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PublicouDanilo Costa Medina Alterado mais de 6 anos atrás
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Endereçamento IP Introdução às redes Capítulo 7: Endereçamento IP
Programa do Cisco Networking Academy Conceitos básicos de rede Capítulo 7: Endereçamento IP Introdução às redes 1
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Capítulo 8 8.0 Introdução 8.1 Endereços de rede IPv4
8.3 Verificação de conectividade 8.4 Resumo Seções do capítulo 7 2
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Neste capítulo, você será capaz de:
Capítulo 8: Objetivos Neste capítulo, você será capaz de: Descrever a estrutura de um endereço IPv4. Descrever o objetivo da máscara de sub-rede. Comparar as características e usos dos endereços IPv4 unicast, multicast e broadcast. Explicar a necessidade do endereçamento IPv6. Descrever a representação de um endereço IPv6. Descrever os tipos de endereços de rede IPv6. Configurar os endereços globais unicast. 3
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Neste capítulo, você será capaz de (continuação):
Introdução Neste capítulo, você será capaz de (continuação): Descrever os endereços multicast. Descrever a função do ICMP em uma rede IP (incluir IPv4 e IPv6) Usar utilitários ping e traceroute para testar a conectividade de rede 4
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Endereços de rede IPv4 Seção 8.1.1 5
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Notação binária A notação binária se refere ao fato de que os computadores se comunicam em 1s e 0s Converter de binário para decimal exige entendimento dos princípios básicos de matemática de um sistema de numeração – notação posicional Seção 6
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Sistema de número binário
Seção 7
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Prática Conversão de um endereço binário para decimal
Seção e 8
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Conversão de decimal em binário
Seção 9
10
Conversão de decimal em binário
Seção 10
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Parte da rede e parte do host de um endereço IPv4
Seção Para definir a rede e as partes do host de um endereço, os dispositivos utilizam um padrão separado de 32 bits chamado máscara de sub-rede A máscara de sub-rede não contém realmente a rede ou parte do host de um endereço IPv4, ela apenas diz onde procurar essas partes de um endereço IPv4 determinado 11
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Máscaras de sub-rede válidas
Parte da rede e parte do host de um endereço IPv4 Máscaras de sub-rede válidas Seção 12
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Exame do tamanho do prefixo
Seção 13
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Rede, host e endereço de broadcast IPv4
Seção 14
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Primeiro e último endereço de host
Seção 15
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1 AND 1 = 1 1 AND 0 = 0 0 AND 1 = 0 0 AND 0 = 0 Bitwise E operação
Seção e 1 AND 1 = AND 0 = AND 1 = AND 0 = 0 16
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Atribuição de um endereço IPv4 estático a um host
Propriedades da interface LAN Configuração de um endereço IPv4 estático Seção 17
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Atribuição de um endereço IPv4 dinâmico a um host
Seção Verificação DHCP - método preferido de endereços IPv4 de "arrendamento" para hosts em redes grandes, reduz a carga sobre a equipe de suporte de rede e praticamente elimina erros de entrada 18
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Em uma rede IPv4, os hosts podem se comunicar de um de três modos:
Broadcast Unicast Em uma rede IPv4, os hosts podem se comunicar de um de três modos: Unicast - o processo de envio de um pacote de um host para um host individual Seção 19
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Os roteadores não encaminham uma difusão limitada.
Broadcast de difusão Broadcast - o processo de envio de um pacote de um host para todos os hosts numa rede Os roteadores não encaminham uma difusão limitada. Broadcast direcionado Destino Hosts na rede /24 Seção 20
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Broadcast Transmissão Multicast
Multicast - o processo de envio de um pacote de um host para um grupo de hosts selecionados, possivelmente em redes diferentes Reduz o tráfego Reservado para atender os grupos de multicast a Link local a (exemplo: informações de roteamento trocadas por protocolos de roteamento) Endereços globalmente restritos a (exemplo: foi reservado para o Network Time Protocol) Seção 21
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Os blocos de endereços privados são:
Endereços IPv4 públicos e privados Os blocos de endereços privados são: Hosts que não requerem acesso à Internet poderão usar endereços privados to ( /8) to ( /12) to ( /16) Endereços de espaço de endereço compartilhado: Não roteável globalmente Destinado apenas para uso em redes de provedores de serviços O bloco de endereços é /10 Seção 22
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Endereços IPv4 de uso especial
Rede e endereços de broadcast - dentro de cada rede o primeiro e o último endereços não podem ser atribuídos a hosts Endereço deloopback é um endereço especial que os hosts usam para direcionar o tráfego para eles mesmos (endereços a são permitidos) Endereço de link local - endereços a ( /16) podem ser automaticamente atribuídos ao host local Endereços TEST-NET a ( /24) reservados para fins de ensino e aprendizado, usados em documentação e exemplos de rede Endereços experimentais a está listado como reservado Seção 23
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Endereçamento classful legado
Seção 24
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Endereçamento Classless
Endereçamento classful legado Endereçamento Classless O nome formal é Roteamento entre domínios Classless CIDR, pronunciado cider Criou um novo conjunto de padrões que permitia que os provedores de serviços atribuíssem endereços IPv4 em qualquer fronteira do bit do endereço (tamanho do prefixo) em vez de apenas um endereço de classe A, B ou C Seção 25
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Registros de Internet Regionais (RIRs)
Atribuição de endereços IP Registros de Internet Regionais (RIRs) As principais companhias de registro são: Seção 26
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Atribuição de endereços IP
Os ISPs são grandes ISPs nacionais ou internacionais que se conectam diretamente ao backbone de Internet. Os ISPs Nível 2 em geral focalizam clientes empresariais. Seção Os ISPs Nível 3 muitas vezes incluem conectividade com a Internet como parte de seus contratos de serviços de rede e computadores para seus clientes. Os ISPs Nível 3 adquirem seus serviços de Internet de ISPs Nível 2. 27
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Endereços de rede IPv6 Seção 28
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O IPv6 é projetado para ser o sucessor do IPv4
A necessidade do IPv6 O IPv6 é projetado para ser o sucessor do IPv4 A redução do espaço de endereço IPv4 é o fator de motivação para migrar para IPv6 As projeções mostram que todos os cinco RIRs serão executados fora dos endereços IPv4 entre 2015 e 2020 Com uma população crescente na Internet, espaço limitado de endereços IPv4, problemas com NAT e uma Internet das coisas, é chegado o momento de iniciar a transição para o IPv6. Seção 29
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A necessidade do IPv6 O IPv4 tem um máximo teórico de 4,3 bilhões de endereços, mais endereços privados em combinação com o NAT O IPv6 tem um maior espaço de endereços de 128 bits, fornecendo 340 endereços de undecilhão O IPv6 fixa as limitações do IPv4 e inclui aprimoramentos adicionais como o ICMPv6 Seção 30
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A coexistência do IPv4 e do IPv6
As técnicas de migração podem ser divididas em três categorias: Nº 1 Seção Pilha dual: permite que IPv4 e IPv6 coexistam na mesma rede. Os dispositivos executam as pilhas de protocolo IPv4 e IPv6 simultaneamente. 31
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A coexistência do IPv4 e do IPv6
As técnicas de migração podem ser divididas em três categorias: Nº 2 Seção Tunelamento: um método de transporte de um pacote IPv6 em uma rede IPv4. O pacote IPv6 é encapsulado dentro de um pacote IPv4. 32
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A coexistência do IPv4 e do IPv6
As técnicas de migração podem ser divididas em três categorias: Nº 3 Seção Conversão: a Network Address Translation 64 (NAT64) permite que os dispositivos habilitados com IPv6 se comuniquem com os dispositivos habilitados com IPv4, usando um técnica de conversão semelhante à NAT de IPv4. Um pacote IPv6 é traduzido em um pacote IPv4, e vice-versa. 33
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Hexadecimal é um sistema com base dezesseis
Sistema de de numeração hexadecimal Hexadecimal é um sistema com base dezesseis 0 a 9 e letras de A a F Quatro bits (metade de um byte) podem ser representados com um único valor hexadecimal Seção 34
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Representação do endereço IPv6
Veja os padrões de bits binários que correspondem aos valores decimais e hexadecimais Seção 35
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32 valores hexadecimais = endereço IPv6
Representação do endereço IPv6 128 bits de comprimento e escrito como uma sequência de valores hexadecimais 32 valores hexadecimais = endereço IPv6 2001:0DB8:0000:1111:0000:0000:0000:0200 FE80:0000:0000:0000:0123:4567:89AB:CDEF Hextet usado para se referir a um segmento de 16 bits ou de quatro hexadecimais Pode ser escrito em minúsculas ou em maiúsculas Seção 36
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01AB pode ser representado como 1AB
Regra 1 - Omitindo 0s condutores A primeira regra para ajudar a reduzir a notação de endereços IPv6, diz que 0s principais (zeros) em qualquer seção de 16 bits ou o hextet podem ser omitidos. 01AB pode ser representado como 1AB 09F0 pode ser representado como 9F0 0A00 pode ser representado como A00 00AB pode ser representado como AB Seção 37
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Conhecido como o formato compactado
Regra 2 - Omitir todos os segmentos 0 Dois pontos duplo (::) pode substituir uma única sequência contígua de um ou mais segmentos de 16 bits (hextets) que consistem em todos os zeros O dois pontos duplo (::) pode ser usado apenas uma vez, senão o endereço será ambíguo Conhecido como o formato compactado Endereço incorreto :0DB8::ABCD::1234 Seção 38
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Exemplos Nº 1 Nº 2 Regra 2 - Omitir todos os segmentos 0 Seção 8.2.2.4
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Há três tipos de mensagens IPv6: Unicast Multicast Anycast.
Tipos de endereços IPv6 Há três tipos de mensagens IPv6: Unicast Multicast Anycast. Observação: IPv6 não tem endereços de broadcast. Seção 40
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Tamanho do prefixo IPv6 sub-rede O tamanho do prefixo exibe a parte de rede de um endereço IPv6 usando o seguinte formato: endereço IPv6/tamanho do prefixo O tamanho do prefixo pode variar de 0 a 128 O tamanho típico de prefixo é /64 Seção 41
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Unicast Endereços IPv6 unicast
Identifica excepcionalmente uma interface em um dispositivo habilitado com IPv6 Um pacote enviado a um endereço unicast é recebido pela interface que recebe esse endereço. Seção / 42
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Endereços IPv6 unicast Seção 43
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Unicast global Link local Semelhante aos endereços IPv4 públicos
Endereços IPv6 unicast Unicast global Semelhante aos endereços IPv4 públicos Globalmente original Endereços roteáveis da Internet. Podem ser configurados estaticamente ou atribuídos de forma dinâmica Link local Usado para se comunicar com outros dispositivos no mesmo link local Limitado a um link único - não roteável além do link Seção 44
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Endereço não especificado
Endereços IPv6 unicast Loopback Usado por um host para enviar um pacote para ele mesmo e não pode ser atribuído a uma interface física Efetue ping em um endereço de loopback IPv6 para testar a configuração do TCP/IP no host local Todos os 0s exceto o último bit, representado como ::1/128 ou apenas ::1 Endereço não especificado Endereço de todos os 0s representado como ::/128 ou apenas :: Não pode ser atribuído a uma interface e é usado somente como um endereço origem Um endereço não especificado será usado como o endereço origem quando o dispositivo ainda não possuir um endereço permanente IPv6 ou quando a origem do pacote for irrelevante para o destino Seção 45
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IPv4 integrado (não abrangido neste curso)
Endereços IPv6 unicast Unique local Semelhante aos endereços privados de IPv4 Usado para endereçamento local dentro de um local ou entre um número limitado de sites No intervalo de FC00::/7 para FDFF::/7 IPv4 integrado (não abrangido neste curso) Usado para ajudar a transição de IPv4 para IPv6 Seção 46
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Intervalos FE80::/10, os primeiros 10 bits são 1111 1110 10xx xxxx
Endereços unicast locais de link IPv6 Cada interface de rede habilitada com IPv6 PRECISA ter um endereço de link local Permite que um dispositivo se comunique com outros dispositivos habilitados com IPv6 no mesmo link e somente nesse link (sub-rede) Intervalos FE80::/10, os primeiros 10 bits são xx xxxx (FE80) (FEBF) Seção 47
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Endereços unicast locais de link IPv6
Os pacotes com uma origem ou um endereço de link local de destino não pode ser roteado além do link de onde o seu pacote se originou Seção 48
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Equivalente para endereços de IPv4 público
Estrutura de um endereço unicast global IPv6 Os endereços globais IPv6 unicast são globalmente originais e roteáveis na Internet IPv6 Equivalente para endereços de IPv4 público ICANN atribui blocos de endereços IPv6 aos cinco RIRs No momento, somente endereços unicast globais com os primeiros três bits de 001 ou 2000::/3 estão sendo atribuídos Seção 49
50
Estrutura de um endereço unicast global IPv6
No momento, somente endereços unicast globais com os primeiros três bits de 001 ou 2000::/3 estão sendo atribuídos Seção 50
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Um endereço unicast global tem três partes:
Estrutura de um endereço unicast global IPv6 Um endereço unicast global tem três partes: Prefixo de roteamento global - a parte do prefixo ou da rede do endereço atribuído pelo provedor, como um ISP, a um cliente ou a um local, atualmente, RIR atribui um /48 ao prefixo global de roteamento para clientes 2001:0DB8:ACAD::/48 tem um prefixo que indica que os primeiros 48 bits (2001:0DB8:ACAD) são parte do prefixo ou da rede Seção 51
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ID da sub-rede ID da interface
Estrutura de um endereço unicast global IPv6 ID da sub-rede Usado por uma organização para identificar sub-redes dentro do local ID da interface Equivalente a parte do host de um endereço IPv4 Utilizado porque um único host pode ter várias interfaces, cada uma com um ou mais endereços IPv6 Seção 52
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Configuração estática de um endereço unicast global
Seção 53
54
Configuração estática de um endereço unicast global IPv6
Seção 54
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Configuração automática do endereço de vida curta (SLAAC)
Configuração dinâmica de um endereço unicast global usando SLAAC Configuração automática do endereço de vida curta (SLAAC) Um método que permite que um dispositivo obtenha o prefixo, comprimento de prefixo e gateway padrão de um roteador IPv6 Nenhum servidor DHCPv6 necessário Confie nas mensagens do Anúncio de Roteador (RA) ICMPv6 Roteadores IPv6 Encaminha pacotes IPv6 entre redes Pode ser configurado com rotas estáticas ou um protocolo de roteamento dinâmico IPv6 Envia mensagens de RA ICMPv6 Seção 55
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O roteamento unicast do comando IPv6 permite o roteamento de IPv6
usando SLAAC O roteamento unicast do comando IPv6 permite o roteamento de IPv6 A mensagem do RA pode conter uma das três opções SLAAC apenas – use as informações contidas na mensagem do RA SLAAC e DHCPv6 – use as informações contidas na mensagem do RA e obtenha outras informações do servidor DHCPv6, DHCPv6 stateless (exemplo: DNS) DHCPv6 apenas – o dispositivo não deve usar informações no RA, DHCPv6 stateful Roteadores enviam mensagens de RA de ICMPv6 usando o endereço de link local como o endereço IPv6 de origem Seção 56
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usando SLAAC Seção 57
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Protocolo DHCP para IPv6 (DHCPv6) Semelhante ao IPv4
Configuração dinâmica de um endereço unicast global usando DHCPv6 Protocolo DHCP para IPv6 (DHCPv6) Semelhante ao IPv4 Receber automaticamente as informações de endereçamento que inclui um endereço global unicast, o tamanho do prefixo, o endereço de gateway padrão e os endereços dos servidores DNS que usam os serviços de um servidor DHCPv6. O dispositivo pode receber todas ou algumas de suas informações de endereçamento IPv6 de um servidor DHCPv6, dependendo se a opção 2 (SLAAC e DHCPv6) ou a opção 3 (DHCPv6 apenas) for especificada na mensagem do RA ICMPv6. O host pode ignorar o que está na mensagem do RA do roteador e obter o endereço IPv6 e outras informações diretamente de um servidor DHCPv6. Seção 58
59
Configuração dinâmica de um endereço unicast global usando DHCPv6
Seção 59
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valor de 16 bits FFFE inserido
Processo EUI-64 ou gerado aleatoriamente Processo EUI-64 O processo usa o endereço MAC Ethernet de 48 bits de um cliente e insere outros 16 bits no meio do endereço MAC de 46 bits para criar uma ID de interface de 64 bits a vantagem é o endereço MAC Ethernet que pode ser usado para determinar a interface – facilmente rastreada Uma ID de interface EUI-64 é representada em binário e composta por três partes: UI de 24 bits do endereço MAC do cliente, mas o sétimo bit (o bit universal/local) é revertido (0 se torna 1) valor de 16 bits FFFE inserido identificador do dispositivo 24 bits do endereço MAC do cliente Seção 60
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Processo EUI-64 ou gerado aleatoriamente
Seção 61
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Processo EUI-64 ou gerado aleatoriamente
Seção 62
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IDs de interface geradas aleatoriamente
Processo EUI-64 ou gerado aleatoriamente IDs de interface geradas aleatoriamente Dependendo do sistema operacional, um dispositivo pode usar uma ID de interface gerada de forma aleatória, em vez de usar o endereço MAC e o processo EUI-64 Começando com Windows Vista, o Windows usa uma ID de interface gerada de forma aleatória em vez de uma criada com o EUI-64 Windows XP e sistemas operacionais Windows anteriores usaram EUI-64 Seção 63
64
Endereços de link local dinâmicos
Endereço de link local Depois que um endereço global unicast é atribuído a uma interface, o dispositivo habilitado com IPv6 gera automaticamente o seu endereço de link local Deve possuir um endereço de link local que permita que um dispositivo se comunique com outros dispositivos habilitados com IPv6 na mesma sub-rede Usa o endereço de link local do roteador local para o endereço IPv6 do gateway padrão Os roteadores trocam mensagens do protocolo de roteamento dinâmico usando endereços de link local As tabelas de roteamento dos roteadores usam o endereço de link local para identificar o roteador do próximo salto ao encaminhar pacotes IPv6 Seção 64
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Atribuído dinamicamente
Endereços de link local dinâmicos Atribuído dinamicamente O endereço de link local é criado dinamicamente usando o prefixo FE80::/10 e a ID de interface Seção 65
66
Configuração do link local
Endereços de link local estáticos Configuração do link local Seção 66
67
Configuração do link local
Endereços de link local estáticos Configuração do link local Seção 67
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Cada interface possui dois endereços IPv6 -
Verificação da configuração de endereço IPv6 Cada interface possui dois endereços IPv6 - endereço global unicast configurado o que começa com o FE80 é o endereço unicast link local automaticamente adicionado Seção 68
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Verificação da configuração de endereço IPv6
Seção 69
70
Os endereços IPv6 multicast têm o prefixo FFxx::/8
Endereços IPv6 multicast atribuídos Os endereços IPv6 multicast têm o prefixo FFxx::/8 Há dois tipos de endereços IPv6 multicast: Multicast atribuído Multicast do nó solicitado Seção 70
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Dois grupos comuns de multicast atribuído IPv6 incluem:
Endereços IPv6 multicast atribuídos Dois grupos comuns de multicast atribuído IPv6 incluem: FF02::1 grupo de multicast de todos os nós – todos os dispositivos habilitados com IPv6 participam mesmo efeito que um endereço de broadcast IPv4 FF02::2 grupo de multicast de todos os roteadores – todos os roteadores IPv6 participam Um roteador se torna um membro desse grupo quando é habilitado com um roteador IPv6 com o comando oipv6 unicast-routing de configuração global um pacote enviado a esse grupo é recebido e processado por todos os roteadores IPv6 no link ou na rede. Seção 71
72
Endereços IPv6 multicast atribuídos
Seção 72
73
24 bits mais à direita do seu endereço unicast.
Endereços IPv6 multicast do nó solicitado Semelhante ao endereço multicast de todos nós, corresponde somente aos últimos 24 bits de endereço global IPv6 unicast de um dispositivo Criados automaticamente quando o unicast global ou os endereços de link local unicast são atribuídos 24 bits mais à direita do seu endereço unicast. Seção 73
74
O endereço multicast do nó solicitado consiste em duas partes:
Endereços IPv6 multicast do nó solicitado O endereço multicast do nó solicitado consiste em duas partes: Prefixo multicast FF02:0:0:0:0:FF00::/104 - Esse é o primeiro 104 bits do endereço multicast do nó solicitado. 24 bits menos significativos - copiados dos 24 bits mais à direita de unicast global ou do endereço de link local unicast do dispositivo Seção 74
75
Verificação de conectividade
Seção 8.3 75
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As mensagens ICMP comuns a ICMPv4 e a ICMPv6 incluem:
Mensagens ICMPv4 e ICMPv6 As mensagens ICMP comuns a ICMPv4 e a ICMPv6 incluem: Confirmação de host Destino ou serviço não alcançável Tempo ultrapassado Redirecionamento da rota Embora o IP não seja um protocolo confiável, o conjunto TCP/IP fornecem mensagens no caso de certos erros, enviados por serviços ICMP Seção 76
77
Solicitação do roteador ICMPv6 e mensagens de anúncio do roteador
O ICMPv6 inclui quatro novos protocolos como parte do Neighbor Discovery Protocol (ND ou NDP): Mensagem de solicitação de roteador Mensagem de anúncio de roteador Mensagem de solicitação de vizinhos Mensagem do anúncio de vizinhos Solicitação do roteador e mensagens de anúncio do roteador: enviado entre os hosts e os roteadores. Mensagem de solicitação de roteadores (RS): a mensagem de RS é enviada como uma mensagem multicast de todos os roteadores IPv6 Mensagem de anúncio do roteador (RA): as mensagens de RA são enviadas pelos roteadores para fornecer informações de endereçamento Seção 77
78
Solicitação do roteador ICMPv6 e mensagens de anúncio do roteador
Seção 78
79
Dois tipos de mensagens adicionais Solicitação de vizinhos (NS)
Solicitação de vizinho do ICMPv6 e mensagens de anúncio de vizinho Dois tipos de mensagens adicionais Solicitação de vizinhos (NS) Mensagens de anúncio de vizinhos (NA) Usado para: Resolução de endereços Usado quando um dispositivo na rede local sabe o endereço IPv6 unicast de um destino, mas não sabe seu endereço MAC Ethernet Detecção de endereço duplicado (DAD) Executado no endereço para garantir que é exclusivo O dispositivo enviará uma mensagem NS com seu próprio endereço IPv6 como endereço destino IPv6 Seção 79
80
Solicitação de vizinho do ICMPv6 e mensagens de anúncio de vizinho
Seção 80
81
Ping - Teste da pilha local
Seção 81
82
Ping - Teste de conectividade da LAN local
Seção 82
83
Ping - Teste a conectividade para remoto
Seção 83
84
Traceroute - Teste de caminho
Traceroute (tracert) Gera uma lista dos saltos que foram bem-sucedidos ao longo do caminho. Fornece informações valiosas para verificação e solução de problemas Se os dados atingirem o destino, o trace listará a interface de cada roteador no caminho entre os hosts Se os dados falham em algum salto ao longo do caminho, o endereço do último roteador que respondeu ao trace pode fornecer uma indicação de onde o problema ou as restrições de segurança são encontrados Usar o traceroute fornece o tempo de ida e volta para cada salto ao longo do caminho e indica se um salto deixou de responder Seção 84
85
Resumo Os endereços IP são hierárquicos, com porções de rede, sub-rede e host. Um endereço IP pode representar uma rede completa, um host específico ou o endereço de broadcast da rede. A máscara de sub-rede ou o prefixo são usados para determinar a parte da rede de um endereço IP. Depois de implementada, uma rede IP precisa ser testada para verificar sua conectividade e seu desempenho operacional. O DHCP ativa a designação automática de informações de endereçamento, como endereço IP, máscara de sub-rede, gateway padrão e outras informações de configuração. Seção 85
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Resumo Os hosts IPv4 podem se comunicar por um dos três modos: unicast, broadcast e multicast. Os blocos do endereço IPv4 privado são: /8, /12 e /16. A redução do espaço de endereço IPv4 é o fator motivador para migrar para IPv6. Cada endereço IPv6 tem 128 bits versus os 32 bits de um endereço IPv4. O tamanho do prefixo é usado para indicar a parte da rede de um endereço IPv6 usando o seguinte formato: endereço IPv6/tamanho do prefixo. Seção 86
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Há três tipos de mensagens IPv6: unicast, multicast e anycast.
Resumo Há três tipos de mensagens IPv6: unicast, multicast e anycast. Um endereço de link local IPv6 permite que um dispositivo se comunique com outros dispositivos habilitados com IPv6 no mesmo link e somente nesse link (sub-rede) Os pacotes com um endereço de link local de origem ou de destino não podem ser roteados além do link de onde o seu pacote se originou. Os endereços de link local IPv6 estão no intervalo FE80::/10. O ICMP está disponível para IPv4 e IPv6. Seção 87
88
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