Histórico Introdução. 1969, Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) desenvolve um projeto de pesquisa para criar uma rede experimental de comutação de pacotes – ARPANET – que deveria prover: robustez; confiabilidade; comunicação de dados independente de fornecedores. 1975, Devido ao grande sucesso, a ARPANET deixa uso experimental e passa a ter uso operacional; seu desenvolvimento continua e a família de protocolos TCP/IP começa a ser concebida. 1979, Internet Control and Configuration Board define o projeto de um protocolo para interconexão de redes;

Histórico 1980, TCP/IP torna-se padrão na ARPANET; 1983, TCP/IP adotado como padrão militar e a Defence Communication Agency pede a divisão da ARPANET: Internet = ARPANET + MILNET TCP/IP integrado ao BSD/UNIX e disponibilizado a baixo custo; 1985, Nacional Science Foundation (NSF) promove expansão da Internet para a comunidade científica americana – NSFNET 1986 ... 1992, NSF disponibiliza acesso para comunidade científica fora dos Estados Unidos (chegando inclusive ao Brasil);

Histórico 1993 ... 1998, TCP/IP torna-se padrão ‘de fato’ para interconexão de redes de diferentes tecnologias; rede passa a ser usada para os mais variados fins; 1997 ..., Mundo usa massivamente a Internet, articula-se e implementa-se em alguns países a Internet 2 (inclusive o Brasil com a RNP2); comunicação em alta velocidade (155/622 Mbps, 256, 1024, 2048 Mbps). 1990 - 3.000 redes e 200 mil hosts. 1998 -150.000 redes e 50 milhões de hosts.

Arquitetura TCP/IP Nascida na Internet (final dos anos 70) Nome derivado dos protocolos principais TCP - Transmission Control Protocol IP - Internet Protocol Arquitetura aberta - documentos RFC’s - Request for Comments IEN - Internet Engineering Note STD - Internet Standard

IAB - Internet Active Board

Administração da Internet The internet Society(ISOC) Através de fórums, debates e publicações, procura orientar a pesquisa e utilizaão da internet IAB(The internet Architeture Board Cordena toda a pesquisa e desenvolvimento envolvidos no funcionamento da internet, coordenando duas frentes de trabalho, que são os grupos de pesquisadores voluntáris IETF e IRTF IRTF(The internet research task force) Grupo formado com o objetivo de desenvolver pesquisas a longo prazo referentes ao funcionamento da internet

Administração da Internet IETF( The Internet Engineering Task Force) Grupos de pesquisadores e técnicos responsáveis pelas atividades pela definição e padronização de protocolos utilizados na Internet

Protocolos de Comunicação Computador B Computador A XXX 80 xx Protocolos de Comunicação Conjunto de regras que regem a troca de informações entre computadores

Modelo em camadas Computador B Computador A Protocolo entre aplicações Aplicação 1 Aplicação 2 Protocolo de segurança Segurança Segurança Protocolo de controle de fluxo Controle de fluxo Controle de fluxo Protocolo de controle de conexão Conexão Conexão Meio físico

Protocolos x Serviços Protocolos Serviços Service user Computador A Computador B Camada N Camada N Service user Camada N-1 Camada N-1 Service Provider Serviços Camada 2 Camada 2 Camada 1 Camada 1 Meio físico

Serviços Tipos Orientado a conexão Sem conexão

Exemplo de fluxo de dados Aplicação 1 Aplicação 2 Dados Camada 3 Camada 3 Camada 2 Camada 2 Camada 1 Camada 1 Meio físico

Modelo de Referência ISO-OSI APPLICATION APPLICATION PRESENTATION SESSION TRANSPORT TRANSPORT NETWORK InterNet DATALINK NETWORK INTERFACE PHYSICAL ISO/OSI 1978 TCP/IP 1970

Camada interface de rede Encapsulamento dos dados vindos da camada interrede em quadros aptos a serem transmitidos pela tecnologia subjacente Mapeamento do endereço ip em endereços reconhecidos pela rede física(end MAC) Deve tratar diretamente com uma variedade de sub-redes adjacentes( ethernet, token ring, X.25)

Camada interface de rede O mapeamento via protocolo ARP só é necessário em uma rede do tipo compartilhada como Ethernet, Token-Ring, FDDI, etc.. Em uma rede ponto-a-ponto como, por exemplo, um enlace serial, o protocolo ARP não é necessário, já que há somente um destino possível.

Camada interface de rede

Camada interRede Deve mover os dados entre as camadas de interface de rede e de transporte(equivalente ao nível 3 do modelo OSI) Construida em cima dos serviços da interface-de-rede, os serviços da camada InterNet exibem as consequências clássicas de uma transmissão sem conexão, como a possibilidade de perda, duplicação ou desordem dos datagramas O protocolo IP é o responsável pela entrega das mensagens para as máquinas em qualquer ponto da internet

Camada interRede Características do Protocolo IP A troca de mensagens se faz usando pacotes individuais de dados, chamados datagramas. Os datagramas trafegam pelas redes locais, passando pelos roteadores, de maneira autônoma. Associados á definição de datagramas IP, estão as especificações de endereços IP e de mecanismos de roteamento, ambos necessários para a formação da rede global.

Camada interRede Características do Protocolo IP A versão atual do IP usada na internet é a versão 4.0. Por causa das limitações deste protocolo, uma nova versão(chamada IPv6) está sendo finalizada antes de sua implantação na internet.

Camada interRede Além do IP, a camada InterRede define um protocolo usado para trocar algumas informações simples sobre o controle da comunicação na rede conhecido como ICMP

Camada Transporte A nível de IP, a comunicação é feita entre máquinas. O serviço de transporte, é responsável pelo agrupamento e distribuição de datagramas entre as aplicações comunicando simultaneamente na mesma máquina (comunicação fim-à-fim)

Camada Transporte Há escolha entre duas possibilidades: Um protocolo “leve” ( UDP: user datagram protocol), para as aplicações que preferem a rapidez em detrimento da robustez. O TCP (transpot control protocol) define mecanismos para obter uma comunicação com confirmação e controle de fluxo UDP é bastante usado, inclusive por aplicações que preferem implementar seus próprios mecanismos de controle fim-à-fim

Camada Aplicação A arquitetura TCPIP não inclui um equivalente para as camadas 5(sessão) e 6 (apresentação) do modelo OSI As funções destas camadas, se necessárias, fica a cargo das aplicações os serviços mais conhecidos são: TELNET (network terminal protocol) para terminais remotos FTP (file transfer protocol) para transferência de arquivos SMTP (simple mail transfer protocol) para correio eletrônico

Camada Aplicação DNS (domain name service) associação de nomes de hosts a endereços IP SNMP( simple network management protocol) suporte para gerenciamento de redes HTTP, POP, ETC.

Endereçamento em redes Endereço físico Associado a hardware / tecnologia Ex : Endereço Ethernet (00:80:A0:01:11:01) Endereço lógico Associado ao protocol suite Ex : Endereço IP (200.246.160.4)

Exemplo de Internetworking via TCP/IP LAN ETHERNET 08:00:01:02:03:04 01:20:A0:FF:01:03 08:00:20:A0:C2:0F CPU 20.1.1.1 20.1.1.2 xx 20.1.13 TX LK RX CO 11112345 CYCLOM MP/RT XXX 80 10.0.0.1 Endereço Físico 14112345 10.0.0.2 WAN X25 Endereço Lógico 16112344 10.0.0.4 10.0.0.3 xx 12123421 CYCLOM MP/RT LK TX CO RX XXX 80 CPU 40.1.2.1 40.1.2.2 40.1.2.3 0C:9A:11:01:F8:A4 1C:9B:87:01:00:A4 02:0A:44:0D:00:02 LAN ETHERNET

Topologia Real WAN E F X1 X2 A B G C D LAN TOKEN-RING LAN ETHERNET X25 XXX 80 xx XXX 80 xx CYCLOM MP/RT LK TX RX CO CPU CYCLOM MP/RT LK TX RX CO CPU F X1 X2 A B G C D

TCP/IP - Topologia ao Usuário B XXX 80 xx C D INTERNET TCP/IP A E XXX 80 xx G F

Conectividade - Rede

TCP/IP - Características Independência de plataforma Conectividade a nível de rede Controle de fluxo end-to-end Endereçamento lógico universal

TCP/IP - Modelo e Protocolos FTP HTTP DNS Telnet SMTP APPLICATION SNMP RIP Gopher ... TRANSPORT TCP UDP INTERNET ICMP IP IGMP NETWORK INTERFACE PPP SLIP ARP ETH ATM X.25 Frame Relay ... NETWORK HARDWARE RS232 V35 V21 ETH ATM ISDN PSDN...

TCP/IP - Unidades de Informação Camada Denominação Formato APPLICATION Dados User Data TRANSPORT Segmentos TCP / TH Trans. Data Datagramas UDP INTERNET Datagramas IP IH Internet Data N. INTERFACE Frames NH Network Data NT

Internet TCP/IP - Componentes LAN ETHERNET Redes Físicas LAN TOKEN-RING Host WAN X25 XXX 80 xx XXX 80 xx CYCLOM MP/RT LK TX RX CO CPU CYCLOM MP/RT LK TX RX CO CPU Gateway Gateway Hosts Hosts

TCP/IP - Conectividade Host A Roteador X1 Roteador X2 Host F FTP FTP TCP TCP IP IP IP IP ETH ETH X25 X25 TOK TOK ETHERNET X.25 TOKEN RING

Estrutura de Endereço IP Número de 32 bits 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 31 30 29 ----- ---- 2 1 0 bit Representado em notação decimal pontuada 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 72 133 240 21 72.133.240.21

Endereçamento IP - Tipos Endereço Normal NET ID HOST ID Endereço de Multicasting MULTICASTING ID

Endereçamento IP - Estrutura Os endereços IP são repartidos em 5 classes O endereço identifica um nó na internet de maneira única e não ambígua Os endereços do IPv4 são formados de 4 octetos (32 bits) Estes são divididos em duas partes: netid e hostid A parte de netid é usada para identificar uma rede local na internet A parte de hostid identifica as máquinas dentro de uma rede local

Classes de endereçamento IP BIT 0 1 7 8 31 CLASSE A NETID HOSTID BIT 0 1 2 15 16 31 10 CLASSE B NETID HOSTID BIT 0 1 2 3 23 24 31 110 CLASSE C NETID HOSTID BIT 0 1 2 3 4 31 1110 CLASSE D MULTICASTIND ID BIT 0 1 2 3 4 31 CLASSE E 1111 RESERVED

Espaço de endereçamento IP Classe A 0.1.0.0 – 126.0.0.0 Classe B 128.0.0.0 – 191.255.0.0 Classe C 192.1.0.0 – 223.255.255.0 127.0.0.0 – Loop local 0.0.0.0 – Indica roteador padrão

Divisão endereços IP em sub-redes

Divisão endereços IP em sub-redes

Divisão endereços IP em sub-redes

Divisão endereços IP em sub-redes

Divisão endereços IP em sub-redes

Divisão endereços IP em sub-redes

Exercício 1: Endereçamento IP LAN ETHERNET LAN TOKEN-RING LAN A WAN X25 ? LAN B XXX 80 xx XXX 80 xx CYCLOM MP/RT LK TX RX CO CPU CYCLOM MP/RT LK TX RX CO CPU ? ? ? ? ? ? ? ?