camada de rede Introdução às redes Capítulo 6: Camada de rede

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1 camada de rede Introdução às redes Capítulo 6: Camada de rede
Programa do Cisco Networking Academy Introdução às redes Capítulo 6: Camada de rede Introdução às redes 1

2 Capítulo 6: Objetivos Os alunos poderão:
Explicar como os protocolos e serviços de camada de rede suportam as comunicações em redes de dados. Explicar como os roteadores permitem a conectividade ponto-a-ponto em uma rede de empresas pequenas e médias. Determinar o dispositivo adequado para rotear o tráfego em uma rede de empresas pequenas e médias. Configurar um roteador com configurações básicas.

3 Capítulo 6 6.1 Protocolos de camada de rede 6.2 Roteamento
6.3 Roteadores 6.4 Configurando um roteador Cisco 6.5 Resumo Seções do Capítulo 6 3

4 Camada de rede Seção 6.0 4

5 Camada de rede em Comunicação
Seção 6.1.1 5

6 Processos de transporte ponto-a-ponto
A camada de rede Processos de transporte ponto-a-ponto Endereçamento de dispositivos finais Encapsulamento Roteamento Desencapsulamento Seção 6

7 Protocolos de camada de rede comum Internet Protocol versão 4 (IPv4)
Internet Protocol version 6 (IPv6) Protocolos de camada de rede legada Novell Internetwork Packet Exchange (IPX) AppleTalk Connectionless Network Service (CLNS/DECNet) Seção 7

8 Características do IP Seção 8

9 IP - Sem conexão Seção 9

10 IP - Entrega de melhor esforço
Seção 10

11 IP - Independente de meio físico
Seção 11

12 Encapsulamento de IP Seção 12

13 Cabeçalho do pacote IPv4
Versão, serviços diferenciados (DS), Time-to-live (TTL), protocolo, Endereço IP origem, endereço IP destino Versão Tamanho do cabeçalho IP Serviços diferenciados Comprimento Total DSCP ECN Identificação Flag Deslocamento de Fragmento Time To Live Protocolo Checksum do Cabeçalho Endereço IP Origem Endereço IP Destino Opções (opcional) Padding Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Seção 13

14 Campos do cabeçalho IPv4
Tamanho do cabeçalho da Internet (IHL), comprimento total, checksum do cabeçalho, identificação, flags, deslocamento de fragmento Versão Tamanho do cabeçalho IP Serviços diferenciados Comprimento Total DSCP ECN Identificação Flag Deslocamento de Fragmento Time To Live Protocolo Checksum do Cabeçalho Endereço IP Origem Endereço IP Destino Opções (opcional) Padding Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Seção 14

15 Cabeçalhos IPv4 de amostra
Seção 15

16 Expansão da tabela de roteamento da Internet
Limitações de IPv4 Redução do endereço IP Expansão da tabela de roteamento da Internet Falta de conectividade ponto-a-ponto Seção 16

17 Espaço de endereço avançado Melhor manejo de pacotes
Apresentação IPv6 Espaço de endereço avançado Melhor manejo de pacotes Eliminar a necessidade de NAT Segurança integrada Seção 17

18 Encapsulamento IPv6 Seção 18

19 Identificação de fluxo Comprimento do payload
Cabeçalho do pacote IPv6 Versão Classe de tráfego Identificação de fluxo Comprimento do payload Próximo cabeçalho Limite de saltos Endereço IP Origem Endereço IP Destino Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Seção 19

20 Cabeçalho do IPv6 de exemplo
Seção 20

21 Tabelas de roteamento do host
Seção 6.2.1 21

22 Decisão de encaminhamento do pacote de host
Seção 22

23 Gateway padrão Os hosts devem manter sua própria tabela de roteamento local para assegurar que os pacotes da camada de rede sejam direcionados para a rede de destino correta. A tabela local de host normalmente contém: Conexão direta Rota de rede local Rota padrão local R Seção 23

24 Tabela de roteamento do host IPv4
Seção 24

25 Tabela de roteamento de host IPv4 da amostra
Seção 25

26 Tabela de roteamento de host IPv6 da amostra
Seção 26

27 Decisão de encaminhamento do pacote do roteador
Seção 27

28 Tabela de roteamento do roteador IPv4
/24 /24 .10 G0/0 .1 .10 PC1 /30 .1 .225 S0/0/0 .226 R1 R2 .1 G0/1 .10 .1 .10 PC2 /24 /24 R1#show ip route Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks D /24 [90/ ] via , 00:00:05, Serial0/0/0 D /24 [90/ ] via , 00:00:05, Serial0/0/0 /24 is variably subnetted, 2 subnets, 3 masks C /24 is directly connected, GigabitEthernet0/0 L /32 is directly connected, GigabitEthernet0/0 /24 is variably subnetted, 2 subnets, 3 masks C /24 is directly connected, GigabitEthernet0/1 L /32 is directly connected, GigabitEthernet0/1 /24 is variably subnetted, 2 subnets, 3 masks C /30 is directly connected, Serial0/0/0 L /32 is directly connected, Serial0/0/0 R1# Seção 28

29 L 192.168.10.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0
Entradas da tabela de roteamento conectadas diretamente /24 /24 .10 G0/0 .1 .10 PC1 /30 .1 .225 S0/0/0 .226 R1 R2 .1 G0/1 .10 .1 .10 PC2 /24 /24 A B C C /24 is directly connected, GigabitEthernet0/0 L /32 is directly connected, GigabitEthernet0/0 Seção A Identifica como a rede foi reconhecida pelo roteador. B Identifica a rede de destino e como está conectada. C Identifica a interface no roteador conectado à rede de destino. 29

30 Entradas da tabela de roteamento de rede remota
/24 /24 .10 G0/0 .1 .10 PC1 /30 .1 .225 S0/0/0 .226 R1 R2 .1 G0/1 .10 .1 .10 PC2 /24 /24 D /24 [90/ ] via , 00:00:05, Serial0/0/0 A Identifica como a rede foi reconhecida pelo roteador. B Identifica a rede de destino. C Identifica a distância administrativa (confiabilidade) da origem da rota. D Identifica a métrica para acessar a rede remota. E Identifica o endereço IP do próximo salto para acessar a rede remota. F Identifica a quantidade de tempo decorrido desde que a rede foi descoberta. G Identifica a interface de saída no roteador para alcançar a rede de destino. Seção 30

31 Endereço do próximo salto
/24 /24 .10 G0/0 .1 .10 PC1 /30 .1 .225 S0/0/0 .226 R1 R2 .1 G0/1 .10 .1 .10 PC2 /24 /24 R1#show ip route Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks D /24 [90/ ] via , 00:00:05, Serial0/0/0 D /24 [90/ ] via , 00:00:05, Serial0/0/0 /24 is variably subnetted, 2 subnets, 3 masks C /24 is directly connected, GigabitEthernet0/0 L /32 is directly connected, GigabitEthernet0/0 /24 is variably subnetted, 2 subnets, 3 masks C /24 is directly connected, GigabitEthernet0/1 L /32 is directly connected, GigabitEthernet0/1 /24 is variably subnetted, 2 subnets, 3 masks C /30 is directly connected, Serial0/0/0 L /32 is directly connected, Serial0/0/0 R1# Seção 31

32 Anatomia de um roteador
Seção 6.3.1 32

33 Um roteador é um computador
Seção 33

34 Roteador CPU e OS Seção 34

35 Memória do roteador Memória Volátil / Não volátil Lojas RAM Volátil
IOS em execução Arquivo de configuração atual Roteamento IP e tabelas ARP Buffer de pacote ROM Instruções para inicialização Software de diagnóstico básico IOS limitado NVRAM Arquivo de configuração inicial Flash IOS Outros arquivos de sistema Seção 35

36 Dentro de um roteador Seção 36

37 Placa-mãe Slots de EHWIC de dupla densidade eHWIC 0 AUX porta LAN
interfaces Seção Console RJ45 USB Portas Dois slots de placa flash de 4 GB Console USB Tipo B 37

38 Conectar-se a um roteador
WAN Interface AUX porta LAN interfaces Seção Console RJ45 Console USB Tipo B 38

39 Interfaces seriais Interfaces LAN Interfaces LAN e WAN Seção 6.3.1.7
39

40 IOS Cisco Seção 40

41 Arquivos de bootset Seção 41

42 Processo de inicialização do roteador
Execute o POST e carregue o programa de bootstrap Localize e carregue o software do IOS Cisco Localize e carregue o arquivo de configuração inicial ou entre no modo de configuração Seção System Bootstrap, Version 15.0(1r)M15, RELEASE SOFTWARE (fc1) Technical Support: <output omitted> 42

43 Mostrar saída de versões
Router# show version Cisco IOS Software, C1900 Software (C1900-UNIVERSALK9-M), Version 15.2(4)M1, RELEASE SOFTWARE (fc1) Technical Support: Copyright (c) by Cisco Systems, Inc. Compiled Thu 26-Jul-12 19:34 by prod_rel_team ROM: System Bootstrap, Version 15.0(1r)M15, RELEASE SOFTWARE (fc1) Router uptime is 10 hours, 9 minutes System returned to ROM by power-on System image file is "flash0:c1900-universalk9-mz.SPA M1.bin" Last reload type: Normal Reload Last reload reason: power-on <Output omitted> Cisco CISCO1941/K9 (revision 1.0) with K/77824K bytes of memory. Processor board ID FTX Z 2 Gigabit Ethernet interfaces 2 Serial(sync/async) interfaces 1 terminal line DRAM configuration is 64 bits wide with parity disabled. 255K bytes of non-volatile configuration memory. 250880K bytes of ATA System CompactFlash 0 (Read/Write) Technology Package License Information for Module:'c1900' Technology Technology-package Technology-package Current Type Next reboot ipbase ipbasek Permanent ipbasek9 security None None None data None None None Configuration register is 0x2142 (will be 0x2102 at next reload) Router# Seção 43

44 Configurando um roteador Cisco
Seção 6.4 44

45 Etapas de configuração do roteador
/24 /24 .10 G0/0 .1 .10 PC1 /30 .1 .225 S0/0/0 .226 R1 R2 .1 G0/1 .10 .1 .10 PC2 /24 /24 Router> enable Router# configure terminal Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Router(config)# hostname R1 R1(config)# Router> en Router# conf t Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Router(config)# ho R1 R2(config)# OU R1(config)# enable secret class R1(config)# R1(config)# line console 0 R1(config-line)# password cisco R1(config-line)# login R1(config-line)# exit R1(config)# line vty 0 4 R1(config)# service password-encryption R1(config)# banner motd # Enter TEXT message. End with the character '#'. *********************************************** WARNING: Unauthorized access is prohibited! # R1(config)# Seção R1# copy running-config startup-config Destination filename [startup-config]? Building configuration... [OK] R1# 45

46 Interfaces de configuração da rede de área local
/24 /24 .10 G0/0 .1 .10 PC1 /30 .1 .225 S0/0/0 .226 R1 R2 .1 G0/1 .10 .1 .10 PC2 /24 /24 R1# conf t Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. R1(config)# R1(config)# interface gigabitethernet 0/0 R1(config-if)# ip address R1(config-if)# description Link to LAN-10 R1(config-if)# no shutdown %LINK-5-CHANGED: Interface GigabitEthernet0/0, changed state to up %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface GigabitEthernet0/0, changed state to up R1(config-if)# exit R1(config)# int g0/1 R1(config-if)# ip add R1(config-if)# des Link to LAN-11 R1(config-if)# no shut %LINK-5-CHANGED: Interface GigabitEthernet0/1, changed state to up %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface GigabitEthernet0/1, changed state to up Seção 46

47 Verificar a configuração da interface
/24 /24 .10 G0/0 .1 .10 PC1 /30 .1 .225 S0/0/0 .226 R1 R2 .1 G0/1 .10 .1 .10 PC2 /24 /24 R1# show ip interface brief Interface IP-Address OK? Method Status Protocol GigabitEthernet0/ YES manual up up GigabitEthernet0/ YES manual up up Serial0/0/ YES manual up up Serial0/0/ unassigned YES NVRAM administratively down down Vlan unassigned YES NVRAM administratively down down R1# R1# ping Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to , timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/2/9 ms Seção 47

48 Configurar o gateway padrão
Seção 6.4.3 48

49 Gateway padrão em um Host
.10 PC1 /24 .1 G0/0 .10 PC2 R1 G0/1 .1 .10 .10 PC1 /24 PC3 .1 G0/0 .11 .10 /24 PC2 PC4 Seção R1 G0/1 .1 .10 PC3 .11 /24 PC4 49

50 Gateway padrão em um switch
S1#show running-config Building configuration... ! <output omitted> service password-encryption hostname S1 Interface Vlan1 ip address ip default-gateway .10 PC1 /24 /24 .1 G0/0 .1 G0/1 S2 .11 S1 R1 PC2 .50 Seção Se o gateway padrão não foi configurado no S1, os pacotes de resposta da S1 não poderão acessar o administrador de O administrador não conseguiu gerenciar remotamente o dispositivo. 50

51 Neste capítulo, você aprendeu:
Resumo Neste capítulo, você aprendeu: A camada de rede, ou camada 3 OSI, fornece serviços para permitir que dispositivos finais troquem dados pela rede. A camada de rede usa quatro processos básicos: endereçamento IP para os dispositivos finais, encapsulamento, roteamento e desencapsulamento. A Internet é baseada principalmente em IPv4, que ainda é o protocolo de camada de rede mais amplamente usado. Um pacote IPv4 contém o cabeçalho IP e o payload. O cabeçalho simplificado IPv6 oferece várias vantagens sobre o IPv4, incluindo a melhor eficiência de roteamento, cabeçalhos de extensão simplificada e o recurso de processamento por fluxo. Seção 1.5 e 1.5.1 51

52 Neste capítulo, você aprendeu:
Resumo Neste capítulo, você aprendeu: Além do endereçamento hierárquico, a camada de rede também é responsável pelo roteamento. Os hosts requerem uma tabela de roteamento local para assegurar que os pacotes sejam direcionados para a rede de destino correta. A rota padrão local é a rota do gateway padrão. O gateway padrão é o endereço IP de uma interface de roteador conectada à rede local. Quando um roteador, como o gateway padrão, recebe um pacote, examina o endereço IP destino para determinar a rede de destino. Seção 1.5 e 1.5.1 52

53 Neste capítulo, você aprendeu:
Resumo Neste capítulo, você aprendeu: A tabela de roteamento de um roteador armazena informações sobre rotas conectadas diretamente e rotas remotas para redes IP. Se o roteador tiver uma entrada em sua tabela de roteamento para a rede de destino, o roteador encaminhará o pacote. Se não houver uma entrada de roteamento, o roteador poderá encaminhar o pacote para sua própria rota padrão, se estiver configurada, ou descartará o pacote. As entradas da tabela de roteamento podem ser configuradas manualmente em cada roteador para proporcionar um roteamento estático, ou os roteadores podem comunicar dinamicamente as informações de rotas entre si usando um protocolo de roteamento. Para que os roteadores sejam alcançáveis, a interface do roteador deve ser configurada. Seção 1.5 e 1.5.1 53

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