IMEI MONTAGEM E MANIPULAÇÃO DE REDES DE DADOS - REDES DE COMPUTADORES. Curso Profissional de Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos

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1 IMEI MONTAGEM E MANIPULAÇÃO DE REDES DE DADOS - REDES DE COMPUTADORES Curso Profissional de Técnico de Gestão de Equipamentos

2 Arquitetura da Internet A Internet é constituída por uma enorme quantidade de pequenas redes locais (LANs) interligadas entre si. As redes locais estão limitadas à sua escala e muito embora tenha havido avanços tecnológicos que melhoraram a velocidade das comunicações, a distância máxima entre nós de uma rede ainda representa um problema.

3 Arquitetura da Internet Os dados que circulam na Internet são empacotados, daí o nome de packets ou pacotes de dados, e enviados de router para router ao longo desta grande rede. Ao longo desta transmissão estão presentes os modelos OSI e o TCP/IP que através das suas camadas proporcionam a construção desses pacotes e o seu envio.

4 Arquitetura da Internet

5 Arquitetura da Internet Na figura podemos ver os elementos fundamentais existentes na Internet, que são: Dispositivos terminais computadores (hosts) que executam aplicações de rede; Infraestruturas de comunicação fibra ótica, condutores de cobre, sistemas de emissão/rececão de ondas de rádio e satélite; Routers equipamentos especialmente desenhados para interligar redes. Um router pode interligar redes que utilizam diferentes tecnologias. Estes estabelecem o encaminhamento dos pacotes ao longo das redes.

6 Endereço IP EXEMPLO: Um endereço IP ( versão 4 ) é formado por 4 bytes ( 32 bits) Representação na sua forma decimal ( 0 a 255 ), separados por um ponto.

7 O protocolo IP foi desenvolvido com a intenção de permitir o routing de pacotes; esta característica torna possível a interligação de diversas redes. Para permitir o routing, este protocolo utiliza um esquema de endereçamento denominado IP: Físico (MAC) vem impresso nas placas de rede; Lógico configurado pelo utilizador com um endereço IP.

8 Não podem existir endereços IP iguais na mesma rede. Numa rede TCP/IP, cada dispositivo é conectado à rede deve ter, pelo menos, um endereço IP, para identificar o dispositivo na rede a que pertence. Cada sub-rede tem o seu fluxo de comunicação interno. As redes são interligadas através do router. O router isola o fluxo das redes, permitindo apenas a passagem aos dados destinados à rede externa.

9

10 Endereços IPv4 Um endereço IP é composto por 4 bytes (32 bits) representados na forma decimal e separados por um ponto, no formato X.Y.Z.W. O menor número do endereço IP possível é e o maior é

11 A primeira parte de um endereço IP, responsável pela identificação da rede denomina-se por network prefix e à restante com a função de identificar um host (máquina) denomina-se por host number.

12 Classe A, tem como objetivo albergar um grande número de computadores; Classe B, tem como função albergar um número médio de computadores; Classe C, serve para pequenas redes locais; Classe D, não está preparada para suportar computadores, destina-se apenas para Multicast; Classe E, está reservada para uso futuro, se bem que é usado para testes.

13 Multicast é a receção de informação em simultâneo para múltiplos destinatários, usando como estratégia a passagem das mensagens por um link uma única vez e apenas são multiplicadas quando o link para os destinatários se divide em duas direções.

14 O router que atua entre as 2 redes permite que o tráfego da rede local não interfira no tráfego da Internet. O computador (gateway) possui 2 placas de rede, uma para a rede local e outra para a rede externa (Internet). IP e o IP

15 Se o computador solicitar uma página na Web: este pedido percorre a rede e chega ao router, que consulta a sua tabela de endereços e verifica que o pedido não pode ser satisfeito dentro da rede.

16 Todas as páginas www têm um endereço IP que é traduzido para um nome (DNS Domain Name System). Como o endereço não pertence à rede interna, o pedido é encaminhado pelo router para um servidor hierarquicamente superior, até encontrar o seu destino.

17 Endereço IP Endereço IP é: Identifica uma rede; É uma ligação a essa rede. O Endereço IP tem: 32 bits; Representa-se numa notação decimal separada por pontos.

18 Endereços IPv4 Um endereço IP é constituído por 4 bytes (32 bits) representada na forma decimal e separados por um ponto. Exemplo: x.y.z.w O menor número do endereço IP possível é e o maior é

19 Endereço IP Um endereço IP é constituído por um endereço de rede e um endereço de máquina dessa rede ( nó ou host ) Comprimento Fixo 32 bits = 4 bytes Endereço de Rede Endereço de Host Tamanho Variável

20 Noção de Classe IP Existem várias classes IP: Classes A, B, C, D e E; O 1º Byte define a classe do endereço IP. CLASSE A O 1º Byte é de 1 a 127 CLASSE B O 1º Byte é de 128 a 191

21 Noção de Classe IP CLASSE C O 1º Byte é de 192 a 223 CLASSE D O 1º Byte é de 224 a 239 *Utilizada para Multicasting CLASSE E O 1º Byte é de 240 a 255 *Experimental, uso futuro

22 Noção de Classe IP Análise CLASSE A Há poucas redes e muitos computadores por rede. CLASSE B Temos algumas redes com alguns computadores por rede.

23 Noção de Classe IP Análise CLASSE C Temos muitas redes e poucos computadores por rede. REDE NÓ A B C

24 Endereços IPv4 O sistema de redes que formam a estrutura da Internet é chamado backbone. Para que se possa ligar uma rede à Internet, esta deverá estar, de forma direta ou indireta, ligada a um backbone. Quando se pretende ligar uma rede à Internet, esta terá de estar ligada ao backbone de algum ISP.

25 Endereços IPv4 A atribuição dos endereços IP na Internet é feita pelos backbones dos ISP de forma hierárquica.

26

27 Endereços IPv4 Se uma rede não estiver ligada à Internet, poderá ser definido qualquer endereço IP para as máquinas dessa rede. Caso exista a possibilidade de se ligar esta rede à Internet, o conflito com endereços IP será inevitável, pois os endereços IP existentes foram atribuídos às máquinas.

28 A entrega de pacotes é feita facilmente pelo router, uma vez que os pacotes de dados têm o endereço IP da máquina de destino. Os pacotes que não pertencem à rede interna são encaminhados para um ponto de saída da rede chamado gateway.

29 Gateway - é qualquer computador que estabeleça ligação entre duas redes que utilizam protocolos de rede diferentes. Uma gateway reformata as informações de uma rede de forma a serem compatíveis com a outra rede.

30 Na figura ao lado apresentase uma rede privada configurada com o endereço reservado Classe C (imagem) Para ligar esta rede privada à Internet é necessário usar uma gateway para disponibilizar o acesso externo (Internet). Com a gateway é possível fazer a comunicação com a Internet sem alterar toda a configuração da rede.

31 A solicitação feita pelo computador fica guardada numa tabela do router até obter resposta de confirmação (positiva ou negativa); esta resposta é encaminhada para o quem solicitou.

32 Endereços IPv4 Para contornar o problema, existem endereços especiais para configuração interna de uma rede local. Os endereços reservados são: Classe A: a Classe B: a Classe C: a

33 Endereços IPv4 Rede IP configurada com o endereço reservado

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35 Endereços IPv4 O router atua entre as 2 redes e permite com que o tráfego da rede local ( ) não interfira com o tráfego da Internet. Cada placa é configurada para que ambas as redes possam acedê-las. A interface para a rede local ( ) é configurado pelo administrador da rede local. A interface é um endereço disponibilizado pelo ISP.

36 Máscara de rede A máscara de rede é um endereço de 4 bytes (32 bits), no mesmo padrão do IP, onde cada bit 1 representa a parte do endereço IP que identifica a rede e o bit 0 identifica a parte do endereço IP que corresponde ao host (máquina). As máscaras de rede são: Classe A: Classe B: Classe C:

37 MÁSCARA - IP Forma de detecção e separação entre redes e máquinas (hosts) das redes. Filtro que permite calcular através da operação lógica, qual a rede e máquina dessa rede a que pertence determinado IP. A parte da rede é mascarada a 1 com 255 A parte de máquinas dessa rede é mascarada a 0 com 0

38 MÁSCARAS Classes A Classes B Classes C

39 MÁSCARA - IP Classe Subnet Mask Exemplo: Subnet Mask A B C Um endereço tem uma máscara o que nos indica, ao efectuarmos uma operação lógica que temos o endereço de rede e a máquina

40 Exemplos Exemplo1: Um endereço Máscara Rede Máquina.145

41 Exemplos Exemplo2: Um endereço Máscara Rede Máquina.80.45

42 Exemplos Exemplo3: Um endereço Máscara Rede 91 Máquina

43 Exemplos Exemplo5: Uma rede com o IP , em que os três primeiros bytes são para definir a rede e o último byte para definir máquinas dessa rede. Neste caso o IP da máscara seria: Máscara ? Quais os endereços das máquinas?

44 Exemplos Exemplo6: Uma rede com o IP , em que os dois primeiros bytes são para definir a rede e os dois últimos bytes são para definir máquinas dessa rede. Neste caso o IP da máscara seria: Máscara ? Quais os endereços das máquinas?

45 Exemplo Um endereço , definimos os seguintes componentes: IP de uma máquina dessa rede: Máscara IP de Broadcast

46 Exemplo (cont.) Todas as máquinas dessa rede têm os 3 primeiros bytes fixos e iguais, , , , todos com a mesma máscara Rede: IP: Mask: IP: Mask: IP: Mask:

47 Casos especiais de endereços IP Os endereços e o não devem ser definidos nas máquinas. Endereço 127.x.x.x foi designado como rede de loopback local (local host ). Permite testar se o TCP/IP está bem instalado. Para verificar se funciona, abre-se uma janela do MS-DOS e escrevendo o comando : ping deverá obter sempre resposta.

48 Introdução às sub-redes Sub-redes A divisão de uma rede em sub-redes apenas se justifica em redes de grande dimensão. O processo de divisão de uma rede significa que temos que usar a máscara de sub-rede para a dividir em segmentos menores (sub-redes mais eficientes e mais fáceis de gerir).

49 Sub-redes Comparação entre endereços: , máscara de sub-rede , máscara de sub-rede

50 Sub-redes

51 Endereços IP reservados Endereço de rede: usado para identificar a rede. Endereço de broadcast: usado para identificar todos os dispositivos da rede.

52

53 Endereços IP públicos e privados Como cada equipamento na rede tem que ter um endereço exclusivo. Havendo conflito de IP o router não poderá realizar a sua função.

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55 Endereços IP públicos e privados Quando subscrevemos um contrato de fornecimento de Internet com um ISP, passamos a ser cliente dessa empresa. Os servidores dessa empresa atribuem um IP público ao nosso router. Aos IP dos equipamentos da LAN chamamos IP privados. Conforme já abordamos, não é recomendável que uma LAN tenha os dispositivos com qualquer endereço IP. O RFC 1918 reserva 3 blocos de endereços IP para uso interno e privado.

56 Os RFC são um conjunto de documentos de referência junto da comunidade Internet e que descrevem, especificam, ajudam a aplicação, estandardizam e debatem a maioria das normas, padrões, de tecnologias e protocolos ligados à Internet e às redes em geral.

57 Classe Intervalo de endereços internos RFC 1918 A a B a C a

58 Endereços IP públicos e privados Conectar uma rede que usa endereços privados à Internet exige a conversão dos endereços privados em endereços públicos. A este processo chamamos NAT (Network Address Translation). Geralmente, é o router que faz esta conversão.

59 Endereços estáticos Redes pequenas que mudam pouco; O administrador atribui manualmente os endereços IP de cada computador da rede, impressora ou servidor. Parâmetros: Endereço IP; Máscara de sub-rede; Gateway; Servidor de DNS.

60 Endereços estáticos

61 Endereços dinâmicos Para facilitar a gestão das definições de TCP/IP utilizase o protocolo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) automático.

62 Endereços dinâmicos O DHCP é o sucessor do BOOTP (Bootstrap Protocol) e permite que um host obtenha um endereço IP de um modo dinâmico, sem que o administrador tenha de configurar um perfil individual para cada dispositivo. A principal vantagem em relação ao BOOTP é permitir a mobilidade dos utilizadores, ou seja, mudança de conexões da rede de um local para outro.

63 Endereços dinâmicos O DHCP tem a capacidade de conceder um endereço IP a um PC e, em seguida, quando este já não estiver ligado, poder atribuir o mesmo endereço a outra máquina da rede.

64 A tabela do router é armazenada de forma estática ou dinâmica. Na estática, o router tem todos os endereçamentos IP da rede já determinados. Na dinâmica, os endereços IP são atribuídos de acordo com o pedido.

65 No caso do endereçamento dinâmico utiliza-se o protocolo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) Sempre que um cliente solicitar um endereço IP, o servidor DHCP disponibilizará um endereço válido que não esteja a ser utilizado nesse momento. Quando o cliente terminar a sua sessão, o IP é libertado.

66 IPv4 x IPv6 O IPv6 iniciou-se em 1991, embora não tenha sido oficialmente recomendado como substituto do IPv4 até O que impulsionou o desenvolvimento do IPv6 foi o crescimento do número de hosts ligados à Internet.

67 IPv6 Foi desenvolvido devido ao crescimento do número de hosts ligados à Internet que ameaçou consumir o espaço de endereçamento da Internet, tornando difícil a gestão da comunicação na rede; 128 bits.

68 DNS A Internet foi construída com base num esquema de endereçamento hierárquico. Esse esquema permite que o encaminhamento (routing) tenha por base classes endereços e não endereços individuais. O problema que isso pode criar para o utilizador é a associação do endereço correto ao site da Internet. É muito fácil esquecermos o endereço IP de um determinado site, uma vez que não há associação entre o conteúdo do site e o seu endereço. O DNS é um sistema de nome de domínio que associa o conteúdo do site ao seu endereço.

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