Capítulo 15: Traducción de Direcciones de Protocolo

1. Capítulo 15: Traducción de Direcciones de Protocolo ICD-327: Redes de Computadores Agustín J. González

2. Introducción • Para enviar un paquete a través de redes físicas, los protocolos de software deben trasladar la dirección destino de la red virtual a la dirección de hardware equivalente. • En la práctica este paso corresponde a trasladar una dirección destino IP a una dirección de hardware. • Esta transformación se puede hacer vía tablas, transformación matemática, o intercambio de mensajes. • La dirección de los protocolos (red virtual) es una abstracción manejada por el software. La dirección del protocolo del próximo tramo debe ser trasladada a su equivalente de hardware antes de enviar un paquete.

3. Resolución de Dirección • Resolución de dirección es el proceso de traducir una dirección de protocolo a una dirección de hardware. • Una dirección de protocolo se dice estar resuelta a una dirección de hardware correcta. • Ejemplo: ¿Cómo se realiza el envío de un paquete de A a F? 1 2 1 3

4. Técnicas de Resolución de Direcciones • La técnica a usar depende del esquema direcciones de hardware. • Existen tres categorías: • Búsqueda en Tablas (Table lookup): El mapeo es almacenado en tablas en memoria. Uso más común en WAN. • Cálculo de Forma Cerrada (closed-form computation): Una fórmula matemática hace la traducción de la dirección de protocolo a la dirección de hardware. Uso más común en redes de direcciones configurables. • Intercambio de Mensajes: Los computadores intercambian mensajes para resolver la dirección. Uso más común en redes LAN.

5. Búsqueda en Tablas • Recordar: el prefijo es el mismo para todas las direcciones IP. • Ventaja: generalidad. Tablas permiten cualquier mapeo. • Desventaja: Tablas grandes pueden consumir mucha CPU en la búsqueda secuencial. => uso de hashing o indexación directa. Dirección Clase C

6. Cálculo de Forma Cerrada • Es especialmente conveniente cuando la la dirección de hardware es configurable. Por ejemplo se puede tomar el sufijo como dirección de hardware. • En este caso la función es:Dirección_de_Hardware = dirección_IP & 0xFF

7. Intercambio de Mensaje • Solución centralizada: Existe un servidor que hace el mapeo. Antes de enviar un mensaje, el Tx solicita la dirección de hardware al servidor (para el cual debe conocer su dirección). • Solución descentralizada: El Tx envía un mensaje broadcast (de difusión) a todos. Responde quien reconoce su dirección de protocolo en el mensaje. • Servidor: Ventaja: simplicidad. Desventaja: puede transformarse en un cuello de botella. Puede ser caro de mantener, especialmente cuando la red cambia constantemente.

8. Protocolo de Resolución de Direcciones (ARP) • Define dos tipos de mensajes: requerimiento y respuesta. • El requerimiento se envía a todos los computadores (broadcast) • El computador que responde lo hace con un unicast (punto a punto) IP_Y => Ethernet_Y

9. Formato del Mensaje • El protocolo es válido para cualquier red. • Tipo de dirección: permite indicar a que familia de protocolo se está aplicando. • Length (largo) de los campos en esos protocolos • Operación: requerimiento o respuesta • Mapeo del Tx y espacio para el mapeo del Rx.

10. Aspectos varios en relación a ARP • Encapsulamiento del mensaje ARP en trama Ethernet • Las respuestas se almacenan en memoria cache. Así se reduce el número de mensajes. La entradas más viejas son removidas. Hay un refresco periódico (~20 min). • El mensaje ARP lleva el mapeo del Tx. Así el Rx no requiere resolver la dirección cuando desee responder al mensaje que el Tx se prepara a transmitir. • Sobre la capa internet, donde reside el protocolo ARP, todos los protocolos usan sólo direcciones IP.