Redes de Computadores. Segurança e Auditoria de. Redes de Computadores. Sistemas

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1 Redes de Computadores Segurança e Auditoria de Redes de Computadores Sistemas Jéfer Benedett Dörr

2 Conteúdo Camada enlace PPP Point-to-Point Protocol Ethernet ARP Kurose Capítulo 5 Tanenbaum Capítulos 1, 3 e 4

3 Camada enlace PPP Point-to-Point Protocol PPP (Point-to-Point Protocol) é um protocolo para transmissão de pacotes através de linhas seriais. O protocolo PPP suporta linhas síncronas e assíncronas. Normalmente ele tem sido utilizado para a transmissão de pacotes IP na Internet. O Point-to-Point Protocol é projetado para transportar pacotes através de uma conexão entre dois pontos. A conexão entre os pontos deve prover operação full-duplex sendo assumido que os pacotes são entregues em ordem. Estas características são desejadas para que o PPP proporcione uma solução comum para a conexão de uma grande variedade de Hosts, Bridges e Routers.

4 PPP Point-to-Point Protocol Protocolo de enlace usado em linhas ponto-a-ponto na Internet Definido nas RFCs 1661 a 1663 e em outras Na verdade é multiprotocolo Usado em: Conexões de linhas privadas entre roteadores Conexões de acesso entre hospedeiros de usuários domiciliares e roteadores

5 PPP Point-to-Point Protocol Possui funções de: Enquadramento e detecção de erros Ativação, teste, negociação e desativação de linhas Através do protocolo de controle de enlace (Link Control Protocol - LCP) Negociação de opções da camada rede independente do protocolo de rede utilizado Através do protocolo de controle de rede (NetworkControl Protocol - NCP)

6 PPP O PPP é composto basicamente de três partes, sendo que a interação entre elas obedece a um diagrama de fases: Encapsulamento de datagramas Link Control Protocol( LCP ) Network Control Protocols( NCPs )

7 PPP Encapsulamento O encapsulamento do PPP provê multiplexação de diferentes protocolos da camada de rede simultaneamente através do mesmo link. Este encapsulamento foi cuidadosamente projetado para manter compatibilidade com os suportes de hardware mais comumente utilizados. Somente 8 octetos adicionais são necessários para formar o encapsulamento do PPP se o compararmos ao encapsulamento padrão do frame HDLC. Para suportar implementações de alta velocidade, o encapsulamento padrão usa somente campos simples, desta forma o exame do campo para a demultiplexação se torna mais rápida.

8 PPP Link Control Protocol - LCP Para ser suficientemente versátil e portável para uma grande variedade de ambientes, o PPP provê um Link Control Protocol. O Link Control Protocol é usado para automaticamente concordar sobre as opções de formato de encapsulamento, lidar com variações nos limites de tamanho dos pacotes, detectar loops infinitos, detectar erros de configuração, iniciar e terminar a conexão. Opcionalmente o LCP pode prover facilidades de autenticação de identificação e determinação de quando o link está funcionando apropriadamente ou quando está falhando.

9 PPP Network Control Protocol - NCP O NCP é composto por uma família de protocolos de rede. Ele estabelece e configura os diferentes protocolos na camada de rede que serão utilizados pelo PPP. Links ponto-a-ponto tendem a agravar alguns problemas comuns a diversas famílias de protocolos de rede. Por exemplo, atribuição e gerenciamento de endereços IP é especialmente difícil sobre circuitos comutados com links ponto-aponto. Estes problemas são tratados pela família de Network Control Protocols( NCPs ), onde é necessário um gerenciamento específico para cada problema.

10 PPP Exemplo de uso domiciliar: Hospedeiro chama o roteador do ISP através de um modem Após o estabelecimento de uma conexão física, o hospedeiro envia quadros LCP em um ou mais quadros PPP Selecionam os parâmetros PPP a serem usados Envia pacotes NCP Em geral obtém endereço IP Desconexões ocorrem na seguinte ordem: rede (NCP),enlace (LCP) e física (modem desliga o telefone)

11 PPP Formato do quadro não numerado: Flag de início Endereço Controle Para quadros não numerados é Protocolo Tipo de pacote da carga útil

12 Verificação: CRC PPP

13 PPP

14 Exemplo de uso domiciliar: Hospedeiro chama o roteador do ISP através de um modem Após o estabelecimento de uma conexão física, o hospedeiro envia quadros LCP em um ou mais quadros PPP Selecionam os parâmetros PPP a serem usados Envia pacotes NCP Em geral obtém endereço IP Desconexões ocorrem na seguinte ordem: rede (NCP),enlace (LCP) e física (modem desliga o telefone) PPP P.S.:Embora PPP é usado principalmente ao longo do dial linhas, variantes como PPoE (PPP over Ethernet) e PPoA (PPP sobre ATM)

15 PPP Marque a correta 1. O protocolo PPP pode trabalhar em linhas...? da Internert soamente parelas síncronas seriais síncronas ou assíncronas paralelas síncronas e assíncronas nenhuma das anteriores 2. O protocolo PPP transporta? soamente protocolo IP na Internert datagramas IP não encapsulados IP multiponto datagramas multiprotocolos sobre linhas ponto-a-ponto nenhuma das anteriores

16 PPP Marque a correta 3. O que permite o encapsulamento PPP? usar X.25 no mesmo link ethernert uso de diferentes protocolos de redes sobre um mesmo link usar muitos links e um mesmo protocolo usar HDLC em muitos links nenhuma das anteriores 4. O que faz o Link Control Protocol ou LCP? estabelece, configura e testa a conexão de enlace de dados testa o enlace de encapsulamento encapsula os dados de controle do enlace transporta os dados do enlace de dados nenhuma das anteriores

17 PPP Marque a correta 5. O que faz o Network Control Protocol ou NCP? configura o encapsulamento transporta os pacotes IP testa o encapsulamento de dados estabelece e configura os diferentes protocolos da camada de rede nenhuma das anteriores

18 ETHERNET Criada por Bob Metcalfe e David Boggs (Xerox) em 1972 Interconexão de computadores Vem de éter luminoso Naquela época já existiam várias redes locais IEEE criou o projeto 802 Padronização de redes locais e metropolitanas Uso de codificação Manchester

19 Ieee 802 Arquitetura baseada no modelo OSI Subcamada de enlace lógico (LLC) Provê serviços de comunicação de quadro Controle de fluxo Controle de erros Subcamada de controle de acesso ao meio (MAC) Controle do acesso a um meio compartilhado Enquadramento Endereçamento Detecção de erros Camada física Provê serviços de transmissão e recepção de bits Interfaces elétricas e mecânicas Características de sincronização Especificação do meio de transmissão

20 Ieee 802

21 Ieee 802 IEEE 802.3: rede local em barrament.o Pequenas diferenças entre o Ethernet e o IEEE IEEE 802.5: rede local em anel com ficha de permissão (Token Ring) IEEE : rede local sem fio

22 Ieee 802 IEEE 802.3: rede local em barrament.o Pequenas diferenças entre o Ethernet e o IEEE IEEE 802.5: rede local em anel com ficha de permissão (Token Ring) IEEE : rede local sem fio

23 Rede Ethernet original (10 Mbps) Topologia em barramento compartilhado entre as estações Operação em half-duplex Método de acesso é o CSMA/CD IEEE 802.3: 512 bits ou 64 octetos No caso da detecção de uma colisão Estação pára a transmissão Envio de um sinal (jam) Equivalente a 32 bits de ruído

24 Tipos de Cabeamento 10Base2 (Ethernet fina) Normalizada em 1987 Banda básica Topologia em barramento Segmento de até 185 m Cabo de 0,5 cm de diâmetro Conectores BNC padrão Problema de identificação de cabos partidos

25 Tipos de Cabeamento 10Base-T Normalizada em 1990 T par trançado como meio de transmissão Estação conectada a um hub através de dois pares trançados Topologia em estrela Alcance de 100 a 200 m (do hub a uma estação) Depende da qualidade do cabo

26 Tipos de Cabeamento 10Base-F Utiliza fibra óptica Possui excelente imunidade a ruído Segmentos de até 2000 m Alternativa cara em função do custo dos conectores e dos terminadore

27 Tipos de Cabeamento

28 Fast Ethernet Normalizada em 1995 Usa par trançado ou fibra óptica como meio Funciona nos modos half-duplex e full-duplex

29 Fast Ethernet 10Base-T UTP cat 3 sinais de 25 MHz Fast Ethernet Half-duplex Tamanho máximo da rede deveria ser de 250 m Limitação vem do tamanho máximo do cabo (100 m) Alcance de 200 m Full-duplex Limitação vem do tamanho máximo do cabo (100 m) Alcance de 200 m

30 Fast Ethernet 100Base-T4 Pode usar UTP cat 3 Usa quatro pares por estação (um para transmissão,um para recepção e os outros dois intercambiáveis) Não funciona em full-duplex

31 Fast Ethernet 100Base-TX UTP cat 5 sinais de 125 MHz a 100 m Usa dois pares (um para transmissão e outro para recepção) Também não usa Manchester

32 Fast Ethernet 100Base-TX UTP cat 5 sinais de 125 MHz a 100 m Usa dois pares (um para transmissão e outro para recepção) Também não usa Manchester Esquema de autonegociação Seleciona Velocidade de operação 10 ou 100 Mbps Modo de operação Half ou full-duplex

33 100Base-FX Usa fibras de até 400 m Fast Ethernet

34 Gigabit Ethernet Normalizada em 1998 Usa par trançado ou fibra óptica como meio Funciona nos modos: half-duplex full-duplex

35 Gigabit Ethernet com Par trançado Half-duplex Tamanho máximo da rede deveria ser de 25 m full-duplex Tamanho da rede é de até 200 m

36 Gigabit Ethernet com Par trançado 1000Base-T UTP cat 5 4 pares 1000Base-CX ao invés de fibra óptica utiliza cabos twiaxiais, um tipo de cabo coaxial com dois fios, que tem a aparência de dois cabos coaxiais grudados. Este padrão é mais barato que os dois anteriores, mas em compensação o alcance é de apenas 25 metros.

37 Gigabit Ethernet com Fibra ótica Funciona nos modos half-duplex e full-duplex 1000Base-LX Fibra monomodo tamanho máximo do segmento de 5000 m Fibra multimodo tamanho máximo do segmento de 550 m 1000Base-SX Fibra multimodo tamanho máximo do segmento de 550 m

38 10- Gigabit Ethernet IEEE 802.3ae (2002) Usa fibra óptica como meio Funciona no modo full-duplex IEEE 802.3an (2006) Usa par trançado como meio

39 Protocolo de resolução de endereços (AddressResolution Protocol) Descrito na RFC 826 Faz a tradução de endereços IP para endereços MAC da maioria das redes IEEE 802 Cada nó (estação ou roteador) possui uma tabela ARP Contém endereço IP, endereço MAC e TTL Tabela ARP construída automaticamente ARP

40 ARP Nó origem consulta a sua tabela ARP Se o nó destino não consta da tabela Nó origem envia um ARP Query em difusão Nó destino responde diretamente ao nó origem com um ARP Reply Nó origem entra com o registro na tabela Se o nó destino consta da tabela Extrai o endereço MAC

41 ARP COMO FUNCIONA? Suponha que você esteja no sistema e queira conectar o sistema Seu sistema primeiro irá verificar que está na mesma rede, então ele pode conversar diretamente via Ethernet. Então ele irá procurar em sua tabela ARP, para ver se o seu endereço Ethernet já é conhecido. Caso seja conhecido, o sistema irá adicionar um cabeçalho Ethernet, e enviar o pacote. Mas suponha que este sistema não esteja na tabela ARP. Não há como enviar o pacote, porque você precisa do endereço Ethernet. Então o seu sistema usa o protocolo ARP para enviar uma requisição ARP.

42 ARP Essencialmente uma requisição ARP diz 'Eu preciso o endereço Ethernet para Todo o sistema escuta requisições ARP. Quando um sistema vê uma requisição ARP para ele mesmo, ele é requisitado a responder. Então verá a requisição e responderá com uma resposta ARP dizendo como resultado ' é c-2d-21-e4' Seu sistema irá salvar esta informação em sua tabela ARP, então os futuros pacotes para esse mesmo endereço poderão ir diretamente. Muitos sistemas tratam a tabela ARP como uma cache, e limpam suas entradas se estas não forem usadas em um determinado período de tempo.

43 ARP

44 A cria o datagrama com endereço IP fonte A e destino B A consulta a tabela de roteamento e obtém R como próximo salto A usa o ARP para obter o endereço MAC de R A cria um quadro com endereço MAC de destino R e o datagrama de A para B na carga útil Adaptador de A envia o quadro para R Adaptador de R recebe o quadro ARP

45 ARP R remove o datagrama IP do quadro Ethernet e verifica que é destinado a B R consulta a tabela de roteamento R usa o ARP para obter o endereço MAC de B R cria o quadro contendo o datagrama de A para B Adaptador de R envia o quadro para B Adaptador de B recebe o quadro

46 Protocolo de configuração dinâmica de hospedeiros (Dynamic Host Configuration Protocol) Descrito nas RFCs 2131 e 2132 Protocolo de rede Permite que um hospedeiro obtenha Endereço IP Máscara da sub-rede Endereço do roteador do primeiro salto Endereço do servidor DNS local DHCP

47 DHCP Protocolo cliente-servidor Cada sub-rede possui um servidor DHCP ou um agente de retransmissão (relay) que repassa umpedido para um servidor DHCP

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