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?

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.