TCP/IP Ethernet / ARP / RARP / IP

Apresentação em tema: "TCP/IP Ethernet / ARP / RARP / IP"— Transcrição da apresentação:

1 TCP/IP Ethernet / ARP / RARP / IP
CRD Filipe Pacheco

2 Ethernet Um standard para redes locais de computadores
Existem diversas variantes quer em termos de meio físico (cabos cobre cruzados, cabo coaxial, fibra óptica…), quer em termos de velocidade (10/100/1000 Mbps, 10/40/100 Gbps…) 1 Mbps = 1’000’000 bits por segundo

3 Ethernet – CDMA/CD A ideia base da Ethernet é que todos os elementos da rede estavam ligados ao mesmo meio físico e cada computador podia começar a enviar dados a qualquer momento desde que o meio esteja disponível Cada dispositivo tem forma de verificar se alguém começou a comunicar “ao mesmo tempo” e então cancela a transmissão e tenta novamente passado um intervalo de tempo aleatório

4 Ethernet – CDMA/CD O CDMA/CD é simples de implementar e funciona relativamente bem desde os computadores transmitam pequenos blocos de dados a intervalos mais ou menos aleatórios (ou seja: com poucas colisões) Quando o tráfego na rede começa a aumentar as colisões começam a aumentar rapidamente e a performance diminui drasticamente

5 Ethernet – CDMA/CD Ethernet Network Ethernet Network Ethernet Network
Transmite e ouve o resultado Quer transmitir Verifica se está livre Tx Livre? Ethernet Network Ethernet Network Ethernet Network A A A OK? B B B C C C D D D O resultado é a mistura de A e B! Tx Livre? Ethernet Network Ethernet Network Ethernet Network A A A Erro! B B B C C C Tx Livre? D D D Erro!

6 Ethernet – Switch Hoje em dia a maioria das redes Ethernet domésticas e empresariais usam Switches para ultrapassar essas limitações Quando é ligado, um Switch funciona como um repetidor de informação, passando os dados que chegam a uma das portas, para as outras portas todas No entanto o Switch é suficientemente inteligente para registar de onde é que veio a informação originalmente. Com essa informação, quando vierem dados para esse endereço o Switch já sabe qual a porta respectiva e não propaga a informação para os outros segmentos

7 Ethernet – Switch Memoriza: A B Porta 1PC A B B C B D B
Apenas envia na Porta 1 A A B A C D Memoriza: Porta 2PC B

8 Ethernet – Switch Depois do Switch “aprender” todos os endereços, é até possível comunicação simultânea entre pares diferentes de computadores. O Switch também permite ligar entre si dispositivos com velocidades diferentes. A B B B C D D D

9 Ethernet – Frame Quando um dispositivo quer enviar informação pela rede Ethernet, o protocolo acrescenta dados com informação específica, enviando uma Ethernet Frame Preamble 60 bits Start of Frame 4 bits MAC Destination 6 bytes MAC Source 6 bytes EtherType (IP V4) &H08 &H00 Data 46 – 1500 bytes CRC 4 bytes Interframe Gap 12 bytes Dados IP V4

10 Ethernet – MAC Address Cada placa de rede tem um endereço único com 6 bytes, o MAC Address, normalmente representado por 6 números em hexadecimal separados por traços É esse o endereço que é visto pelos Switches

11 TCP/IP sobre Ethernet Mas o TCP/IP usa os seus próprios endereços de 4 bytes… Quando o TCP/IP quer enviar um pacote para um determina destino tem de descobrir primeiro qual o endereço MAC respectivo Faz isso enviando uma frame especial ARP – Address Resolution Protocol

12 ARP Basicamente é uma frame Ethernet com um EtherType específico.
A frame é enviada com um endereço MAC especial que é recebido por todas as placas de rede A placa de rede que tiver o endereço IP pedido responde indicando o seu MAC Address

13 ARP Ethernet Network MAC: 00-23-54-10-44-AA IP: 192.168.10.55 B A
ARP Ethernet Request Frame Ethernet Network MAC: AA IP: B A From: A0/ To: --- / MAC: 00-AD-FF AC IP: MAC: A0 IP: C D MAC: E2 IP: ARP Ethernet Response Frame Ethernet Network MAC: AA IP: A B From: AA/ To: A0/ MAC: A0 IP: MAC: 00-AD-FF AC IP: C D MAC: E2 IP:

14 ARP Ao receber a resposta do PC B ao pedido ARP o PC A guarda esta informação em memória para poder usar quando enviar dados para B No processo todos os outros PCs também ficaram com informação sobre o MAC e IP do PC A, que guardam em memória O sistema está feito de forma a que passado um período de tempo pré-determinado (normalmente 20 minutos) desde a resposta ARP o valor em memória é limpo

15 RARP O mesmo EtherType também pode ser usado para fazer a operação contrária: tendo um endereço MAC obter o endereço IP respectivo. Neste caso a frame é enviada para um endereço MAC específico, e a placa respectiva responde com o endereço IP A esta operação chama-se Reverse Address Resolution Protocol

16 RARP Ethernet Network MAC: 00-23-54-10-44-AA IP: 192.168.10.55 B A
RARP Ethernet Request Frame Ethernet Network MAC: AA IP: B A From: A0/ To: MAC: E2/ --- MAC: 00-AD-FF AC IP: MAC: A0 IP: C D MAC: E2 IP: ARP Ethernet Response Frame Ethernet Network MAC: AA IP: A B From: E2/ To: A0/ MAC: A0 IP: MAC: 00-AD-FF AC IP: C D MAC: E2 IP:

17 ARP/RARP no Windows arp –a arp –d *
Mostra a tabela de ARP actual no PC incluindo endereços IP, MAC e se são entradas dinâmicas, fixas ou inválidas (desactualizadas) arp –d * Limpa a tabela ARP dinâmica

18 Cada camada trabalha “sobre” o trabalho da camada inferior
TCP/IP Stack Cada camada trabalha “sobre” o trabalho da camada inferior ping Telnet HTTP FTP Skype MPlay SNTP Application TCP/IP ICMP TCP UDP IGMP Transport RARP IP ARP Network Data Link Ethernet GSM/GPRS Physical

19 Protocolo por camadas Exemplo
Transfere informação WWW incluindo tipo de ficheiro (página, imagem, som, etc…) HTTP Estabelece uma ligação ponto a ponto com controlo de erros TCP Transmite informação entre várias redes com até aprox bytes IP Ethernet Transmite informação dentro de uma rede com até 1500 bytes

20 Protocolo por camadas Browser HTTP Servidor HTTP TCP Gateway/Router
IP Switch IP IP IP Ethernet 100 Ethernet100 Ethernet 10 Ethernet 10 Ethernet 1Gbit Ethernet 1Gbit

21 Protocolo por camadas Browser HTTP Servidor HTTP TCP Gateway/Router
IP IP IP IP Ethernet Ethernet

22 Protocolo por camadas Browser HTTP Servidor HTTP TCP TCP IP

23 Protocolo por camadas Browser HTTP Servidor HTTP TCP

24 Encapsulamento Preamble 60 bits Start of Frame 4 bits
Ethernet Frame Preamble 60 bits Start of Frame 4 bits MAC Destination 6 bytes MAC Source 6 bytes EtherType (IP V4) &H08 &H00 Data CRC 4 bytes Interframe Gap 12 bytes IP Packet Data TCP Packet Data O protocolo IP não tem de se preocupar com o conteúdo dos dados TCP, nem como é formatada a Frame Ethernet HTTP Request HTML