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4: Camada de Rede4a-1 Formato do datagrama IP ver comprimento 32 bits dados (comprimento variável, tipicamente um segmento TCP ou UDP) ident. 16-bits checksum.

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1 4: Camada de Rede4a-1 Formato do datagrama IP ver comprimento 32 bits dados (comprimento variável, tipicamente um segmento TCP ou UDP) ident. 16-bits checksum Internet sobre- vida endereço IP de origem 32 bits número da versão do protocolo IP comprimento do cabeçalho (bytes) número máximo de enlaces restantes (decrementado a cada roteador) para fragmentação/ remontagem comprimento total do datagrama (bytes) protocolo da camada superior ao qual entregar os dados comp. cab tipo de serviço “tipo” dos dados (DS) bits início do fragmento camada superior endereço IP de destino 32 bits Opções (se tiver) p.ex. temporizador, registrar rota seguida, especificar lista de roteadores a visitar.

2 4: Camada de Rede4a-2 Endereço IP: introdução r endereço IP: ident. de 32-bits para interface de estação, roteador r interface: conexão entre estação, roteador e enlace físico m roteador típico tem múltiplas interfaces m estação pode ter múltiplas interfaces m endereço IP associado à interface, não à estação ou roteador =

3 4: Camada de Rede4a-3 Endereço IP: estrutura r endereço IP: m part de rede (bits de mais alta ordem) m parte de estação (bits de mais baixa ordem) r O quê é uma rede IP? (da perspectiva do endereço IP) m interfaces de dispositivos com a mesma parte de rede nos seus endereços IP m podem alcançar um ao outro sem passar por um roteador Esta rede consiste de 3 redes IP (para endereços IP começando com 223, os primeiros 24 bits são a parte de rede) LAN

4 4: Camada de Rede4a-4 Endereçamento IP Como achar as redes? r disassociar cada interface do seu roteador, estação r criar “ilhas” de redes isoladas Sistema interligado consistindo de seis redes

5 4: Camada de Rede4a-5 Endereço IP: organização 0 rede estação 10 rede estação 110 redeestação 1110 endereço multiponto A B C D classe to to to to bits Endereçamento “baseado em classes” uso ineficiente e esgotamento do espaço de endereços p.ex.: rede da classe B aloca endereços para 65K estações, mesmo se houver apenas 2K estações nessa rede

6 4: Camada de Rede4a-6 parte de estação Endereço IP: organização (cont) r CIDR: Classless InterDomain Routing m parte de rede do endereço de comprimento arbitrário m formato de endereço: a.b.c.d/x, onde x é um prefixo que identifica o no. de bits na parte de rede do endereço parte de rede /23 Endereçamento “sem classe” O foco passa a ser a Máscara de Sub-rede, visando flexibilizar o uso e reduzir o disperdício de endereços IP: - “Mascarar” os bits do IP que identificam a Rede e a Estação - Diminuir o tamanho do Domínio de Broadcast

7 4: Camada de Rede4a-7 Endereço IP: Cálculo de Sub-Rede Com a 2º sub-rede teremos: ID da Sub-rede: Máscara de Sub-rede: Intervalo de Hosts: até Endereço de Broadcast: Dado o ID de Rede /24, criar 5 sub-redes com 12 hosts cada. Com os bits de sub-rede teremos 2 3 = 8. Com os bits para os hosts teremos 2 5 =32. 8 Sub-Redes 32 endereços de Hosts em cada Sub-rede

8 4: Camada de Rede4a-8 Endereços IP: como conseguir um? Estações (parte de estação): r codificado pelo administrador num arquivo r DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol: obtém endereço dinamicamente: “plug-and-play” m estação difunde mensagem “DHCP discover” m servidor DHCP responde com “DHCP offer” m estação solicita endereço IP: “DHCP request” m servidor DHCP envia endereço: “DHCP ack”

9 4: Camada de Rede4a-9 Endereçamento IP: a última palavra... P: Como um provedor IP consegue um bloco de endereços? A: ICANN: Internet Corporation for Assigned Names and Numbers m aloca endereços m gerencia DNS m aloca nomes de domínio, resolve disputas (no Brasil, estas funções foram delegadas ao Registro nacional, sediado na FAPESP (SP), e comandado pelo Comitê Gestor Internet BR)

10 4: Camada de Rede4a-10 Enviando um datagrama da origem ao destino datagrama IP: A B E campos misc end. IP origem end. IP dest dados r datagrama permanece inalterado, enquanto passa da origem ao destino r campos de endereços de interesse aqui rede dest. próx. rot. Nenlaces tabela de rotas em A

11 4: Camada de Rede4a-11 Enviando um datagrama da origem ao destino A B E Supomos um datagrama IP originando em A, e endereçado a B: r procura endereço de rede de B r descobre que B é da mesma rede que A r camada de enlace remeterá datagrama direamente para B num quadro da camada de enlace m B e A estão diretamente ligados rede dest. próx. rot. Nenlaces campos misc dados

12 4: Camada de Rede4a-12 Enviando um datagrama da origem ao destino A B E rede dest. próx. rot. Nenlaces Origem A, destino E: r procura endereço de rede de E r E está numa rede diferente m A e E não ligados diretamente r tabela de rotas: próximo roteador na rota para E é r camada de enlace envia datagrama ao roteador num quadro da camada de enlace r datagrama chega a r continua… aampos misc dados

13 4: Camada de Rede4a-13 Enviando um datagrama da origem ao destino A B E Chegando a , destinado a r procura endereço de rede de E r E fica na mesma rede que a interface do roteador m Roteador e E estão diretamente ligados r camada de enlace envia datagrama p/ dentro de quadro de camada de enlace via interface r datagrama chega a !!! (oba !) aampos misc dados dest. rot. Nenl. interface rede próx.

14 4: Camada de Rede4a-14 IP: Fragmentação & Remontagem r cada enlace de rede tem MTU (max.transmission unit) - maior tamanho possível de quadro neste enlace. m tipos diferentes de enlace têm MTUs diferentes r datagrama IP muito grande dividido (“fragmentado”) dentro da rede m um datagrama vira vários datagramas m “remontado” apenas no destino final m bits do cabeçalho IP usados para identificar, ordenar fragmentos relacionados fragmentação: entrada: um datagrama grande saída: 3 datagramas menores remontagem

15 4: Camada de Rede4a-15 ICMP: Internet Control Message Protocol r usado por estações, roteadores para comunicar informação s/ camada de rede m relatar erros: estação, rede, porta, protocolo inalcançáveis m pedido/resposta de eco (usado por ping) r camada de rede “acima de” IP: m msgs ICMP transportadas em datagramas IP r mensagem ICMP: tipo, código mais primeiros 8 bytes do datagrama IP causando erro Tipo Código descrição 0 0 resposta de eco (ping) 3 0 rede dest. inalcançável 3 1 estação dest inalcançável 3 2 protocolo dest inalcançável 3 3 porta dest inalcançável 3 6 rede dest desconhecida 3 7 estação dest desconhecida 4 0 abaixar fonte (controle de congestionamento - ñ usado) 8 0 pedido eco (ping) 9 0 anúncio de rota 10 0 descobrir roteador 11 0 TTL (sobrevida) expirada 12 0 erro de cabeçalho IP

16 4: Camada de Rede4a-16 IPv6 r Motivação inicial: espaço de endereços de 32- bit completamente alocado até r Motivação adicional : m formato do cabeçalho facilita acelerar processamento/re-encaminhamento m mudanças no cabeçalho para facilitar QoS m novo endereço “anycast”: rota para o “melhor” de vários servidores replicados r format do datagrama IPv6: m cabeçalho de tamanho fixo de 40 bytes m não admite fragmentação

17 4: Camada de Rede4a-17 Cabeçalho IPv6 Prioridade: identifica prioridade entre datagramas no fluxo Rótulo do Fluxo: identifica datagramas no mesmo “fluxo” (conceito de “fluxo” mal definido). Próximo cabeçalho: identifica protocolo da camada superior para os dados

18 4: Camada de Rede4a-18 Outras mudanças de IPv4 r Checksum: removido completamente para reduzir tempo de processamento a cada roteador r Opções: permitidas, porém fora do cabeçalho, indicadas pelo campo “Próximo Cabeçalho” r ICMPv6: versão nova de ICMP m tipos adicionais de mensagens, p.ex. “Pacote Muito Grande” m funções de gerenciamento de grupo multiponto

19 4: Camada de Rede4a-19 Transição de IPv4 para IPv6 r Não todos roteadores podem ser atualizados simultaneamente m “dias de mudança geral” inviáveis m Como a rede pode funcionar com uma mistura de roteadores IPv4 e IPv6? r Duas abordagens propostas: m Pilhas Duais: alguns roteadores com duas pilhas (v6, v4) podem “traduzir” entre formatos m Tunelamento: datagramas IPv6 carregados em datagramas IPv4 entre roteadores IPv4

20 4: Camada de Rede4a-20 Abordagem de Pilhas Duais

21 4: Camada de Rede4a-21 Tunelamento IPv6 dentro de IPv4 quando necessário


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