CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I

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1 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Capítulo 10 CAMADA 3 Roteamento e Endereçamento Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

2 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
OBJETIVO Mostrar funções da camada de rede; Discutir endereçamento de rede e melhor seleção de caminhos para o tráfego; Enfatizar dois métodos de endereçamento: simples e hierárquico; Mostrar as três classes utilizadas para endereçamento; Mostrar como identificar uma classe de endereços; Discutir formação de subredes e definição de máscaras. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

3 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
SUMÁRIO A Importância de uma Camada de Rede; Determinação do Caminho; Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP; Classes do Endereço IP; Espaço de Endereço Reservado; Conceitos Básicos de Subrede; Criando uma Subrede. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

4 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Objetivo Justificar necessidade de endereçamento; Introduzir conceito de sistemas autônomos; Discutir segmentação. Estrutura Identificadores; Sistemas de Segmentação e Autônomos; Comunicação Entre Redes Separadas; Dispositivos de Rede da Camada 3. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

5 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Identificadores Camada de rede é responsável pela movimentação dos dados através de um conjunto de redes (internetwork); Esquema de endereçamento da camada de rede é usado pelos dispositivos para determinar o destino dos dados à medida que eles trafegam nas redes; Protocolos que não tenham camada de rede poderão ser usados apenas em pequenas redes internas; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

6 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Identificadores Esses protocolos normalmente usam apenas um nome (end. MAC) para identificar o computador em uma rede; Problema é que, com o crescimento da rede, torna-se mais difícil a organização dos nomes, como, p. ex., evitar que dois computadores usem mesmo nome; Protocolos que suportam camada de rede usam uma técnica de identificação exclusiva para dispositivos; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

7 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Identificadores Sendo assim, como esse identificador se diferencia de um endereço MAC, que também é exclusivo? Endereços MAC usam esquema de endereçamento contínuo que torna difícil localizar dispositivos em outras redes; Endereços da camada de rede usam esquema de endereçamento hierárquico, permitindo que endereços exclusivos atravessem os limites das redes; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

8 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Identificadores Junto com esse esquema de endereçamento, possui método eficiente para encontrar um caminho para dados trafegarem entre as redes; Rede de telefone é um exemplo do uso de endereçamento hierárquico; Sistema telefônico usa código de área que designa área geográfica para a primeira parada das chamadas (salto); Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

9 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Identificadores Três dígitos seguintes representam a troca local (segundo salto); Dígitos finais representam o telefone de destino individual (salto final); Dispositivos de rede precisam de esquema de endereçamento que permita que eles encaminhem pacotes de dados através da internetwork; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

10 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Identificadores Existem vários protocolos de camada de rede com esquemas de endereçamento diferentes que permitem que dispositivos encaminhem dados através de uma internetwork. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

11 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Identificadores Leitura adicional: - RFC O roteamento e a camada de rede - Funções da camada de rede Exercício: Peça aos alunos para criar um sistema de endereçamento hierárquico. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

12 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Sistemas de Segmentação e Autônomos Dois motivos principais para se ter várias redes: crescimento do tamanho e do número de redes; Se uma LAN, MAN ou WAN se expandir, pode ser necessário para controle do tráfego na rede dividí-la em pedaços menores chamados de segmentos de rede; Resultado é que a rede torna-se um grupo de redes, cada uma exigindo um endereço separado; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

13 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Sistemas de Segmentação e Autônomos Existe um grande número de redes isoladas em escritórios, escolas, empresas, negócios e países; Para que redes isoladas se comuniquem entre si pela Internet, são necessários esquemas de endereçamento razoáveis e dispositivos apropriados de internetworking; Caso contrário, fluxo do tráfego na rede se tornaria seriamente prejudicado e nem as redes locais, nem a Internet, funcionariam; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

14 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Sistemas de Segmentação e Autônomos Analogia para compreender necessidade da segmentação de redes é imaginar um sistema rodoviário e o número de veículos que o utilizam; População das áreas em torno das vias principais aumenta  estradas ficam sobrecarregadas com excesso de veículos; Redes crescem  quantidade de tráfego aumenta; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

15 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Sistemas de Segmentação e Autônomos Solução seria aumentar largura de banda, semelhante a aumentar limite de velocidade nas rodovias, ou adicionar pistas a elas; Outra solução seria usar dispositivos que segmentam a rede e controlam fluxo do tráfego, da mesma forma que rodovia usaria sinais de trânsito para controlar tráfego. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

16 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Sistemas de Segmentação e Autônomos Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

17 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Comunicação Entre Redes Separadas Internet: coleção de segmentos de rede ligados para facilitar o compartilhamento das informações; Boa analogia é o sistema rodoviário e as várias pistas amplas, construídas para interconectar muitas regiões geográficas; Redes operam de forma bastante semelhante, com empresas conhecidas como provedores de serviços de Internet (Internet Service Providers) oferecendo serviços que ligam vários segmentos de redes. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

18 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Comunicação Entre Redes Separadas Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

19 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Dispositivos de Rede da Camada 3 Dispositivos de internetworking que operam na camada 3 (rede) do modelo OSI ligam, ou interconectam, segmentos de rede ou redes inteiras; Esses dispositivos são chamados de roteadores; Eles passam pacotes de dados entre as redes baseados nas informações do protocolo de rede ou da camada 3; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

20 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Dispositivos de Rede da Camada 3 Roteadores: tomam decisões lógicas relativas ao melhor caminho para entrega dos dados em uma rede; direcionam pacotes para porta de saída e segmento apropriados; Roteadores pegam pacotes dos dispositivos da LAN (p. ex., estações de trabalho) e, baseados nas informações da camada 3, os encaminham através da rede; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

21 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Dispositivos de Rede da Camada 3 Roteamento, algumas vezes, é chamado de switching da camada 3. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

22 10.1 - A Importância de uma Camada de Rede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I A Importância de uma Camada de Rede Dispositivos de Rede da Camada 3 Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

23 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Objetivo Discutir os conceitos de encaminhamento; Discutir formas de endereçamento. Estrutura Determinação do Caminho; Endereçamento da Camada de Rede; Camada 3 e Mobilidade do Computador; Comparando o Endereçamento Simples e Hierárquico. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

24 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Determinação do Caminho Determinação do caminho ocorre na camada 3 e permite que roteador avalie caminhos disponíveis para um destino e estabeleça forma de lidar com pacote; Serviços de roteamento usarão informações da topologia da rede quando estiverem avaliando caminhos da rede; Determinação do caminho: processo que roteador usa para escolher o próximo salto no caminho para que pacote trafegue em direção ao seu destino; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

25 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Determinação do Caminho Processo é também chamado de rotear o pacote; Determinação do caminho para um pacote pode ser comparada a uma pessoa dirigindo um carro de um lado a outro de uma cidade: Motorista tem mapa que mostra as ruas por onde precisa seguir para chegar ao seu destino; Caminho de um cruzamento a outro é um salto; De forma semelhante, roteador usa mapa que mostra caminhos disponíveis para um destino. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

26 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Determinação do Caminho Roteadores também podem tomar decisões baseados na densidade do tráfego e na velocidade do link (largura de banda); Da mesma forma, um motorista pode optar por um caminho mais rápido (uma estrada) ou usar uma rua com menos movimento. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

27 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Determinação do Caminho Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

28 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Determinação do Caminho Exercício Explore a capacidade de abstração sugerindo que alunos desenvolvam uma estratégia de encaminhamento para uma malha viária; Solicite que explorem o engarrafamento, a obra na rua, o carnaval etc; Peça que exemplifiquem como um automóvel parte de um ponto A para um ponto B. Leitura adicional Routers Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

29 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Endereçamento da Camada de Rede Endereço de rede ajuda o roteador a identificar um caminho dentro da nuvem da rede; Roteador usa o endereço de rede para identificar a rede de destino de um pacote dentro de uma internetwork; Para alguns protocolos da camada de rede, um administrador de rede atribui endereços de rede de acordo com plano predeterminado de endereçamento da internetwork; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

30 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Endereçamento da Camada de Rede Para outros protocolos da camada de rede, atribuição dos endereços é parcialmente, ou completamente, dinâmica/automática; Além do endereço de rede, protocolos de rede usam algum tipo de endereço de host ou nó; Endereçamento ocorre na camada de rede; Analogias anteriores de um endereço de rede incluem as primeiras partes (código de área e primeiros três dígitos) de um número de telefone; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

31 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Endereçamento da Camada de Rede Dígitos restantes (quatro últimos) de um número telefônico, dizem ao equipamento da companhia telefônica que telefone específico ligar; Eles são como a parte do host de um endereço, que diz ao roteador para que dispositivo específico ele deve entregar o pacote; Sem endereçamento da camada de rede, roteamento não pode acontecer; Roteadores exigem endereços de rede para assegurar entrega adequada dos pacotes; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

32 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Endereçamento da Camada de Rede Sem uma estrutura de endereçamento hierárquico, pacotes não seriam capazes de trafegar através de uma internetwork; Da mesma forma, sem uma estrutura hierárquica para números de telefone, endereços postais ou sistemas de transportes, não haveria entrega sem problemas; Leitura adicional: Routers Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

33 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Endereçamento da Camada de Rede Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

34 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Camada 3 e Mobilidade do Computador Endereço MAC pode ser comparado ao seu nome e o endereço de rede ao seu endereço postal; P. ex., se você tivesse que se mudar para outra cidade, seu nome permaneceria inalterado, mas seu endereço postal iria indicar sua nova localização; Dispositivos de rede (roteadores, além dos computadores individuais) têm um endereço MAC e um endereço de protocolo (camada de rede); Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

35 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Camada 3 e Mobilidade do Computador Quando um computador é movido fisicamente para uma rede diferente, ele mantém o mesmo endereço MAC, mas deve ser atribuído a ele um novo endereço de rede; Leitura adicional Routers Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

36 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Comparando o Endereçamento Simples e o Hierárquico Função da camada de rede é encontrar o melhor caminho através da rede; Para isso, ela usa dois métodos de endereçamento: contínuo e hierárquico; Esquema de endereçamento contínuo atribui a um dispositivo próximo endereço disponível; Estrutura do esquema de endereçamento não é considerada; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

37 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Comparando o Endereçamento Simples e o Hierárquico Exemplo de esquema de endereçamento contínuo seria um sistema de numeração de identificação militar ou um sistema de numeração de identificação de nascimento; Endereços MAC funcionam da mesma maneira; É dado um bloco de endereços a um fornecedor: primeira parte de cada endereço é para o código do fornecedor; restante do endereço MAC é um número atribuído seqüencialmente; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

38 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Comparando o Endereçamento Simples e o Hierárquico Exemplo de esquema de endereçamento hierárquico: sistema postal, onde endereço é determinado pela localização do prédio; Esquema de endereçamento usado neste curso é o endereçamento Internet Protocol (IP), que têm uma estrutura específica e não é atribuído aleatoriamente; Leitura adicional: Routers Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

39 10.2 - Determinação do Caminho
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Determinação do Caminho Comparando o Endereçamento Simples e o Hierárquico Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

40 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Objetivo Mostrar datagrama IP; Discutir campos do cabeçalho IP. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

41 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Estrutura Datagramas da Camada de Rede; Campos da Camada de Rede; Campos de Origem e Destino do Cabeçalho IP; O Endereço IP Como um Número Binário de bits; Campos dos Componentes de Endereço IP. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

42 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Datagramas da Camada de Rede Internet Protocol (IP) é a implementação mais popular de um esquema de endereçamento de rede hierárquico; IP é o protocolo de rede usado pela Internet; À medida que informações fluem pelas camadas do modelo OSI, dados são encapsulados em cada camada; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

43 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Datagramas da Camada de Rede Na camada de rede, dados são encapsulados dentro de pacotes (também conhecidos como datagramas); IP determina forma do cabeçalho IP do pacote (que inclui endereçamento e outras informações de controle); Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

44 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Datagramas da Camada de Rede Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

45 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Datagramas da Camada de Rede Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

46 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Datagramas da Camada de Rede Leitura adicional Principios Básicos de Endereçamento IP Protocolos da Internet (TCP/IP) Instruções sobre sub-rede do Endereço IP Arquitetura do Endereçamento IP Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

47 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Campos da Camada de Rede Pacote/datagrama da camada 3 torna-se dados da camada 2, que são encapsulados em quadros; Analogamente, pacote IP consiste de dados de camadas superiores e um cabeçalho IP composto de: versão - versão de IP usada atualmente (4 bits); tamanho do cabeçalho IP (HLEN) - tamanho do cabeçalho do datagrama em palavras de 32 bits (4 bits); tipo de serviço - nível de importância que foi atribuído por um determinado protocolo de camada superior (8 bits); tamanho total - tamanho total do pacote IP, incluindo dados e cabeçalho, em bytes (16 bits); Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

48 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Campos da Camada de Rede Analogamente, pacote IP consiste em dados de camadas superiores mais um cabeçalho IP, que consiste em: identificação - número inteiro que identifica o datagrama atual (16 bits); flags - campo de 3 bits onde dois bits de ordem inferior controlam fragmentação: um bit especifica se pacote pode ser fragmentado e o segundo se pacote é o último fragmento de uma série de pacotes fragmentados (3 bits); deslocamento de fragmento - usado para ajudar a juntar fragmentos de datagramas (16 bits); Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

49 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Campos da Camada de Rede Analogamente, pacote IP consiste em dados de camadas superiores mais um cabeçalho IP, que consiste em: time-to-live - contador que diminui gradualmente, por decrementos, até zero (descarte do datagrama), evitando que pacotes permaneçam infinitamente na rede (8 bits); protocolo - protocolo de camada superior que receberá os pacotes de entrada depois que processamento do IP tiver sido concluído (8 bits); checksum do cabeçalho - assegura integridade do cabeçalho IP (16 bits); Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

50 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Campos da Camada de Rede Analogamente, pacote IP consiste em dados de camadas superiores mais um cabeçalho IP, que consiste em: endereço de origem - nó de envio (32 bits); endereço de destino - nó de recebimento (32 bits); opções - IP suporta várias opções, como segurança (tamanho variável); dados - informações de camada superior (tamanho variável, máximo de 64 Kb); enchimento - zeros adicionais são colocados nesse campo para assegurar que cabeçalho IP seja sempre um múltiplo de 32 bits. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

51 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Campos da Camada de Rede Leitura adicional Arquitetura do Endereçamento IP Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

52 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Campos da Camada de Rede Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

53 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Campos de Origem e Destino do Cabeçalho IP Endereço IP contém informações necessárias para rotear um pacote através da rede; Todos os campos de endereços de origem e destino contêm um endereço de 32 bits: Campo do endereço de origem contém o endereço IP do dispositivo que envia o pacote; Campo de destino contém o endereço IP do dispositivo que recebe o pacote; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

54 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Campos de Origem e Destino do Cabeçalho IP Leitura adicional Arquitetura do Endereçamento IP Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

55 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP O Endereço IP Como um Número Binário de 32 bits Endereço IP é representado por um número binário de 32 bits; Cada dígito binário pode ser apenas 0 ou 1; Valor decimal correspondente a cada bit dobra conforme se move para a esquerda no número binário; Portanto, valor decimal do 2º bit da direita é 0 ou 2. Terceiro bit é 0 ou 4, quarto bit é 0 ou 8, etc ... Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

56 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP O Endereço IP Como um Número Binário de 32 bits Endereços IP são expressos como números decimais com pontos: divide-se os 32 bits do endereço em quatro octetos (octeto é um grupo de 8 bits); Valor decimal máximo de cada octeto é 255 (maior número binário de 8 bits é , e esses bits, da direita para esquerda, têm valores decimais 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 e 128, totalizando 255); Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

57 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP O Endereço IP Como um Número Binário de 32 bits Exercício: Identifique com os alunos alguns endereços IP; Leitura adicional Introdução aos protocolos da Internet Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

58 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Campos dos Componentes de Endereço IP Número de rede de um endereço IP identifica a rede à qual um dispositivo está conectado; Parte do host de um endereço IP identifica um dispositivo específico na rede; Como endereços IP consistem em quatro octetos separados por pontos, um, dois ou três desses octetos podem ser usados para identificar o número de rede; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

59 10.3 - Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Endereço IP Dentro do Cabeçalho IP Campos dos Componentes de Endereço IP De forma semelhante, até três desses octetos podem ser usados para identificar a parte do host de um endereço IP; Leitura adicional Introdução aos protocolos da Internet Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

60 10.4 - Classes do Endereço IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Classes do Endereço IP Objetivo Mostrar as classes de endereçamento IP; Exercitar a identificação das classes. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

61 10.4 - Classes do Endereço IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Classes do Endereço IP Estrutura Classes do Endereço IP; Endereços IP Como Números Decimais; Revisão da Conversão de Binários e Decimais; Convertendo Endereços IP Decimais em Equivalentes Binários; Convertendo Endereços IP Binários em Equivalentes Decimais. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

62 10.4 - Classes do Endereço IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Classes do Endereço IP Classes do Endereço IP Três classes de endereços IP que uma organização pode receber do American Registry for Internet Numbers (ARIN) (ou do ISP da organização): Classe A; Classe B; Classe C. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

63 10.4 - Classes do Endereço IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Classes do Endereço IP Classes do Endereço IP ARIN reserva: endereços de classe A para governos por todo o mundo (embora algumas grandes empresas, como, p. ex., a Hewlett Packard, tenham recebido um no passado); de classe B para empresas de médio porte; todos os outros requerentes são atribuídos endereços de classe C; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

64 10.4 - Classes do Endereço IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Classes do Endereço IP Classes do Endereço IP Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

65 10.4 - Classes do Endereço IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Classes do Endereço IP Endereços IP Como Números Decimais Endereços IP identificam um dispositivo em uma rede e à qual rede ele está ligado; Para serem lembrados facilmente, endereços IP são geralmente escritos na notação decimal com ponto (4 números decimais separados por pontos); P. ex., lembre-se de que um número decimal é um número de base 10, o tipo de número que usamos diariamente. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

66 10.4 - Classes do Endereço IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Classes do Endereço IP Endereços IP Como Números Decimais Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

67 10.4 - Classes do Endereço IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Classes do Endereço IP Revisão da Conversão de Binários e Decimais Cada lugar em um octeto representa uma potência de 2 diferente; Como no sistema de números na base 10, as potências aumentam da direita para esquerda; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

68 10.4 - Classes do Endereço IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Classes do Endereço IP Revisão da Conversão de Binários e Decimais Exemplo: (Trabalhe da direita para a esquerda): x 20 = 0 0 x 21 = 0 0 x 22 = 0 0 x 23 = 0 1º x 24 = 16 0 x 25 = 0 0 x 26 = 0 1 x 27 =  Total: 144 Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

69 10.4 - Classes do Endereço IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Classes do Endereço IP Convertendo Endereços IP decimais em Equivalentes Binários Para converter endereços IP decimais em números binários, deve-se saber os valores decimais de cada um dos 8 bits em cada octeto; Começando pelo bit que está no lado esquerdo do octeto, os valores começam em 128 e são reduzidos à metade cada vez que se move 1 bit para a direita, continuando até um valor igual a 1 no lado direito do octeto; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

70 10.4 - Classes do Endereço IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Classes do Endereço IP Convertendo Endereços IP decimais em Equivalentes Binários Exemplo: Faça a conversão do primeiro octeto de para o formato binário. = 192 = Exercício: Faça a conversão dos octetos restantes (57, 30, 224) do endereço IP em formato binário. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

71 10.4 - Classes do Endereço IP
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Classes do Endereço IP Convertendo Endereços IP Binários em Equivalentes Decimais Para converter endereços IP binários em decimais, use o procedimento inverso ao usado para converter números decimais em números binários; Exemplo: Converter o primeiro octeto do endereço IP binário em um número decimal com pontos. = = 170 Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

72 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado Objetivo Mostrar ao aluno os endereços reservados de uma rede; Enfatizar importância do endereço de rede e de broadcast. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

73 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado Estrutura As Finalidades das IDs de Rede e dos Endereços de Broadcast; ID da Rede; Analogia da ID da Rede; Analogia do Endereço de Broadcast; Hosts para as Classes dos Endereços IP. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

74 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado As finalidades das IDs de Rede e dos Endereços de Broadcast Se seu computador quisesse se comunicar com todos os dispositivos em uma rede, seria muito pouco prático escrever os endereços IP de todos os dispositivos; Pode-se tentar usar dois endereços ligados por um hífen, indicando que está se referindo a todos os dispositivos dentro de um intervalo de números, mas isso também seria pouco prático; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

75 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado As finalidades das IDs de Rede e dos Endereços de Broadcast Existe, entretanto, um método mais rápido; Endereço IP que termine com 0s binários em todos os bits de host é reservado para o endereço de rede (algumas vezes chamado de endereço de cabo); Assim, em um exemplo de rede de classe A, é o endereço IP da rede que contém o host ; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

76 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado As finalidades das IDs de Rede e dos Endereços de Broadcast Roteador usa um endereço IP de uma rede ao encaminhar dados na Internet; Em um exemplo de rede classe B, endereço IP é o endereço de uma rede: Octetos correspondentes ao endereço de rede (dois primeiros) tiveram números decimais atribuídos a eles; Dois últimos octetos contêm 0s, porque esses 16 bits são números de host, e são usados para dispositivos conectados à rede; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

77 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado As finalidades das IDs de Rede e dos Endereços de Broadcast Endereço IP do exemplo ( ) é reservado para o endereço da rede; Ele nunca vai ser usado como um endereço para qualquer dispositivo que esteja ligado à rede; Caso se queira enviar dados a todos os dispositivos em uma rede, é preciso usar o endereço de broadcast; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

78 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado As finalidades das IDs de Rede e dos Endereços de Broadcast Broadcast acontece quando uma origem envia dados a todos os dispositivos em uma rede; Para assegurar que todos os dispositivos na rede vão perceber esse broadcast, origem deve usar um endereço IP de destino que todos eles possam reconhecer e recolher; Endereços IP de broadcast terminam com 1s binários na parte do host do endereço (campo do host); Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

79 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado As finalidades das IDs de Rede e dos Endereços de Broadcast Para a rede , broadcast seria o endereço (já que 255 é o valor decimal de um octeto que contém ); Leitura adicional Instruções sobre subrede do endereço IP Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

80 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado As finalidades das IDs de Rede e dos Endereços de Broadcast Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

81 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado As Finalidades das IDs de Rede e dos Endereços de Broadcast Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

82 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado ID da Rede Importante entender a importância da parte da rede de um endereço IP: a ID da rede; Hosts de uma rede podem apenas se comunicar diretamente com os dispositivos que tenham a mesma ID de rede; Eles podem compartilhar o mesmo segmento físico mas, se tiverem números de rede diferentes, geralmente, não poderão se comunicar entre si, a menos que haja outro dispositivo que faça a conexão entre as redes. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

83 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado ID da Rede Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

84 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado Analogia da ID da Rede Códigos postais e as IDs das redes são muito parecidos na forma como funcionam; Códigos postais permitem que sistema postal envie sua correspondência para a agência de correios local e para a área onde você mora; A partir daí, nome da rua encaminha o portador para destino adequado; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

85 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado – Analogia do Endereço de Broadcast ID de rede permite que roteador coloque um pacote no segmento de rede apropriado, enquanto a ID de host o auxilia a encaminhar o quadro da camada 2 (encapsulando o pacote) ao host específico na rede; Endereço de broadcast é um endereço composto totalmente por 1s no campo do host; Quando enviar um pacote de broadcast por uma rede, todos os dispositivos da rede perceberão; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

86 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado – Analogia do Endereço de Broadcast P. ex., em uma rede com ID , um broadcast que chegasse a todos os hosts teria endereço ; Endereço de broadcast é muito parecido com uma mala direta; Código postal encaminha correspondência para área adequada, e o endereço de broadcast do "residente atual" a encaminha, depois, para todos os endereços; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

87 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado – Analogia do Endereço de Broadcast Endereço IP de broadcast usa o mesmo conceito; Número de rede designa o segmento, e o resto do endereço comunica a todos os hosts IP na rede que essa é uma mensagem de broadcast e que dispositivo deve dar atenção à ela; Todos os dispositivos em uma rede reconhecem seu próprio endereço IP de host, assim como o seu endereço de broadcast. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

88 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado Hosts para as Classes dos Endereços IP Cada classe de rede permite um número fixo de hosts; Em uma rede classe A, o primeiro octeto é atribuído, restando os três últimos octetos (24 bits) para serem atribuídos aos hosts; Portanto número máximo de hosts é 224 (menos 2 endereços reservados para rede e broadcast), ou seja, hosts; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

89 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado Hosts para as Classes dos Endereços IP Em uma rede classe B, primeiros dois octetos são atribuídos, restando os dois últimos octetos (16 bits) para serem atribuídos aos hosts; Portanto número máximo de hosts é 216 (menos 2), ou seja, hosts; Em uma rede classe C, primeiros três octetos são atribuídos, restando o último octeto (8 bits) para ser atribuído aos hosts; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

90 10.5 - Espaço de Endereço Reservado
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Espaço de Endereço Reservado Hosts para as Classes dos Endereços IP Portanto número máximo de hosts é 28 (menos 2), ou seja, 254 hosts; Primeiro endereço em cada rede é reservado para o endereço de rede real (ou número de rede), e o endereço final em cada rede é reservado para broadcasts. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

91 10.6 - Conceitos Básicos de Subrede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Conceitos Básicos de Subrede Objetivo Mostrar problemas com o endereçamento IP clássico; Mostrar motivação para criação de subredes. Estrutura Endereçamento IP Clássico; Subrede; A Finalidade de se Criar Subredes; Máscara de Subrede; Operações Booleanas: AND, OR e NOT; Executando a Função AND. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

92 10.6 - Conceitos Básicos de Subrede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Conceitos Básicos de Subrede Endereçamento IP Clássico Administradores de rede às vezes precisam dividir especialmente, grandes redes em redes menores (subredes), para fornecer flexibilidade ao endereçamento; Endereços de subrede são atribuídos localmente, normalmente pelo administrador da rede, de forma semelhante à parte do número do host dos endereços de classe A, B ou C; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

93 10.6 - Conceitos Básicos de Subrede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Conceitos Básicos de Subrede Endereçamento IP Clássico Além disso, como os outros endereços IP , todos os endereços de subrede são exclusivos; Leitura adicional O que é uma máscara de rede? Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

94 10.6 - Conceitos Básicos de Subrede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Conceitos Básicos de Subrede Subrede Endereços de subrede incluem a parte da rede de classe A, B ou C, mais um campo de subrede e um campo de host; Campo da subrede e do host são criados a partir da parte original do host para toda a rede; Habilidade de decidir como dividir a parte original do host em novas subredes e campos de host permite que haja flexibilidade no endereçamento para o administrador da rede; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

95 10.6 - Conceitos Básicos de Subrede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Conceitos Básicos de Subrede Subrede Para criar um endereço de subrede, administrador de rede toma emprestados bits do campo original do host e os designa como o campo da subrede; Número mínimo de bits que podem ser emprestados é 2; Se tomar emprestado apenas 1 bit para criar uma subrede, tem-se apenas um número de rede (a rede .0) e o número de broadcast (a rede .1); Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

96 10.6 - Conceitos Básicos de Subrede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Conceitos Básicos de Subrede Subrede Máximo de bits que podem ser emprestados é qualquer número de bits que deixe pelo menos 2 bits para o número do host; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

97 10.6 - Conceitos Básicos de Subrede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Conceitos Básicos de Subrede Subrede Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

98 10.6 - Conceitos Básicos de Subrede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Conceitos Básicos de Subrede Subrede Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

99 10.6 - Conceitos Básicos de Subrede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Conceitos Básicos de Subrede – A Finalidade de se Criar uma Subredes Principal motivo para se usar subredes é reduzir o tamanho de um domínio de broadcast; Broadcasts são enviados a todos os hosts em uma rede ou subrede; Quando tráfego de broadcast começar a ocupar demais a largura de banda disponível, administradores de rede poderão optar por reduzir o tamanho do domínio de broadcast. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

100 10.6 - Conceitos Básicos de Subrede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Conceitos Básicos de Subrede Máscara de Subrede Máscara de subrede (termo formal: prefixo de rede estendida), informa aos dispositivos da rede que parte de um endereço é o campo da rede e que parte é o campo do host; Máscara de subrede tem o tamanho de 32 bits e tem 4 octetos, da mesma forma que um endereço IP; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

101 10.6 - Conceitos Básicos de Subrede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Conceitos Básicos de Subrede Máscara de Subrede Para determinar a máscara de subrede do endereço IP de uma subrede específica, siga estas etapas: Expresse o endereço IP da subrede na forma binária; Substitua parte da rede e da subrede do endereço composto somente por 1s; Substitua parte do host do endereço somente por 0s; Converta a expressão binária novamente na notação decimal com ponto. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

102 10.6 - Conceitos Básicos de Subrede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Conceitos Básicos de Subrede Máscara de Subrede Obs.: Máscara de Subrede inclui o número de rede de classe A, B ou C, e o campo de subrede que está sendo usado para estender informações de roteamento (que, caso contrário, é apenas o número de rede). Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

103 10.6 - Conceitos Básicos de Subrede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Conceitos Básicos de Subrede Operações Booleanas: AND, OR e NOT Termo "operações", em matemática, refere-se às regras que determinam como um número se combina com outros números; Operações de números decimais incluem soma, subtração, multiplicação e divisão; Existem operações relacionadas, porém diferentes, para se trabalhar com os números binários; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

104 10.6 - Conceitos Básicos de Subrede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Conceitos Básicos de Subrede Operações Booleanas: AND, OR e NOT Operações booleanas básicas são AND, OR e NOT: AND é como a multiplicação; OR é como a adição; NOT altera 1 para 0 e 0 para 1. Leitura adicional Como as funções booleanas lógicas funcionam Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

105 10.6 - Conceitos Básicos de Subrede
CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I Conceitos Básicos de Subrede Executando a Função AND Menor endereço numerado em uma rede IP é o endereço de rede (o número de rede mais 0 em todo o campo do host); Isso também se aplica a uma subrede: o menor endereço numerado é o endereço de subrede; Laboratório : Máscara de subrede 1. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

106 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Objetivo Exercitar criação de máscara de subredes; Identificar número de hosts e de redes por submáscara; Mostrar os endereços privativos. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

107 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Estrutura Intervalo de Bits Necessários à Criação de Subredes; Determinando o Tamanho da Máscara de Subrede; Computando a Máscara de Subrede e o Endereço IP; Computando Hosts por Subrede; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

108 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Estrutura A Operação Booleana AND; Configuração IP em um Diagrama de Rede; Esquemas de Host/Subrede; Endereços Privativos. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

109 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Intervalos de Bits Necessários à Criação de Subredes Para se criar subredes, deve-se estender a parte do roteamento dos endereços; Internet conhece a rede como um todo, identificada pelo endereço de classe A, B ou C, que define 8, 16 ou 24 bits de roteamento (o número da rede); Campo da subrede se transforma em bits de roteamento adicionais, para que roteadores reconheçam dentro da organização (rede) diferentes localizações, ou subredes; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

110 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Intervalos de Bits Necessários à Criação de Subredes Questão: No endereço , quais são os bits de roteamento? Resposta: É o número da rede de classe B de 16 bits; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

111 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Intervalos de Bits Necessários à Criação de Subredes Questão: Para que são usados os outros dois octetos (16 bits) do endereço ? Resposta: Em termos de Internet, é apenas um campo de host de 16 bits, pois isto é um endereço classe B  número de rede de 16 bits e número de host de 16 bits; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

112 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Intervalos de Bits Necessários à Criação de Subredes Questão: Que parte do endereço é o campo de subrede? Resposta: Quando decidir criar subredes, deve-se dividir o campo original do host (16 bits, no caso da classe B) em duas partes: campo da subrede e do host; Algumas vezes, isso é conhecido como "tomar emprestados" alguns dos bits originais do host para criar o campo da subrede; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

113 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Intervalos de Bits Necessários à Criação de Subredes Outras redes na Internet não levam isso em conta, olhando para o endereço da mesma forma; O que elas vêem realmente é o número de rede de classe A, B ou C, e enviam o pacote ao seu destino; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

114 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Intervalos de Bits Necessários à Criação de Subredes Número mínimo de bits que podem ser tomados emprestados é 2, independentemente de estar trabalhando em uma rede de classe A, B ou C: devem restar pelo menos 2 bits para os números de host; máximo varia de acordo com a classe de endereço. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

115 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Intervalos de Bits Necessários à Criação de Subredes Endereço Tamanho do campo Número máximo Classe de host padrão de bits de subrede A B C Campo da subrede está sempre imediatamente após o número da rede; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

116 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Intervalos de Bits Necessários à Criação de Subredes Bits emprestados devem ser os primeiros n bits do campo de host padrão, onde n é o tamanho desejado para o novo campo da subrede; Máscara de subrede é a ferramenta usada pelo roteador para determinar quais bits são os bits de roteamento e quais são os do host; Leitura adicional: O que é uma máscara de rede? Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

117 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Determinando o Tamanho da Máscara de Subrede Máscaras de subrede usam o mesmo formato dos endereços IP; Têm tamanho de 32 bits e são divididas em quatro octetos, escritos no formato decimal com ponto; Máscaras de subrede contêm: 1s nas posições dos bits da rede (de acordo com classe do endereço) e nas posições de bits de subrede; 0s nas posições restantes, relativo a parte do host de um endereço. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

118 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Determinando o Tamanho da Máscara de Subrede Padrão: se nenhum bit tiver sido tomado emprestado, máscara de subrede para uma rede classe B será ; é o equivalente decimal com ponto de 1s nos 16 bits correspondentes ao número de rede classe B; Se 8 bits forem tomados emprestados para campo da subrede, máscara de subrede deverá incluir 8 bits 1 adicionais, e será ; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

119 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Determinando o Tamanho da Máscara de Subrede Se máscara de subrede estiver relacionada ao endereço classe B , roteador saberá rotear pacote para a subrede ao invés da rede ; Outro exemplo é o endereço classe C , com máscara de subrede : Com o valor de 224 no octeto final ( em binário), a parte da rede de classe C de 24 bits foi estendida em 3 bits, para fazer o total de 27 bits; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

120 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Determinando o Tamanho da Máscara de Subrede 131 no último octeto mostra o terceiro endereço de host que pode ser usado na subrede ; Roteadores na Internet (que não conhecem a máscara de subrede) se preocuparão apenas em rotear a rede de classe C ; Roteadores na rede, conhecendo a máscara de subrede, procurarão por 27 bits para tomar decisão de roteamento; Leitura adicional: O que é uma máscara de rede? Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

121 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Computando a Máscara de Subrede e o Endereço IP Ao se tomar emprestados bits do campo do host, observe número de subredes adicionais criadas a cada vez que se pega emprestado mais um bit; Não se pode tomar emprestado apenas 1 bit, mínimo é de 2 bits; Empréstimo de 2 bits cria quatro subredes possíveis (22 ) (lembre-se que sempre existem duas subredes reservadas/não utilizáveis); Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

122 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Computando a Máscara de Subrede e o Endereço IP Cada vez que se toma emprestado mais um bit do campo do host, número de subredes criadas aumenta em uma potência de 2; Oito subredes possíveis criadas tomando-se 3 bits emprestados é igual a 2 3 (2 x 2 x 2); Dezesseis subredes possíveis criadas tomando-se emprestados 4 bits é igual a 2 4 (2 x 2 x 2 x 2); Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

123 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Computando a Máscara de Subrede e o Endereço IP Questão: Quantos bits são tomados emprestados (qual é o tamanho do campo da subrede) para uma rede classe B usando-se uma máscara de subrede ? Resposta: Dois primeiros octetos da máscara ( ) correspondem aos 16 bits do número de rede de uma classe B; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

124 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Computando a Máscara de Subrede e o Endereço IP Lembre-se que campo da subrede é representado por todos os bits "1" adicionais além deles; Número decimal 240 é o binário , note que estão sendo usados 4 bits para o campo da subrede; Questão: Quantas subredes possíveis existem com um campo de subrede de 4 bits? Resposta: Descubra o menor número de 4 bits (0000) e em seguida, o maior número de 4 bits ( = 15); Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

125 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Computando a Máscara de Subrede e o Endereço IP Portanto, subredes possíveis são de 0 a 15, ou dezesseis subredes; Entretanto, sabe-se que não pode usar subrede 0 (é parte do endereço da rede) nem subrede 15 (1111) (endereço de broadcast); Esse campo de subrede de 4 bits permite quatorze subredes que podem ser usadas (1-14); Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

126 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Computando a Máscara de Subrede e o Endereço IP Leitura adicional: O que é uma máscara de rede? Exercício: Fazer os exercícios da página. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

127 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Computando Hosts por Subrede Sempre que se toma emprestado 1 bit de um campo do host, resta 1 bit a menos no campo que pode ser usado para os números de host; Especificamente, cada vez que se toma emprestado outro bit no campo do host, número de endereços do host que se pode atribuir é diminuído de uma potência de 2 (reduzido à metade); Para entender como isso funciona, use um endereço de rede classe C como exemplo; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

128 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Computando Hosts por Subrede Se não existir nenhuma máscara de subrede, todos os 8 bits no último octeto são usados para campo do host; Portanto, haverá 256 (28 ) endereços possíveis disponíveis para serem atribuídos aos hosts (254 endereços que podem ser usados, e dois que não podem); Agora, imagine que essa rede classe C está dividida em subredes; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

129 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Computando Hosts por Subrede Se tomar emprestados 2 bits do campo de host padrão de 8 bits, campo do host diminuirá para 6 bits no tamanho; Se escrevermos todas as combinações possíveis de 0s e 1s que podem ocorrer nos 6 bits restantes, vemos que número total de hosts possíveis, a serem atribuídos a cada subrede, seria reduzido a 64 (26); Número de hosts que podem ser usados seriam reduzidos a 62; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

130 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Computando Hosts por Subrede Nessa mesma rede, se tomar emprestados 3 bits, tamanho do campo do host será reduzido a 5 bits e número total de hosts a serem atribuídos às subredes será reduzido a 32 (25 ); Número de hosts que podem ser usados serão reduzidos a 30; Número de endereços de host que podem ser atribuídos a uma subrede está relacionado ao número de subredes criadas; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

131 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Computando Hosts por Subrede Em uma classe C, se aplicarmos uma máscara de subrede , 3 bits teriam sido tomados emprestados do campo do host e 8 subredes seriam criadas, cada uma tendo 32 endereços de host; Exercício: Divida o último octeto em duas partes: um campo de subrede e um campo de host; Se houver 32 endereços de host possíveis que possam ser atribuídos a cada subrede, então seus endereços IP estarão dentro da faixa de números. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

132 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Computando Hosts por Subrede Em uma rede classe C com máscara de subrede , a que subrede o host pertenceria? (dica: 97 = binário ) - subrede 0? - subrede 1? subrede 2? - subrede 3? - subrede 4? nenhuma delas? Leitura adicional: O que é uma máscara de rede? Exercício: Fazer os exercícios da página. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

133 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede A Operação Booleana AND Como já sabemos, menor endereço numerado em uma rede IP é o endereço de rede (número de rede mais 0 em todo o campo do host); Isso também se aplica a uma subrede; endereço de numeração mais baixa é o endereço da subrede; Leitura adicional: Como as funções booleanas lógicas funcionam Laboratório : Máscara de subrede. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

134 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Configuração IP em um Diagrama de Rede Quando se configurar roteadores, deve-se conectar todas as interfaces a um segmento de rede diferente; Cada um desses segmentos será uma subrede independente; Deve-se selecionar um endereço de cada subrede diferente para atribuir à interface do roteador que se conecta à essa subrede; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

135 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Configuração IP em um Diagrama de Rede Cada segmento de uma rede (cabo e conexões reais) deve ter números de rede/subredes diferentes; Exercício: Convide os alunos a atribuir endereços IP à topologia do ensino; Discuta os tipos de problemas do endereçamento IP; Leitura adicional: Introdução aos protocolos da Internet Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

136 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Esquemas de Hosts/Subrede Uma das decisões que se deve tomar, ao criar subredes, é determinar número ideal de subredes e de hosts; Número de subredes necessárias por sua vez determina número de hosts disponíveis; P. ex., se tomar emprestados 3 bits com uma rede classe C, apenas 5 bits sobrarão para os hosts; Aprendemos que não se pode usar a primeira e a última subrede; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

137 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Esquemas de Hosts/Subrede Também não se pode usar o primeiro e o último endereço dentro das subredes: um é o endereço de broadcast da subrede e o outro é parte do endereço da rede; Ao criar subredes, perde-se uma quantidade razoável de endereços prováveis; Por essa razão, administradores de rede devem prestar bastante atenção à porcentagem de endereços que eles perdem ao criarem subredes; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

138 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Esquemas de Hosts/Subrede Exemplo: Se tomar emprestados 2 bits, serão criadas 4 subredes, cada uma com 64 hosts; Apenas duas podem ser usadas e apenas 62 hosts podem ser usados por subrede, restando 124 hosts que podem ser usados dos 254 que poderiam ser usados antes de se optar por usar subredes; Isso significa que se está perdendo 51% dos seus endereços; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

139 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Esquemas de Hosts/Subrede Imagine, desta vez, que se tomou emprestados 3 bits; Temos 8 subredes, das quais apenas 6 podem ser usadas, com 30 hosts que podem ser usados por subrede; Isso lhe dá um total de 180 hosts que podem ser usados, de 254, mas agora você está perdendo apenas 29% dos seus endereços; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

140 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Esquemas de Hosts/Subrede Ao criar subredes, deve-se levar em conta crescimento futuro da rede e porcentagem de endereços que serão perdidos. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

141 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Esquemas de Hosts/Subrede Leitura adicional Introdução aos protocolos da Internet Laboratório Máscara de subrede  Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

142 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Endereços Privativos Alguns endereços em cada classe de endereços IP não são atribuídos; Esses endereços são chamados de endereços privativos; Endereços privativos podem ser usados por hosts que usam a network address translation (NAT) ou um servidor proxy, para se conectar a uma rede pública, ou por hosts que não estão conectados à Internet; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

143 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Endereços Privativos Muitos aplicativos exigem conectividade dentro de apenas uma rede e não necessitam de conectividade externa; Em redes grandes, TCP/IP é freqüentemente usado, mesmo quando não é necessária a conectividade da camada de rede fora da rede; Bancos são um bom exemplo. Eles podem usar TCP/IP para se conectar aos caixas automáticos (ATMs); Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

144 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Endereços Privativos Essas máquinas não se conectam à rede pública e, portanto, endereços privativos são ideais para elas; Endereços privativos também podem ser usados em uma rede onde não haja endereços públicos suficientes; Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ

145 CNAP - Cisco Network Academy Program CCNA - Módulo I
Criando uma Subrede Endereços Privativos Endereços privativos podem ser usados com um servidor de conversão do endereço de rede (NAT) ou um servidor proxy para fornecer conectividade a todos os hosts em uma rede que tenha, relativamente, poucos endereços públicos disponíveis; Conforme estabelecido, todo o tráfego com um endereço de destino dentro de um dos intervalos de endereços privativos NÃO serão roteados na Internet. Academia Local Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ