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Prof Ventury UNESA Prof. Sidney Nicolau Venturi Filho 1. PLACA DE REDE E TRANSMISSÃO NA CAMADA 2 Tecnologia de Redes de Computadores.

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1 Prof Ventury UNESA Prof. Sidney Nicolau Venturi Filho 1. PLACA DE REDE E TRANSMISSÃO NA CAMADA 2 Tecnologia de Redes de Computadores

2 Prof Ventury UNESA Placa de Rede Uma placa de rede é uma placa de circuito impresso que se encaixa no slot de expansão de um barramento em uma placa mãe do computador ou em um dispositivo periférico. Sua função é adaptar o dispositivo de host ao meio da rede. As placas de rede são consideradas dispositivos da camada 2 porque cada placa de rede em todo o mundo transporta um código exclusivo, chamado de um endereço Media Access Control (MAC). Esse endereço é usado para controlar as comunicações de dados do host na rede. Você depois vai aprender mais sobre o endereço MAC. Como o nome sugere, a placa de rede controla o acesso do host ao meio físico (cabeamento). Funções: Preparar dados do computador para o cabo de rede Enviar dados para outro computador Controlar fluxo de dados entre o computador e o sistema de cabeamento Barramentos: os dados trafegam nos computadores por barramentos em paralelo nos cabos de rede, os bits trafegam um após outro (fluxo) - serial (uma direção por vez - enviando ou recebendo dados)

3 Prof Ventury UNESA Placa de Rede A placa e o fluxo de bits: a placa de rede capta os dados reestrutura os dados de // para serial (um bit por vez) transceptor: - transmissor / receptor - converte sinais digitais do computador para sinais elétricos - estes podem trafegar nos cabos da rede

4 Prof Ventury UNESA Placa de Rede Endereço de rede: cada placa possui um número que a diferencia das demais ( endereço MAC) divulga seu endereço para o restante da rede cada placa possui um endereço exclusivo na rede Endereço MAC: já vem configurado pelo fabricante formado por 48 bits (6 bytes) usado pelos protocolos para identificar as máquinas origem e destino de uma mensagem exemplo: 08:00:AF:CC:55:2A são determinados pelo IEEE blocos de endereços são destinados a cada fabricante - queima de endereço de placa - os endereços são associados ao chip da placa

5 Prof Ventury UNESA Placa de Rede Endereço de rede: cada placa possui um número que a diferencia das demais ( endereço MAC) divulga seu endereço para o restante da rede cada placa possui um endereço exclusivo na rede Endereço MAC: já vem configurado pelo fabricante formado por 48 bits (6 bytes) usado pelos protocolos para identificar as máquinas origem e destino de uma mensagem exemplo: 08:00:AF:CC:55:2A são determinados pelo IEEE blocos de endereços são destinados a cada fabricante - queima de endereço de placa - os endereços são associados ao chip da placa

6 Prof Ventury UNESA ENDEREÇOS MAC

7 Prof Ventury UNESA Placa de Rede Funcionamento: Antes da transmissão: envia dados através da rede para ajustes com a placa receptora »- tamanho máximo dos grupos de dados a serem enviados »- quantidade de dados a serem enviados antes da confirmação »- intervalo de tempo entre os envios de porções de dados »- período de tempo a esperar antes da confirmação »- tamanho do buffer de cada placa »- velocidade de transmissão placas diferentes fazem ajustes ao nível mais baixo envio e recebimento ocorre quando os parâmetros estão ajustados

8 Prof Ventury UNESA Conforme já tivemos oportunidade de estudar, os dados a serem transmitidos, no computador de origem, fluem através das camadas do modelo OSI ( da camada de aplicação para a camada física). Cada camada encapsula os dados da camada superior na sua unidade de dados e acrescenta os seus dados de configuração ao cabeçalho. Transmissão em uma Rede Cabeçalho de Aplicação Cabeçalho de Apresentação Cabeçalho de Sessão Cabeçalho de Transporte Cabeçalho de Rede Cabeçalho de Enlace Parãmbulo de Quadro Trailer de Enlace (CRC) Dados Pacote

9 Prof Ventury UNESA Transmissão de dados na Camada 2 Em uma rede quando um dispositivo quer enviar dados para outro dispositivo, ele pode abrir um caminho de comunica ç ão com o outro dispositivo usando o seu endere ç o MAC. Quando uma origem envia dados em uma rede, os dados carregam o endere ç o MAC do destino pretendido. Como esses dados trafegam pelos meios da rede, a placa de rede em cada dispositivo na rede verifica se o seu endere ç o MAC corresponde ao endere ç o de destino f í sico carregado pelo pacote de dados. Se não corresponder, a placa de rede descarta o pacote de dados. Se não houver correspondência, a placa de rede ignora o pacote de dados e permite que ele continue sua viajem pela rede at é a esta ç ão seguinte. À medida que os dados trafegam pelo cabo, a placa de rede faz essa verifica ç ão em cada esta ç ão. A placa de rede verifica o endere ç o de destino no cabe ç alho do pacote para determinar se o pacote est á endere ç ado adequadamente. Quando os dados passam pela sua esta ç ão de destino, a placa de rede dessa esta ç ão faz uma c ó pia, retira os dados do envelope e os passa ao computador.

10 Prof Ventury UNESA Exemplo de Transmissão Vamos supor que o computador a direita deseja mandar um pacote para o servidor de impressão

11 Prof Ventury UNESA Exemplo de Transmissão O pacote de dados descerá pelas várias camadas e ao atingir a camada 2 será colocado no quadro o endereço de origem ( 02608c ) e o endereço do destinatário.( 02608c428197) c c Endereço de Destino 02608c Informação de Controle Endereço de Origem 02608c036592

12 Prof Ventury UNESA 02608c c c Endereço de Destino 02608c Endereço de Origem 02608c Exemplo de Transmissão O pacote é então transmitido segundo as normas da camada 1. Todo os computadores tem acesso ao pacote e ao recebe-lo verificam se o mesmo é endereçado a ele. Na figura podemos observar que o computador do meio (endereço MAC 02608c741965) compara seu endereço com e o endereço do destinatário.(02608c428197). Como não são iguais ele despreza o pacote.

13 Prof Ventury UNESA 02608c Endereço de Destino 02608c Endereço de Origem 02608c c Exemplo de Transmissão O pacote continua seu percurso no cabo e atinge o servidor de impressão A placa de rede do servidor compara seu endereço MAC com e o endereço do destinatário.(02608c428197). Como são iguais ela copia o pacote e inicia o processo de desencapsulamento.

14 Prof Ventury UNESA 02608c Exemplo de Transmissão O pacote então sobe pelas camadas do modelo OSI, sendo desencapsulado. Ao atingir a camada de aplicação temos os dados recuperados e o servidor de impressão pode então encaminhar o documento para a impressora.

15 Prof Ventury UNESA Prof. Sidney Nicolau Venturi Filho 2. ENTREGA DE PACOTE IP Tecnologia de Redes de Computadores

16 Prof Ventury UNESA Entrega de Pacotes IP RedeA RedeB Roteador IP: X IP: Y IP IP Protocolos Intra-rede A TCP/UDP Aplicação Inter-rede ( IP ) Protocolos Intra-rede A Protocolos Intra-rede B IP IP Protocolos Intra-rede B TCP/UDP Aplicação

17 Prof Ventury UNESA Entrega de Pacotes IP RedeA RedeB Roteador IP IP Protocolos Intra-rede A TCP/UDP Aplicação Inter-rede ( IP ) Protocolos Intra-rede A Protocolos Intra-rede B IP IP Protocolos Intra-rede B TCP/UDP Aplicação Endereçamento Intra-Rede, Algumas vezes chamado de Endereço Físico ou também Endereço MAC Ex. Ethernet: OD.OA Ex. ATM: c c

18 Prof Ventury UNESA Entrega de Pacotes IP RedeA IP IP TCP/UDP Aplicação Protocolos Intra-rede TCP/UDP Aplicação

19 Prof Ventury UNESA Entrega de Pacotes IP RedeA IP IP TCP/UDP Aplicação Protocolos Intra-rede TCP/UDP Aplicação

20 Prof Ventury UNESA Entrega de Pacotes IP RedeA IP IP TCP/UDP Aplicação Protocolos Intra-rede TCP/UDP Aplicação Endereços IP De Origem e destino

21 Prof Ventury UNESA Entrega de Pacotes IP RedeA IP IP TCP/UDP Aplicação Protocolos Intra-rede TCP/UDP Aplicação Endereçamento Intra-rede de Origem e destino

22 Prof Ventury UNESA Entrega de Pacotes IP RedeA IP IP TCP/UDP Aplicação Protocolos Intra-rede TCP/UDP Aplicação É necessário um mecanismo de mapeamento entre End. IP e End. Intra-Rede

23 Prof Ventury UNESA Entrega de Pacotes IP RedeA IP IP TCP/UDP Aplicação Protocolos Intra-rede TCP/UDP Aplicação O Encaminhamento dentro de cada rede é feito com base no endereçamento próprio daquela rede.

24 Prof Ventury UNESA Prof. Sidney Nicolau Venturi Filho 3. PROTOCOLO ARP Tecnologia de Redes de Computadores

25 Prof Ventury UNESA Mapeamento de Endereços O endereços IP são endereços temporários. O verdadeiro identificador da estação para rede é o endereço MAC endereço físico associado a placa adaptadora de rede: NIC - Network Interface Card. MAC ( B3) IP ( ) NIC Endereços de 48 bits (6 bytes)

26 Prof Ventury UNESA Endereço MAC O padrão IEEE 802 define 2 formas de endereçamento MAC endereços administrados localmente »Quem instala a placa de rede. endereços universais »Pelo fabricante Código do Frabricante Número de Série

27 Prof Ventury UNESA Filtragem de Endereços MAC FÍSICA REDE IP MAC D = PLACA DE REDE LOCAL MAC D = BROADCAST (FF.FF.FF.FF.FF.FF) MAC D MAC O DADO S CRC INTERRUPÇÃO

28 Prof Ventury UNESA Relação entre IP e MAC

29 Prof Ventury UNESA Resolução de Endereços Técnicas de resolução de endereços pesquisa de tabela (table lookup) »os mapeamentos são armazenados em uma tabela em memória em cada estação troca de mensagens »as estações trocam mensagens através da rede para resolver um endereço l protocolo ARP

30 Prof Ventury UNESA Resolução de Endereços Pesquisa de tabela bom para redes pequenas crescimento da rede, aumenta manutenção das tabelas se a placa de rede muda, tem que mudar na tabela

31 Prof Ventury UNESA Address Resolution Protocol - ARP

32 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Faz o mapeamento entre Endereço IP e Endereço Intra-Rede: Mapeamento de endereços IP em endereços MAC Ethernet, Token-Ring, FDDI, ATM, etc... Efetuado por meio de uma tabela ARP em cada máquina que é construída dinamicamente. É um protocolo que faz a interface entre a camada Inter-Rede e a camada Intra-Rede IP IP TCP/UDP Aplicação Protocolo Intra-rede Interface de Adaptação

33 Prof Ventury UNESA ARP O protocolo ARP compara o endereço IP de todos os datagramas enviados na ARP Cache. Se ele for encontrado, o endereço MAC é copiado da cache. Se não, um pacote ARP Request é enviado em broadcast para subrede. »Se o destinatário final for um endereço IP externo, o ARP resolve o endereço para o roteador ao invés do destinatário final. ARP Cache endereço IPendereço MACtipo B3dinâmico cadinâmico

34 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D

35 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D

36 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D IP destino =

37 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D Destino está na mesma rede IP ( ) Como enviar para esta máquina ? Qual o MAC Destino ? A mensagem fica esperando e o protocolo ARP é acionado.

38 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D Preâmbulo End. Físico Broadcast 0D.0A ARPDados (ARP Request) FCS ARP Req Destino Origem Qual o endereço MAC de ?

39 Prof Ventury UNESA Formato da mensagem ARP hardware type: Ethernet (1) protocol type: IP (0x0800) hardware size: nr de bytes do endereço físico protocol size: nr de bytes do endereço do protocolo operation: indica se ARP request or ARP reply

40 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D ARP Req

41 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D ARP Req

42 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D ARP Req

43 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D ARP Req

44 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D ARP Req

45 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D ARP Req

46 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D ARP Req

47 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D Destino Origem ARP Reply Preâmbulo 0D.0A F.6D ARPDados (ARP Reply) FCS O endereço MAC de é 1F.6D …

48 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D ARP Reply Há proxy arp

49 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D ARP Reply

50 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D ARP Reply

51 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D ARP Reply

52 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D F.6D Tabela ARP

53 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D OD.OA Tabela ARP Note que …

54 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D Finalmente aquele pacote IP pode ser transmitido carregando uma mensagem TCP que, por sua vez, carrega um comando da Aplicação

55 Prof Ventury UNESA ARP (Address Resolution Protocol) Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP OD.OA Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação IP IP F.6D Preâmbulo1F.6D D.0A FCS TCP Aplicação IP Destino Origem

56 Prof Ventury UNESA Comando arp -a no Windows

57 Prof Ventury UNESA ARP Uso da tabela ARP reduz o broadcast na rede. Porém, entradas devem ter time-out para permitir alteração nos endereços Otimização1: no ARP request incluir IP origem para evitar um ARP do destino (resposta) Otimização2: informar o mapeamento para a rede durante o boot

58 Prof Ventury UNESA O ARP só funciona na rede local

59 Prof Ventury UNESA Detecção de Endereços IP Duplicados O ARP é utilizado para identificar se existem IPs duplicados. Quando o endereço IP de uma maquina é configurado, ela envia uma mensagem ARP perguntando o MAC desse IP. Se alguém responder, então o endereço já existe.


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