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Redes de Computadores Redes TCP/IP. Fundamentos Atualmente é a pilha de protocolos mais usada em redes locais: –Devido a popularização da Internet; –Foi.

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1 Redes de Computadores Redes TCP/IP

2 Fundamentos Atualmente é a pilha de protocolos mais usada em redes locais: –Devido a popularização da Internet; –Foi criado para ser utilizado na Internet. Possui arquitetura aberta e qualquer fabricante pode adotar a própria versão do TCP/IP; IP --> protocolo de rede TCP-->protocolo de transporte

3 Endereçamento IP IP --> protocolo roteável que foi criado pensando na interligação de diversas redes; Utiliza um esquema de endereçamento lógico chamado endereçamento IP; Em uma rede TCP/IP cada dispositivo conectado em rede necessita usar pelo menos um endereço IP; Esse endereço permite identificar o dispositivo e a rede a qual ele pertence;

4 Interligação de Redes (1) Rede 1Rede 2 Rede 3 Roteador 1Roteador 2

5 Quando um computador da rede 1 quer enviar um dado para um computador da rede 2, ele envia o pacote de dados ao roteador 1, que fica responsável por encaminhar esse pacote ao computador de destino; No caso que um computador da rede 1 quer enviar um pacote para um computador da rede 3, ele envia o pacote de dados ao roteador 1, que então repassará esse pacote diretamente ao roteador 2, que então se encarregará de entregar esse pacote ao computador de destino na rede 3; Interligação de Redes (2)

6 Campos do Endereço IP Identificação da RedeIdentificação da máquina O endereço IP é um número de 32 bits, representado em decimal em forma de 4 números de 8 bits, separados por um ponto, no formato a.b.c.d; Teoricamente, uma rede TCP/IP pode ter até (ou ); Divisão em classes de endereços;

7 Classes de IP (1) Classe A --> o primeiro número identifica a rede, os demais três números indicam a máquina. Classe B --> os dois primeiros números identificam a rede, os dois demais identificam a máquina. Classe C --> Os três primeiros números identificam a rede, o último número indica a máquina. A escolha do tipo de classe de endereçamento (A, B ou C) é feita com base no tamanho da sua rede; A maioria das redes locais utilizam endereços classe C;

8 Endereços especiais, reservados para redes privadas: –Classe A: a –Classe B: a –Classe C: a Classes de IP (2)

9 Exemplo de uma Rede TCP/IP

10 Exemplo de uma Rede TCP/IP conectada a Internet (1) Roteador Rede

11 Exemplo de uma Rede TCP/IP conectada a Internet (2) Todos os endereços das estações são endereços válidos na internet; Uma outra solução é utilizar o esquema da tradução: –Tradução estática - Um certo endereço privado é sempre convertido em um mesmo endereço público; –Tradução dinâmica - Geralmente utilizada por clientes, onde nem sempre o endereço privado utiliza o mesmo endereço público. Muito comum se utilizar o protocolo DHCP.

12 Máscara da Rede (1) Também chamada de subnet mask; A máscara é formada por 32 bits no mesmo formato que o endereçamento IP; Cada bit 1 da máscara informa a parte do endereço IP que é usada para o endereçamento da rede; Cada bit 0 informa a parte do endereço IP que é usada para o endereçamento das máquinas.

13 Máscara da Rede (2) Classe A : Classe B: Classe C: O número 255 eqüivale a um grupo de 8 bits (1 byte)com todos os seus bits 1. Pode ser utilizada uma máscara fora dos seus valores padrões --> Quando há necessidade de segmentação da rede.

14 Exemplo de Rede Segmentada (1) Rede Local: – a >Máquinas – > Máscara Rede 1: – a >Máquinas – > Máscara

15 Exemplo de Rede Segmentada (2) Rede 2: – a >Máquinas – > Máscara Rede 3: – a >Máquinas – > Máscara

16 Exemplo de Rede Segmentada (3) Internet Rede 3 Rede 2 Roteador A Roteador D Roteador C Roteador B Rede 1 Rede Local

17 Exemplo de Rede Segmentada (4) Da maneira que está feita a configuração da figura anterior, um pacote destinado ao endereço : –Será recusado pelos roteadores B e C, mas aceito pelo roteador D, que irá transmiti-lo para rede 3; –Se a máscara da rede não fosse usada, os roteadores B e C enviariam esse pacote desnecessariamente para as redes 1 e 2 congestionando essas redes sem necessidade;

18 ARP (1) Address Resolution Protocol; O endereço IP é um endereço lógico (virtual), sendo assim como ele poderá ser convertido para endereços MAC? Protocolo responsável por fazer a conversão entre os endereços IPs e os endereços MAC da rede; ARP funciona mandando primeiramente uma mensagem de broadcast para a rede perguntando, a toas as máquinas, qual responde pelo endereço IP a qual pretende-se enviar um pacote.

19 ARP (2) Assim, a máquina que corresponde a tal endereço responde, identificando-se e informando o seu endereço MAC para que a transmissão de dados entre as máquinas possa ser estabelecida; Para não ocupar a rede muitas vezes com broadcasts, o transmissor armazena os endereços IPS recentemente acessados e seus endereços MAC correspondentes em uma tabela na memória.

20 IP (1) Internet Protocol; Na camada IP (rede) os dados são empacotados em datagramas; Na camada física, os datagramas serão empacotados em quadros; Protocolo não orientado a conexão --> Não verifica se o datagrama chegou ou não ao destino; Função principal: roteamento

21 IP (2) A função de roteamento é desempenhada com o auxilio dos roteadores de rede, que escolhem os caminhos mas rápidos entre a origem e o destino, já que em redes grandes há inúmeros caminhos que um pacote pode tomar para chegar ao seu destino; Cabeçalho (20 ou 24 bytes)Dados ( ou )

22 Campos do Datagrama IP Versão --> atualmente está na versão 4; Tamanho do cabeçalho; Tipo de serviço; Tamanho total; Flags; TTL (tempo de vida); Checksum do cabeçalho; Endereço IP da origem e do destino; Dados.

23 ICMP (1) Protocolo de controle de mensagens na Internet; É somente um mecanismo usado para informar a máquina transmissora da ocorrência de um erro com o datagrama enviado, através de mensagens enviadas pelos roteadores da rede; Ele não se preocupa em corrigir o erro nem tampouco em verificar a integridade dos datagramas; A mensagem ICMP é transmitida usando um datagrama IP.

24 ICMP (2) Apesar do ICMP ser encapsulado em um datagrama IP, não é considerado um protocolo de alto nível (como TCP ou UDP) Cabeçalho do quadroÁrea de dados do quadro Datagrama IP Mensagem ICMP

25 DHCP

26 O Dynamic Host Configuration Protocol é derivado do Protocolo "Standard Bootstrap" (BOOTP - RFCs 951 e 1084) que o concedeu a tarefa de prover endereços de IP Dinâmicos (como também para estações de trabalho que não possui disco de boot).

27 DHCP Como você pode notar isso facilita a vida do administrador de rede pois ele pode configurar toda sua rede TCP/IP de forma centralizada no servidor de DHCP. Sempre que um novo host entra no segmento da rede, ele é servido pôr este servidor

28 DHCP

29 Para que os endereços não se percam (caso um cliente se conecte só uma vez), os administradores de rede definem um tempo limite para o endereço alugado. Quando chega a metade desse tempo, o cliente solicita uma renovação e o servidor de DHCP estende o aluguel

30 DHCP Se novamente o cliente não obtém resposta o último pedido será feio quando encerrar o tempo limite do aluguel. Nesse caso se não houver resposta o cliente pode se autoconfigurar com a faixa definida pelo APIPA ( x.y) onde x e y são números aleatórios (x = 0 - e 255, y = )

31 DHCP Os protocolos BOOTP e DHCP usam broadcast para executar seu trabalho. Roteadores normalmente não repassam broadcast de uma interface para outra; então, um Relay Agent deve ser usado para passar a comunicação de um segmento para outro

32 DHCP DHCP Scopes O Escopo DHCP é um agrupamento administrativo que identifica a faixa de possíveis endereços IP para todos os clientes DHCP em uma sub-rede física. Ele define uma sub-rede lógica para o qual os serviços de DHCP serão oferecidos e também permite ao servidor identificar parâmetros de configuração que serão dados a todos os clientes de DHCP na sub-rede

33 DHCP Address Pools Uma vez definido o Escopo DHCP e a faixa de exclusão, a faixa de endereços restante é chamada de "available address pool" dentro do Escopo DHCP. Esses endereços agrupados podem então ser servidos de forma dinâmica aos clientes de DHCP na sub-rede.

34 DHCP Address Pools Uma vez definido o Escopo DHCP e a faixa de exclusão, a faixa de endereços restante é chamada de "available address pool" dentro do Escopo DHCP. Esses endereços agrupados podem então ser servidos de forma dinâmica aos clientes de DHCP na sub-rede.

35 DHCP Exclusion Ranges Uma faixa de exclusão é um grupo de endereços IP dentro de um Escopo DHCP que estarão excluídos de dentro da faixa de endereços oferecidos pelo Escopo DHCP.

36 DHCP Reservations Reservas permitem o aluguel de endereços permanentes pelo servidor de DHCP. Elas asseguram que um dispositivo de hardware especificado na sub-rede sempre receba o mesmo endereço de IP.

37 DHCP Leases Um aluguel é a duração de tempo que um servidor de DHCP especifica que um computador cliente pode usar um endereço IP.

38 EXERCÍCIOS 1.Crie uma rede classe A com 3 computares 2.Crie uma rede classe B com 2 computadores 3.Interligue essas redes por um roteador 4.Crie uma rede com computadores classe C 5.Interligue as 3 redes resultantes com 2 roteadores


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