Arquitetura TCP/IP. Parte V Inicialização e auto-configuração (RARP, BOOTP e DHCP) Fabrízzio Alphonsus A. M. N. Soares

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1 Arquitetura TCP/IP Parte V Inicialização e auto-configuração (RARP, BOOTP e DHCP) Fabrízzio Alphonsus A. M. N. Soares

2 Tópicos Atribuição de endereço IP RARP (Reverse ARP) BOOTP (BOOTstrap Protocol) DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

3 Tópicos Atribuição de endereço IP RARP (Reverse ARP) BOOTP (BOOTstrap Protocol) DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

4 Atribuição de endereço IP Estática Endereço IP é armazenado em algum dispositivo de armazenamento persistente (ex.: disco) Em geral, é exigido para alguns equipamentos (ex.: servidores, roteadores) Dinâmica Endereço IP é obtido de um servidor Útil para equipamentos simples (ex.: estações sem disco) ou o que permanecem ligados intermitentemente

5 Reverse Address Resolution Protocol (RARP) Protocolo antigo Exceto em uns poucos casos especiais, RARP foi amplamente substituído pelo DHCP Projeto para atender computadores sem disco Adaptado do protocolo ARP Difunde (broadcast) requisição para servidor Espera por resposta

6 Funcionamento do RARP A S 1 B S 2 A difunde uma requisição em busca de um servidor A S 1 B S 2 Um ou mais servidores na rede respondem

7 Identificação do cliente Equipamento cliente precisa se identificar RARP usa o endereço de hardware com um identificador único Funciona adequadamente apenas em redes que possuem endereço de hardware permanentes

8 BOOTstrap Protocol (BOOTP) Uma alternativa ao RARP Fornece mais que apenas um endereço IP Obtém parâmetros de configuração de um servidor Usa UDP

9 BOOTP As deficiências encontradas no RARP foram solucionadas com a criação do BOOTP (BOOTstrap Protocol). Por utilizar o UDP para trafegar suas mensagens, ele pode ser usado por uma aplicação de forma mais simples que o RARP. Ele também é mais eficiente que este protocolo por embutir em sua mensagem outras informações importantes para a inicialização.

10 BOOTP Diferente da comunicação RARP, a comunicação BOOTP se processa na camada de rede. A estação cliente lança a sua solicitação na rede utilizando um endereço IP de difusão. Os servidores BOOTP serão os únicos a reconhecer e responder também por difusão. Esta forma de resposta é utilizada pelo fato do cliente não possuir ainda, o seu endereço IP para confirmar o recebimento.

11 BOOTP O BOOTP delega ao cliente toda a responsabilidade por uma comunicação segura pois, os protocolos utilizados são passíveis de corrupção ou perda de dados. O BOOTP solicita ao UDP - User Datagram Protocol - que faça um checksum e ainda especifica que solicitações e respostas tenham seu campo DONT FRAGMENT ativo para comportar clientes de memória pequena.

12 BOOTP O BOOTP permite várias respostas e processa sempre a primeira. Caso haja perda de datagrama, utiliza-se uma técnica de TIMEOUT para retransmissão.

13 Uso da pilha antes da inicialização BOOTP é usado para obter parâmetros de configuração do IP, porém BOOTP usa IP e UDP para obter os parâmetros Pilha precisa ser inicializada antes de ser inicializada? De fato, BOOTP executa como uma aplicação e precisa apenas de algumas facilidades básicas fornecidas por endereços especiais

14 Uso da pilha antes da inicialização (cont.) Cliente BOOTP envia pacote com: Endereço IP de destino com o valor de difusão limitada ( ) Endereço de hardware de destino também com valor de difusão Endereço IP de origem com o valor deste host nesta rede ( ) Endereço de hardware de origem com o endereço físico da interface, o qual é conhecido Servidor BOOTP responde com: Endereço IP de destino com o valor de difusão limitada ( ), pois o cliente ainda não sabe seu endereço IP Endereço de hardware de destino com o valor fornecido pelo cliente Endereços IP e de hardware de origem preenchidos da forma convencional

15 Retransmissão BOOTP Uma vez que o UDP é usado, o cliente BOOTP foi preparado manipular retransmissões É sorteado um valor aleatório para a temporização (timeout) Caso não obtenha sucesso, são realizadas novas tentativas, sendo que a cada nova o intervalo de sorteio dobra O intervalo dobra até atingir um determinado valor, passando a ficar fixo, porém ainda com sorteio aleatório dentro do mesmo

16 Formato da mensagem BOOTP

17 Campos da mensagem BOOTP OP especifica se é uma requisição (1) ou resposta (2) HTYPE tipo de hardware (ex.: Ethernet = 1) HLEN comprimento em bytes do endereço de hardware (ex.: Ethernet = 6) HOPS número de roteadores que a mensagem atravessa. É configurada com 0 (zero) pelo cliente e incrementado caso algum servidor a repasse para outro TRANSACTION ID usado para casar requisições com respostas SECONDS quantidade de segundos desde que o cliente começou a inicializar

18 Campos da mensagem BOOTP (cont.) CLIENT IP ADDRESS endereço IP enviado pelo cliente (ex.: ) YOUR IP ADDRESS endereço IP fornecido pelo servidor ao cliente BOOT FILE NAME descreve uma imagem de memória a ser fornecida a um cliente sem disco VENDOR-SPECIFIC AREA contém informações opcionais a serem passadas do servidor para o cliente

19 Campos da mensagem BOOTP (cont.) Itens de tamanho fixo do campo VENDOR-SPECIFIC AREA Itens de tamanho fixo do campo VENDOR-SPECIFIC AREA

20 Atribuição dinâmica de endereços BOOTP assume um mapeamento um-para-um entre o equipamento (endereço de hardware) e o endereço IP Inviabiliza reaproveitamento ou reatribuição automática de um endereço IP para equipamentos diferentes Mapeamento dinâmico de endereços é necessário (sobretudo, por ISPs) Cliente obtém um endereço IP e usa temporariamente Quando o cliente não precisa mais do endereço, o mesmo deve estar disponível para outro Otimiza o uso de um conjunto de endereços IP

21 Extensão do BOOTP BOOTP é estendido para permitir atribuição dinâmica de endereços Novo protocolo é chamado DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) Mantém compatibilidade retroativa com BOOTP

22 Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) Pode atribuir endereços de três formas: Manual (semelhante ao BOOTP) Automática (endereço atribuído pelo servidor e o equipamento retém o mesmo endereço) Dinâmica (endereço atribuído pelo servidor e o equipamento pode obter endereços diferentes em requisições posteriores) Administrador pode escolher o tipo atribuição para cada endereço Além do endereço IP permite que um host obtenha todos os parâmetros necessários para se comunicar sem intervenção manual DHCP oferece auto-configuração

23 Atribuição dinâmica de endereços Cliente recebe um arrendamento de endereço Servidor especifica o tempo de arrendamento No fim do arrendamento, cliente deve renová-lo ou parar de usar o endereço Ações são controladas por uma máquina de estados finitos Basicamente, um cliente DHCP difunde (broadcast) uma mensagem para todos os servidores em uma rede local, coleta as ofertas, seleciona uma e negocia com o servidor

24 Máquina de estados finitos do DCHP

25 Formato da mensagem DHCP Campo FLAGS de fato apenas 1 bit é usado para indicar se o servidor deve responder através de broadcast (1) ou unicast (0)

26 Campo OPTIONS Mesmo formato do campo VENDOR SPECIFIC AREA do BOOTP Mantém os mesmos itens definidos pelo BOOTP e acrescenta um novo código (53) para as mensagens DHCP

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