Redes Avançadas Prof. Mateus Raeder Universidade do Vale do Rio dos Sinos - São Leopoldo -

Apresentação em tema: "Redes Avançadas Prof. Mateus Raeder Universidade do Vale do Rio dos Sinos - São Leopoldo -"— Transcrição da apresentação:

1 Redes Avançadas Prof. Mateus Raeder Universidade do Vale do Rio dos Sinos - São Leopoldo -

2 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder P2P

3 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder P2P Se todos os hosts (máquinas da rede) fizessem o papel de servidor e de cliente, evoluiríamos para uma arquitetura peer-to-peer (P2P) –Máquinas individuais podem fornecer serviços a outras Não depende de servidor central –Elimina problemas de falha de serviço

4 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder P2P Então: o que são sistemas P2P? –Sistemas distribuídos sem uma organização hierárquica e tampouco centralizado Cada usuário (cada cliente, máquina) participa em troca de fornecer acesso a recursos que ele dispõe Como o P2P ganhou fama? –Distribuição ilegal de arquivos

5 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder P2P Algumas características: –Não tem coordenação central –Banco de dados (?) –Sem gargalos –Dados acessíveis por todos os componentes da rede –Cooperação é possível sem custos adicionais de hardware para adição de servidores para coordenação São redes virtuais que funcionam na Internet com o objetivo de permitir o compartilhamento de recursos entre os participantes

6 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder P2P Modelos de arquitetura –Descentralizada: Não há um ponto central, cada nó tem o mesmo nível Todos os nós compartilham e gerenciam os recursos e tráfego –Semicentralizada: Há um nó central para informações de controle (normalmente para controle de tráfego) Ou um conjunto de super-nós que fazem esta função (a queda de um destes super-nós afeta somente os inferiores diretamente ligados a eles Os demais nós são autônomos e equivalentes

7 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder P2P Outra classificação utilizada é quanto a busca: centralizada, inundação e hash distribuída: –Busca centralizada Na rede, existe um ponto central de buscas. Os nós, então, “perguntam” a este centralizador onde existe a informação desejada. Após esta busca, o centralizador informa o local, e a comunicação peer to peer é realizada. –Por ser centralizado, é passível de falhas –Desempenho baixo, devido a diversas consultas realizadas a um mesmo servidor –É de fácil implementação

8 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder P2P Outra classificação utilizada é quanto a busca: centralizada, inundação e hash distribuída: –Inundação Os nós são totalmente independentes. A busca, então, é realizada somente com os nós vizinhos. Mas por que inundação? –Pois os nós que não possuem os dados da busca, realizam outra busca nos seus nós vizinhos, e assim sucessivamente –Assim, traz a idéia de uma inundação de buscas pelos peers –Quando a informação for encontrada, o local desta informação é repassado ao originador da busca –Possui controle de TTL (time to live) da busca

9 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder P2P Outra classificação utilizada é quanto a busca: centralizada, inundação e hash distribuída: –Tabela Hash Distribuída (DHT) Identificadores são atribuídos de acordo com uma determinada função hash. A idéia é mapear de maneira única todos os objetos e os nós. O hash é distribuído entre os peers. As tabelas hash são utilizadas para separar o espaço de buscas. Assim, quando uma consulta é realizada, a chave é consultada e a busca é repassada para o nós responsável, que saberá o caminho para o local da informação

10 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder P2P Principais classes de aplicações P2P –Mensagem instantânea Possibilidade de poder enviar uma mensagem em tempo real pela internet (IM – Instant Messaging) –Compartilhamento de arquivo Transferir arquivos entre os hosts –Computação distribuída Utilização de recursos computacionais ociosos –Trabalhos colaborativos Melhorar a produtividade de grupos que possuem interesses em comum

11 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder P2P Aplicações encontradas –Mensagens instantêneas: ICQ MSN Skype K-Lite Pichat Pidgin Usenet P2P Messenger SOULSEEK UfaSoft P2P Instant Messenger

12 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder P2P Aplicações encontradas –Compartilhamento de arquivos LimeWire Emule BearShare Kazaa Pichat Gnutella Deluge qBittorrent BitComet Azureus Utorrent Ares Galaxy Kademlia SOULSEEK YaCy FastTrack BitTorrent

13 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder P2P Aplicações encontradas –Computação distribuída SETI@Home (Search for Extraterrestrial Intelligence) Folding@home World Community Grid OurGrid DNS

14 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder P2P Aplicações encontradas –Trabalhos colaborativos

15 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder P2P Aplicação de trabalho colaborativo –Aplicações deste gênero são conhecidas como groupware application –É um software que suporta diversos pontos, tais como: Comunicação e coordenação de usuários E-mail Calendário Espaço de trabalho Listas de discussão Gerência de documentos Vídeo conferência

16 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder P2P Exemplo de aplicação de trabalho colaborativo –Lotus Notes –Microsoft NetMeeting –Groove –Ikimbo –Consilient

17 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder P2P Qual a diferença entre uma abordagem P2P e uma Fim-a-fim ? –Uma configuração ponto-a-ponto (P2P) trata-se da ligação entre dois nós em uma determinada rede –Já fim-a-fim, refere-se à abordagem na qual uma aplicação se comunica diretamente com outra, podendo estarem em uma rede P2P ou não

18 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder IPv6 (continuação)

19 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder IPv6 O que já vimos sobre IPv6 –Vantagens sobre IPv4 –Cabeçalho IPv6 Campos que foram alterados Campos que foram excluídos Campos que foram adicionados –Endereçamento Quantidade de bits para endereçamento Forma de endereçamento Formas de representação do endereço

20 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder ICMPv6 –Possui as mesmas funções básicas do ICMPv4 Informar características da rede Diagnósticos Informar erros no processamento e envio dos pacotes –Dois tipos (classes) de mensagens Mensagens de informação Mensagens de erro

21 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder Cabeçalhos de extensão ICMPv6 O cabeçalho ICMPv6 é precedido pelos cabeçalhos de extensão (se houver) e pelo cabeçalho base do IPv6 Cabeçalho Base IPv6 Cabeçalho ICMPv6 Próximo cabeçalho: 58 Informa que após o cabeçalho existe um cabeçalho ICMP

22 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder ICMPv6 Cabeçalho ICMP TipoCódigoChecksum Dados Tipo : informa o tipo da mensagem. Possui 8 bits. Código : fornece informações adicionais para alguns tipos de mensagens. Possui 8 bits. Checksum : utilizado para encontrar erros e dados corrompidos no cabeçalho ICMP. Possui tamanho de 16 bits. Dados : possuem informações referentes ao erro ocorrido, dependendo do tipo da mensagem. De acordo com a mensagem, o tamanho deste campo pode variar.

23 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder ICMPv6 O ICMPv6 apresenta uma quantidade maior de mensagens As mensagens de erro definidas até o momento são:

24 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder ICMPv6 As mensagens de informação definidas até o momento são:

25 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder ICMPv6 As mensagens de informação definidas até o momento são:

26 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder IPv6 Serviços básicos do IPv6 (utilizam ICMPv6) –Descoberta de vizinhança –Gerenciamento de Grupos Multicast –Mobilidade IPv6 –Descoberta do Path MTU

27 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder IPv6 Descoberta de vizinhança –Utiliza 5 mensagens ICMPv6 Router Solicitation (tipo 133): utilizada pelos hosts para pedir uma mensagem do tipo Router Advertisement Router Advertisement (tipo 134): são mensagens enviadas periodicamente (ou em resposta a uma mensagem de Router Solicitation) pelos roteadores para avisar que encontram-se presentes no enlace Neighbor Solicitation (tipo 135): mensagem multicast enviada pelos nós para determinar endereço MAC e acessibilidade de um vizinho. Também pode detectar endereços duplicados.

28 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder IPv6 Descoberta de vizinhança –Utiliza 5 mensagens ICMPv6 Neighbor Advertisement (tipo 136): é uma mensagem enviada como resposta a uma Neighbor Solicitation. Quando há mudança em algum endereço MAC, esta mensagem também é enviada Redirect (tipo 137): são enviadas pelos roteadores para informar ao host qual é o roteador mais indicado para que seu pacote chegue ao destino

29 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder IPv6 Descoberta de vizinhança –Descoberta de endereços da camada de enlace Determina o endereço MAC dos vizinhos do mesmo enlace. Um host envia uma mensagem de Neighbor Solicitation informando seu MAC e solicitando o MAC vizinho. O vizinho, então, responde com uma mensagem Neighbor Advertisement, com seu endereço MAC Substitui o protocolo ARP do IPv4, utilizando um endereço multicast como destino

30 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder IPv6 Descoberta de vizinhança –Descoberta de roteadores e prefixos Localiza roteadores vizinhos dentro do mesmo enlace O roteador envia uma mensagem multicast do tipo Router Advertisement, com opções adicionais desejadas No IPv4, utiliza-se mensagens ARP Request –Detecção de endereços duplicados No IPv4, são utilizadas mensagens do tipo ARP Request, juntamente com um método chamado gratuitous ARP IPv6 utiliza mensagens do tipo Neighbor Solicitation O possuidor de um endereço IPv6 envia uma mensagem de Neighbor Solicitation. Se alguém responder, é duplicado.

31 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder IPv6 Descoberta de vizinhança –Detecção de vizinhos inacessíveis Comunicação host-host, host-roteador e roteador-host Verifica a acessibilidade dos nós durante o caminho Um nó é acessível se enviou uma resposta ao vizinho que enviou uma mensagem anteriormente Este processo é somente executado quando ocorre uma comunicação unicast. Mensagens enviadas multicast não executam este monitoramento IPv6 utiliza 2 tabelas para sabe o estado dos vizinhos Neighbor cacheDestination cache Lista de vizinhos para os quais foram recentemente enviados mensagens. Armazena IP, MAC, flag indicando se é host ou roteador, acessibilidade, além de outras informações Informações sobre destinos para os quais foi enviado mensagens recentemente. O Neighbor cache é um subconjunto desta cache. É atualizado por mensagens Redirect.

32 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder IPv6 Descoberta de vizinhança –Redirecionamento Mensagens de Redirect são enviadas pelos roteadores Ao receber uma mensagem de Redirect, o host automaticamente aprende qual o roteador (no mesmo enlace) é o mais apropriado para o envio Mecanismo igual ao que existe no IPv4

33 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder IPv6 Pesquise o que significa e como funciona no IPv6: –Autoconfiguração de endereços stateless –Autoconfiguração Stateful –DHCPv6

34 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder IPv6 Fragmentação –Permite que pacotes de tamanho maior do que o limite do enlace sejam enviados –Diferente do IPv4 Vejamos a situação seguinte: MTU = xMTU = x/4 Host AHost B Roteador

35 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder IPv6 Com o IPv4, cada roteador pode fragmentar os pacotes, de acordo com o MTU da rede a ser enviado. Assim, vários fragmentos podem ser acumulados durante o caminho, dependendo da quantidade de roteadores e diferentes MTUs que vão passar No IPv6, o processo de fragmentação inicia com o protocolo Path MTU Discovery –Descobre dinamicamente o tamanho máximo que o pacote pode possuir, identificando os MTUs até o destino

36 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder IPv6 Path MTU Discovery –Assume que o MTU é o mesmo MTU do enlace inicial –Se, no caminho, o tamanho de qualquer pacote for maior que o MTU informado pelo roteador do próximo enlace, o roteador descarta o pacote, e retorna um ICMPv6 packet too big –Este mecanismo continua até que o tamanho do pacote seja igual ou menor ao menor MTU do caminho, realizando quantas reduções forem necessárias

37 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder IPv6 Assim, diminui-se o overhead dos roteadores, pois a fragmentação é realizada na origem Roteador MTU = xMTU = x/4 Host AHost B Fragmentação somente na origem!!

38 Redes Avançadas – Prof. Mateus Raeder IPv6 No IPv4 existe a limitação de pacotes de tamanho igual a 64KB No IPv6, existe a possibilidade do envio de pacotes chamados jumbograms O que são os jumbograms do IPv6? Como se sabe (no cabeçalho) que um pacote é um jumbogram?