Clase18

CCNA 2 v3.1 Módulo 10
TCP/IP Intermedio

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El funcionamiento de TCP

La capa de transporte se responsabiliza
del traslado confiable y de la regulación
del flujo de datos del origen al destino.

Entendiendo confiabilidad y control de flujo
• Imaginar un estudiante extranjero

• Durante las conversaciones, deberá
pedirle a la gente que repita lo que ha
dicho (para confiabilidad) y que hable
despacio, para que pueda entender las
palabras (control de flujo).

• La capa de transporte, la Capa 4 del
modelo OSI, provee estos servicios a la
capa 5 por medio de TCP.

Sincronización o Reconocimiento tripartita
(Three-Way Handshake)

• Antes de la transmisión de datos, dos hosts
pasan por un proceso de sincronización para
establecer una conexión virtual.

• Este proceso asegura que ambas partes se
encuentren listas para la transmisión de datos y
permite que los dispositivos determinen los
números de la secuencia inicial.

• Este proceso es un intercambio de señales de
tres vías.


Reconocimiento tripartita (Three-Way
Handshake)
• El intercambio de señales de tres vías es
un proceso que consta de tres pasos y
que establece la conexión virtual entre
dos dispositivos:
• El host origen inicia la conexión. El host
envía un paquete con el grupo de bits de
SYN e indica un número de secuencia
inicial de x con un bit en el grupo de
encabezados para indicar una petición de
conexión.

Reconocimiento tripartita (Three-Way
Handshake)

• El host destino recibe el paquete, registra el
número de secuencia de x, responde con un
acuse de recibo de x + 1 e incluye su propio
número de secuencia inicial de y. Asimismo,
establece el bit de SYN para indicar el comienzo
de la conversación de retorno.

• El host origen responde con un simple acuse de
recibo de y + 1 para indicar que recibió el ACK
previo. Así finaliza el proceso de conexión.


Sincronización o Reconocimiento
tripartita (Three-Way Handshake)


Ataques de tipo Denial-of-Service

• Los ataques de denegación de servicios (DoS)
se usan para denegar los servicios a los hosts
que intentan establecer conexiones.

• Los ataques de DoS son usados por los hackers
para interrumpir las respuestas de un sistema.

• Un ejemplo es la técnica de inundación SYN, la
cual se produce durante el proceso de
intercambio de señales de tres vías.



• Cuando se envía un grupo de bits de SYN, se incluye la
dirección IP origen y la dirección IP destino.

• Esta información luego es utilizada por el host destino
para enviar un paquete de SYN/ACK de vuelta.

• En el ataque de DoS, el pirata inicia una sincronización
pero realiza el spoof (la suplantación) de la dirección IP
de origen.

• El dispositivo de destino responde a una dirección IP
inaccesible e inexistente y queda en un estado de espera.



• El estado de espera se coloca en un búfer de la
memoria.

• Los hackers inundan el host con estas falsas
peticiones SYN a fin de agotar todos los
recursos de conexión y de memoria del host.

• Para defenderse de estos ataques, los
administradores pueden reducir el período de
espera en conexión y aumentar el tamaño de la
cola de conexión.


Números TCP de Secuencia y
Reconocimiento
• TCP divide los datos en segmentos.

• El receptor debe reensamblar los segmentos de
datos una vez recibidos.

• TCP emite una secuencia para los segmentos de
datos de modo que el receptor pueda
reensamblar adecuadamente los bytes en su
forma original.

• Esto es importante, ya que los datos pueden
llegar desordenados al destino.

Reconocimiento
• Los números de la secuencia indican el orden en
que se deben colocar nuevamente los bytes.

• Los números de secuencia también sirven de
referencia, de modo que el receptor sepa si ha
recibido todos los datos para identificar las
partes que faltan y que el emisor vuelva a
transmitirlas.

• Esto ofrece una mayor eficiencia, ya que el
emisor sólo necesita retransmitir los segmentos
faltantes.

• UDP no utiliza números de secuencia.

Reconocimiento


Formato del segmento TCP


Formato de los segmentos UDP

Los segmentos UDP no contienen
campos de secuencia o reconocimiento.


Reconocimiento positivo
(Positive ACK)

• El reconocimiento (Acknowledgement) es
un paso común en el proceso de
sincronización,
que incluye el uso de ventanas deslizantes
y la secuenciación de los datos.


Uso de ventanas simples (Simple
Windowing)


Arbol del Protocolo: TCP/IP


Números de puerto
• Los números de puerto se representan con
dos bytes en el encabezado del segmento de
TCP o UDP.
• Este valor de 16 bits puede hacer que los
números de puerto varíen de 0 a 65535.
• Los números de puerto se dividen en tres
categorías diferentes:
Puertos conocidos
Puertos registrados
Puertos dinámicos o privados

Números de puerto

• Puertos conocidos
Los primeros 1023 son puertos conocidos

• Puertos registrados
Los puertos registrados varían de 1024 a
49151.

• Puertos dinámicos o privados
Los puertos entre 49152 y 65535 son puertos
dinámicos o privados

Números de puerto


Números de puerto para Telnet


Números de puerto para Telnet

• Los servicios pueden utilizar los números de puerto
superiores.
• Esto puede hacerse en el caso de aplicaciones
privadas o por seguridad.
• Un ejemplo de la utilización de un puerto privado
para seguridad es operar un servidor Telnet que
escucha a un puerto 14002, en vez del puerto
conocido 23.
• Dado que el puerto no es el estándar 23, el puerto
abierto 14002 debe ser conocido o detectado por un
usuario para ejecutar el telnet exitosamente con este
host.

Números de puerto Reservados para
TCP y UDP


Números de puerto Reservados para TCP y
UDP


Puertos para clientes

• Cada vez que un cliente se conecta a un
servicio o servidor, se deben especificar
tanto el puerto origen como el puerto
destino.
• Los segmentos TCP y UDP contienen
campos para estos dos puertos (origen y
destino).


Números de Puerto y Sockets

• Se usan números de puerto para rastrear
múltiples sesiones que ocurren entre
hosts.

• Los números de puerto que se combinan
con la dirección de red forman un socket.

• Un par de sockets, uno para el origen y
otro para el destino, forman una única
conexión.

Números de Puerto y Sockets
• Por ejemplo, un host podría tener una conexión
Telnet en el puerto 23 y navegar en la red por el
puerto 80 al mismo tiempo.

• Los números de puerto deben ser diferentes ya que
representan protocolos y sockets distintos.

• Los números de secuencia y de acuse de recibo se
manejan por sesión.

• Cada sesión entre los hosts utiliza su grupo
exclusivo de números de secuencia y acuse de
recibo.

Comparación entre direcciones MAC,
direcciones IP y números de puerto

• Una analogía muy didáctica es la de una
carta de correo postal:
• El nombre en el sobre sería el equivalente
al número de puerto.
• La calle y el número de la dirección postal
sería el equivalente a la dirección MAC,
• y la ciudad y país la dirección IP.


¿Podría un protocolo ser enrutable sólo con el
direccionamiento de Capa 3?

• No.

• Se construye una nueva trama y el paquete se transmite a
partir de la interfaz del router.

• La dirección de Capa 2 se utiliza para enviar datos dentro
del segmento local.

• Si sólo se utiliza el direccionamiento de Capa 2, entonces
los datos sólo pueden enviarse localmente.

• Si un router no encuentra la dirección de Capa 3 después
de descartar la trama, no sabrá qué hacer con el paquete.


Podría haber varias sesiones entre los mismos
hosts sin los números de puerto?

• No.

• Los números de puerto diferencian las
varias conversaciones entre los hosts.

• De no haber números de puerto, los hosts
no tendrían forma de determinar a qué
sesión pertenece un paquete.


Resumen

•TCP es un protocolo orientado a la conexión.
•Antes de transmitir datos de manera efectiva, los dos hosts
a comunicar, participan en un proceso de sincronización
para establecer una conexión virtual .
•UDP provee una transmisión de paquetes sin conexón
virtual en la Capa 4 de OSI.
•Los números de puerto se usan para mantener un registro
de las diferentes conversaciones que atraviesan las redes al
mismo tiempo.
•Los números de puerto también son necesarios para
identificar múltiples conexiones o servicios requeridos de un
servidor.

Laboratorio 10.1.6

• Ejercicio práctico: Múltiples sesiones de
host activas

• Esta práctica de laboratorio muestra el
uso de los puertos en un único host
conectado a un router.


Práctica de laboratorio 10.2.5

• Ejercicio práctico: Números conocidos de
puerto y múltiples sesiones

• En esta práctica de laboratorio, el
estudiante habilitará servicios de HTTP en
un router.


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