RD Unidad 2: Transmisión de datos. El mundo del TCP/IP y direccionamiento iPv4

Redes de Computadoras Carrera de Software
Ph.D. Franklin Parrales 1
03/05/2022
Transmisión de datos. El
mundo del TCP/IP y
direccionamiento iPv4
Unidad 2
Material docente compilado por el profesor Ph.D. Franklin Parrales Bravo
para uso de los cursos de Redes de Computadoras

03/05/2022
Objetivo general de la Unidad 2
Describir los diferentes protocolos TCP/IP y
direccionamiento IPv4, para identificar los servicios que se
habilitan en la transmisión de datos a través de la red.

03/05/2022
Contenido
• Transmisión de datos
Analógicos y Digitales
• Codificación de datos
digitales
• Modulación de datos
analógicos
• Control de las
comunicaciones
– Control de Flujo
– Control de Errores
• Protocolo TCP
• Protocolo IP
• Origen y Evolución de
Internet.
• Direccionamiento IPv4.
• Clases de direcciones IPv4
• Manejo de direcciones
IPv4: Subnetting
• Agotamiento de direcciones
IPv4
• Método ante la crisis de
agotamiento IPv4
– Máscara de subred de
longitud variable VLSM
– Direccionamiento privado y
NAT
– DHCP
– Sumarización de ruta
utilizando la notación CIDR
– IP versión 6

03/05/2022
Terminología utilizada
• Transmisor
• Receptor
• Medios
– Medios guiados
• Ej.: par trenzado, fibra óptica
– Medios no guiados
• Ej.: aire, agua, vacío

03/05/2022
Terminología utilizada
• Simplex
– En una única dirección
• Half duplex
– En cualquier dirección, pero sólo uno a la vez
• Full duplex
– En ambas direcciones a la vez

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Señales electromagnéticas
• Una señal electromagnética se puede expresar en
función del tiempo o en función de la frecuencia
• En función del tiempo
– Dominio del tiempo
• En función de la frecuencia
– Dominio de la frecuencia
– Una señal esta compuesta de un conjunto de señales a
diferente frecuencia
• Para transmisión de datos
– Dominio de la frecuencia >> Dominio del tiempo

03/05/2022
Representación
de una señal
electromagnética

03/05/2022
Conceptos en el dominio del tiempo
• Una señal electromagnética pude ser de dos tipos:
C02. 3
Time Domain Concepts
s(t)
Analog Format Digital Format
d(t)
s(t) d(t)
+A
-A
T/2 T
t t
t
t
s(t) = Asin(2 f1t + )
+A
-A
d(t) =
A, 0 < t < T/2
-A, T/2 < t < T
{

03/05/2022
• Señales periódicas
– Patrón de señal analógico o digital que se
repite a lo largo del tiempo
• Señales no periódicas
– Patrón de señal analógico o digital que no se
repite a lo largo del tiempo

03/05/2022
• Amplitud pico ( A )
– Valor máximo de la señal en el tiempo
– Normalmente se mide en voltios
• Frecuencia ( f )
– Razón en ciclos/segundos o Hercios a la
cual las señal se repite
• Periodo ( T )
– Tiempo transcurrido entre dos repeticiones
consecutivas de la señal

03/05/2022
Señales
periódicas

03/05/2022
◼ Fase (  )
 Medida de la posición relativa de la señal dentro
de un periodo de la misma
◼ Longitud de onda (  )
 Distancia que ocupa un ciclo de la señal
 Distancia entre dos puntos de igual fase en dos
ciclos consecutivos

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Parámetros de la onda seno
• Ecuación general de la onda seno
– s (t ) = A sin(2ft + )
• Donde,
– 2 radianes = 360° = 1 periodo

03/05/2022
A=1; f=1; =0 A=0.5; f=1; =0
A=1; f=2; =0 A=1; f=1; =/4

03/05/2022
Conceptos en el dominio de la
frecuencia
• En la práctica, una señal electromagnética estará formada
por muchas frecuencias.
• Nota:
– s(t) esta compuesto por ondas seno de frecuencias f y
3f
– La segunda frecuencia, (3f) es un múltiplo entero de las
segunda frecuencia (f)
– El periodo total de s(t) es igual al periodo de la
frecuencia fundamental
( ) ( ) ( ) ( )
( )
( )
t
f
ft
t
s 3
2
3
1
2
4 
+



= sin
/
sin
/
)
(

03/05/2022
frecuencia
+
=
( ) ( ) ( ) ( )
( )
( )
t
f
ft
t
s 3
2
3
1
2
4 
+



= sin
/
sin
/
)
(
( ) ( )
( )
t
f
3
2
3
1 
sin
/
( )
ft

2
sin

03/05/2022
frecuencia
• Espectro
– Rango de frecuencias que la señal contiene
• Ancho de banda absoluto
– Ancho del espectro de una señal
• Ancho de banda efectivo
– Banda estrecha de frecuencias en donde se
concentra la mayor parte de energía de una señal
– LLamado simplemente ANCHO DE BANDA

03/05/2022
Velocidad de transmisión vs.
Ancho de banda
• A mayor ancho de banda, mayor es la capacidad de
transportar información
• Conclusiones
– Cualquier forma de onda digital tendrá ancho de banda infinito
– Pero el sistema de transmisión limitará el ancho de banda que
puede ser transmitido
– Y, para cualquier medio, mientras mayor es el ancho de banda
transmitido, mayor será el costo
– Sin embargo, limitar el ancho de banda crea distorsiones

03/05/2022
Ancho de banda
Data Rate vs Bandwidth
BW = 500 Hz
BW = 900 Hz

03/05/2022
Ancho de banda
BW = 1700 Hz
BW = 2500 Hz
BW = 4000 Hz
ations and Distributed Processing

03/05/2022
Términos en comunicaciones de
datos
• Dato
– Entidad capaz de transportar información
• Señales
– Representaciones eléctricas o
electromagnéticas de los datos
• Transmision
– Comunicación de datos mediante la
propagación y el procesamiento de señales

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Datos analógicos y digitales
• Analógicos
– Video
– Audio
• Digitales
– Texto
– Enteros

03/05/2022
Señales analógicas
• Una onda continuamente variable que puede ser
propagada sobre una variedad de medios, dependiendo
de la frecuencia.
• Ejemplos de medios:
– Medio cableado en cobre
• Par trenzado y coaxial
– Fibra óptica
– Propagación espacial o atmosférica
• Las señales analógicas propagan datos analógicos y
digitales

03/05/2022
Señales analógicas

03/05/2022
Señales digitales
• Una secuencia de pulsos de voltaje que podrían
ser transmitidos sobre un medio de cobre
• Generalmente más barato que las señales
analógicas
• Menos suceptible a interfencia por ruidos
• Se ve afectada considerablemente por la
atenuación
• Señales digitales pueden propagar datos
digitales o analógicos

03/05/2022
Señales digitales

03/05/2022
Transmisión analógica
• Transmite señales analógicas sin importar su
contenido
• La atenuación limita la longitud del enlace
• Se utilizan amplificadores para llevar la energía
de la señal a mayores distancias, pero esto
puede causar distorsión
– Los datos analógicos pueden soportar distorsión
– Introduce errores en los datos digitales

03/05/2022
Transmisión digital
• Es importante el contenido de la señal
• La atenuación pone en peligro la integridad de los datos
• Señal digital
– Se alcanza mayores distancia usando repetidores
– Los repetidores recuperan la señal y la retransmiten
• Señal analógica portando datos digitales
– Los dispositivos de retransmisión recuperan los datos digitales a
partir de la señal analógica
– Genera una nueva señal, libre de ruidos

03/05/2022
Perturbaciones de la transmisión
• La señal recibida, puede diferir de la transmitida
– Analógica
• Degradación de la calidad de la señal
– Digital
• Errores de bits
• Son causadas por:
– Atenuación de la señal
– Distorsión de retardo
– Ruido

03/05/2022
Atenuación
• La energía de la señal decae con la distancia
sobre cualquier medio de transmisión
• Factores de atenuación en medios no guiados:
– La señal recibida debe tener suficiente energía para
la circuitería electrónica pueda recibir e interpretar la
señal
– La señal debe mantener mayor suficientemente
mayor que el ruido
– La atenuación es mayor a mayores frecuencia, esto
ocasiona distorsión de la señal

03/05/2022
Distorsión por retardo
• Ocurre únicamente en medios guiados
• Se ocasiona debido a que la velocidad de
propagación de la señal en un medio
guiado, varía con la frecuencia

03/05/2022
Categorías de ruido
• Ruido Térmico
• Ruido de intermodulación
• Crosstalk
• Ruido de impulso (impulse noise)

03/05/2022
Ruido Térmico
• Se origina debido a la agitación termal de los
electrones en un conductor
• Se presenta en dispositivos electrónicos y
medios de transmisión
• Es función de la temperatura
• Es particularmente significante en las
comunicaciones satélite

03/05/2022
Ruido Térmico
• La cantidad de ruido térmico presente en un
ancho de banda de 1 Hz en cualquier dispositivo
o conductor es:
N0 = kT
• N0 = densidad de potencia del ruido en vatios por 1
Hz de ancho de banda (watts/hercios)
• k = constante de Boltzmann's = 1.3803  10-23 J/K
• T = temperatura, en grados kelvins

03/05/2022
Ruido Térmico
• Se asume que es independiente de la frecuencia
• El rudio térmico en watts, presente en un ancho
de banda W puede ser expresado como:
N = kTW
• o, en decibel-watts
N = 10 log k + 10 log T + 10log W
= -228.6 dBW + 10log T + 10log W

03/05/2022
• Ruido de intermodulación
– Ocurre si señales con diferente frecuencia
comparten el mismo medio
• Crosstalk
– Acoplamiento eléctrico no deseado entre caminos de
la señal
http://www.cabletesting.com
http://www.cabletesting.com

03/05/2022
• Ruido de impluso
– Pulsos irregulares o “chispas” de ruido
– De corta duración y relativamente alta amplitud
– Es ocasionado por disturbios electromagnéticos
externos o fallas en el sistema de comunicaciones

03/05/2022
Efecto del ruido en las señales digitales

03/05/2022
Capacidad de canal
• Capacidad de canal
– Razón máxima a la cual los datos pueden ser transmitidos sobre
un canal de comunicación, bajo determinadas circunstancias
• Las perturbaciones, como el ruido, limitan la velocidad
de transferencia de datos que se puede alcanzar
• Para datos digitales
– En qué magnitud estas perturbaciones limitan la velocidad de
transferencia de datos?

03/05/2022
Conceptos de capacidad de canal
• Velocidad de transferencia de datos (Data rate)
– Velocidad a la cual los datos pueden ser transferidos (bps)
• Ancho de banda (Bandwidth)
– Ancho de banda de la señal transmitida, restringido por la
capacidad del transmisor y la naturaleza del medio de
transmisión (Hercios)
• Ruido
– Nivel promedio de ruido sobre un enlace de comunicaciones
• Error rate (Razón de error)
– Velocidad a la cual ocurren los errores

03/05/2022
Ancho de banda de Nyquist
• Para señales binarias
– Dos niveles de voltaje:
C = 2W
– Con señalización multinivel (más de dos niveles de
voltaje):
C = 2W log2 M

03/05/2022
Razón señal a ruido (S/N)
• La razón de la potencia de una señal en relación a la potencia del
ruido presente en un punto particular de la transmisión (S/N)
• Usualmente medida en el lado del receptor
• Por conveniencia, se mide en decibeles:
• Una valor alto en S/N significa una señal de buena calidad, donde
pocos repetidores intermedios son requeridos
• (S/N) establece el límite superior de la velocidad de transferencia de
datos posible de alcanzar
ruido
del
potencia
señal
de
potencia
dB
N
S
_
_
_
_
log
10
)
/
( =

03/05/2022
Ecuación de Shannon para la
capacidad de canal
• Ecuación:
• Representa el máximo teórico que puede ser
alcanzado
• En la práctica, se alcanzan valores mucho
menores:
– La fórmula asume existencia de ruido blanco (térmico)
– No considera el ruido de impulso
– No se considera distorsión por atenuación ni distorsión por
retardo
)
1
(
log 2
N
S
W
C +
=

03/05/2022
Expresion Eb/No
• Esta relacionada a (S/N)
• Es más conveniente para deteminar velocidad
de transferencia de datos digitales y razón de
error
– Digital data rates
– Error rates
• La razón de error en bit de una señal digital es
una función decreciente de Eb/No

03/05/2022
Expresion Eb/N0
• Razón de energía de la señal por bit a densidad de potencia del
ruido por Hertz
• La razón de error en bit para datos digitales es una función
decreciente de Eb/N0
– Dado un valor para Eb/N0, para alcanzar una razón de error deseada
R, pueden usarse los parámetros en la ecuación dada
– Si se incrementa la razón de error en bit R, la potencia de la señal S
debe incrementarse para mantener el Eb/N0 requerido
kTR
S
N
R
S
N
Eb
=
=
0
0
/

03/05/2022
Visión General
• Hasta ahora:
– Transmisiones de datos
• De ahora en adelante:
– Comunicaciones de datos
• Para que dos dispositivos conectados por un
medio de transmisión puedan intercambiar datos,
necesitan cooperar entre sí
– Sincronización

03/05/2022
¿Qué Tipo de Transmisión?
• Serial
– Un símbolo tras otro
– Símbolos pueden ser
• Menos de un bit
• Un bit
• Más de un bit
• En paralelo
– Ciertos dispositivos de entrada/salida
– Dentro del computador
Manchester
NRZ, FSK
QPSK
Por simplicidad,
asumimos que se
representa un bit
por elemento de
señal

03/05/2022
Dificultades en Transmisión
• Problemas en transmisión (interferencias)
introducen errores en bits
• Dificultad de temporización
– Para interpretar bits de llegada
correctamente, receptor debe saber:
• Tiempo de llegada de cada bit
• Duración de cada bit

03/05/2022
Problema: Falta de Reloj Global
• Problema recurrente en sistemas
distribuidos
• Relojes de computadoras se desfasan con
el tiempo
– Ejemplo: reloj se atrasa o adelanta 1s cada
10 segs

03/05/2022
Ejemplo
• Origen transmite secuencia de bits
• Tasa de datos: 1 Mbps
– ¿Cuánto dura cada bit?
• Receptor
– Muestreo a intervalos de bit
– Si reloj va 1% más rápido que el del origen,
• ¿En cuántas muestras tendrá
el receptor un error de lectura?
1/106 = 1s
50 ó más muestras:
1s 1% = 0.01s
500.01 s = 0.5 s

03/05/2022
Sincronización
• Dos enfoques
– Transmisión asíncrona
– Transmisión síncrona

03/05/2022
Transmisión Asíncrona
• Evita problema de sincronización al no
enviar corrientes largas ininterrumpidas de
bits
• Transmitir un caracter a la vez (5-8 bits)
– Código ASCII: 7 bits por caracter
– Código EBCDIC: 8 bits por caracter
• Se sincroniza envío de cada caracter
– Receptor se re-sincroniza al inicio de cada
nuevo caracter

03/05/2022
Transmisión Asíncrona (2)

03/05/2022
Ejemplo
• Códigos ASCII (7 bits + 1 paridad = 8 bits)
• Receptor va un 5% más lento que origen
• ¿Cuál es el desplazamiento del 8avo bit?
8 bits + bit de inicio = 9 bits
9  5% = 45%
➔ Todavía se lo lee sin problemas

03/05/2022
Otro Ejemplo
• Tasa de datos: 10 Kbps
– ¿Cuál es el intervalo de bit?
• Intervalo de bit: 0.1 ms ó 100 s
• Receptor más rápido que origen en 6%
– ¿Cuánto se adelanta el destino por cada bit?
• 6 s cada intervalo de bit
• El último bit se lee con error:
– 86%=48%

03/05/2022
Desempeño
• Transmisión asíncrona: simple y sencilla
• Pero, ¿Cuál es la sobrecarga de este esquema
si transmitimos un carácter de 8 bits sin paridad,
usando un elemento de fin (parada) de 1 bit?
• Se puede enviar más bits juntos para reducir
sobrecarga, pero esto aumenta probabilidad de
acumular errores de sincronización (desfase)
8 bits + bit de inicio + bit de parada = 10 bits
10 – 8 = 2 bits de sobrecarga
Sobrecarga: 2 / 10 = 20%

03/05/2022
Transmisión Síncrona
• Una alternativa: origen envía señal del reloj
a través del canal
– Tiene problemas a grandes distancias y se ve
afectado por interferencias
• Mejor alternativa: embeber señal del reloj en
señal de datos
– Señales digitales: Manchester
– Señales analógicas: varias alternativas; ej.:
usar señal portadora para sincronía

03/05/2022
Transmisión Síncrona (2)
• Receptor necesita poder identificar un
bloque de datos (inicio y fin)
– Cada bloque inicia con un preámbulo
• Patrón de bits especial
– Cada bloque termina con un postámbulo
– Además, campos de control
• Cabecera y/o piecera
– Bloque de datos (preámbulo, información de
control, postámbulo y datos): frame

03/05/2022
Frames o Tramas
• Unidad de transferencia del protocolo de
capa de enlace de datos
– PDU de capa de enlace
– Capa 2 modelo OSI
• Ejemplo: Trama Ethernet
Dest
addr
64 48 32
CRC
Preamble Src
addr
Type Body
16
48

03/05/2022
Desempeño
• Para bloques de datos considerables,
transmisión síncrona es más eficiente que la
asíncrona
• Sobrecarga de trans. asíncrona: 20% ó más
• Sobrecarga de trans. síncrona: menor
– Ej.: HDLC usa 48 bits de control, preámbulo y
postámbulo; si se envía un bloque de 1000
caracteres, sobrecarga es del 0.6%
• 48/(8  1000 + 48)  100% = 0.6%

03/05/2022
Contenido
digitales
analógicos
• Control de las
comunicaciones
• Protocolo TCP
• Protocolo IP
Internet.
IPv4: Subnetting
IPv4
agotamiento IPv4
NAT
– DHCP
– IP versión 6

03/05/2022
Introducción
• Datos analógicos/digitales se codifican en
señales
– Datos digitales, señales digitales
– Datos digitales, señales analógicas
– Datos analógicos, señales digitales
– Datos analógicos, señales analógicas

03/05/2022
Motivación
• Datos digitales, señales digitales
– Equipos más baratos que para modulación digital-a-analógica
• Datos analógicos, señales digitales
– Permite uso de equipos digitales modernos
– Repetidores aseguran transmisión sin errores
• Datos digitales, señales analógicas
– Ciertos medios (fibra óptica, no guiados) solo propagan señales
analógicas
• Datos analógicos, señales analógicas
– Datos analógicos pueden transmitirse como señales analógicas
económica y fácilmente (ej.: voz telefónica)
– Multiplexación por división de frecuencias: desplazar ancho de
banda de señal a otra porción del espectro ➔ múltiples señales
pueden ir por el mismo medio a la vez (a frecuencias diferentes)

03/05/2022
Codificaciones
– Ej.: codificación NRZ, NRZI, Manchester
• Datos digitales, señales analógicas (modems)
– Técnicas: ASK, FSK, PSK
– Modulación de pulsos (PCM)
– Modulación de amplitud (AM), frecuencia (FM) y fase
(PM), para modular datos con una frecuencia
portadora para producir señal analógica a diferente
frecuencia

03/05/2022
Terminología
• Señalización digital:
– Fuente de datos g(t) (digital o analógica) se
codifica en una señal digital x(t)
• Señalización analógica
– Su base es una señal de frecuencia constante
• Señal portadora
• Frecuencia compatible con medio de transmisión
usado
– Señal se transmite junto a señal portadora
usando técnicas de modulación

03/05/2022
Terminología (2)
• Modulación
– Proceso de codificar fuente de datos en señal
portadora con frecuencia fc
– Técnicas de modulación involucran operación
en: amplitud, frecuencia y/o fase
• Señal banda base
– Señal original m(t), analógica o digital

03/05/2022
Codificaciones
frecuencia

03/05/2022
Características
• Señal digital
• Pulsos de voltajes discretos y discontinuos
• Cada pulso es un elemento de señal
• Datos binarios son codificados en
elementos de señal (pulsos)

03/05/2022
Términos (1)
• Unipolar
– Todos los elementos son del mismo signo
• Polar
– Un estado lógico representado por un voltaje
positivo y el otro por un voltaje negativo
• Elemento de datos (bits)
– Un uno o cero binario

03/05/2022
Términos (2)
• Tasa de datos o de transferencia (en bps)
– Tasa a la cual se transmiten los elementos de
datos
• Elemento de señal (símbolo)
– Parte de la señal que ocupa el intervalo más
corto de un código de señalización
• Digital: pulso de voltaje con amplitud constante
• Analógico: pulso con frecuencia, amplitud y fase
constantes

03/05/2022
Términos (3)
• Tasa de modulación o señalización
– Tasa en que se transmiten elementos de
señal
– Medido en baudios = elementos de señal por
segundo (símbolos/seg.)

03/05/2022
Interpretación de señales
• Importante conocer
– Tiempo de bit – cuando comienza y cuando
termina.
– Niveles de señal (alto o bajo)
– Para esto, se toman muestras de la señal
• Factores que afectan la interpretación
– Relación señal ruido (SNR)
– Tasa de datos/transferencia
– Ancho de banda

03/05/2022
Interpretación de señales (2)
• ∆ tasa de transferencia, ∆ BER
– BER: tasa de errores de bits
• Probabilidad de que un bit se reciba con error
• ∆ SNR,  BER
• ∆ ancho de banda, ∆ tasa de transferencia

03/05/2022
Comparación de Esquemas de
Codificación
• Espectro de señal
– Falta de frecuencias altas reduce el ancho de
banda
• Reloj
– Necesario sincronía entre transmisor y
receptor
• Reloj externo ➔ costoso
• Mecanismo de sincronía basado en la señal

03/05/2022
Comparación de Esquemas de
Codificación (2)
• Detección de errores
– Puede incrustarse dentro de la codificación de señal
• Interferencia de señal e inmunidad al ruido
– Algunos códigos son mejores que otros (BER)
• Costo y Complejidad
– Alta tasa de señalización lleva a mayor costo
– Algunos códigos requieren una tasa de señalización
mayor que la tasa de datos

03/05/2022
Esquemas de codificación
• Sin retorno a cero (NRZ-L o NRZ)
• Sin retorno a cero invertido (NRZI)
• Bipolar–AMI
• Pseudoternario
• Manchester (Ethernet)
• Manchester Diferencial
• B8ZS
• HDB3

03/05/2022
NRZ
• Dos voltajes diferentes para bits 0 y 1
• Voltaje constante durante un intervalo de
bit
– NO hay transición → no hay retorno a 0 Volts
• Voltaje positivo constante para bit 1
• Problema: muchos 0s o 1s consecutivos
– Se puede confundir la línea base
– No se puede recuperar el reloj (re-sincronizar)

03/05/2022
NRZI
• Pulso de voltaje constante durante la
duración Transmisor genera transición de
la señal para codificar un 1 y se mantiene
en señal actual para codificar un 0
• Soluciona el problema de 1s consecutivos
• No soluciona el problema de 0s
consecutivos
• Es un ejemplo de codificación diferencial

03/05/2022
NRZ y NRZI
- Adecuados para transmisión dentro del PC y para
almacenamiento magnético.
- No adecuados para comunicaciones de datos en un
sistema de transmisión.

03/05/2022
NRZ y NRZI (2)
Bits
NRZ
Clock
Manchester
NRZI
0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0

03/05/2022
Codificación Diferencial
• Datos representados por cambios en vez
de solo niveles de voltajes

03/05/2022
NRZ ventajas / desventajas
• Ventajas:
– Fácil de diseñar
– Buen uso del ancho de banda
• Desventajas:
– Perdida de sincronía
• Usado en grabación magnética
• No usado en transmisión de señal

03/05/2022
Binario Multinivel
• Uso de más de dos niveles
• Bipolar – AMI
– Cero es representado por señal cero
– Uno es representado por un nivel positivo o negativo.
– Pulsos uno alternan en polaridad
– No hay perdida de sincronía si hay una larga cadena
de unos (si hay ceros →problema)
– Bajo ancho de banda
– Fácil detección de errores

03/05/2022
Pseudoternario
• “Uno” es representado por ausencia de
senal
• “Cero” es representado al alternar niveles
positivo y negativo
• No hay ventajas ni desventajas
comparado con Bipolar AMI

03/05/2022
Bipolar–AMI y Pseudo-ternario

03/05/2022
Desventajas de Binario Multinivel
• No es más eficiente que NRZ
• Cada elemento de señal representa 1 bit
– En un sistema de 3 niveles se puede
representar log23 = 1.58 bits
• Receptor debe distinguir entre (A, -A, 0)
• Requiere aprox. 3dB mas de potencia para
una misma probabilidad de error (BER)

03/05/2022
Bifase
• Manchester
– Transición en la mitad de un periodo de bit
– Transicion sirve como reloj y datos
– Bajo-alto → 1
– Alto-bajo → 0
– Usado por IEEE 802.3 (Ethernet)
• Manchester diferencial
– Transición en mitad de periodo de bit es para reloj
– Transición al inicio de un periodo de bit → 0
– No transición al inicio de un periodo de bit → 1
– Esquema diferencial
– Usado IEEE 802.5 (Token Ring)

03/05/2022
Bifase: Ventajas / Desventajas
• Ventajas
– Auto-sincronización
– Detección de errores: ausencia de transicion
• Desventajas
– Eficiencia: 50%
• Duplica ratio de transiciones de señal en enlace ➔
receptor tiene la mitad del tiempo para detectar
cada pulso

03/05/2022
Tasa de modulación

03/05/2022
Scrambling
• Se usa scrambling para reemplazar secuencias
que podrían producir voltajes constantes
(revolver los símbolos)
• Secuencia de llenado
– Debe producir suficiente transiciones para
sincronización
– Debe ser reconocido por el Rx y ser reemplazable
• Misma longitud que el original
• No secuencias largas de nivel cero
• No reducción de tasa de datos
• Capacidad de detección de errores

03/05/2022
B8ZS
• Bipolar con substitución de 8 ceros.
• Basado en Bipolar AMI
• Si un octeto de ceros y el ultimo pulso de voltaje
precedente fue positivo → codifique como 000+-0-+
• Si un octeto de ceros y el ultimo pulso de voltaje
precedente fue negativo → codifique como 000-+0+-
• Causa dos violaciones al código AMI
• Menos probable que ocurra debido a ruido
• Receptor detecta e interpreta como un octeto de ceros

03/05/2022
HDB3
• High Density Bipolar 3 Zeros
• Basado en Bipolar AMI
• Cadena de 4 ceros reemplazada con uno
o dos pulsos

03/05/2022
HDB3

03/05/2022
B8ZS y HDB3

03/05/2022
Codificaciones
frecuencia

03/05/2022
Datos digitales, señales analógicas
• Sistema telefónico
– 300 – 3400 Hz
– Uso de modem (modulador-demodulador)
• Amplitude Shift Keying (ASK)
• Frequency Shift Keying (FSK)
• Phase Shift Keying (PSK)

03/05/2022
Técnicas de modulación

03/05/2022
Amplitude Shift Keying (ASK)
• Valores binarios (1 ó 0) representados por
diferentes amplitudes de frecuencia
portadora
• Usualmente, una amplitud es cero
• Técnica de modulación ineficiente
• Hasta 1200 bps en líneas telefónicas
• Usado en fibra óptica
– Amplitud cero ➔ ausencia de luz en LED

03/05/2022
Amplitude Shift Keying (2)



=
binario
binario
t
f
A
t
s c
0
0
1
)
2
cos(
)
(


03/05/2022
Frequency Shift Keying (FSK)
• Valores representados por diferentes
frecuencias
• Forma más común: BFSK
– Utiliza dos frecuencias diferentes
– Menos susceptible al error que ASK
– Hasta 1200 bps en líneas telefónicas
– Usado en radio de alta frecuencia (3-30 MHz)
– Altas frecuencias en coaxial

03/05/2022
Binary FSK



=
binario
t
f
A
binario
t
f
A
t
s
0
)
2
cos(
1
)
2
cos(
)
(
2
1


f1 y f2 son frecuencias diferentes, cercanas a la frecuencia
portadora.

03/05/2022
FSK en Líneas telefónicas

03/05/2022
Multiple FSK (MFSK)
• Usa más de dos frecuencias
• Cada elemento de señal representa más
de un bit
M
i
t
f
A
t
s i 

= 1
)
2
cos(
)
( 

03/05/2022
Phase Shift Keying (PSK)
• Fase de la señal portadora es desplazada
para representar datos
• Algunos tipos:
– BPSK
– DPSK
– PSK en cuadratura
– PSK multinivel

03/05/2022
Binary PSK (BPSK)
• Dos fases para representar 1 ó 0
• Desplazamiento de 180o () ≡ a multiplicar
onda senoidal por -1



−
=



+
=
binario
t
f
A
binario
t
f
A
t
f
A
t
f
A
t
s
c
c
c
c
0
)
2
cos(
1
)
2
cos(
)
2
cos(
)
2
cos(
)
(






03/05/2022
BPSK: Ejemplo
0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0

03/05/2022
Differential PSK (DPSK)
• PSK Diferencial
• 0: fase igual a elemento anterior
• 1: fase opuesta a elemento anterior
• Fase es desplazada relativo a la
transmisión previa en vez de alguna señal
de referencia

03/05/2022
DPSK: Ejemplo

03/05/2022
PSK en Cuadratura (QPSK)
• Uso mas eficiente, cada elemento de
señal (símbolo) representa dos bits
– 00
– 01
– 10
– 11
• Desplazamientos de /2 (90°)

03/05/2022
PSK Multinivel
• Uso de múltiples niveles puede ser
extendido de usar dos bits a la vez
• Puede usarse múltiples ángulos de fase y
tener mas de una amplitud.
• Modems de 9600 bps usan 12 ángulos,
cuatro de los cuales tienen 2 amplitudes

03/05/2022
Desempeño de Esquemas de
Modulación Digital a Analógico
• Ancho de banda
– ASK y PSK directamente relacionado a tasa
de bits
– FSK relacionado a tasa de bits en baja
frecuencia
• En presencia de ruido, BER de PSK y
QPSK es 3dB superior que ASK y FSK

03/05/2022
Modulación de Amplitud en
Cuadratura (QAM)
• Usada en ADSL y ciertos estándares inalámbricos
• Extensión lógica de QPSK
• Dos señales independientes son transmitidas por
el mismo medio
• Receptor de-modula las señales y combina
resultados para obtener cadena de bits original
• Se han llegado a usar hasta 256 niveles
– A mayor # de niveles, mayor BER potencial

03/05/2022
Contenido
digitales
analógicos
• Control de las
comunicaciones
• Protocolo TCP
• Protocolo IP
Internet.
IPv4: Subnetting
IPv4
agotamiento IPv4
NAT
– DHCP
– IP versión 6

03/05/2022
Codificaciones
frecuencia

03/05/2022
Datos analógicos, Señal Digital
• Digitalización
– Conversión de datos analógicos a digitales
• Datos digitales pueden ser usados así:
1. Transmitidos directamente usando NRZ
2. Transmitidos usando otro código (ej.: HDB3)
3. Convertidos a señal analógica (ej.: ASK) y
luego transmitidos
 ¿Por qué? ¿Ventajas?

03/05/2022
Digitalización
• Codec
– Dispositivo que codifica señales analógicas y
las decodifica en el destino
• Dos técnicas comunes
– PCM: Pulse Code Modulation
– Delta Modulation (DM)

03/05/2022
Pulse Code Modulation (PCM)
• Basado en teorema de muestreo:
– Si una señal f(t) es muestreada en intervalos
de tiempo regulares a una tasa mayor que la
frecuencia máxima de la señal analógica
original, las muestras contendrán toda la
información de la señal original
– La función f(t) puede ser reconstruida a partir
de estas muestras, usando un filtro lowpass

03/05/2022
Pulse Code Modulation (2)
• Ejemplo
– Datos de voz limitados a menos de 4000 Hz
– Se requiere 8000 muestras por segundo para
caracterizar la señal por completo
• Muestras analógicas llamadas PAM: Pulse
Amplitude Modulation
• A cada muestra se asigna un código binario

03/05/2022
Pulse Code Modulation (2)
• Sistema de 4 bits brinda 24 = 16 niveles
• Cuantización
– Error de cuantización o ruido
– Aproximaciones significa que es imposible
recuperar la señal original exactamente
• Muestras de 8 bits → 256 niveles para voz
– Calidad comparable con transmisión
analógica
– 8000 muestras por segundo

03/05/2022
Codificación No Lineal
• Niveles de cuantización no están
igualmente separados
• Se reduce con esto la distorsión de señal
• Puede hacerse al usar “companding”
– Companding: proceso que comprime el rango
de intensidad de una señal al impartir más
ganancia a señales débiles que a señales
fuertes de entrada
– En receptor se realiza operación inversa

03/05/2022
Modulación Delta (DM)
• Entrada analógica es aproximada
mediante una función escalonada
• Se mueve arriba o abajo un nivel (d) por
cada intervalo de muestra
• Comportamiento binario o escalonado
– Función se mueve arriba o abajo por cada
intervalo de muestra.

03/05/2022
Modulación Delta

03/05/2022
DM vs. PCM
• DM es más simple de implementar
• PCM tiene mejor características SNR
(para la misma tasa de datos)

03/05/2022
PCM: Desempeño
• Reproducción buena de la voz con PCM
128 niveles de cuantización
– Codificación de 7bits (27 = 128)
– Ancho de banda de voz: 4 KHz
– Tasa de datos requerida: 8000 x 7 = 56 Kbps
– Pero, según teorema de Nyquist es ineficiente
• Compresión de datos puede mejorar esto

03/05/2022
PCM: Desempeño (2)
• A pesar de ineficiencia, se sigue usando
digitalización
– Uso de repetidores es preferible que
amplificadores
– TDM (digital) es preferible a FDM (analógico)
– Habilita uso de dispositivos de conmutación
digitales, más eficientes que los analógicos

03/05/2022
Codificaciones
frecuencia

03/05/2022
Modulación
• Proceso de combinar señal de entrada
m(t) con frecuencia portadora fc para
producir señal s(t) con ancho de banda
(usualmente) centrado en fc
• Datos digitales se modulan para poder ser
transmitidos por medios que no soportan
transmisión digital
• ¿Por qué modular datos analógicos?

03/05/2022
Datos analógicos, señal analógica
• ¿Por que modular datos analógicos?
– A más alta frecuencia se puede tener transmisión
más eficiente
– Permite uso de multiplexación por división de
frecuencia
• Tipos de modulación
– Amplitud (AM): forma más simple
– Frecuencia (FM)
– Fase (PM)

03/05/2022
Modulación
Analógica
FM y PM requieren un ancho
de banda mayor que AM

03/05/2022
Contenido
digitales
analógicos
• Control de las
comunicaciones
• Protocolo TCP
• Protocolo IP
Internet.
IPv4: Subnetting
IPv4
agotamiento IPv4
NAT
– DHCP
– IP versión 6

03/05/2022
Protocolos de Control de Enlace de Datos:
Capa 2 OSI
• Punto-a-punto
– HDLC (ISO 3309)
– PPP (ISO 4335)
– SLIP
• Multi-punto
– Ethernet (IEEE 802.3)
– Ethernet Inalámbrica (IEEE 802.11)
– Token Ring (IEEE 802.5)
– FDDI (ISO 9314)

03/05/2022
Requerimientos y Objetivos
• (entre dos estaciones directamente
conectadas):
– Sincronización de frames/tramas
– Control de flujo
– Control de errores
– Direccionamiento
– Control y datos en mismo enlace
– Administración del enlace

03/05/2022
Ubicación de Capa de Enlace de
Datos

03/05/2022
Capa de Enlace de Datos:
Subcapas

03/05/2022
Estándares IEEE para LANs

03/05/2022
Contenido
digitales
analógicos
• Control de las
comunicaciones
• Protocolo TCP
• Protocolo IP
Internet.
IPv4: Subnetting
IPv4
agotamiento IPv4
NAT
– DHCP
– IP versión 6

03/05/2022
Control de Flujo
• Necesario asegurar que origen no
sobrecargue a destino
– Prevenir desbordamiento del buffer
• Demora de transmisión
– Tiempo que toma emitir todos los bits en
medio
• Demora de propagación
– Tiempo que toma a un bit recorrer el enlace

03/05/2022
Modelos de Transmisión de Frames

03/05/2022
Esquemas de Control de Flujo
• Asumen modelo (a) de diapositiva
“Modelos de Transmisión de Frames”
• Dos esquemas:
– Parar-y-esperar
– Ventana deslizante

03/05/2022
Parar-y-esperar
• Origen transmite frame
• Destino recibe frame y confirma su recepción
– ACK: Acknowledgement (confirmación)
• Origen espera ACK antes de enviar sgt. frame
• Destino puede detener flujo al no enviar ACK
• Funciona bien para pocos y grandes frames

03/05/2022
Parar-y-Esperar: Diagrama

03/05/2022
Fragmentación
• Bloques grandes de datos pueden
dividirse en frames pequeños
– Tamaño de buffer limitado
– Errores se detectan más pronto
– Si hay error, retransmisión es más eficiente
– Previene que una estación acapare el medio
por periodos largos
• Parar-y-esperar se vuelve inadecuado

03/05/2022
Parar-y-Esperar: Utilización del Enlace

03/05/2022
Ventana Deslizante
• Permite que múltiples frames estén en tránsito
• Receptor tiene buffer de longitud W
• Origen puede enviar W frames sin recibir ACK
• Cada frame está numerado
• ACK incluye número de siguiente frame esperado
• # de secuencia limitado por tamaño del campo (k)
– Frames numerados módulo 2k

03/05/2022
Ventana Deslizante: Diagrama

03/05/2022
Ventana Deslizante: Ejemplo

03/05/2022
Ventana Deslizante: Mejoras
• Receptor puede confirmar frames sin permitir
transmisión adicional (RNR: Receive Not Ready)
• Debe enviar un ACK normal para continuar
• Si transmisión es duplex, piggybacking
– Si no hay datos a enviar, usar frame de ACK
– Si hay datos y ACK a enviar, enviar ambos en un
mismo frame
– Si hay datos pero no ACK a enviar, enviar # de último
ACK nuevamente, o flag de “ACK válido” (TCP) = 0

03/05/2022
Ejercicios (1)
• Asuma que se tiene un enlace de 100 Mbps de
10000 mts de longitud, con una demora de
propagación de 5 nanosegundos por metro.
Asuma una longitud constante de frames de 400
bytes (datos + control), frames de ACKs de 64
bytes y un tiempo de procesamiento de 10
microsegs para cada frame y 5 microsegs para
cada ACK. Asuma que el origen siempre tiene
datos a enviar.
– Halle la utilización (%) del enlace entre el origen y el
destino, asumiendo que se usa un protocolo de
parar-y-esperar.

03/05/2022
Ejercicios (1 - SOL)
• Tpropagación = 10,000 * 5e-9 = 50 us
• Ttrans_frame = 8 * 400 / 100e6 = 32 us
• Ttrans_ack = 8 * 64 / 100e6 = 5.12 us
U = Ttrans_frame / (2*Tpropagación + Ttrans_frame + Tproc_frame
+ Ttrans_ack + Tproc_ack) = 32us / (100us + 32us +
10us + 5.12us + 5us) = 21%
Nota: como los tiempos de procesamiento no son mínimos comparados con
los de propagación y transmisión, también debemos tenerlos en cuenta

03/05/2022
Ejercicios (2)
• Un canal tiene una tasa de datos de 4 Kbps y
una demora de propagación de 20 msec. ¿Para
qué rango de tamaño de frames Parar-y-
Esperar nos proporciona una eficiencia de al
menos 50%? Es decir ηSW = 0.5.
– Asuma que la demora de procesamiento, el tamaño
de la cabecera y el tamaño del ACK son
despreciables.

03/05/2022
Ejercicios (2 - Solución)

03/05/2022
Ejercicios (2 – Solución – cont…)
donde

03/05/2022
Contenido
digitales
analógicos
• Control de las
comunicaciones
• Protocolo TCP
• Protocolo IP
Internet.
IPv4: Subnetting
IPv4
agotamiento IPv4
NAT
– DHCP
– IP versión 6

03/05/2022
Detección de Errores
• Bits adicionales añadidos por transmisor:
código de detección de errores
– Bit(s) de paridad
– CRC
– Checksums
• Checksum de protocolo IP

03/05/2022
Control de Errores
• Detección y corrección de errores
• Asume modelo (b) de diapositiva “Modelos
de Transmisión de Frames”
– Frames perdidos
– Frames dañados (con error)

03/05/2022
Control de Errores (2)
• Pedido de repetición automático
– Detección de errores
– Confirmación (ACK) positiva
– Retransmisión después de expiración
(timeout)
– Confirmación negativa (NACK) y
retransmisión

03/05/2022
Pedido de Repetición Automático
• Automatic Repeat Request (ARQ)
• Alternativas:
– Parar-y-esperar
– Regresa-a-N
– Rechazo selectivo (retransmisión selectiva)

03/05/2022
Parar-y-Esperar (ARQ)
• Origen transmite un frame
• Espera por ACK
• Si frame recibido está dañado, descartarlo
– Transmisor espera un tiempo límite (timeout)
– Si no se recibe ACK en tiempo límite, retransmitir
• Si ACK llega dañado, transmisor no lo reconoce
– Transmisor retransmitirá frame
– Receptor recibe dos copias del frame
• Solución, numerar ACK: ACK0 y ACK1

03/05/2022
Parar-y-Esperar:
Diagrama

03/05/2022
Parar-y-Esperar: ACK Retrasado

03/05/2022
Parar-y-Esperar: Análisis
• Simple
• Ineficiente

03/05/2022
Regresa-a-N
• Basado en ventana deslizante
• Si no hay error, confirmar sgt. frame esperado
• Usa ventana para controlar número de frames
no confirmados
• Si hay error, contestar con un rechazo (REJ)
– Descartar frame y frames futuros hasta recibir frame
con error correctamente
– Origen debe regresar y retransmitir ese frame y todos
los subsecuentes

03/05/2022
Regresa-a-N: Frame con Error
• Receptor detecta error en frame i
• Receptor envía rechazo-i
• Transmisor recibe rechazo-i
• Transmisor retransmite frame i y todos los
subsiguientes

03/05/2022
Regresa-a-N: Frame Perdido
• Frame i se pierde
• Transmisor envía i+1
• Receptor recibe frame i+1 fuera de
secuencia
• Receptor envía rechazo-i
• Transmisor regresa a frame i y retransmite

03/05/2022
Regresa-a-N: Frame Perdido (2)
• Frame i se pierde y no se envían frames
adicionales
• Receptor no recibe nada ➔ no contesta nada
• Tiempo límite de transmisor expira y transmisor
envía ACK con bit P=1
• Receptor interpreta este comando y contesta
con # del sgt. frame que espera (frame i)
• Transmisor retransmite frame i

03/05/2022
Regresa-a-N: ACK Dañado
• Receptor recibe frame i y envía RR-i+1, el
cuál se pierde
• ACKs son acumulativos, así que siguiente
ACK puede que llegue antes de que
expire tiempo límite de transmisor (para
frame i)
• Si tiempo límite expira, envía ACK (P=1)
• Esto puede ser repetido varias veces
antes de iniciar un procedimiento de reset

03/05/2022
Regresa-a-N: Rechazo Dañado
• Como segundo caso de frame perdido

03/05/2022
Regresa-a-N:
Diagrama

03/05/2022
Rechazo Selectivo
• También llamado retransmisión selectiva
• Solo se retransmiten frames rechazados
• Frames subsiguientes son aceptados por
receptor y encolados en buffer
• Minimiza retransmisión
• Receptor debe tener un buffer lo
suficientemente grande
• Más complejo para transmisor

03/05/2022
Rechazo Selectivo:
Diagrama

03/05/2022
Contenido
digitales
analógicos
• Control de las
comunicaciones
• Protocolo TCP
• Protocolo IP
Internet.
IPv4: Subnetting
IPv4
agotamiento IPv4
NAT
– DHCP
– IP versión 6

03/05/2022
Protocolos de transporte
Nivel de transporte
Nivel de red
TCP UDP
IP
Nivel de enlace
Aplicación Aplicación
Aplicación

03/05/2022
Protocolos y servicios de transporte
• Ofrece comunicación lógica entre
procesos de aplicación corriendo en
diferentes hosts
• Los protocolos de transporte funcionan
en los end sistems
– Emisor: separa los mensajes en
segmentos, los pasa al nivel de
red
– Receptor: reensambla los
segmentos en mensajes, los pasa
al nivel de aplicación
• Más de un protocolo de transporte
disponible para las aplicaciones
– Internet: TCP y UDP
aplicación
transporte
red
enlace
físico
aplicación
transporte
red
enlace
físico
red
enlace
físico
red
enlace
físico
red
enlace
físico
red
enlace
físico
red
enlace
físico

03/05/2022
TCP
• RFCs: 793, 1122,
1323, 2018, 2581
• Punto a punto
• Orientado a conexión
• Flujo de datos:
– Stream de bytes
– Ordenados
– Full-duplex
– MSS: Maximum
Segment Size
• Control de flujo
– No saturar al receptor
• Control de congestión
– No saturar la red

03/05/2022
Protocolo TCP

03/05/2022
Contenido
• Multiplexación y demultiplexación en TCP
• Gestión de conexiones TCP
– Establecimiento y liberación
• Transferencia fiable y control de flujo:
• Formato del segmento TCP
• Ejemplos

03/05/2022
Cómo funciona la demux.
• Host recibe datagrama IP
– Cada datagrama tiene una IP
origen e IP destino
– Cada datagrama lleva 1 segmento
del nivel de transporte
– Cada segmento tiene un puerto
origen y uno destino
– Nota: well-known port numbers
para aplicaciones específicas
(www.iana.org)
• El host podría emplear la dirección IP
y el puerto destino para dirigir el
segmento al socket apropiado
puerto origen puerto dest.
32 bits
datos de la
aplicación
(mensaje)
otros campos de
la cabecera
formato de mensaje TCP/UDP

03/05/2022
Demultiplexación con conexión
• Conexión TCP identificada
por 2 sockets
• Cada socket identificado por:
– Dirección IP
– Puerto TCP
• Es decir, la conexión viene
identificada por:
– Dirección IP (1)
– Puerto TCP (1)
– Dirección IP (2)
– Puerto TCP (2)
• El receptor emplea la
cuaterna para demultiplexar
• Cada host soporta
múltiples conexiones
TCP simultáneas
• Cada conexión
identificada por esos 4
valores
• Con que uno sea
diferente la conexión
ya es diferente

03/05/2022
cliente
IP:B
P1
cliente
IP: A
P1
P2
P4
servidor
IP: C
SP: 9157
DP: 80
SP: 9157
DP: 80
P5 P6 P3
D-IP:C
S-IP: A
D-IP:C
S-IP: B
SP: 5775
DP: 80
D-IP:C
S-IP: B
• Servidor web multiproceso

03/05/2022
cliente
IP:B
P1
cliente
IP: A
P1
P2
servidor
IP: C
SP: 9157
DP: 80
SP: 9157
DP: 80
P4 P3
D-IP:C
S-IP: A
D-IP:C
S-IP: B
SP: 5775
DP: 80
D-IP:C
S-IP: B
• Servidor web monoproceso

03/05/2022
Contenido
• Ejemplos

03/05/2022
Gestión de conexiones TCP
Repaso:
• Ambos extremos establecen una “conexión” antes de
intercambiar segmentos de datos
– cliente: inicia la conexión
connect(sockcliente, (struct sockaddr*)&dirsock,
sizeof(dirsock));
– servidor: contactado por el cliente
sock=accept(sockservidor, (struct
sockaddr*)&dirsock, &dirlen);
• Ambos extremos cierran la conexión
close(sockliente);
close(sock);

03/05/2022
Gestión de conexiones
Estableciendo una conexión:
three way handshake
Paso 1:
• El extremo cliente envía un
segmento solicitando una conexión
al servidor
• El segmento no tiene datos, solo
cabecera
• SYN
cliente servidor

03/05/2022
Paso 2:
• El extremo servidor envía un
segmento al cliente confirmando
(acknowledgement) la recepción
del SYN
• En el mismo segmento el
servidor indica su deseo de
establecer la conexión (SYN)
• El segmento no tiene datos, solo
cabecera
cliente servidor

03/05/2022
Paso 3:
• El extremo cliente envía una
confirmación al SYN del
servidor
• El segmento no tiene datos,
solo cabecera
• Conexión establecida
cliente servidor
conectado
conectado

03/05/2022
Cerrando una conexión
Paso 1:
• Un extremo envía un
segmento solicitando el cierre
de la conexión
solo cabecera
• FIN

03/05/2022
Paso 2:
• El otro extremo confirma
(ACK) la recepción del FIN
• El extremo que ha enviado el
FIN ya no puede enviar más
datos nuevos
• Cierre solo de un sentido de
la comunicación

03/05/2022
Paso 3:
• El otro extremo envía un
segmento colicitando el cierre
de la conexión
solo cabecera

03/05/2022
Paso 4:
• Confirmación de ese segundo
FIN
• Por si ese último ACK se
pierde el que lo envió espera
un tiempo (podría tener que
volverlo a enviar)
• Conexión cerrada cerrada
cerrada
time
wait

03/05/2022
Diagrama de estados
CLOSED
LISTEN
SYN
RCVD
SYN
SENT
ESTABLISHED
FIN
WAIT-1
FIN
WAIT-2
CLOSING
TIMEWAIT
CLOSE
WAIT
LASTACK
CLOSED
Open pasivo Close
rcv SYN /
snd SYN,ACK
snd SYN
rcv SYN / snd ACK
rcv ACK rcv SYN, ACK /
snd ACK
Close, snd FIN rcv FIN / snd ACK
Close, snd FIN
rcv FIN /
snd ACK
rcv ACK rcv ACK
rcv FIN /
snd ACK
rcv FIN, ACK /
snd ACK
Timeout 2xMSL
Close, snd FIN
rcv ACK
Open activo, snd SYN
Close
SYN
CLOSED
SYN SENT
CLOSED
LISTEN
SYN RCVD
SYN, ACK
ESTABLISHED
ACK
ESTABLISHED

03/05/2022
Diagrama de estados
CLOSED
LISTEN
SYN
RCVD
SYN
SENT
ESTABLISHED
FIN
WAIT-1
FIN
WAIT-2
CLOSING
TIMEWAIT
CLOSE
WAIT
LASTACK
CLOSED
Open pasivo Close
rcv SYN /
snd SYN,ACK
snd SYN
rcv SYN / snd ACK
snd ACK
Close, snd FIN
rcv FIN /
snd ACK
rcv ACK rcv ACK
rcv FIN /
snd ACK
rcv FIN, ACK /
snd ACK
Timeout 2xMSL
Close, snd FIN
rcv ACK
Close
SYN
CLOSED
SYN SENT
CLOSED
LISTEN
SYN RCVD
SYN, ACK
ESTABLISHED
ACK
ESTABLISHED
Datos
ACK
.
.

03/05/2022
Diagrama de estados
CLOSED
LISTEN
SYN
RCVD
SYN
SENT
ESTABLISHED
FIN
WAIT-1
FIN
WAIT-2
CLOSING
TIMEWAIT
CLOSE
WAIT
LASTACK
CLOSED
Open pasivo Close
rcv SYN /
snd SYN,ACK
snd SYN
rcv SYN / snd ACK
snd ACK
Close, snd FIN
rcv FIN /
snd ACK
rcv ACK rcv ACK
rcv FIN /
snd ACK
rcv FIN, ACK /
snd ACK
Timeout 2xMSL
Close, snd FIN
rcv ACK
Close
SYN
CLOSED
SYN SENT
CLOSED
LISTEN
SYN RCVD
SYN, ACK
ESTABLISHED
ACK
ESTABLISHED
Datos
ACK
.
.
FIN FIN WAIT-1
ACK
CLOSE WAIT
FIN
LAST ACK
FIN WAIT-2
TIMEWAIT
ACK
CLOSED
CLOSED

03/05/2022
Servidor Cliente
CLOSED
LISTEN
SYN
RCVD
SYN
SENT
ESTABLISHED
FIN
WAIT-1
FIN
WAIT-2
CLOSING
TIMEWAIT
CLOSE
WAIT
LASTACK
CLOSED
Open pasivo Close
rcv SYN /
snd SYN,ACK
snd SYN
rcv SYN / snd ACK
snd ACK
Close, snd FIN
rcv FIN /
snd ACK
rcv ACK rcv ACK
rcv FIN /
snd ACK
rcv FIN, ACK /
snd ACK
Timeout 2xMSL
Close, snd FIN
rcv ACK
Close
CLOSED
LISTEN
SYN
RCVD
SYN
SENT
ESTABLISHED
FIN
WAIT-1
FIN
WAIT-2
CLOSING
TIMEWAIT
CLOSE
WAIT
LASTACK
CLOSED
Open pasivo Close
rcv SYN /
snd SYN,ACK
snd SYN
rcv SYN / snd ACK
snd ACK
Close, snd FIN
rcv FIN /
snd ACK
rcv ACK rcv ACK
rcv FIN /
snd ACK
rcv FIN, ACK /
snd ACK
Timeout 2xMSL
Close, snd FIN
rcv ACK
Close

03/05/2022
Ejemplo
$ tcpdump -ttnlS tcp and host 10.1.11.1
Kernel filter, protocol ALL, datagram packet socket
tcpdump: listening on all devices
1005305154.171830 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: S 3462181145:3462181145(0)
1005305154.175780 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: S 1997882026:1997882026(0) ack 3462181146
1005305154.175929 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181146:3462181146(0) ack 1997882027
1005305154.177590 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: P 3462181146:3462181173(27) ack 1997882027
1005305154.178398 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: . 1997882027:1997882027(0) ack 3462181173
...
1005305166.816682 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: FP 1997882551:1997882559(8) ack 3462181333
1005305166.816794 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181333:3462181333(0) ack 1997882560
1005305166.817726 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: F 3462181333:3462181333(0) ack 1997882560
1005305166.818527 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: . 1997882560:1997882560(0) ack 3462181334

03/05/2022
Contenido
• Ejemplos

03/05/2022
Canal fiable
Transferencia fiable de datos
Transporte
• Importante en nivel de aplicación, transporte, enlace

03/05/2022
• Importante en nivel de aplicación, transporte, enlace
• Basado en nivel no fiable
Canal fiable
Transferencia fiable de datos
Transporte
Red
Canal no fiable

03/05/2022
Transferencia fiable
• ¿Cómo lograrla?
– Emisor espera confirmación de la recepción
del segmento
– Si no recibe la confirmación en un tiempo
razonable reenvía el segmento
– Se numeran los segmentos o los bytes para
confirmarlos
• Una de las utilidades de los SYNs es establecer
los números de secuencia iniciales para los datos

03/05/2022
stop-and-wait
• Emisor, tras enviar espera
la recepción de un ACK
(confirmación)
• Si no la recibe tras un
tiempo razonable
retransmite el segmento
Datos
1
ACK
2 Datos
2
ACK
3 Datos
3 Datos
3
ACK
1

03/05/2022
Ejemplo: 1 Gbps, 15 ms e-e, 1KByte
– ¡33KBytes por segundo!
– ¡empleo el enlace el 0.027% del tiempo!
Primer bit del paquete, t = 0
Emisor Receptor
RTT
Último bit del paquete, t = L / R
Primer bit del paquete llega
Ultimo bit llega, enviar ACK
Llega ACK, enviar siguiente
paquete, t = RTT + L / R
Prestaciones de stop-and-wait

03/05/2022
Pipelined protocols
Pipelining: emisor puede enviar varios segmento
que estarán “en camino” sin aún haber sido
confirmados
• buffering en el emisor y/o el receptor

03/05/2022
• Aumenta la utilización del canal
Primer bit del paquete, t = 0
sender receiver
RTT
Último bit del paquete, t = L / R
Primer bit del paquete llega
Ultimo bit llega, enviar ACK
Llega ACK, enviar siguiente
paquete, t = RTT + L / R
Último bit of 2º paquete, envía ACK
Último bit of 3º paquete, envía ACK
Pipelining
Ventana

03/05/2022
Números de sec. y ACK
Nº de sec.:
– Número en el stream
del primer byte de
datos en el segmento
Nº de ACK:
– Número de secuencia
del siguiente byte que
se espera recibir
– ACK acumulado
SYN y FIN:
– Gastan 1 nº de
secuencia
– Para poder ser
confirmados
Host A Host B
Usuario
escribe
‘Clear’
host ACKs
recepción
de ‘OK’
host ACKs
recepción
de ‘Clear’,
manda ‘OK’
tiempo

03/05/2022
Datos de la aplicación a enviar
Ventana deslizante
Recibidos y confirmados Ventana que anuncia
Enviados y confirmados
Enviados Se pueden enviar
No se pueden enviar hasta que se desplace la ventana
Emisor
Receptor
Buffer de recepción
Ventana anunciada por el receptor
Entregados a la App
• Full-duplex: Ambos extremos son emisor y receptor
• Por simplicidad analicemos solo un sentido

03/05/2022
Ventana deslizante
Emisor
Receptor
Entregados a la App
• La aplicación receptor lee bytes del stream (la ventana
se abre en el emisor, se desliza en el receptor)...

03/05/2022
Ventana deslizante
Emisor
Receptor
Entregados a la App
• La aplicación receptor lee bytes del stream (la ventana
se abre en el emisor, se desliza en el receptor)

03/05/2022
Ventana deslizante
Se pueden enviar
Enviados
Emisor
Receptor
Entregados a la App
• Se reciben más confirmaciones
• Se confirma siempre el último dato recibido consecutivo (sin
huecos)
• La ventana se desliza en el emisor...

03/05/2022
Ventana deslizante
Emisor
Receptor
Entregados a la App
• Se reciben más confirmaciones
• Se confirma siempre el último dato recibido consecutivo (sin
huecos)
• La ventana se desliza en el emisor

03/05/2022
Tamaño de la ventana
• Caso Stop&Wait, el tiempo de propagación y el de transmisión de la
confirmación no se aprovecha
• Caso de ventana deslizante: ¿qué tamaño mínimo debe tener la
ventana para aprovechar ese tiempo?...
RTT
RTT
S&W Ventana deslizante
Ventana=BWxRTT

03/05/2022
Producto RTTxBW
• Enlace E1 (2.048Kbps) a través de Europa (60ms)
– Ventana > 15KBytes
– Tamaño máximo de la ventana es 64KBytes
• Problemas:
– Enlace de 10Mbps a través de Europa
• Ventana > 74KBytes
• Mayor que el máximo que permiten 16bits (!!)
– Enlace E1 transoceánico (300ms)
• Ventana > 76KBytes (!!)
– Enlace Gigabit dentro de España (20ms)
• Ventana > 2.5MBytes (!!!)
• Soluciones:
– Aumentar el tamaño máximo de la ventana a 32bits (opción window
scale)
– Realizar varias conexiones simultáneamente (empleado por algunos
sistemas peer-to-peer)

03/05/2022
Contenido
• Ejemplos

03/05/2022
Segmento TCP
Puerto origen Puerto destino
32 bits
Datos de
aplicación
(longitud variable)
Número de secuencia
Número de confirmación
Ventana
Puntero a urgentes
checksum
F
S
R
P
A
U
Long
cab.
No
usado
Opciones (longitud variable)
Tamaño de la
ventana que
se anuncia al
emisor
Cuenta en bytes
de datos
(no en segmentos)
URG: datos urgentes
(casi no se usa)
ACK: El nº ACK
es válido
PSH: Push
Entregar datos a App
RST, SYN, FIN:
establecimiento y fin
de la conexión
Internet
checksum
(como en UDP)

03/05/2022
Piggybacking
write() write()
write()
write()
write()
timer
• Todos los segmentos incluyen la cabecera
• Los campos para confirmaciones viajan siempre en la cabecera
• Se puede aprovechar el flujo de datos en un sentido para enviar las
confirmaciones del otro

03/05/2022
Contenido
• Ejemplos

03/05/2022
Ejemplo de ventana deslizante
(Receptor lento)
• tcpdump en el emisor
0 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: S 0:0(0) win 32120 <mss 1460>
0.000211954 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: S 0:0(0) ack 1 win 32120 <mss 1460>
0.000458002 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 1 win 32120
0.00218892 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 1:1449(1448) ack 1 win 32120
0.00224495 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 1449:2897(1448) ack 1 win 32120
0.00646901 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 1449 win 31856
0.00651395 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 2897:4345(1448) ack 1 win 32120
0.00652695 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 4345:5793(1448) ack 1 win 32120
0.00855601 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 4345 win 31856
0.00858796 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 5793:7241(1448) ack 1 win 32120
0.00859892 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 7241:8689(1448) ack 1 win 32120
0.00860894 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 8689:10137(1448) ack 1 win 32120
0.016923 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 5793 win 30408
0.016958 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 10137:11585(1448) ack 1 win 32120
0.0169699 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 11585:13033(1448) ack 1 win 32120
0.0180379 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 8689 win 28960
0.0180709 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 13033:14481(1448) ack 1 win 32120
0.018082 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 14481:15929(1448) ack 1 win 32120
0.0180919 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 15929:17377(1448) ack 1 win 32120
...

03/05/2022
Ejemplo (cont.)
...
0.159851 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 52129 win 5792
0.159884 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 56473:57921(1448) ack 1 win 32120
0.160865 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 55025 win 4344
0.160898 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 57921:59369(1448) ack 1 win 32120
0.166768 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 57921 win 2896
0.166797 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 59369:60817(1448) ack 1 win 32120
0.173574 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 60817 win 1448
0.173606 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 60817:62265(1448) ack 1 win 32120
0.191377 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 62265 win 0
...
2.01157 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 62265 win 1448
2.0116 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 62265:63713(1448) ack 1 win 32120
2.01395 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 63713 win 1448
2.01399 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 63713:65161(1448) ack 1 win 32120
2.21217 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 63713:65161(1448) ack 1 win 32120
2.21372 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 65161 win 0
...

03/05/2022
Ejemplo (cont.)
...
3.02153 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 65161 win 1448
3.02155 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 65161:66609(1448) ack 1 win 32120
3.0216 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 65161 win 2896
3.02162 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 66609:68057(1448) ack 1 win 32120
3.0217 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 65161 win 5792
3.02616 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 65161 win 11584
3.02623 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 65161 win 23168
3.02835 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 68057 win 31856
3.02838 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 68057:69505(1448) ack 1 win 32120
3.02839 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 69505:70953(1448) ack 1 win 32120
3.02841 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 70953:72401(1448) ack 1 win 32120
3.03392 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 70953 win 31856
3.03395 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: . 72401:73849(1448) ack 1 win 32120
3.03396 eth0 > 1.1.1.13.1510 > 1.1.1.12.2704: P 73849:75297(1448) ack 1 win 32120
3.03761 eth0 < 1.1.1.12.2704 > 1.1.1.13.1510: . 1:1(0) ack 73849 win 31856

03/05/2022
Ejemplo de HTTP
17.797014 IP localhost.53434 > localhost.http: S 0:0(0) win 65535
17.797158 IP localhost.http > localhost.53434: S 0:0(0) ack 1 win 65535
17.797188 IP localhost.53434 > localhost.http: . ack 1 win 65535
19.417759 IP localhost.53434 > localhost.http: P 1:8(7) ack 1 win 65535
19.502435 IP localhost.http > localhost.53434: . ack 8 win 65535
19.635105 IP localhost.http > localhost.53434: P 1:1457(1456) ack 8 win 65535
19.644994 IP localhost.http > localhost.53434: F 1457:1457(0) ack 8 win 65535
19.645084 IP localhost.53434 > localhost.http: . ack 1458 win 65535
19.645459 IP localhost.53434 > localhost.http: F 8:8(0) ack 1458 win 65535
19.645524 IP localhost.http > localhost.53434: . ack 9 win 65535

03/05/2022
Ejemplo de telnet
(Establecimiento + login)
$ /opt3/ro/ficheros/bin/tcpdump_ro -ttnlS tcp and host 10.1.11.1
Kernel filter, protocol ALL, datagram packet socket
tcpdump: listening on all devices
1005305154.171830 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: S 3462181145:3462181145(0)
1005305154.175780 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: S 1997882026:1997882026(0) ack 3462181146
1005305154.175929 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181146:3462181146(0) ack 1997882027
1005305154.177590 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: P 3462181146:3462181173(27) ack 1997882027
1005305154.178398 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: . 1997882027:1997882027(0) ack 3462181173
1005305154.215773 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: P 1997882027:1997882039(12) ack 3462181173
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1005305156.292581 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181301:3462181301(0) ack 1997882161
Negociación
de
opciones
login
(ro)

03/05/2022
Ejemplo de telnet
(password)
005305156.298750 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: P 1997882161:1997882171(10) ack 3462181301
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1005305156.861613 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: . 1997882171:1997882171(0) ack 3462181302
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1005305157.181630 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: . 1997882171:1997882171(0) ack 3462181304
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1005305157.321640 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: . 1997882171:1997882171(0) ack 3462181305
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1005305157.643631 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: P 3462181306:3462181307(1) ack 1997882171
1005305157.661667 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: . 1997882171:1997882171(0) ack 3462181307
1005305157.823141 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: P 3462181307:3462181309(2) ack 1997882171
1005305157.847153 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: . 1997882171:1997882171(0) ack 3462181309
1005305157.871390 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: P 1997882171:1997882173(2) ack 3462181309
1005305157.882568 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181309:3462181309(0) ack 1997882173
1005305157.883451 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: P 1997882173:1997882237(64) ack 3462181309
1005305157.902564 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181309:3462181309(0) ack 1997882237
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1005305158.022565 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181309:3462181309(0) ack 1997882253
password
(roupna)
prompt

03/05/2022
Ejemplo de telnet
(ls -al)
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1005305158.922561 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181310:3462181310(0) ack 1997882254
1005305159.007422 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: P 3462181310:3462181311(1) ack 1997882254
1005305159.008554 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: P 1997882254:1997882255(1) ack 3462181311
1005305159.022561 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181311:3462181311(0) ack 1997882255
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1005305159.120520 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: P 1997882255:1997882256(1) ack 3462181312
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1005305159.776442 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: P 1997882258:1997882259(1) ack 3462181315
1005305159.792557 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181315:3462181315(0) ack 1997882259
1005305160.119438 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: P 3462181315:3462181317(2) ack 1997882259
1005305160.120588 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: P 1997882259:1997882261(2) ack 3462181317
1005305160.132552 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181317:3462181317(0) ack 1997882261
1005305160.133281 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: P 1997882261:1997882270(9) ack 3462181317
1005305160.152551 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181317:3462181317(0) ack 1997882270
1005305160.153862 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: P 1997882270:1997882473(203) ack 3462181317
1005305160.172553 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181317:3462181317(0) ack 1997882473
ls
-al

03/05/2022
Ejemplo de telnet
(exit + cierre)
1005305165.998183 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: P 3462181327:3462181328(1) ack 1997882545
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1005305166.012516 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181328:3462181328(0) ack 1997882546
1005305166.254940 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: P 3462181328:3462181329(1) ack 1997882546
1005305166.256135 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: P 1997882546:1997882547(1) ack 3462181329
1005305166.272514 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181329:3462181329(0) ack 1997882547
1005305166.351498 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: P 3462181329:3462181330(1) ack 1997882547
1005305166.352510 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: P 1997882547:1997882548(1) ack 3462181330
1005305166.372516 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181330:3462181330(0) ack 1997882548
1005305166.490834 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: P 3462181330:3462181331(1) ack 1997882548
1005305166.491998 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: P 1997882548:1997882549(1) ack 3462181331
1005305166.502510 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181331:3462181331(0) ack 1997882549
1005305166.807062 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: P 3462181331:3462181333(2) ack 1997882549
1005305166.808036 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: P 1997882549:1997882551(2) ack 3462181333
1005305166.816682 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: FP 1997882551:1997882559(8) ack 3462181333
1005305166.816794 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: . 3462181333:3462181333(0) ack 1997882560
1005305166.817726 eth0 P 1.1.1.12.1798 > 10.1.11.1.telnet: F 3462181333:3462181333(0) ack 1997882560
1005305166.818527 eth0 P 10.1.11.1.telnet > 1.1.1.12.1798: . 1997882560:1997882560(0) ack 3462181334
exit
Piggybacking
del
FIN

03/05/2022
Resumen
• Principios detrás de los servicios del nivel
de transporte:
–multiplexación, demultiplexación
–transferencia fiable de datos
–control de flujo
–control de congestión
• Implementaciones en Internet
–UDP
–TCP

03/05/2022
Contenido
digitales
analógicos
• Control de las
comunicaciones
• Protocolo TCP
• Protocolo IP
Internet.
IPv4: Subnetting
IPv4
agotamiento IPv4
NAT
– DHCP
– IP versión 6

03/05/2022
Nivel de red
• Transportar segmentos
desde el host emisor al host
receptor…
• En el emisor encapsula
segmentos en datagramas
• En el receptor entrega
segmentos al nivel de
transporte
• Los protocolos del nivel de
red se encuentran en todos
los hosts y router…
• Los routers examinan los
campos de la cabecera IP
de todos los datagramas
que pasan por ellos…
Red
Enlace
Físico
Red
Enlace
Físico
Red
Enlace
Físico
Red
Enlace
Físico
Red
Enlace
Físico
Red
Enlace
Físico
Red
Enlace
Físico
Red
Enlace
Físico
Aplicación
Transporte
Red
Enlace
Físico
Aplicación
Transporte
Red
Enlace
Físico

03/05/2022
Funciones clave del nivel de red
• forwarding: mover
paquetes desde el
interfaz de entrada
del router al de salida
apropiado
routing: determinar la ruta
(camino) que deben seguir
los paquetes de origen a
destino
Algoritmos de enrutamiento

03/05/2022
Routing
process
Routing
process
Routing
process
Routing
process
Routing
process
Funciones del nivel de Red
• Determinar la “ruta” que deben seguir los paquetes.
– La “ruta” es un camino (path) y por lo tanto acíclico…
– “Routing” es el proceso de calcular (mediante un “protocolo de
enrutamiento”) los caminos que deben seguir los paquetes.
– Es llevado a cabo normalmente por un proceso que se ejecuta en cada
router (cálculo distribuido) …
– El resultado es una “tabla de rutas” (routing table) en cada router…
Red A
Red B Red C
Red D
if0
if0
if0
if0
if0
if1
if1
if1
if1
if1
if2
if2
R1
R3
R2
R4
R5

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