grupo G1)…

3) Por omisión, TODAS las computadoras, conectadas a la red de área local, recibirán en el nivelIP dicho mensaje. Todo ello, con independencia de pertenecer o no a un grupo de multidifusión


4848

Protocolos de Encaminamiento Dinámico de Multidifusión

Configuración automática, através de un protocolo decomunicaciones, de la tabla IP delos routers de multidifusiónMismo objetivo que para el

encaminamiento dinámico deunidifusión, es decir, en este caso laconfiguración automática de losrouters con capacidad multicast


4949

Funcionamiento del Encaminamiento Dinámico de Multidifusión

(Routing Multicast) Una vez que un RML (Router de Multidifusión Local)

destino o RML hoja sabe (por IGMP o MLD) en quégrupos multicast están interesados las máquinas desu RAL, intercambia dinámicamente información deencaminamiento con los demás Routers deMultidifusión o RMs en Internet para conseguir quelos paquetes de dichos grupos le lleguen desde dondese generenObjetivo previo: Distribuir y actualizar

dinámicamente la información de encaminamientoIP de multidifusiónObjetivo posterior: Encaminar los paquetes IP de

multidifusión desde su origen hacia dichos grupos


5050

ENCAMINAMIENTO DINÁMICO DE MULTIDIFUSIÓN

Para distribuir y actualizar dinámicamente lainformación de encaminamiento IP demultidifusión, se necesitan Protocolos de encaminamiento dinámico

entre los RMs en Internet para intercambiar• Direcciones de multidifusión de procesos

activos de grupos• Rutas (dirección de unidifusión del

siguiente salto)


5151Flujo de multidifusión

Router de multidifusión: Capaz de manejar direcciones de multidifusión y crear las copias necesarias

… … …224.0.1.1 (G1) R2,R3 (copias) 1,2

… … …

Destino Ruta Interfaz

R1

R2

R3 R5

R4

ORIGENM1

Multidifusión (Multicast)Recordatorio: 4 Características Fundamentales

M2 M3

M5

M6

G1 G2

G3

G1M4

G2

1.- Un único envío.Desde el origen no se envía

una copia por separado a cada máquina

2.-Cada enlace transporta una única copia

1

2

3

3.- Por las rutas más cortas o caminos de menor coste y sin que exista más de un camino conectando2 RM cualesquiera

No hay flujo de multidifusión porque R1 ya se conecta a R5 por R3 y

así, se evita el envío de paquetes redundantes

224.0.1.1

224.0.1.1

4.- Routers de multidifusión utilizan, algoritmos y protocolos específicos de encaminamiento dinámico de multidifusión


5252

Emisión de 1 Grupo Multicast en Internet desde un mismo origen a los destinos interesados

Rosa

Pedro

Luis

Juan

Los routers copian los paquetes en las bifurcaciones correspondientes en función

de la información de encaminamiento aprendida previamente

Emisor

Receptor

Receptor

Receptor

Ana

Un flujo de vídeo


5353

Rosa

Pedro

Luis

Juan

Pedro recibe los dos grupos

Paquetes de vídeo

Paquetes de audio

Ana

ReceptorAudio/Video

ReceptorAudio

ReceptorVídeo

Generalmente, cada grupo se identifica por una dirección multicast diferente

ReceptorVídeo

Emisión de 2 Grupos Multicast en Internet desde un mismo origen a los destinos interesados

Dos flujos: Un flujo de vídeo y otro de audio


5454

A147.156.135.22

B158.42.35.13

Flujo vídeo A->B: 147.156.135.22:2056 -> 158.42.35.13:4065Flujo audio A->B: 147.156.135.22:3567 -> 158.42.35.13:2843Flujo vídeo B->A: 158.42.35.13:1734 -> 147.156.135.22:6846Flujo audio B->A: 158.42.35.13:2492 -> 147.156.135.22:5387

Servicio de Videoconferencia basado en Multicast o Servicio de Videoconferencia multipunto

Cuatro flujos: audio y vídeo de ida, audio y vídeo de vueltaGrupo multicast 224.1.25.240

Grupo multicast 225.10.1.1

Grupo multicast 234.1.1.25 Grupo multicast 239.1.2.3

Emisión de 4 Grupos Multicast en Internet desde dos orígenes a los destinos interesados


55

El intercambio de información de encaminamiento dinámico demultidifusión funciona AL REVÉS que el de unidifusiónEn sentido contrario al posterior flujo de paquetes multicast

• Del destino al origen cada vez que aparezca un nuevoproceso activo de un grupo

OBJETIVO: Encontrar un ÁRBOL DE ENLACES DESDEtodos los RMLs HOJAS o RMLs destinos (conectados aprocesos activos del grupo en cuestión) HASTA el RMLORIGEN (conectado directamente a la máquina origen de lamultidifusión) A TRAVÉS de los correspondientes RMINTERMEDIOS por Internet y sin que exista más de uncamino (1 o más enlaces) conectando 2 RMs cualesquiera

ENCAMINAMIENTO DINÁMICO DE MULTIDIFUSIÓN


5656

DOS ESTRATEGIAS o SOLUCIONES BÁSICAS PARA ENCONTRAR EL ÁRBOL DE ENLACES POR INTERNET

1. ÁRBOL de menor coste para cada RMLORIGEN de un grupo de multidifusión enparticularAlgoritmo del vector distancia:

Calculando las rutas más cortasAlgoritmo del estado del enlace (Dijkstra):

Calculando las rutas de coste mínimo2. Red troncal y común por Internet de RMs

centrales


57

UN EJEMPLO DE UN ESCENARIO DE MULTIDIFUSIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE UN ÁRBOL DE MENOR COSTE

A B

C

FG

RAL RAL

D

RAL

RALRAL

RMLorigende G1

RMLorigende G2

G1

G1G1

E

RAL

G2

G2

G2

G2

G2

G2

RML DESTINO

RM

RM


58

ÁRBOL PARA EL RML ORIGEN DEL GRUPO G1MEDIANTE EL VECTOR DE DISTANCIA

A B

C

FG

RAL RAL

D

RAL

RALRAL

RMLorigende G1

RMLorigende G2

G1

G1G1

E

RAL

1

1

1 1

1

1

1

1

1


59

A B

C

FG

RAL RAL

D

RAL

RALRAL

RMLorigende G1

RMLorigende G2

G2

E

RAL

1

1

1 1

1

1

1

1

1 G2

G2

G2

G2

G2G2

ÁRBOL PARA EL RML ORIGEN DEL GRUPO G2MEDIANTE EL VECTOR DE DISTANCIA


60

A B

C

FG

RAL RAL

RAL

RALRAL

RMLorigende G1

RMLorigende G2

G1

G1G1

RAL

2

4

3

1

1

1

1E

D

1

1

ÁRBOL PARA EL RML ORIGEN DEL GRUPO G1MEDIANTE EL ESTADO DEL ENLACE


61

A B

C

FG

RAL RAL

RAL

RALRAL

RMLorigende G1

RMLorigende G2

RAL

2

4

3

1

1

1

1E

D

1

1

ÁRBOL PARA EL RML ORIGEN DEL GRUPO G2MEDIANTE EL ESTADO DEL ENLACE

G2

G2

G2

G2

G2

G2G2


62

Router IP Central o Troncal o de Núcleo de Multidifusión

Router IP de Multidifusión

R1APrimer Router

Troncal

Internet

Informe IGMP Tipo 2

Mensaje de solicitud

pertenencia a la red troncal

para un determinado

grupo de multidifusión

El más cercano

“A” desea recibirdatagramas IP de multidifusión

a través de mí (R2)

R2

R3

R4“A” desea recibirdatagramas IP de multidifusión

a través de mí (R2)

Los RML HOJAS se conectan al RM central más cercano a través de mensajes específicos definidos por el protocolo de árbol compartido

que manejan los RM troncales

OK!

UN EJEMPLO DE UN ESCENARIO DE MULTIDIFUSIÓN BASADO EN LA ESTRATEGIA DE RED TRONCAL DE RMs CENTRALES

UN ÚNICO ÁRBOL COMPARTIDO O RED TRONCAL COMÚN POR

INTERNET DE RM CENTRALES O TRONCALES DE MULTIDIFUSIÓN


6363

Dos Modos de Encaminamiento Dinámico de Multidifusión en función del Interés en la Emisión Multicast

MODO DENSO: Se presupone que una MAYORÍA de los RML hojas estáninteresados en la emisión multicast Estrategia del ÁRBOL DE MENOR COSTE

Se aplica el algoritmo de multidifusión por el camino inverso RPM(Reverse Path Multicast) mediante un protocolo de encaminamientodinámicoInicialmente, un primer paquete multicast se propaga por

INUNDACIÓN desde el RML origen a todos los RMLs de la redSi algún RML hoja no está interesado en la emisión, solicita

cortar su rama del árbol enviando un mensaje de poda (prune)• La poda se aplica, sucesivamente, hacia arriba y en sentido

contrario al, posterior, flujo de paquetes multicast• Si un RM padre recibe un mensaje de poda de

TODOS sus RMs hijos, transmitirá, a su vez, unmensaje de poda a TODOS sus RMs padres

Finalmente, se calcula y establece la RUTA DE MENORCOSTE o más corta, desde el RML receptor hasta el RMLemisor


64

INUNDACIÓN (Flooding) en Modo Denso

R1

R2

R3 R5

R4

Máquina de Grupo

1

1

1

2

2

2

2 2

Máquina de Grupo

Máquina de Grupo

Máquina de Grupo

ORIGEN 3

3

R6 R7

R8

R9

RMs: R1, R2, R3,…, R9

Paquete de multidifusión

Máquina de GrupoG1 G2

G3

G1

G1 G2

Cuando un RM recibe un paquete, dirigido a un grupo multicast, determina si es la primera vez aque le ha llegado. Si es así, lo envía por todos sus interfaces

exceptuando el interfaz por el que le llegó. En caso contrario lo descarta


6565

Mensajes de Poda en el Modo Denso

Routers: R1, R2, R3,…, R9 Rama podadaRama inactiva

DatagramaRama activa

Si un RM padre recibe un mensaje de poda de TODOS sus RMs hijos,

transmitirá, a su vez, un mensaje de podaa TODOS sus RMs padres

R1

R2

R3 R5

R4

Máquina de Grupo

Máquina de Grupo

Máquina de Grupo

Máquina de Grupo

Máquina de Grupo

ORIGEN

R6 R7

R8

R9

G1

G2

G3

G1

G2G1Máquina de Grupo

Mensaje de poda

Mensaje de poda

Mensajede poda

R5 no envía un mensaje de poda porque R8 es un RM HOJA con

un miembro activo


6666

R1

R5

R4 R8

R3

Máquina de Grupo

Máquina de Grupo

Máquina de Grupo

Máquina de GrupoMáquina de Grupo

ORIGEN

R2 R7

R9

R10

G1 G1

G2

G1

G1G1Máquina de Grupo

R6

Máquina de GrupoG2

Routers: R1, R2, R3,…, R9 Rama podadaRama inactiva

DatagramaRama activa

Mensaje de poda

Mensaje de poda

Mensaje de poda

Mensaje de poda

Mensaje de poda

Mensajes de Poda en el Modo Denso

Si un RM padre recibe un mensaje de poda de TODOS sus RMs hijos,

transmitirá, a su vez, un mensaje de podaa TODOS sus RMs padres


6767

Dos Modos de Encaminamiento Dinámico de Multidifusión en función del Interés en la Emisión Multicast

MODO DISPERSO: Se presupone que sólo unaMINORÍA de los RML hojas están interesados en laemisión multicast, por lo que en principio no se envíaa nadie ningún paquete multicastEstrategia basada en una red troncal y común de

RMs centralesSi a alguno le interesa una determinada emisión

multicast lo debe solicitar expresamente con unmensaje de unirse o apuntarse (join)


6868

Modo DensoCaracterísticas y Protocolos

Es el más antiguo y el más sencillo Se utiliza cuando una mayoría de los RMLs hojas quieren recibir el grupo

multicast No es eficiente cuando el número de receptores es minoritario No es escalable Protocolos que utilizan el modo denso:

DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol): RFC-1075 (1988)Estado: ExperimentalGrado de Implementación: Muy bajo

PIM-DM (Protocol Independent Multicast – Dense Mode): RFC-3973(2005)Estado: ExperimentalGrado de implementación: Alto

MOSPF (Multicast OSPF): RFC-1584 (1994)Estado: EstandarGrado de implementación: Muy bajo


6969

Modo Disperso Es preferible al modo denso cuando el número

de receptores es minoritario Es el más utilizado en Internet (Red Mbone),

ya que es escalable Protocolos que utilizan el modo disperso:PIM-SM (Protocol Independent Multicast –

Sparse Mode): RFC-4601 (2006)Estado: ExperimentalGrado de implementación: Medio

CBT v2 (Core Based Trees): RFC-2189 (1997)Estado: ExperimentalGrado de implementación: Muy bajo


7070

MODELO DE ENCAMINAMIENTO DINÁMICO DE MULTIDIFUSIÓN

SISTEMAS AUTONÓMOS DE MULTIDIFUSIÓNDOMINIOS DE ENCAMINAMIENTO DE

MULTIDIFUSIÓN PROTOCOLOS IGP DE MULTIDIFUSIÓN: Un

único IGP en un dominio de encaminamiento PROTOCOLOS EGP DE MULTIDIFUSIÓN: Para

que los destinos de multidifusión de un SA seanconocidos por otros SA


7171

IGP (PIM-DM) IGP (MOSPF)EGP

Routers Exteriores

(Exterior Gateway Protocol) BGP4+ (MBGP)

R1

R2

R3

R4 R5

R6

R7

R8ral 1 ral 2

ral 3 ral 4

ral 5 ral 6

ral 7 ral 8

SISTEMA AUTÓNOMO(SA1)

SISTEMA AUTÓNOMO(SA2)

= Router IP de Multidifusión

Interior GatewayProtocol

Un Ejemplo de Escenario para los Protocolos de Encaminamiento Dinámico de Multidifusión

Estado: InformativoGrado de implementación: Alto


7272

PROTOCOLOS IGP de MULTIDIFUSIÓN: Protocolos que consideran que losmiembros del grupo están distribuidos densamente (la mayoría de las subredestienen algún receptor interesado) y se usan en el contexto de un SA DVMRP (Distance-Vector Multicast Routing Protocol): Estrategia del vector de

distancias. Es una extensión de RIPv2 + RPM PIM-DM (Protocol-Independent Multicast-Dense Mode): Estrategia de vector

de distancias. Usa RPM y es independiente de cualquier IGP de unidifusión MOSPF (Multicast Extensions to OSPF): Estrategia del estado del enlace. Es

una extensión de OSPFv2 + RPM. Protocolo que transporta información deencaminamiento dinámico de unidifusión y multidifusión indistintamente

PROTOCOLOS EGP DE MULTIDIFUSIÓN (entre los SA): BGP4+ (BGP4plus) = MBGP (Multiprotocol BGP) Protocolo que transporta

información de encaminamiento dinámico de unidifusión y multidifusiónindistintamente

PROTOCOLOS DE LA RED DE RM CENTRALES: Protocolos que consideranque los miembros del grupo están muy esparcidos (son pocas las subredes conreceptores interesados) y se usan fuera del contexto de un SA Árbol obtenido mediante una red común de RM centrales por Internet

(mecanismo que asume que no existen receptores interesados a no ser que seenvíe una solicitud explícita)• CBT (Core-Based Trees)• PIM-SM (Protocol-Independent Multicast-Sparse Mode)

PROTOCOLOS EXPERIMENTALES DEL IAB DE ENCAMINAMIENTO DINÁMICO (para IPv4)


73

Envío Multicast en Internet Las transmisiones multicast siguen siendo experimentales en Internet

Red MBONE (Multicast BackBone) experimental del IETF y colaboradores• Subred troncal y virtual mediante túneles dentro de Internet con

capacidad para trabajar con tráfico IP Multicast– La mayoría de los routers en Internet son IP de unidifusión– Migración de los túneles (en su mayoría DVMRP) a túneles PIM/DM– Actualmente, se está dividiendo toda la red multicast en

Autonomous Systems (AS)– Entre los distintos AS’s que formen la red se realizará enrutamiento

BGP4+ o MBGP– Sin embargo, con el paso de los años (primera transmisión multicast

de audio y vídeo en 1992) se ha convertido en un servicio que todavíano ha alcanzado la madurez y popularidad necesaria para cubrir lasexpectativas que se tenían

• Red 6bone experimental mediante túneles del IETF para laevolución y transición a IPv6


74

Soluciones Prácticas para un Envío Multicast en Internet

Trayecto conocido y controlado de RMs enInternet Túneles Redes WAN IP Multicast de los operadores

entre los extremos multicast Servicios de streaming (punto a punto)


7575

IP de undifusión(La entidad B

conoce a la par D)

IP de unidifusión(La entidad D

conoce a la par B)

B C D

Origen: …Destino: …multicast

datos

Origen: BDestino: Dunicast

Origen: BDestino:Dunicast

Origen: … Destino: …multicast

datos

A a B: IPv6 B a C: IPv4 C a D: IPv4 D a E: IPv6

Origen: …Destino: …multicastdatos

Origen: …Destino: …multicastdatos

Encapsulado EncapsuladoTÚNEL IP de multidifusión sobre IP de unidifusión = 2 o más entidades intermedias de unidifusión entre las 2 entidades de multidifusión

Las dos entidades de unidifusión más extremas y contiguas a las dos entidades de multidifusión forman el túnel

Los extremos del túnel deben conocerse previamente

Túnel: Encapsulación de Datagramas IP de Multidifusión sobre IP de Unidifusión

IP de unidifusiónIP demultidifusión

IP demultidifusión

RM RM


7676

Rosa

Pedro

Luis

Juan

Paquetes de vídeo

Paquetes de audio

Ana

ReceptorAudio/Video

ReceptorAudio

ReceptorVídeo

ReceptorVídeo

Emisión de 1 Grupo Multicast por la WAN IP-Multicast de un Operador

i. arquitectura tcp/ip - departamento de lenguajes y...

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