Protocolos e Arquiteturas de Redes. Thiago Leite

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1 Protocolos e Arquiteturas de Thiago Leite

2 As redes são organizadas em camadas Forma de reduzir a complexidade Um conjunto de camadas forma uma pilha A função de cada camada da pilha varia de acordo com a rede Cada camada da pilha oferece serviços às camadas superiores Esconder a complexidade de camadas inferiores

3 Cada camada se comunica com sua correspondente remota Protocolo de camada As interfaces entre as camadas devem ser bem definidas

4 Arquitetura Filósofo-Tradutor-Secretária Modelo em Camadas

5 Arquitetura de Modelo em Camadas

6 Exemplo de Protocolos Modelo em Camadas

7 Os protocolos podem ser Orientados ou não a conexões Confiáveis ou não

8 Serviços orientados à conexão Ex: ligação telefônica Serviços sem conexões Ex: carta

9 Serviços confiáveis Ex: SEDEX Serviços não confiáveis Ex: rádio

10 Protocolos TCP/IP Modelo em Camadas

11 Interconexão de pelo IP (Internet Protocol) Diferentes tipos de redes Como conectar redes diferentes Roteamento entre redes Fragmentação de pacotes

12 Pacotes Transmitidos em Diferentes Cada rede possui suas particularidades

13 Transmissão por diferentes redes Fragmentação dos pacotes por vezes é necessária MTU (Maximum Transmission Unit) Pode ser realizada a descoberta do MTU no momento da transmissão

14 Descoberta do MTU Sem necessidade de fragmentação

15 A camada IP na Internet Conjunto de sub-redes ou sistemas autônomos (AS - Autonomous Systems) utilizando protocolo IP divididas em níveis rede de nível 1 é o maior dos backbones da Internet conectados aos backbones estão os ISPs

16 IP na Internet Interconexão entre diferentes tipos de AS

17 Uso do IP no Mundo Distribuição geográfica dos endereços

18 A Internet é mantida graças ao IP (Internet Protocol) parte fixa de 20 bytes no cabeçalho

19 Protocolo IP e seus cabeçalhos

20 Endereço IP 32 bits separados em quatro octetos (8 bits) Endereços variam de até Uma porção dos bits identifica a rede e outra porção dos bits identifica o host na rede Exemplo de endereço IP:

21 Cada rede possui um esquema de endereçamento A rede pode ser dividida em redes menores chamadas sub-redes Ex: sub-rede do Departamento de Informática na rede da universidade

22 Rede Economia Engenharia Informática Sub-redes Letras Medicina e Sub-redes Divisão lógica das redes

23 Porção do endereço pode ser utilizada para subendereçamento (a) Id. da rede Id. do host (b) Id. da rede Id. da sub-rede Id. do host

24 Exemplo de Endereçamento Divisão lógica da rede

25 Endereços privados, restrito apenas a redes locais e nãoroteáveis / hosts / hosts / hosts

26 Os endereços privados foram criados como forma de lidar com escassez dos endereços IPv4 Endereços privados podem ser utilizados sem controle de nenhum órgão E quando endereços privados precisam realizar o acesso à um recurso disponível através da Internet?

27 NAT (Network Address Translation) tradução de um endereço por outro associar mais de um host a um mesmo endereço os endereços podem ser concedidos por demanda no acesso à rede externa o endereço é concedido a um computador

28 Exemplo de Uso de NAT Poucos IPs públicos para vários IPs privados

29 E quando há a necessidade de uso de um único IP público para endereçar dois ou mais hosts com IPs privados? Aplicar o uso de NAPT (Network Address and Port Translation) E o que são portas de comunicação?

30 Protocolos TCP (Transport Control Protocol) e UDP (User Datagram Protocol) utilizam portas para identificar serviços em hosts da mesma forma que o protocolo IP utiliza de endereços para identificar hosts portas são endereços inteiros de até 16 bits (0 a 65535) toda comunicação possui porta de origem e porta de destino

31 SSH SMTP HTTP Porta 22 Porta 25 Porta 80 IPv Portas de Comunicação TCP e UDP entregam a comunicação para as aplicações

32 E voltando a falar de NAPT E como ocorre a volta dos pacotes de hosts diferentes da rede local que foram traduzidos com o mesmo endereço público? Do ponto de vista da Internet, ambos os pacotes estarão utilizando o mesmo endereço IP público de origem Como identificar na volta da comunicação qual pacote pertence a cada host da rede local? normalmente o IP carrega os protocolos TCP ou UDP

33 Utilizar a porta de origem e o endereço privado de origem como associação a qual computador interno foi realizado o NAPT

34 Utilizar a porta de origem e o endereço privado de origem como associação a qual computador interno foi realizado o NAPT

35 Utilizar a porta de origem e o endereço privado de origem como associação a qual computador interno foi realizado o NAPT

36 Utilizar a porta de origem e o endereço privado de origem como associação a qual computador interno foi realizado o NAPT src: :3410 dst: :443

37 Utilizar a porta de origem e o endereço privado de origem como associação a qual computador interno foi realizado o NAPT src: :3410 dst: :443

38 Utilizar a porta de origem e o endereço privado de origem como associação a qual computador interno foi realizado o NAPT src: :3410 dst: :443

39 Utilizar a porta de origem e o endereço privado de origem como associação a qual computador interno foi realizado o NAPT src: :3410 dst: :443

40 Utilizar a porta de origem e o endereço privado de origem como associação a qual computador interno foi realizado o NAPT : : src: :3410 dst: :443 src: :2500 dst: :443

41 Utilizar a porta de origem e o endereço privado de origem como associação a qual computador interno foi realizado o NAPT : : src: :3410 dst: :443 src: :2500 dst: :443

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