Encaminament en Xarxes: Físic, Lògic i MAC

Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Informática y Telecomunicaciones

Escrito el en catalán con un tamaño de 7,76 KB

1. Encaminament Físic

Per connectar un ordinador a una xarxa, és necessari que aquest disposi d'una targeta de xarxa, identificada de manera única per l'adreça MAC.

  • Una MAC és un nombre de 48 bits (12 dígits en format hexadecimal).
  • Cada targeta ha de tenir una MAC diferent.
  • Podem implementar 248 targetes (aprox. 281 bilions = 2,81 x 1014).

2. Encaminament Lògic: Adreça IP

L'adreça IP és la responsable que la vostra màquina sigui trobada a la xarxa. Ha de ser única per a cada ordinador. Està composta per 32 bits agrupats en grups de 8 bits que formen 4 octets.

Preguntes sobre les Adreces IP

  • Per què és necessari separar l'adreça amb un punt cada vuit bits i què volen dir cada un dels nombres utilitzats?
  • Com passem d'una notació a l'altre?

Exemple:

  • Adreça IP en notació decimal: 192.168.34.6
  • Adreça IP en notació binària: 11000000.10101000.00100010.00000110

A cada màquina connectada a Internet se li assigna un nom o, el que és el mateix, una adreça IP. Per intentar connectar amb una màquina determinada, es pot utilitzar el nom o l'adreça IP. A partir de l'equivalència entre noms i IP, l'adreça IP 213.123.121.21 podria correspondre a un servidor anomenat formació.informàtica.escola.es. La correspondència entre l'adreça IP i el nom seria la següent:

  • 213 -> .es
  • 123 -> .escola
  • 121 -> .informàtica
  • 21 -> formació

Funcionament

Quan un usuari comença a navegar per Internet, indica al navegador el nom de la pàgina web a la qual vol accedir, per exemple, http://www.google.com. L'ordinador s'encarrega de convertir-lo a l'adreça IP (que seria 216.239.59.104) i, un cop es té aquesta dada, el navegador realitzarà la conversió d'aquest a un nombre binari (11011000.11101111.00111011.01101000), que és el que la màquina és capaç d'entendre.

3. Encaminament MAC

És el mateix que l'encaminament físic. Per determinar l'equip de destinació al qual s'enviarà tota la informació que voleu transmetre, s'utilitza l'adreça MAC. Per utilitzar aquest sistema de transmissió, cal fer servir un protocol adequat, com pot ser l'IPX. Perquè dues màquines es puguin entendre, cal que les dues entenguin el mateix protocol. Amb l'IPX, es transmet utilitzant la MAC.

IPX és un protocol que permet fer la transmissió utilitzant els 48 bits de l'adreça MAC en lloc dels 32 bits de l'adreça IP. El protocol fa que dues màquines es puguin entendre correctament i puguin transferir dades correctament.

4. Determinació de Rutes

Hi ha diferents rutes possibles perquè dues màquines que són en xarxes diferents es comuniquin. Per tant, cal saber quina ruta s'ha de fer servir per transmetre els paquets d'una màquina a l'altra.

Per què pot interessar utilitzar una o altra ruta?

  • Una ruta molt utilitzada pot estar congestionada.
  • Una altra pot no oferir l'amplada de banda necessària per a la transmissió que es vol fer.
  • Potser es tracta d'una ruta amb un índex d'error gran (es poden perdre paquets d'informació).

Tipus de Protocols

  1. Els protocols orientats a connexió creen un camí des de l'origen fins a la destinació. Un cop establerta aquesta ruta, es comencen a transmetre les dades. Per exemple, una trucada telefònica: camí reservat només a les dades d'aquella connexió i, un cop finalitza, el camí s'allibera i permet una altra comunicació.
  2. Els protocols no orientats a connexió no creen cap camí des de l'inici fins a la destinació, sinó que cada paquet fa el camí que creu millor per arribar a la destinació. Un cop han arribat tots a la destinació, es tornen a muntar les dades en ordre i es lliuren al destinatari.

El protocol més utilitzat en la transmissió per Internet és el protocol no orientat a connexió IP (Internet Protocol): els paquets van recorrent el camí més fiable basant-se en un protocol d'encaminament. La taula d'encaminament és aquella que té tota la informació de les adreces de les xarxes que connecten amb l'encaminador, informació necessària per enviar els paquets i que arribin a la destinació.

En la figura anterior, podeu observar una xarxa amb dos encaminadors i cinc ordinadors connectats a cada xarxa: les xarxes 192.168.11.1 i 192.168.12.1 corresponen a l'encaminador de la vostra esquerra i les xarxes que estan connectades a l'encaminador de la dreta són 192.168.21.1 i 192.168.22.1. És important que observeu tots els elements que estan connectats a l'encaminador de l'esquerra, perquè en la figura 15 veureu la seva taula d'encaminament o ARP i quines xarxes hi ha connectades a cada interfície de l'encaminador.

5. Protocol ICMP

El protocol ICMP recopila informació de com està la xarxa i la transmet a l'encaminador que ha enviat aquesta petició. D'aquesta manera, cada encaminador sap en tot moment quin és l'estat de la xarxa i per on ha de transmetre els paquets perquè arribin a la seva destinació.

6. Address Resolution Protocol (ARP)

És un protocol de nivell de xarxa responsable de trobar l'adreça hardware (MAC) que correspon a una adreça IP.

Com actua ARP

  • S'envia un paquet (ARP request) a l'adreça de multidifusió (broadcast (MAC = ff:ff:ff:ff:ff:ff)) que conté l'adreça IP.
  • S'espera que aquesta màquina (o una altra) respongui (ARP reply) amb la MAC.
  • Cada màquina manté una memòria cau amb les adreces traduïdes per reduir el retard i la càrrega.

La capa d'enllaç treballa amb adreces físiques (MAC). El protocol ARP s'encarrega de traduir les adreces IP a adreces MAC. Per realitzar aquesta conversió, el nivell d'enllaç utilitza les taules ARP. ARP s'utilitza en 4 casos referents a la comunicació entre dos hosts:

  • Dos hosts estan en la mateixa xarxa i un vol enviar un paquet a un altre.
  • Dos hosts estan a xarxes diferents i han de fer servir una passarel·la/encaminador (gateway/router) per trobar-se.
  • Un encaminador necessita enviar un paquet a un host a través d'un altre encaminador.
  • Un encaminador necessita enviar un paquet a un host de la mateixa xarxa.

7. Protocol IP i Mecanisme de Control (ICMP)

El protocol IP no és fiable i no està orientat a connexió. El fet de tenir un protocol no fiable va fer necessari crear un mecanisme de control per tenir informació dels diferents problemes:

  • No s'ha pogut lliurar el paquet.
  • S'indiquen errors ocorreguts en el tractament del datagrama.
  • S'han descobert noves rutes.
  • Un encaminador no té prou memòria intermèdia (búfer) per emmagatzemar paquets.

Per tot això, va sorgir el protocol ICMP, que inicialment es va desenvolupar perquè els encaminadors informessin de les causes d'error en el lliurament de paquets.

El paquet ICMP generat només informa l'estació de treball del fet que ha transmès el paquet que ha provocat l'error i, per tant, la creació del paquet ICMP.

Temporitzador del Paquet

Cada paquet té un temps de vida limitat per no congestionar la xarxa. Per tant, si en un temps determinat no ha arribat a la seva destinació, el paquet es destrueix i genera un ICMP per informar l'origen que no ha arribat a la destinació.

Memòria Intermèdia

Memòria que tenen els dispositius informàtics que els permet emmagatzemar momentàniament informació que ha de ser tractada pel dispositiu en qüestió.

Entradas relacionadas: