Cuestión 5. Sobre direccionamiento IP y máscaras de subred (II)

3. Sea una máquina con dirección IP 145.34.23.1 y máscara de subred asociada 255.255.192.0. Determina si los siguientes destinos IP de un datagrama que se envíe a la red serán locales o remotos:
   
   • 145.34.23.9
     
   • 145.21.1.2
     
   • 65.33.123.87
     
   • 145.34.200.34
     
   • 145.34.128.200
   ¿A qué máquina de la red local se enviará la trama Ethernet que transportará al datagrama IP si el destino es remoto?
   
   Para resolver este ejercicio, lo primero que tenemos que hacer es pasar las direcciones IP y la máscara de subred a binario. Una vez hecho esto nos fijamos en la parte de la máscara de subred que valga 1 y la comparamos con nuestra IP quedandonos solo con los bits de la IP que esten en la misma posicion que los bits de la máscara de subred que valgan 1.
   
   Cuando tengamos estos bits, los tendremos que comparar con los mismos bits de las demás IP's y si todos los bits coinciden, la red será local y si no será remota.
   
   Si el destino es remoto, el datagrama se manda a la dirección de la puerta de enlace y esta se encargará de mandarla a su destino.
   
   145.34.23.1 - 10010001001000100001011100000001
   255.255.192.0 - 1111111111111111110000000000000
   
   145.34.23.9
   10010001001000100001011100001001 LOCAL
   
   145.21.1.1
   10010001000101010000000100000010 REMOTO
   
   65.33.123.87
   01000001001000010111101101010111 REMOTO
   
   145.34.200.34
   10010001001000101100100000100010 REMOTO
   
   145.34.128.200
   10010001001000101000000011001000 REMOTO
   

Cuestión 5. Sobre direccionamiento IP y máscaras de subred (I)

1. Analizar al azar varios DATAGRAMAS IP capturados con el monitor de red.
   
   • De los datagramas visualizados, indica cuál es su longitud.
     
   • ¿Qué aparece en el campo "PROTOCOL" de cada datagrama?
     
   • Identifica la CLASE de dirección asociada a cada dirección IP fuente o destino.
   
   En la imagen podemos ver las diversas tramas que hemos capturado con el monitor. Hemos remarcado el número de la tramas, la dirección IP de la fuente, la dirección IP destino y el tipo de protocolo. La longitud de la trama habría que buscarla en las opciones de abajo de cada trama.
   
   Para averiguar a que clase pertenece cada IP, si a la clase A (grandes redes), a la clase B (redes medias) o a la clase C (redes pequeñas), tendremos que fijarnos en los 3 primeros dígitos (8 bytes) de cada IP. Si ese número está dentro del rango 0-127, pertenece a la clase A, si está dentro del rango 128-191, pertenece a la clase B y si por el contrario está dentro del rango 192-223, pertenece a la clae C.
   
   
   • Trama 1 (Nº532):
     Longitud de la trama: 48 bytes
     Protocolo TCP
     IP fuente: 209.85.229.139. CLASE C
     IP destino: 172.20.43.220 . CLASE B
     
     
   • Trama 2 (Nº534):
     Longitud de la trama: 831 bytes
     Protocolo HTTP
     IP fuente: 172.20.43.220 . CLASE B
     IP destino: 209.85.229.139. CLASE C
     
     
   • Trama 3 (Nº542):
     Longitud de la trama: 644 bytes
     Protocolo HTTP
     IP fuente: 172.20.43.220. CLASE B
     IP destino: 74.125.6.87 . CLASE A
     
     
   • Trama 1 (Nº543):
     Longitud de la trama: 40 bytes
     Protocolo TCP
     IP fuente: 74.125.6.87 . CLASE A
     IP destino: 172.20.43.220 . CLASE B
   
   
   
2. Empleando el monitor de red, averigua las direcciones IP de los siguientes servidores web, indicando la CLASE de dirección a la que pertenecen (A, B o C).
   
   Una de las formas de averiguar la dirección IP de estos servidores web sería utilizando el monitor de red y capturando las tramas que aparecen cuando accedieramos a esos servicios con nuestro navegador. Entonces solo tendremos que ver a que dirección IP llegan las tramas que salen de nuestra IP o la dirección de las que le llegan.
   
   Otra forma de averiguar la IP y la que hemos seguido, es utilizar la consola para mandar un "ping" a cada una de las direcciones para ver que IP nos responde.
   
   
   • http://ww.ibm.com:
     IP: 129.42.56.216
     CLASE B
     
     
   • http://www.ono.es:
     IP: 62.42.230.18
     CLASE A
     
     
   • http://www.ua.es:
     IP: 193.145.233.8
     CLASE C
     
   
   

Cuestión 4. Sobre el protocolo ARP (II)

2. Ejecuta el comando ping con diferentes direcciones IP de los compañeros asistentes a prácticas. ¿Qué ocurre con la memoria caché de ARP de tu máquina?
   
   Si hacemos ping sobre las direcciones IP de otros ordenadores del laboratorio, estas direcciones se cargan en la memoria caché de ARP.
   
   Como se ve en la imagen hemos cargado en la memoria varias direcciones IP ("172.20.43.218", "172.20.43.210" y "172.20.43.221") utilizando el comando ping.
   
   
3. Borra el contenido de tu caché ARP. A continuación, activa el monitor de red y pide a tus compañeros de aula más cercanos a ti que te envíen comandos ping. Tú no debes enviar ningún comando. Pasados unos segundos...¿Qúe ocurre con tu caché de ARP? ¿Qué tramas de ARP aparecen en la captura del monitor d ered?
   
   Si borramos la tabla de memoria ARP (con el comando arp -d) y luego le hacen ping a mi dirección IP,cuando cargamos la tabla de memoria (con el comando arp -a) vemos que se ha cargado en mi memoria caché de ARP las direcciones que me han hecho un ping. En este caso las direcciones IP son la "172.20.43.219" y "172.20.43.221".
   
   
   En la captura de mi monitor de red se ven las 2 peticiones ARP (pedido y respuesta) que hace cada una de las direcciones IP para averiguar cual es mi máquina y comunicarse con ella.
   
   
   
4. Borra el contenido de tu caché ARP. Ejecutar el comando ping con las sigientes direcciones IP externas a tu red local:
   
   • 172.20.41.241
     
   • 10.3.2.0
     
   • 10.3.7.0
     
   • 10.4.2.5
   ¿Qué ocurre con la memoria caché de ARP en este caso? Especifica cuál es la máquina de tu red local de la que proceden las tramas que transportan los mensajes de respuesta al haber ejecutado el comando ping a los anteriores destinos.
   
   Si le hacemos ping a esas direcciones IP, lo que ocurre en la memoria caché de ARP es que están guardadas las direcciones de los routers por los que debemos pasar para poder acceder a las maquinas externas a nuestra red local a las que perteneces las anteriores direcciones IP. Para llegar a cada una de esas direcciones IP iremos por el camino más rápido, por eso dependiendo de a que punto de la red queramos ir pasaremos por un router u otro.Vemos que para llegar a esas IP debemos pasar por los routers con las siguientes IP: "172.20.43.230", "172.20.43.231" y "172.20.43.232".
   
   
5. Describe la secuencia de tramas ARP generadas cuando la máquina 5.1.2.0 ejecuta el comando 'ping 5.2.2.0', teniendo en cuenta que las tablas ARP de todas las máquinas están vacias.
   
   Como ya se ha dicho anteriormente, en cada red local habrá 2 tramas ARP (pedido y respuesta) por lo que en este ejercicio tendremos 4 tramas ARP en total. También debemos tener en cuenta que la dirección MAC destino de cada una de las tramas ARP de pedido será una dirección MAC 'broadcast'. Esto se hace para ver que máquina responde con la dirección IP con la que queremos comunicarnos.
   
   
   
6. ¿Qué sucedería con el protocolo ARP si, a diferenciade la red representada en la cuestión anterior, tenemos tres segmentos de red y dos routers que los enlazan? En este caso, la máquina con IP 5.1.2.0 realiza un ping a la máquina 5.3.2.0. (Todas las tablas ARP están vacias).
   
   En este caso, como tenemos 3 redes locales tendremos 2 tramas ARP más. Por lo tanto tendremos 6 tramas ARP.
   
   
   

Cuestión 4. Sobre el protocolo ARP (I)

1. Visualiza la dirección MAC e IP de la máquina de ensayos, ejecutando el siguiente comando en una ventana MSDOS:
   "ipconfig/all"
   Anota los valores de IP y MAC que obtienes. Con ellos sabras el direccionamiento IP y MAC de tu PC en la red local.
   
   Como se ve en la imagen nuestra dirección IP y MAC son las sigiuentes:
   
   • IP: "172.20.43.220"
     
   • MAC: "00-0A-5E-76-FF-89"
   
   
   A continuación, activa la captura de tramas en el monitor de red. En la máquina del alumno se lanzarán peticiones 'echo' a traves del comando "ping" a la dirección IP "172.20.43.230", borrando previamente de la tabla ARP local la entrada asocioada a esa dirección IP:
   
   • arp -a (Visualiza la tabla de memoria ARP)
     
   • arp -d (Borra una dirección IP en la tabla ARP)
     
   • ping 172.20.43.230 (Muestra la conectividad de la máquina 172.20.43.230)
   
   En el monitor de red debes detener la captura y visualizarla. Introduce un filtro para visualizar sólo tramas ARP asociadas a la máquina del alumno...
   
   
   
   • ¿Cuántas tramas Ethernet intervienen en el protocolo ARP?
     
     Solo intervienen 2 tramas Ethernet, la de petición (ARP_request) y la de respuesta (APR_response). También hay que tener en cuenta que este protocolo actúa en red local, es decir, por cada red local que tenga que pasar para llegar a la máquina destino se mandarán 2 tramas más en cada una de las redes.
     
     
     Aquí podemos ver las tramas de petición y respuesta de nuestro PC, así como otras tramas de petición de otros ordenadores del laboratorio.
     
     
   • ¿Cuál es el estado de memoria caché de ARP una vez se ha ejecutado el protocolo ARP para la resolución de una dirección?
     
     Una vez que se ha ejecutado el protocolo ARP, vemos como hay una correspondencia entre la direccion ip, con la cual hemos hecho el ping, y su correspondiente direccion MAC.
     
     
     
     
   • Sin que haya transcurrido mucho tiempo, captura de nuevo tramas captura de nuevo tramas con el monitor de red. Vuelve a ejecutar el comando ping (con la misma IP destino. Paraliza la captura y observa la secuencia de tramas ARP. ¿Aparecen las mismas tramas ARP asociadas con tu máquina?.
     
     Si volvemos a realizar un ping, esta vez no veremos nuestras tramas ya que la direccion IP a la que le hemos hecho el ping ya esta cargada en la memoria virtual, es decir, ya está cargada en la memoria caché del protocolo ARP.
     
   
   

Cuestión 3. Tramas de nivel de enlace (Ethernet)

Analizar la cabezera del nivel de enlace. Para ello, realiza un filtrado para visualizar tramas que procedan de tu máquina.

1. ¿Qué tipo de filtro has empleado?. Indica la dirección MAC de tu máquina.
   
   La dirección MAC es la dirección de nuestra tarjeta de red y sirve para poder identificar las distintas máquinas que hay dentro de una red. Nuestra dirección MAC es 00:0a:5e:76:ff:89.
   
   Como ya hemos hecho en la cuestión anterior para filtrar las tramas que proceden de mi máquina hay que utilizar el siguiente filtro, "eth.src==00:0a:5e:76:ff:89" indicando en este caso que lo que queremos ver son las TRAMAS que proceden de nuestro ordenador. Para ello ponemos en el filtro "eth" en lugar de "ip" y en lugar de poner nuestra dirección IP, hay que poner nuestra dirección MAC.
   
   
2. ¿Con qué otra dirección MAC se comunica la tarjeta de red Ethernet de tu máquina en bastantes ocasiones?¿Sabes identificar el equipo al que pertenece esa otra dirección MAC?
   
   En la imagen podemos ver dos direcciones MAC, nuestra propia dirección MAC (indicada en el apartado anterior) y la dirección MAC con la nos comunicamos. Esta dirección es 00:07:0e:8c:8c:ff que pertenece a uno de los tres routers cisco que hay en el laboratorio de prácticas.
   

Cuestión 2. Análisis estadístico de una captura de datos

Para realizar esta cuesstión en primer lugar iniciamos el monitor de red para capturar información y descargamos algún archivo de internet.

1. Calcula el porcentaje de paquetes IP existentes en la captura. (Paquetes IP/Tramas totales*100)
   
   Para este apartado debemos filtrar solo los paquetes IP que son los que nos interesan.
   Como se ve en la captura, tenemos un total de 1696 tramas de las cuales 1642 son tramas IP. Por lo que el porcentaje de tramas IP sera del 96,8%.
   
   
2. Calcula el porcentaje de paquetes IP enviados por el alumno.
   
   En este apartado debemos filtrar con "ip.src==172.20.43.221 && ip" para ver los paquetes que hemos enviado nosotros desde nuestra dirección IP.
   
   Como se ve en la captura solo hemos enviado 565 tramas de las 1696 tramas totales, por lo que si aplicamos el calculo ((565/1696)*100) tenemos que el porcentaje de paquetes IP que hemos enviado es del 33,3%.
   
   
3. Calcula el porcentaje de segmentos TCP recibidos por la maquina del alumno.
   
   En esta ocasión solo nos interesan los paquetes recibidos que contengan el protocolo TCP. Para ello filtramos con "ip.dst==172.20.43.221 && TCP".
   
   Como se ve en la captura, hemos recibido 1079 segmentos TCP de entre todas las tramas totalas. Si ahora hacemos el cálculo ((1079/1696)*100) tenemos que el porcentaje de segmentos TCP recibidos es del 63,6%.
   
   
4. Calcula el porcentaje de paquetes que contengas e protocolo DNS en su interior.
   
   El protocolo DNS (Domain Name System) traduce las direcciones IP y nos da el nombre asociado a esa dirección IP. Nosotros al pedirle permiso al servidor de la eps para conectarnos y podernos descargar ese archivo obtendremos algunas tramas que contengan el DNS de la eps (Escuela Politécnica Superior).
   
   Como podemos ver solo tenemos dos tramas DNS (pedido y respuesta) por loq ue si hacemos el cálculo ((2/1696)*100) obtenemos un porcentaje del 0,12%.
   

Cuestión 1. Iniciación al monitor de red. Visualización general de protocolos en la red

Activa el monitor de red y captura todo tipo de tráfico en la red durante unos segundos. Paraliza la captura y visualiza...

a) Del conjunto de datos adquiridos, filtrar los que estén dirigidos a la máquina del alumno. ¿Cuántas tramas aparecen?

Aplicamos el filtro "ip.dst==172.20.43.221" que hará que solo veamos las tramas dirigidas a nuestra dirección IP.

Como podemos ver nos llegan 383 tramas a nuestro ordenador.

b) Del conjunto de datos adquiridos, filtrar los que procedan de la máquina del alumno. ¿Cuántas tramas visualizas ahora?

Esta vez aplicamos el filtro "ip.src==172.20.43.221" para ver las tramas que manda nuestro ordenador.

Como se puede observar mandamos 365 tramas.

c) Ahora filtra los datos cuyo origen o destino sesa la máquina del alumno. ¿Qué número de tramas se visualizan?¿Es coherente este valor con los resultados anteriores?

Ahora tenemos que filtrar todas las tramas que lleguen y salgan de nuestro ordenador, para ello colocamos el filtro "ip.addr==172.20.43.221".

Ahora tenemos 748 tramas, lo cual es coherente ya que es exactamente la suma de las tramas que salen y de las que llegan de nuestra máquina.

d) A continuación, filtra los datos en los que esté presente el protocolo HTTP. ¿Qué otros protocolos observas en el interior de la trama además del HTTP?

Además del protocolo HTTP, vemos que dentro de la trama también se encuentran los protocolos Internet protocol (IP), Transmision control protocol (TCP) e Hypertext transfer protocol (HTP).

Práctica 1

Con esta práctica intentaremos comprender el funcionamiento básico de una red. Para ello utilizaremos la red local (LAN) del laboratorio y estudiaremos la arquitectura de red TCP/IP.
Durante esta práctica realizaremos cinco ejercicios:

1. Con el primer ejercicio nos iniciaremos en el uso del monitor de red WireShark, con el que podremos ver los paquetes de información que circulan por la red.
   
2. En este ejercicio seguiremos comprobando con el WireShark que protocolos tienen los distintos paquetes de la red.
   
3. En este ejercicio se mirara con más detalle las tramas del nivel de enlace Ethernet.
   
4. En este ejercicio trataremos con más detalle el protocolo ARP, protocolo de gran importancia en la comunición entre máquinas de una red.
   
5. En este ejercicio trataremos el direccionamiento IP y la máscara de subred.