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Comunicação de Dados por Fernando Luís Dotti

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Apresentação em tema: "Comunicação de Dados por Fernando Luís Dotti"— Transcrição da apresentação:

1 Comunicação de Dados por Fernando Luís Dotti

2 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Redes de Computadores Nível de Rede Fontes principais: Redes de Computadores - das LANs, MANs e WANs às Redes ATM. Luiz Fernando G. Soares, Guido Lemos, Sérgio Colcher. Editora Campus. Internetworking with TCP/IP - Vol. I. Douglas E. Comer Uso de alguns Slides de Raj Jain. Univ. de Ohio. EUA. Fontes principais: Redes de Computadores - das LANs, MANs e WANs às Redes ATM. Luiz Fernando G. Soares, Guido Lemos, Sérgio Colcher. Editora Campus. Internetworking with TCP/IP - Vol. I. Douglas E. Comer Uso de alguns Slides de Raj Jain. Univ. de Ohio. EUA.

3 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede Internet Nível de Rede na Internet n O ambiente inter-redes: –hosts conectados a redes –redes interligam-se por gateways: redes variam de redes locais a redes de grande porte

4 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet

5 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - IPv4 n Protocolo IP - características: –serviço de datagrama não confiável - não há reconhecimento de dados –fragmentação e remontagem de pacotes –não há controle de erro sobre os dados: somente sobre o cabeçalho do pacote de rede –não há controle de fluxo –endereçamento hierárquico –roteamento adaptativo distribuídos nos gateways

6 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - IPv4 n Endereçamento IP –32 bits –dividido em parte de rede e host dentro da rede –endereços de rede distribuídos pelo NIC (Network Information Center) - endereços de hosts na rede decididos localmente

7 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - IPv4 n Endereçamento IP

8 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - IPv4 n Endereçamento IP –número de hosts por rede nas diferentes classes de endereços

9 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - IPv4 n Endereçamento IP –hosts em uma rede tem mesmo prefixo de rede: end. Hierárquico –host conectado a mais de uma rede: multi-homed host - tem dois endereços IP - não realiza roteamento

10 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - IPv4 n Roteadores tem 2 ou mais endereços - um para cada interface de rede

11 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - IPv4 n Roteamento: –tabela nos gateways: informa próximo roteador apropriado para rede destino (next hop)

12 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - IPv4 n Roteamento: –conteúdo das tabelas nos gateways

13 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - IPv4 n Procedimento de Roteamento em cada Gateway: –pega endereço IP destino do pacote -> Dest se rede(Dest) == rede ligada diretamente ao Gateway então mapeia o endereço IP para endereço de enlace coloca pacote em um frame de enlace envia senão para cada entrada na tabela de roteamento testa se ( (Dest & Mascara) == rede(EntradaNaTabela) ) então pega o endereço do próximo roteador na entrada da tabela mapeia o endereço IP para endereço de enlace coloca pacote em um frame de enlace envia n Fonte e destino no pacote IP permanecem os mesmos, muda o endereço de enlace do destino (endereço MAC) n Mapeamento de Endereço IP para Endereço de Enlace: ARP - Address Resolution Protocol

14 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - IPv4 n Protocolo IPv4 - Cabeçalho

15 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet

16 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - IPv4 n Campos no cabeçalho do IPv4: –versão: sempre 4 –TOS (Type of Service): minimizar atraso, maximizar transferência total, maximizar confiabilidade, minimizar custo raramente utilizado - implementado –identifier: identificador diferente para cada pacote –TTL: Time To Live: inicializado em 64 - decrementado em cada roteador - quando chega a zero descarta pacote - evita loops –protocol: informa o protocolo de nível superior contido nos dados. Eg.: TCP=6, UDP=17 –header checksum: soma de palavras de 16 bits usando complemento de um –IP source and destination addres : permanecem intactos durante roteamento (somente os endereços de enlace são manipulados nos roteadores)

17 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - IPv4 n Fragmentação e Remontagem de pacotes –protocolo de enlace pode limitar o tamanho de frames < 65,536 bytes –pacote de transporte pode ser muito grande para mandar em um único pacote IP –Separar a unidade de dados de transporte em fragmentos cada fragmento torna-se um pacote IP (não é problema para roteadores) cada fragmento tem mesmo identificador, endereço fonte e destino o fragment-offset indica o deslocamento dos dados dentro do pacote original flag more fragments: 0 se último fragmentos remontados somente no destino final do not fragment bit: sinaliza conteúdo que não pode ser separado - roteador manda mensagem de erro se ele tem que fragmentar e não pode

18 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - IPv4 n Opções do IP: –gravar a rota; –gravar timestamps ao longo da rota; –loose source routing - fonte manda informações de alguns nodos a passar; –strict source routing - fonte manda informações estritas da rota a ser seguida –processamento em caso de fragmentação opção COPY: copiar ou não copiar campo opções para os fragmentos source route: copiar record route: rotas diversas - copiar só para um

19 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - ARP n Mapeamento de Endereço IP para Endereço de Enlace –esquema de vinculação dinâmica –resolução de endereço >>> Adress Resolution Protocol (ARP) –Procedimento implementado pelo ARP estação tem endereço IP do destinatário na mesma rede e deseja achar o endereço de enlace manda pacote em difusão na rede local perguntando qual a estação da rede que tem aquele endereço IP todas estações escutam somente a estação com o endereço de rede informado responde com seu endereço de enlace originador guarda mapeamento endereço Rede -> endereço enlace em um cache outras estações descartam os pacotes próximos pacotes enviados do originador para o destinatário não serão mais por difusão

20 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - RARP n Mapeamento de Endereço de Enlace para Endereço IP –>>> Reverse Adress Resolution Protocol (RARP) –Usado para determinar endereço IP de estações sem disco durante o boot –Procedimento implementado pelo RARP endereços MAC são únicos e permanentes host envia por difusão na rede local um pedido RARP informando seu endereço MAC e perguntando pelo seu endereço IP um Servidor RARP na rede local responde ao pedido, informando o endereço IP associado ao MAC originador grava seu IP demais estações descartam pacote vários servidores por rede são desejados para maior confiabilidade servidor implementa tabela de mapeamento MAC - > IP para a rede local onde está conectado

21 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - Limitações n Crescimento da rede –10 bilhões de pessoas em 2020 –cada pessoa tendo mais de um computador –assumindo-se 100 computadores por pessoa --> 10e12 computadores –assumindo-se várias interfaces por nodo e vários endereços por interface: existem estimativas de 10e10 a 10e12 endereços por host –margem de segurança -> 10e15 endereços por host –requisitos de aproximadamente 10e9 redes –desejável: 10e12 a 10e15 redes

22 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - IPv6 n Endereçamento IPv4 não será capaz de suportar n Protocolo IPv6 –endereços de 128 bits: 2e120 = 3.4 * 10e38 endereços 665 * 10e21 endereços por m2 da superfície da terra –expectativa de suportar roteamento: 8 * 10e17 a 2*10e33 endereços 8 * 10e17 -> endereços por m2 da superfície da terra

23 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - IPv6

24 Prof. Fernando Luís Dotti - Faculdade de Informática - PUCRS Nível de Rede na Internet - IPv6 n IPv4 vs IPv6 –1995 vs 1975 –IPv6 tem somente o dobro de cabeçalho do IPv4 –somente número de versão continua com mesmo lugar e significado –removidos: tamanho do cabeçalho, tipo de serviço, identificação, flags, deslocamento do fragmento, checksum do cabeçalho –protocol type trocado por next header –ttl representado por hop limit –adicionado: prioridade –todos os campos de tamanho fixo –não há campos opcionais –8 bits para hop-limit = 255 máximo


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