Redes de Computadores I

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS CURSO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Redes de Computadores I CIDR & NAT Prof. Helcio Wagner da Silva

2 Introdução Endereços IP estão ficando escassos Soluções apresentadas Longo prazo IPv6 Curto prazo CIDR NAT 2

3 CIDR (Classless InterDomain Routing) Objetiva diminuir o desperdício Mais da metade de todas as redes classe B têm menos de 50 hosts A idéia é alocar endereços em blocos de tamanho variável, desconsiderando as classes Se um cliente precisar de 2000 endereços, ele receberá um bloco de 2048 endereços 3

4 Exemplo de Uso do CIDR Dispõe-se da rede Classe B endereços 4096 endereços 2048 endereços tempo 4

5 Atendendo Cambridge 2048 = 2 11 endereços 11 bits Primeiro endereço Último endereço Máscara de Subrede Cambridge 5

6 Atendendo Oxford 4096 = 2 12 endereços 12 bits Primeiro endereço Último endereço Máscara de Subrede Cambridge Oxford 6

7 Atendendo Edimburgo 1024 = 2 10 endereços 10 bits Primeiro endereço Último endereço Máscara de Subrede Cambridge Edinburgh Oxford 7

8 Resumo da Ópera UNIVERSIDADE PRIMEIRO ENDEREÇO ÚLTIMO ENDEREÇO QUANTIDADE ESCRITOS COMO Cambridge /21 Edimburgo /22 (disponível) /22 Oxford /20 8

9 Exemplo de Tabela de Roteamento REDE MÁSCARA INTERFACE Omaha, NEBRASKA Minneapolis, MINESOTA New York, NEW YORK Denver, COLORADO Dallas, TEXAS 9

10 C: E: O: Tabela de Roteamento em Ação Exemplo: datagrama endereçado a (Oxford): REDE MÁSCARA INTF ª rodada: AND Denver, COLORADO Omaha, NEBRASKA Dallas, TEXAS ( ) ( ) ( ) New York, NEW YORK 2ª rodada: AND ( ) ( ) ( ) 3ª rodada: AND ( ) ( ) ( ) 10

11 Agregando Rotas REDE MÁSCARA INTF C: E: O: INTERFACE MÁSCARA INTF

12 Agregação de Rotas em Ação Exemplo: datagrama endereçado a (Oxford): INTERFACE MÁSCARA INTF ( ) 2 ( ) Omaha, NEBRASKA New York, NEW YORK Denver, COLORADO Dallas, TEXAS AND ( ) ( ) ( ) 12

13 NAT (Network Address Translation) Permite que um ISP possua N clientes sem que sejam necessários N endereços IP Alternativa à atribuição dinâmica de endereços IP temporários A idéia básica por trás é atribuir a cada cliente do ISP um único endereço IP válido Dentro da rede do cliente, cada computador usa um endereço IP inválido Quando um datagrama sai da rede em direção ao ISP ocorre uma tradução de endereços 13

14 Faixas de Endereços NAT O Serviço NAT utiliza as seguintes faixas de endereços / hosts / hosts / hosts Nenhum datagrama contendo esses endereços circula pela Internet 14

15 Funcionamento de uma Caixa NAT ISP Modem/ Caixa NAT

16 Funcionamento de uma Caixa NAT? ISP Modem/ Caixa NAT

17 Funcionamento de uma Caixa NAT TCP/UDP Segmento TCP/UDP... IP...encapsulado por um datagrama IP Segmento TCP Segmento UDP Porta de origem Porta de destino Porta de origem Porta de destino Número de Seqüência Tamanho Checksum Número de Reconhecimento Tam. Bits Flag Tam. da Janela Checksum Pont. Dados Urg. Opções 17

18 Funcionamento de uma Caixa NAT ISP índice Porta de origem Endereço IP original Caixa NAT entradas possíveis 1. Endereço IP original ( ) é substituído pelo externo ( ) 2. Porta de origem (1500) é substituída por um índice na tabela (666) 3. Checksum do segmento TCP/UDP e do datagrama IP são recalculados 18

19 Funcionamento de uma Caixa NAT ISP índice Porta de origem Endereço IP original Caixa NAT entradas possíveis 1. Porta de Origem (666) é utilizada como índice na tabela de mapeamento 2. Porta e Endereço IP de origem voltam a ter seus valores originais 3. Checksum do segmento TCP/UDP e do datagrama IP são recalculados 19

20 Críticas ao Uso do NAT O NAT viola o modelo arquitetônico do IP Um endereço IP deixa de identificar uma única máquina em todo o mundo Se a Caixa NAT sofrer uma pane e sua tabela de mapeamento se perder, todas as conexões TCP serão perdidas O NAT viola uma regra fundamental da distribuição de protocolos em níveis O Nível de Rede não deveria investigar o que possui o cabeçalho do Nível de Transporte Isso foi feito para se garantir a independência dos protocolos E se houver uma versão nova do TCP (ou outro protocolo)? 20

21 Críticas ao Uso do NAT Algumas aplicações inserem endereços IP em suas PDUs O NAT nada sabe sobre ele, e, portanto, não pode substituí-los No máximo, máquinas podem ser mapeadas em um único endereço IP Na verdade, o número certo é , pois as primeiras portas estão reservadas para usos especiais O NAT é também chamado de Serviço de Tradução de Endereços e Portas, ou NAPT, sendo definido na RFC

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