Repàs de Protocols de Xarxa: UDP, TCP, ARP, DHCP i DNS

Part 1: Protocols de Transport i Comunicació

1. Avantatges d'UDP respecte a TCP

UDP és més ràpid, lleuger i sense connexió. És recomanable utilitzar UDP respecte TCP en els següents casos, ja que la velocitat és més crítica que la garantia de lliurament de cada paquet:

• Streaming de vídeo/àudio: La pèrdua ocasional d'un paquet és preferible a la latència causada per la retransmissió.
• Consultes DNS: Les peticions són petites i ràpides; si es perd la resposta, el client simplement en fa una de nova.

2. Dades del Socket en una Connexió TCP

Un socket es defineix per la combinació de l'Adreça IP i el Número de Port. Per tant, en una connexió TCP, tenim:

• Socket d'origen: IP Origen:Port Origen
• Socket remot (destí): IP Destí:Port Destí

3. Relació Pila TCP/IP i Model OSI

La correspondència entre les capes de la pila TCP/IP i el model de referència OSI és la següent:

4. Xarxa i Broadcast de l'IP 192.168.2.238/26

Amb una màscara de subxarxa /26 (255.255.255.192), la xarxa té 64 adreces possibles. L'adreça de xarxa és 192.168.2.192 i l'adreça de difusió (broadcast) és 192.168.2.255.

5. Funcionament del Protocol ARP

El protocol ARP (Address Resolution Protocol) funciona així:

1. Un equip envia un missatge de broadcast a la xarxa preguntant per l'adreça MAC associada a una IP coneguda.
2. L'equip que posseeix aquesta IP respon directament (unicast) amb la seva adreça MAC.

Part 2: Administració d'Adreces IP amb DHCP

1. Opcions de Configuració del Protocol DHCP

Cinc opcions o paràmetres de configuració comuns que pot assignar DHCP són:

1. Màscara de subxarxa
2. Porta d'enllaç (Gateway)
3. Servidors DNS
4. Nom de domini (Domain Name)
5. Temps de concessió (Lease Time)

2. Tipus d'Assignació d'Adreces IPs

Els tipus principals d'assignació d'adreces IP són:

• Dinàmica: Assignació temporal mitjançant concessió.
• Automàtica: Assignació permanent preferent (per exemple, amb mètodes com APIPA o altres sistemes).
• Manual: Reserva d'adreces basada en la direcció MAC del client.

3. Paquets Intercanviats en la Sol·licitud DHCP

El procés d'assignació d'adreces DHCP s'anomena DORA i implica els paquets següents:

1. DHCPDISCOVER (Client busca servidor)
2. DHCPOFFER (Servidor ofereix una IP)
3. DHCPREQUEST (Client demana l'oferta)
4. DHCPACK (Servidor confirma l'assignació)

4. UDP o TCP en DHCP?

DHCP utilitza UDP. La justificació és que el client encara no té una adreça IP assignada i, per tant, no pot establir una connexió TCP fiable. Necessita fer un broadcast per trobar el servidor.

5. Ports Utilitzats pel Protocol DHCP

DHCP utilitza ports UDP:

• Port UDP 67: Utilitzat pel servidor DHCP.
• Port UDP 68: Utilitzat pel client DHCP.

6. Utilitat de Configurar un Servei DHCP

Configurar un servei DHCP és útil per:

• Automatitzar la configuració d'IPs, màscares i gateways.
• Evitar conflictes d'adreces IP duplicades.
• Facilitar la gestió centralitzada de la xarxa.

7. Utilitat de Configurar un Servei DHCP Relay

El servei DHCP Relay és útil quan es necessita que un servidor DHCP doni servei a clients situats en altres subxarxes diferents, ja que els missatges DHCP (broadcast) no travessen els encaminadors per defecte.

8. IP Assignada si el Servidor DHCP falla

Si el servidor DHCP deixa de funcionar, el sistema operatiu s'assignarà una IP APIPA (Automatic Private IP Addressing), que pertany al rang 169.254.x.x. No tindrà accés a Internet perquè no li ha estat assignada una Porta d'Enllaç (Gateway) vàlida per sortir de la xarxa local.

Part 3: Conceptes Fonamentals de DNS

1. Nom de Domini per Resolució Inversa

Per fer la resolució inversa de la IP 192.168.40.101, el nom de domini corresponent és 101.40.168.192.in-addr.arpa.

2. Informació del Registre SOA (Start of Authority)

Un registre SOA conté informació crítica sobre l'autoritat de la zona, incloent:

• El servidor primari (MNAME).
• El correu del responsable (RNAME).
• El número de sèrie (que indica la versió de la zona).
• Els temporitzadors de la zona: Refresh, Retry, Expire i TTL mínim.

3. Classificació dels Dominis de Primer Nivell (TLD)

Els TLD es classifiquen principalment en:

• gTLD (Generic Top-Level Domain): Com ara .com, .org, .net.
• ccTLD (Country Code Top-Level Domain): Basats en codi de país, com .es o .cat.

4. Verificació de Resposta Autoritativa DNS

Es pot saber que la resposta d'un servidor és autoritzada observant el bit/flag AA (Authoritative Answer) activat a la capçalera de la resposta DNS.

5. Camps d'un Registre de Recurs DNS

Un registre de recurs DNS típic conté els camps següents:

• Nom (El domini o subdomini).
• Tipus (A, MX, CNAME, etc.).
• Classe (Normalment IN per a Internet).
• TTL (Time To Live).
• RDATA (Les dades associades al registre).

6. Tipus de Recurs DNS i Significat

Cinc tipus de registres DNS comuns són:

1. A: Associa un nom a una adreça IPv4.
2. AAAA: Associa un nom a una adreça IPv6.
3. CNAME: Defineix un àlies (nom canònic).
4. MX: Especifica els servidors de correu (Mail eXchanger).
5. NS: Indica els servidors de noms autoritzats per a la zona.

7. Significat de Delegació de Zona

Una delegació de zona és el procés pel qual s'estableix la transferència d'autoritat i gestió d'un subdomini específic a un conjunt de servidors de noms diferents dels servidors mestres originals.

8. Transferència de Zona Mestre a Esclau

Un servidor de noms mestre realitzarà una transferència de zona a un servidor esclau en dues circumstàncies principals:

1. Quan el mestre envia un avís explícit NOTIFY a l'esclau.
2. Quan l'esclau detecta, durant la seva consulta periòdica del registre SOA, que el número de sèrie del mestre és superior al seu propi registre emmagatzemat.