Ericsson Material Adicional Cursos DATACOM e TCP/IP. Redes de Computadores e Tecnologia Básica de INTERNET

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1 Ericsson Material Adicional Cursos DATACOM e TCP/IP Redes de Computadores e Tecnologia Básica de INTERNET Instrutores: Alessandro Anzaloni e Cairo L. Nascimento Jr. (ITA) Maio São José dos Campos - SP (v. 1.1 em Julho 2000) 1

2 Conteúdo Tipos de Redes de Computadores Problema a ser Resolvido Estratégia de Solução Como o TCP/IP Funciona Modelos de Referência OSI e TCP/IP Endereçamento no TCP/IP Roteamento no TCP/IP Modelo Computacional Cliente/Servidor Aplicações: Telnet, , FTP, WWW 2

3 Tipos de Redes de Computadores As redes de computadores podem ser classificadas nas três seguintes categorias: LAN, MAN e WAN. Os parâmetros de diferenciação são os seguintes: Tamanho; Meio de transmissão; Topologia; Forma de gerência. 3

4 Tipos de Redes de Computadores Exemplos tipícos de meios de transmissão: LAN: cabo, rádio, infravermelho e fibra ótica MAN e WAN: rádio, fibra ótica e linha telefônica dedicada 4

5 Tipos de Redes de Computadores Local Area Network (LAN - Rede Local): Pequena área de cobertura, como um prédio. 10 Mbps a 2 Gbps, conexão via cabos ou rádio. Usada para conectar computadores pessoais, workstations, compartilhar recursos e trocar informações locais. Exemplos: Ethernet, FastEthernet, GigaEthernet Token Ring 5

6 Tipos de Redes de Computadores Metropolitan Area Network (MAN): Metropolitan Area Network: interliga LANs em uma mesma cidade, 56 Kbps a 100 Mbps, usa fibra ótica ou linhas de telefone. Geralmente conecta um grupo de escritórios próximos de uma mesma organização em uma mesma cidade e pode ser privada ou pública Exemplo: FDDI, Frame Relay e ATM 6

7 Tipos de Redes de Computadores Wide Area Network (WAN): Interliga cidades e países, 9.6 Kbps a 45 Mbps, usa linhas dedicadas de telefone ou conexões via satélite. roteador Sub-rede Linhas de transmissão host 7

8 Problema a ser resolvido Troca de mensagens digitais entre programas que estão sendo executados em computadores basicamente muito distintos (hardware e software) e que podem estar fisicamente muito distantes entre si. 8

9 Problema a ser resolvido Requisitos desejados para a solução: Baixo custo de implementação em hardware e software Possibilidade de escolha de diferentes tecnologias de hardware de rede independência do tecnologia do hardware de rede e do seu fabricante. Independência da distância: deve funcionar se os computadores estiverem na mesma sala ou em diferentes continentes. 9

10 Problema a ser resolvido Independência dos computadores nas pontas da comunicação: deve ser implementável em diferentes tipos de computador (diferentes sistemas operacionais rodando em diferentes hardwares). Facilidade de uso e de gerenciamento. 10

11 Estratégia da Solução Decisão 1: Grande n o de computadores e várias conexões simultâneas Packet Switching ao invés de Circuit Switching (ex. rede de telefonia). Os aplicativos trocam mensagens entre si que são divididas em blocos chamados pacotes. Os pacotes são então transportados pelo hardware de rede. 11

12 Estratégia da Solução Packet Switching: Vantagem: possibilidade de comunicação entre vários computadores ao mesmo tempo. Desvantagem: não garantia de capacidade de tráfego para cada comunicação, uma vez que várias conexões têm que dividir o mesmo meio de transmissão. Fator Decisivo: custo X desempenho. 12

13 Estratégia da Solução Requisito necessário para uma solução baseada em Packet Switching: Resolver o problema de como obter conexão confiável entre os aplicativos executados nas diferentes máquinas se o hardware de rede é basicamente não confiável. 13

14 Estratégia da Solução Problemas a serem considerados: não confiabilidade da entrega dos pacotes: os pacotes podem ser corrompidos, perdidos, duplicados ou chegarem fora de ordem. possível congestionamento do tráfego e falhas nas máquinas no trajeto da conexão. Para uma mesma tecnologia de redes: estes problemas aumentam com a distância, quanto maior a distância entre os computadores menor será a velocidade de conexão. 14

15 Estratégia da Solução Decisão 2: Independência da tecnologia de hardware de rede 2 níveis de endereçamento para a máquina: End. Lógico (na Internet EL = End. IP único = Network.Host), e End. Fisíco (EF, usado apenas pelo hardware de rede). Analogia: EL= IP n o da Carteira de Identidade EF endereço da sua casa 15

16 Estratégia da Solução Decisão 3: Identificar os tipos de problemas e tratá-los separadamente (conceito de camadas de protocolo de software). Vantagem: cada área pode ser tratada e melhorada de forma independente das outras. Tipos de problemas: problemas do aplicativo, problemas de quebrar e remontar a mensagem, problemas de entregar fisicamente os pacotes. 16

17 Estratégia da Solução Cuidado na implementação do conceito de camadas de protocolo: uma implementação muito rigída será ineficiente (lenta). Algumas vezes camadas superiores precisam acesso direto a informações disponíveis nas camadas inferiores (ex. tamanho máximo de pacote transportável pela rede fisíca = network s maximum transfer unit, MTU). Ex: MTU para redes ethernet = 1500 bytes. 17

18 Estratégia da Solução Application Services (1) Reliable Transport Service (2) Unreliable Best Effort Connectionless Packet Delivery Service (3) (1) nível do aplicativo; (2) quebra da mensagem em pacotes no remetente, montagem e verificação da mensagem no destinatário; (3) Unreliable: os pacotes podem ser perdidos, corrompidos, duplicados ou chegar for a seqüência; Best Effort: em funcionamento nomal os pacotes não são descartados; Connectionless cada pacote é tratado de forma independente. 18

19 Como o TCP/IP Funciona Na INTERNET os pacotes são chamados de: Internet datagram, IP datagram ou datagram. Estratégia Básica: 1) M = mensagem a ser entregue com ELR e ELD (R = remetente, D = destinatário) 2) M é quebrada p. ex. em M1+M2+M3 e a cada Mi acrescenta-se DHi (Datagram Header i): 3 datagramas: [DH1,M1], [DH2,M2], [DH3,M3] 19

20 Como o TCP/IP Funciona Problema: As máquinas entre o remetente e o destinatário da mensagem podem estar usando diferentes tecnologias de rede que usam tamanhos máximos de frames diferentes. Solução adotada no TCP/IP: Se necessário, o frame pode ser quebrado mas será remontado apenas quando chegar no seu destinatário final. 20

21 Como o TCP/IP Funciona Pacotes TCP (Transmission Control Protocol) informação Computador SP Rede Regional Conexão Internacional Rede Regional Rede local informação Computador Japão Rede local >>> 21

22 Como o TCP/IP Funciona Computador TCP H 1 H 2 H 3 H 4 H 1 IP - Internet Protocol ROTEADOR H Computador H 1 22

23 Como o TCP/IP Funciona 3) A cada datagrama acrescenta-se um novo header (FH) com EFR e EFD para entrega fisíca do pacote pela rede. Este pacote ampliado é chamado frame. Frame = Frame Header + Frame Data Area Frame Data Area = DHi + Mi (Frame)i = FHi + DHi + Mi Encapsulamento (analogia com envelopes do correio). 23

24 Modelos de Referências Vantagens de modelos de referência em várias camadas: Independência da tecnologia usada para construir o hardware de rede e dos seus fabricantes. Permitir que aplicativos sejam desenvolvidos no nível mais alto de abstração, sem que seja necessário incluir os detalhes dos níveis inferiores. Modelos de Referência para redes de computadores: Modelo de Referência OSI da ISO, Modelo de Referência TCP/IP. 24

25 Modelo de Referência OSI da ISO ISO = International Organization for Standardization Application Presentation Session APLICAÇÃO OSI Reference Model (Open System Interconnection) Application Presentation Session 4 Transport Transport Network Data Link Physical TRANSMISSÃO Network Data Link Physical Network Data Link Physical Network Data Link Physical 25

26 Modelo de Referência OSI da ISO Physical Layer (Camada Física): Transmite seqüências de bits através de um canal de comunicação. O seu projeto deve garantir que quando um bit 1 é transmitido, ele é recebido como bit 1, não como bit 0, e vice-versa. Data Link Layer (Camada de Enlace): Transforma as facilidades de transmissão da Physical Layer em um canal livre de erros de transmissão para a Network Layer. Quebra a seqüência de entrada em frames. Cria e reconhece os limites dos frames. 26

27 Modelo de Referência OSI da ISO Network Layer (Camada de Rede): Determina como os pacotes são roteados da fonte ao destino. Transport Layer (Camada de Transporte): Realiza uma comunicação fim-a-fim. Torna as camadas superiores independentes da tecnologia de hardware utilizada nos diversos tipos de rede. Implementa controle de fluxo. 27

28 Modelo de Referência OSI da ISO Session Layer (Camada de Sessão): Permite a troca de dados entre usuários, implementando serviços úteis em algumas aplicações Implementa vários serviços: Transferência de arquivos. Gerência do controle de diálogo. Sincronização. Presentation Layer (Camada de Apresentação): Preocupa-se com a sintaxe e semântica das informações transmitidas Usa estruturas de dados definidas de um modo abstrato 28

29 Modelo de Referência TCP/IP Software outside the operating system Software inside the operating system Only IP addresses used Only physical addresses used Application Layer Transport Layer Internet Layer Network Interface Layer Hardware Messages Transport Protocol Packets IP Datagram Network-Specific Frames 29

30 Modelo de Referência TCP/IP Host A Application Transport (TCP/UDP) Internet Protocol (IP) Network Interface DoD 1972 Identical Message Identical Packet Identical Datagram Identical Frame Physical Net Host B Application Transport (TCP/UDP) Internet Protocol (IP) Network Interface 30

31 Modelo de Referência TCP/IP Application Layer (Camada de Aplicação): Interage com o usuário se necessário e manipula comandos e dados (mensagens). Como podemos ter várias instanciações de um programa na mesma máquina (ex. várias janelas de web browsers) que precisam ser diferenciadas entre si, para cada instanciação é alocada uma porta de protocolo (um número inteiro). 31

32 Modelo de Referência TCP/IP Transport Layer (Camada de Transporte): Fornece a comunicação entre os programas (end-to-end communication). Remetente: quebra a mensagem em pacotes Destinatário: remonta a mensagem a partir dos pacotes. A comunicação pode ser confiável (protocolo TCP) ou não (protocolo UDP). 32

33 Modelo de Referência TCP/IP Cont. Transport Layer (Camada de Transporte): Se for necessário uma comunicação confiável end-to-end (Pacote TCP): O remetente verifica se o destinatário enviou confirmação de recebimento para cada pacote e se for necessário retransmite os pacotes; O destinatário verifica se cada pacote recebido não foi corrompido na transmissão e envia acknowledgement para cada pacote recebido sem erro. 33

34 Modelo de Referência TCP/IP TCP usa Positive Acknowledgement with Retransmission e Sliding Window Sender Site Send Packet 1 Network Messages Receiver Site Send Packet 2 Send Packet 3 Receive ACK 1 Send Packet 4 Receive ACK 2 Send Packet 5 Receive ACK 3 Send Packet 6 Receive Packet 1 Send ACK 1 Receive Packet 2 Send ACK 2 Receive Packet 3 Send ACK 3 Receive Packet 4 Send ACK 4 34

35 Modelo de Referência TCP/IP Sender Site Send Packet 1 Start Timer ACK should arrive Timer Expires Retransmit Packet 1 Start Timer Receive ACK 1 Cancel Timer Network Messages Packet lost Receiver Site Packet should arrive ACK should be sent Receive Packet 1 Send ACK 1 35

36 Modelo de Referência TCP/IP Veja animações sobre este tópico em: Exemplo de uma conexão real: cliente (runner c/ Win 95 - Netscape) requisita de um web server (raquel c/ AIX3.2 - CERN httpd) um arquivo de imagem JPG com 3117 bytes: a) No primeiro pacote enviado RUNNER avisou para RAQUEL que o seu MSS (maximum segment size) é 1460 bytes. b) Win: indica quantos bytes podem ainda ser enviados até completar o buffer alocado para a conexão. 36

37 Modelo de Referência TCP/IP snoop é um programa do tipo packet sniffer disponível para rodar nas workstations UNIX da Sun Microsystems. marina# snoop runner raquel Using device /dev/le (promiscuous mode) runner -> raquel TCP D=80 S=1311 Syn Seq= Len=0 Win=8192 raquel -> runner TCP D=1311 S=80 Syn Ack= Seq= Len=0 Win=16060 runner -> raquel TCP D=80 S=1311 Ack= Seq= Len=0 Win=8760 runner -> raquel TCP D=80 S=1311 Ack= Seq= Len=339 Win=8760 raquel -> runner TCP D=1311 S=80 Ack= Seq= Len=205 Win=16060 raquel -> runner TCP D=1311 S=80 Ack= Seq= Len=1460 Win=16060 raquel -> runner TCP D=1311 S=80 Ack= Seq= Len=1460 Win=16060 runner -> raquel TCP D=80 S=1311 Ack= Seq= Len=0 Win=8760 raquel -> runner TCP D=1311 S=80 Fin Ack= Seq= Len=197 Win=16060 runner -> raquel TCP D=80 S=1311 Ack= Seq= Len=0 Win=8760 runner -> raquel TCP D=80 S=1311 Fin Ack= Seq= Len=0 Win=8760 raquel -> runner TCP D=1311 S=80 Ack= Seq= Len=0 Win=

38 Modelo de Referência TCP/IP Cont. Transport Layer (Camada de Transporte): Em aplicações onde por razões de eficiência não é desejado o controle restrito da entrega dos pacotes presente no protocolo TCP, o protocolo UDP pode ser usado (ex. DNS, DHCP, aúdio e vídeo em real-time). O protocolo UDP não adiciona confiabilidade ao serviço fornecido pela camada IP. É responsabilidade do programa aplicativo que usa UDP lidar com o problema da falta de confiabilidade da rede física. 38

39 Modelo de Referência TCP/IP IP Layer (Internet Protocol Layer - Camada Internet): Fornece a comunicação entre as máquinas Monta os datagramas adicionando o DH (Datagram Header) aos pacotes no remetente Decide o roteamento do datagrama (opções: entrega na mesma LAN ou em um certo gateway) 39

40 Modelo de Referência TCP/IP Network Interface Layer (Camada de Interface com a Rede): Transforma os datagramas em frames (remetente) ou vice-versa (destinatário); Repassa os frames para o hardware de rede (remetente) ou recebe os frames do hardware de rede (destinatário). 40

41 Endereçamento no TCP/IP O TCP/IP usa uma combinação de 3 níveis de endereçamento para direcionar os pacotes: 1) Nível de Hardware: Ex. o ethernet address é único, é setado pelo fabricante da placa, 48 bits (6 bytes = 48 bits, exemplo real 0:80:ad:b6:29:e) Leia mais sobre ethernet, fast e giga ethernet em: 41

42 Endereçamento no TCP/IP 2) Nível de Internet: Endereço único na internet com número (4 bytes = 32 bits) e nome. Ex. reais: ou ele.ita.cta.br runner.ele.ita.cta.br

43 Endereçamento no TCP/IP 3) Nível de Aplicativo: Para determinado serviço é alocado uma porta padrão (abstração para estender o conceito de IP address). Os números das portas são definidos no arquivo /etc/services (UNIX) ou /windows/services (MS- Windows 3.x/95/98/NT/2000). Exs. reais: ftp: portas 20 e 21, telnet: porta 23, smtp ( ): porta 25, pop3 ( ): porta 110, http (www): porta 80, timed: porta

44 Endereçamento no TCP/IP Mapeamentos necessários: 1) Nome Internet para Número Internet (IP address): serviço DNS (Domain Name System). 2) Número IP para Hardware address: serviço ARP (Address Resolution Protocol). 44

45 Endereçamento no TCP/IP Endereçamento Internet (IP number): A IANA (The Internet Assigned Numbers Authority, coordena em escala global a distribuição dos IPs e atualmente tal tarefa é implementada pela ICANN (The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, Para o Brasil, esta distribuição é feita pela FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, veja Cada IP tem 4 bytes (32 bits), escritos na forma decimal, cada byte vale entre 0 e 255. Endereço dividido em Network + Host = netid + hostid. 45

46 Endereçamento no TCP/IP Classes de IPs: Class A: H.H.H, major networks, almost never assigned now, 126 nets with 16 million hosts each (bit 1 = 0, netid = 7 bits, hostid = 24 bits). Class B: N.H.H, for large sites, usually subnetted, very hard to get, nets with up to hosts (bits 1-2 = 10, netid = 14 bits, hostid = 16 bits). Class C: N.N.H, easy to get, often obtained in sets, 2 million nets with up to 254 hosts (bits 1-3 = 110, netid = 21 bits, hostid = 8 bits). Class D: x, multicasting addressing, a datagram is direct to multiple hosts, still in development (bits 1-4 = 1110). Class E: x, reserved for future use (bits 1-5 = 11110). OBS: Os valores 0, 127 e 255 são reservados para funções especiais da rede. 46

47 Endereçamento no TCP/IP ARP (Address Resolution Protocol): Função: dado o endereço lógico INTERNET (IP) de uma máquina na rede local descobrir o endereço físico (hardware). A comunicação final é através do hardware de rede. Vantagens: independência da tecnologia de hardware e facilidade caso seja preciso trocar o endereço do hardware. Resolution through Direct Mapping: Quando é possível escolher o endereço fisíco como parte do endereço IP (caso rede Token-Ring). Ex: IP classe C: N.N.N.H, endereço fisíco = H. Na maioria dos casos não é possível. Ex: endereço ethernet = 6 bytes (48 bits), porém endereço IP = 4 bytes (32 bits). 47

48 Endereçamento no TCP/IP Resolution through Dynamic Binding: Criamos uma tabela que fica armazenada na própria máquina e é consultada sempre que um pacote for enviado. Use o comando arp -a para ver esta tabela. Esta tabela é criada usando broadcasting (host 255). Se a máquina A deseja saber qual é o IP da máquina local B: 1) A máquina A faz um anúncio geral (broadcast) na rede local que deseja saber o IP da máquina B. Aproveitando o anúncio a máquina A comunica o seu IP e endereço físico. 2) Todas as máquinas recebem e processam esta mensagem, mas apenas a máquina B responde enviando apenas para a máquina A o seu IP e endereço físico (veja animação em Ao entrar na rede (p. ex. ao ser rebotada ) a máquina anuncia o seu IP e endereço físico. 48

49 Endereçamento no TCP/IP Operação: comando arp -a marina.ele.ita.cta.br ( ) at 8:0:20:87:e5:e5 [ethernet] meneghetti.ele.ita.cta.br ( ) at 0:c0:df:ef:23:13 [ethernet] runner.ele.ita.cta.br ( ) at 0:80:ad:b6:29:e [ethernet] labatt-g.ele.ita.cta.br ( ) at 0:e0:7d:81:76:a6 [ethernet] bizuca.ele.ita.cta.br ( ) at 0:60:6e:34:c:a6 [ethernet] fabiano.ele.ita.cta.br ( ) at 0:60:6e:34:1b:19 [ethernet] leizer.ele.ita.cta.br ( ) at 0:c0:df:2:9c:bf [ethernet] ita-r.ita.cta.br ( ) at 2:60:8c:2d:6d:65 [ethernet] Exercício: Quando você estiver em uma máquina com sistema operacional Microsoft Windows 9x/NT/2000 com conexão ativa para a INTERNET, verifique o seu IP entrando na opção Iniciar/Executar o comando winipcfg. Note que se sua conexão for tipo dial-up com um provedor o seu IP será alocado dinâmicamente, ou seja, ele será diferente em cada conexão. 49

50 Endereçamento no TCP/IP DNS (Domain Name System): Função: descobrir o número IP de uma máquina na Internet dado o seu nome Internet, visto a facilidade para os usuários em trabalhar com o nome Internet ao invés do número IP. DNS é um serviço de banco de dados hierárquico (forma de árvore invertida), distribuído na Internet (espeficação original feita em 1983, RFC 881, 882, 883) baseado em um protocolo para troca de mensagens entre as máquinas com informações sobre os nomes. Na Internet a hierarquia dos nomes é atribuída de acordo com a estrutura das organizações que registraram o subdomínio, não necessariamente de acordo com a estrutura física das conexões. 50

51 Endereçamento no TCP/IP Alguns domínios: (http://www.icann.org/ e (commercial organizations),.org (not-for-profit organizations),.net (organizations involved in Internet infrastructure activities).gov (government institutions),.edu (educational institutions). 51

52 Endereçamento no TCP/IP Domínios correspondentes a países: (veja lista completa em AU = Australia, BR = Brazil, CA = Canada, CH = Switzerland, DE = Germany, DK = Denmark, FR = France, IT = Italy, JP = Japan, MX = Mexico, PT = Portugal, UK/GB = United Kingdom, US = United States, SA = Saudi Arabia, ZA = South Africa, VA = Holy See (City Vatican State) 52

53 Endereçamento no TCP/IP DNS namespace: árvore de domínios (domains) com autoridade crescente. No topo da árvore está o domínio root simbolizado por. Abaixo do root domain estão na seqüência: top level, second level, subdomains e machines. Cada domínio tem uma máquina associada a ele (name server) responsável por responder aos pedidos de informações de DNS sobre este domínio. Esta máquina roda o daemon named (name server). Em UNIX os comandos nslookup e host podem ser usados pelo usuário para interagir com o DNS. 53

54 Endereçamento no TCP/IP Ex. de localização de 1) sua máquina pede ao name server local o IP de 2) o name server local pergunta ao root server que retorna info sobre o name server de.com; 3) o name server local pergunta ao name server de.com que retorna info sobre o name server de example.com; 4) o name server local pergunta ao name server example.com que retorna o IP da máquina 5) o name server local responde à sua máquina com o IP de 6) o name server local armazena por um período determinado em cache o IP de pois outra máquina na rede local pode solicitar o mesmo pedido. 54

55 Endereçamento no TCP/IP 55

56 Roteamento no TCP/IP Roteamento: Processo de direcionar um pacote através das várias redes que existem entre a máquina de origem e a máquina de destino final. O roteamento é feito na camada IP. Roteador (Router, Gateway): máquina com interfaces de hardware em mais de uma rede local e que executa a ligação entre estas redes implementando o roteamento. 56

57 Roteamento no TCP/IP Operação: rota de ele.ita.cta.br até comando: traceroute traceroute to ( ), 30 hops max, 40 byte packets 1 ita-r.ita.cta.br ( ) 4 ms 4 ms 4 ms 2 rrita-r.cta.br ( ) 4 ms 4 ms 4 ms 3 rriae.cta.br ( ) 5 ms * 5 ms ( ) 5 ms 5 ms 4 ms 5 fpspra-sjc.cora.br ( ) 12 ms 17 ms 12 ms 6 rnp.ix.spo.ansp.br ( ) 12 ms 9 ms 8 ms 7 rnp-br-h4-0-0-acc04.spo.embratel.net.br ( ) 29 ms 16 ms 9 ms 8 frontier-s10-0-acc04.spo.embratel.net.br ( ) 22 ms 14 ms 27 ms ( ) 20 ms 25 ms 21 ms Obs: Acesse e experimente outros traceroutes. Em máquinas Win 9x/NT experiment o comando tracert. 57

58 Roteamento no TCP/IP Operação: rota de ele.ita.cta.br até traceroute to ( ), 30 hops max, 40 byte packets 1 ita-r.ita.cta.br ( ) 5 ms 2 ms 2 ms 2 rrita-r.cta.br ( ) 4 ms 4 ms 4 ms 3 rriae.cta.br ( ) 5 ms 5 ms 5 ms ( ) 4 ms 4 ms 4 ms 5 fpspra-sjc.cora.br ( ) 242 ms 306 ms 258 ms 6 e1core1-serial westorange.cw.net ( ) 594 ms 396 ms 527ms 7 bordercore4.westorange.cw.net ( ) 383 ms 409 ms 398 ms 8 telia-north-america-inc.westorange.cw.net ( ) 578 ms 532 ms 608 ms ( ) 483 ms 393 ms 371 ms ( ) 620 ms * 974 ms 11 apv-b1-atm2-0-1.telia.net ( ) 477 ms 501 ms 456 ms 12 apv-c2-pos3-0-0.core.stockholm.telia.net ( ) 559 ms 448 ms 501ms 13 apv-ds1.telia.net ( ) 512 ms 556 ms 556 ms 14 apv-a10-feth5-1-0-access.stockholm.telia.net ( ) 523 ms 459 ms 562 ms ( ) 532 ms 505 ms 489 ms 16 * * * ( ) 514 ms 583 ms 814 ms ( ) 664 ms 639 ms 673 ms 19 rproxy2.ericsson.net ( ) 536 ms 545 ms 482 ms 58

59 Roteamento no TCP/IP Roteamento Direto x Indireto: Roteamento Direto: A transmissão do pacote é feita diretamente de uma máquina para outra sem passar por um roteador, isto é, as 2 máquinas estão ligadas diretamente ao mesmo meio físico (ex. mesmo segmento ethernet). Verificação da parte Network do endereço IP. 59

60 Roteamento Direto Host A Application Transport (TCP/UDP) Internet Protocol (IP) Network Interface Identical Message Identical Packet Identical Datagram Identical Frame Physical Net Host B Application Transport (TCP/UDP) Internet Protocol (IP) Network Interface 60

61 Roteamento Indireto Roteamento Indireto O pacote tem que passar por roteadores. É executado por consulta em uma tabela (IP routing table) de pares N,G a qual inclui uma rota padrão. N = endereço IP da rede destino. G = endereço IP do próximo roteador no caminho para a rede N, onde G está conectado diretamente à mesma rede da máquina que deseja enviar o pacote. Obs: Veja as animações sobre este tópico em: 61

62 Rede Roteamento Indireto F Tabela para Roteador F: Se N= , entregue diretamente Se N= , entregue diretamente Para outros valores de N, entregue para Tabela para Roteador G: Se N= , entregue para Se N= , entregue diretamente Se N= , entregue diretamente Se N= , entregue diretamente Se N= , entregue para Rede G Rede Rede H Rede

63 Roteamento Indireto Host A Host B Application Application Transport (TCP/UDP) Identical Message Identical Packet Gateway G Transport (TCP/UDP) Internet Protocol (IP) Identical Datagram Internet Protocol (IP) Identical Datagram Internet Protocol (IP) Network Interface Identical Frame Network Interface Identical Frame Network Interface Physical Net 1 Physical Net 2 63

64 Roteamento Estático x Dinâmico A manutenção das tabelas pode ser feita de forma estática ou dinâmica. Roteamento Estático: As rotas são definidas manualmente. Usada para redes com topologias estáveis (não sujeita a falhas). Mais fácil de configurar. Requer que o sysadmin saiba a topologia da rede. 64

65 Roteamento Estático x Dinâmico Roteamento Dinâmico: Programas específicos (routing deamons) rodando em máquinas diferentes comunicam-se para descobrir a topologia da rede e calcular como direcionar correta e efecientemente os pacotes para os pontos de destino desejados fora da rede. As rotas são definidas automaticamente. Usada para explorar a possibilidade de caminhos alternativos e tornar a rede tolerante a falhas. 65

66 Modelo Computacional Cliente-Servidor Aplicação Servidor Aplicação Cliente Aplicação Cliente Aplicação Cliente 66

67 Modelo Cliente-Servidor Servidor: programa que oferece um serviço e pode ser alcançado através da rede. O servidor: aceita o pedido que chega pela rede, realiza o serviço, devolve o resultado para a máquina solicitante. Normalmente a máquina que roda algum programa servidor fica conectada à rede permanentemente e normalmente esta máquina roda UNIX ou MS-Win NT/2000 Server. Ex.: http (www) server, server, ftp server, telnet server, time-of-the-day server. 67

68 Modelo Cliente-Servidor Cliente: programa que envia o pedido ao servidor, aguarda e processa a resposta. A máquina que roda o programa cliente só precisa estar conectada à rede durante a conexão com o servidor. Ex.: http (www) client = browser, client (Eudora), ftp client (WS-FTP), telnet client, time-ofthe day client e vários outros tipos. 68

69 Modelo Cliente-Servidor Vantagens do Modelo Cliente-Servidor: Melhor distrbuição da carga computacional na rede: Parte Servidor: processamento dos dados e interfaceamento com o programa cliente, sem a preocupação com o interfacemento com o usuário. Parte Cliente: interfaceamento com o usuário final (janelas, menus, mouse, formatação dos dados). O servidor e o cliente podem estar em sistemas operacionais bem diferentes e podem ser desenvolvidos separadamente. O usuário final tem maior liberdade para escolher o computador/sistema operacional/interface para rodar o lado cliente do aplicativo com uma interface homem/máquina familiar. 69

70 Modelo Cliente-Servidor Operação Cliente-Servidor: 1) O aplicativo servidor é iniciado antes de começar a interação cliente-servidor e espera por pedidos em uma porta de número padrão (ex. 25 para o SMTP). 2) Quando o cliente é iniciado o sistema operacional aloca para este cliente uma porta arbitrária de número não reservado. 3) O cliente envia um pedido ao servidor e entra em modo de espera da resposta. Ao receber a resposta o cliente sinaliza ao servidor que não tem mais pedido e encerra a conexão. 4) O programa servidor continua sendo executado esperando por novos pedidos na porta padrão. 70

71 Aplicações Documentação oficial sobre a INTERNET: Internet RFC/STD/FYI/BCP Archives: Alguns RFCs relacionados a aplicações: TELNET, RFC 854, maio 83 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), RFC 821, ago 82 POP 3 (Post Office Protocol - Version 3), RFC 1939, maio 96 FTP (File Transfer Protocol), RFC 959, out 85 HTTP (Hypertext Transfer Protocol), HTTP/1.0 - RFC 1945, maio 96; HTTP/1.1 - RFC 2616, jun 99 (http://www.w3.org/protocols/) HTML (Hypertext Markup Language) HTML 2.0 (RFC 1866) nov 95; 3.2/jan 97; 4.0/abr 98; 4.0.1/dez 99 MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions), RFC , nov 96 71

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