Redes TCP/IP Prof. Edgard Jamhour.

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1 Redes TCP/IP Prof. Edgard Jamhour

2 Endereçamento Internet e Intranet

3 Internet = REDE TCP/IP

4 Topologia Física da Internet

5 Infra-estrutura de Comunicação
PROVEDOR INTERNET BACKBONES clientes PROVEDOR Servidor Web PROVEDOR Informação e Dados Disponibilizados clientes

6 A Internet no Brasil

7 Padrões da Internet Conceito: Documentação referentes a protocolos, padrões e políticas, publicadas para permitir que diferentes fabricantes forneçam produtos compatíveis com a internet.

8 Padrões na Internet IAB: (The Internet Architecutre Board).
IETF: (The Internet Engineering Task Force). Grupo de trabalho que identifica, prioriza e endereça assuntos considerados de curto prazo, incluindo protocolos, arquitetura e operações de serviços. RFC: (Request for Comment). Denominação dada aos documentos que especificam padrões e serviços para Internet e para a arquitetura TCP/IP. IANA (The Internet Assigned Numbers Authority). Organização internacional responsável por coordenar a distribuição de endereços IP entre as diversas redes de computadores que se conectam a Internet. ISOC (The Internet Society).

9 Endereços na Internet Conceito: A atribuição de endereços IP para os computadores que se conectam a Internet é coordenada por autoridades de abrangência mundial, de maneira a evitar a duplicação e a má distribuição de endereços.

10 Conexão de Intranets com a Internet
Tipos de hosts numa empresa: Hosts acessíveis apenas internamente. Hosts acessíveis tanto internamente quanto externamente. As regras para atribuições de endereços IPs com diferentes graus de conectividade com o mundo externo são definidas pela RFC 1918. Hosts categoria 1: Hosts que se comunicam APENAS INTERNAMENTE. Hosts categoria 2: Hosts que se comunicam INDIRETAMENTE com o mundo externo. Hosts categoria 3: Hosts que se comunicam DIRETAMENTE com o mundo externo.

11 Motivação – Falta de IP’s e Segurança
Desperdício de IP’s: MIT tem 16,843,008. USC tem 16,911,360. General Electric tem 17,206,528. IBM tem 17,542,656. AT&T tem 19,800,320 O Brazil tem mais de 65% de seus endereços já utilizados.

12 Endereços na Intranet: RFC 1918
Uma rede de endereços classe A. a 16 redes contíguas de endereços classe B. a 256 redes contíguas de endereços classe C. REGRA: A RFC 1918 recomenda que os roteadores em redes que não estiverem usando um espaço de endereço privado, especialmente aqueles provedores de serviço Internet, devem configurar seu roteadores para rejeitar a informação de roteamento sobre as redes privadas (Feb, 1996).

13 Roteador Interno e Gateway Default

14 Hosts categoria 1 - Exemplo 1

15 Classes de Endereçamento
ENDEREÇOS FRIOS (CATEGORIA 1) 1 REDE CLASSE A: a 16 REDES CLASSE B: a 256 REDES CLASSE C: a

16 Hosts categoria 1 - Exemplo 2

17 Hosts Categoria 2

18 Servidor Proxy O Proxy é geralmente implementado através de um computador com duas interfaces de rede, uma conectada a rede interna e a outra a rede externa. Quando uma aplicação cliente necessita acessar informações de um servidor externo, ele efetua o pedido ao servidor proxy. O servidor proxy contata o servidor externo e retorna o resultado ao cliente. INTERNET INTRANET IP FRIO IP QUENTE

19 Servidor Proxy INTRANET INTERNET O Proxy = Gateway de aplicação
Para funcionar o proxy analisa o conteúdo do protocolo da aplicação. COMPUTADORES INTERNOS NA EMPRESA ACESSO AS REDES EXTERNAS IP FRIO IP QUENTE INTRANET INTERNET

20 PROXY Rede Interna Rede Não Protegida servidor Internet IP frio ROUTER
IPQ-D IPQ-E dados Rede Interna Rede Não Protegida IP frio ROUTER IP quente servidor 2 3 IPF-D IPQ-E Internet IPF-C IPQ-D IPF-B 1 IPF-A IPF-C dados IP quente IPF-A

21 Problemas com o Proxy Como o proxy determina o endereço do destinatário? IPQ-D IPF-C IPF-A ? IPQ-E IP QUENTE IP FRIO IPQ-D IPQ-E dados IPF-A IPF-C dados

22 Proxy depende da Aplicação
Cada protocolo da camada de aplicação formada seu cabeçalho de maneira diferente. Aplicações Endereço DADOS Protolco de Aplicação HTTP, FTP, SMTP, etc aplicação Seqüência de empacotamento TCP, UDP segmento TCP datagrama UDP IP pacote Ethernet quadro física

23 O Proxy Depende da Aplicação
Numa rede conectada através de Proxy, os serviços disponibilizados pelos usuários são limitados aos serviços que o Proxy é capaz de compreender. PROXY HTTP PROXY FTP PROXY SMTP IP FRIO IP QUENTE INTERNET INTRANET

24 Socks Proxy Um proxy pode ser configurado de duas maneiras: Aplicação
A) Em cada aplicação cliente Browser, FTP, etc. B) No sistema operacional Substituindo o driver de sockets. Neste caso, o cliente e o proxy conversam através de um protocolo denominado Socks. Aplicação Aplicação Socks Sockets TCP UDP WinSock IP

25 IP_Destino, Porta_Destino, UserID
Procolo Socks A versão corrente do protocolo SOCKs é 5.0 RFC1928: suporta TCP , UDP e autenticação As implementações atuais, entretanto, estão na versão 4 Suporta apenas TCP. Algumas soluções proprietárias suportam também ICMP. CONNECT: IP_Destino, Porta_Destino, UserID IP destino, Porta Destino PORTA Server PORTA Socks Proxy Cliente Socks

26 Outras Funções do Proxy
Os proxys podem executar ainda as funções de: Autenticação Cache Restrição de Acesso: Por conteúdo, IP, Hora do Dia, etc. Banco de Dados PROXY

27 NAT: Network Address Translation
Permite traduzir endereços privados em endereços registrados. Seu funcionamento é definido pela RFC 1631 A função de NAT é geralmente executada por: ROTEADORES, FIREWALLS OU APLICATIVOS INSTALADOS EM COMPUTADORES COM DUAS PLACAS DE REDE EM TODOS OS CASOS, OS CLIENTES SÃO CONFIGURADOS PARA UTILIZAR O DISPOSITIVO DE NAT COMO ROTEADOR.

28 Tipos de NAT Traduções: One-TO-Many (Dinâmico) Many-TO-Many (Estático)
Traduzir vários IP’s para um único Funcionamento similar ao Proxy (mais usual) Many-TO-Many (Estático) Traduzir um grupo de IP’s para outro grupo de IP’s IPf1 IPf1 IPQ1 IPf2 IPQ1 IPf2 IPQ2 IPQ3 IPf3 IPf3

29 NAT: Implementado em Roteadores ou Firewalls
? IP_INTERNET APLICAÇÃO APLICAÇÃO IP_INTERNET ? IP_INTERNET APLICAÇÃO APLICAÇÃO IP_INTERNET INTERNET REDE INTERNA

30 NAT permite apenas que clientes internos acessem servidores externos:
LIMITAÇÕES DO NAT NAT permite apenas que clientes internos acessem servidores externos: Um computador com IP privado funcionará apenas como cliente. Além da troca dos IPs, muitos parâmetros precisam ser recalculados: IP checksum e TCP checksum Estas operações diminuem a velociade do roteador.

31 LIMITAÇÕES DO NAT O NAT não funcionará em protocolos onde o IP apareça em um campo do protocolo de aplicação se: O protocolo de aplicação não for conhecido pelo dispositivo de NAT. O protocolo de aplicação estiver criptografado. O NAT utiliza tabelas internas para mapear conexões ativas: Tabelas grandes levam a baixo desempenho. As entradas das tabelas tem um tempo de vida pré-determinado. Se a resposta não retornar nesse tempo, a entrada é eliminada.

32 TIPOS DE NA NAT Estático NAT Dinâmico Mapeia um Endereço IP em Outro
O número de Endereços Privados é igual ao Número de Nedereços Públicos Converte apenas endereços IP NAT Dinâmico Mapeia um Endereço IP público em vários endereços Privados Utiliza informação das portas UDP e TCP para fazer o mapeamento. Usualmente chamado de PAT: Port Address Translation (PAT) ou NAPT: Networ and Address Port Translation

33 NAPT (Network Address and Port Translation)
client Private IP:Port :1024 :1024 :1025 Public IP:Port :1025 :1026 :1027 reply request 1024 Server NAPT 1025 1024 1026 1027 Internet Public IP 1025

34 PAT = IP Masquerading = NAPT
O mapeamento é feito pela porta de Origem. Caso a porta de origem já tenha sido utilizada, o Roteador escolhe uma outra porta livre. IPA 1030 IPR IPR 1030 IPR IPA 1030 – IPR 1030 1040 IPR IPB 1040 – IPR 1040 IPB IPB 1030 – IPR 1050

35 Soluções Reversas Existem soluções de Proxy e NAT reversos, utilizados para permitir que computadores com IP frio funcionem como servidores. IP_A Proxy NAT IP_R 8001 80 IP_B 8002 80

36 Host Categoria 3

37 Host Categoria 3 Hosts categoria 3 precisam ser protegidos por filtros de pacotes (firewall) para não ficarem expostos a rede externa.

38 PORTAS

39 Arquitetura Cliente-Servidor
As categorias de Hosts se aplicam tanto a clientes quanto a servidores.

40 Filtragem de Pacotes A filtragem de pacotes é feita com base nas informações contidas no cabeçalho do pacotes e das informações sobre as portas. PORTA PORTA IP IP PORTA PORTA PORTA PORTA PORTA IP IP PORTA PORTA PORTA IP PORTA PORTA IP PORTA PORTA PACOTE IPorigem IPdestino Portaorigem Portadestino

41 Relação entre as categorias e os termos Internet, Intranet e Extranet?
WAN Privada??? (categoria 1 ou 3) WWW e TCP/IP Internet Intranet WAN Pública (categoria 3) LAN (categoria 1)

42 Extranets = VPN (Virtual Private Networks)
EMPRESA FILIAL REDE B REDE A Tecnologia de Tunelamento Criptografia baseada em chaves

43 EVENTUALMENTE CRIPTOGRADO
TUNELAMENTO Tunelamento é o princípio de colocar uma estrutura de informação dentro da outra. Por exemplo, o tunelamento nível 3 consiste em colocar um pacote dento do outro. QUADRO PACOTE EXTERNO PACOTE INTERNO IPQUENTE IPQUENTE IPFRIO IPFRIO DADOS EVENTUALMENTE CRIPTOGRADO

44 Exemplo IPF1 IPF2 IPF3 IPF4 IPF IPF IPF1 IPF4 DADOS IPF1 IPF4 DADOS
REDE A REDE B IPF1 IPF4 DADOS IPF1 IPF4 DADOS IPQ1 IPQ2 TODO O PACOTE, INCLUINDO O CABEÇALHO É CRIPTOGRAFADO. IPF DADOS IPQ2 IPQ1 XXXXXXXXXXXXXXXX