Redes de Computadores. Prof. MSc André Y. Kusumoto

Transcrição

1 Redes de Computadores Prof. MSc André Y. Kusumoto

2 Endereços IPv4 Um endereço IPv4 é um endereço de 32 bits, único e universal que define a ligação de um dispositivo (por exemplo, um computador ou um roteador) para a Internet. O espaço de endereçamento do IPv4 é 232 ou notação decimal com ponto e notação binária para um endereço IPv4 2/24

3 Endereços IPv4 Exercícios Alterar os seguintes endereços IPv4 de notação binária para a notação decimal com pontos. Solução 3/24

4 Endereços IPv4 Exercícios Alterar os seguintes endereços IPv4 de notação binária para a notação decimal com pontos. Solução Basta substituir cada grupo de 8 bits com o número decimal equivalente e adicionar pontos para a separação. 4/24

5 Endereços IPv4 Exercícios Alterar os seguintes endereços IPv4 de notação decimal com pontos para notação binária. Solução 5/24

6 Endereços IPv4 Exercícios Alterar os seguintes endereços IPv4 de notação decimal com pontos para notação binária. Solução Basta substituir cada número decimal pelo número binário equivalente 6/24

7 Endereços IPv4 Exercícios Ache o erro, se houver, nos seguintes endereços IPv4 Solução a. b. c. d. 7/24

8 Endereços IPv4 Exercícios Ache o erro, se houver, nos seguintes endereços IPv4 Solução a. Não deve haver zero (045). b. Não pode haver mais de quatro números. c. Cada número deve ser menor ou igual a 255. d. Não é permitido misturar notação binária e decimal com pontos 8/24

9 Endereçamento Endereços Físicos e Endereços de Internet Cada computador em rede é nomeado por um endereço físico Para redes de ETHERNET, o endereço físico é um valor numérico de 6 bytes (ou 12 dígitos hexadecimais), por exemplo 08 0B F0 AF DC 09. Cada endereço de computadores Ethernet é único, e corresponde ao endereço do cartão de rede físico instalado no computador. Endereços de Internet são endereços lógicos, e são independentes de qualquer hardware particular ou componente de rede. O protocolo TCP/IP implementa uma numeração lógica de rede. Consiste em um valor numérico de 4 octetos (32-bit) que identifica o número de rede e o número de dispositivo na rede. Cada octeto tem 8 bits. O endereço IP é representado em notação decimal pontilhada onde cada octeto representa um valor entre 0 e 255, por exemplo, /24

10 Endereçamento Endereços Físicos e Endereços de Internet O endereço IP é dividido em duas partes. A primeira identifica a rede à qual o computador está conectado e a segunda identifica o computador (chamado de host) dentro da rede. Quando um computador quer trocar dados com outro computador que usa TCP/IP, primeiro traduz o destino IP em um endereço físico para enviar pacotes a outros computadores na rede (isto é chamado resolução de endereço). O servidor de nome de domínio tem um conjunto de tabelas estáticas que usa para achar o endereço IP. 10/24

11 Endereçamento A construção de um endereço IP é dividida em cinco classes. sendo que apenas as três primeiras são usadas para fins de endereçamento. Cada nodo ou computador que usam TCP/IP dentro da organização DEVE TER um único host parte do endereço IP. O que diferencia uma classe de endereços da outra, é o valor do primeiro octeto. Se for um número entre 1 e 126 (como em ) temos um endereço de classe A. Se o valor do primeiro octeto for um número entre 128 e 191, então temos um endereço de classe B (como em ) Se o valor do primeiro octeto for um número entre 192 e 223 teremos um endereço de classe C 11/24

12 Endereçamento Classe A O primeiro byte especifica a porção de rede e os bytes restantes especificam a porção de host O bit de ordem mais alta 7 da porção de rede é o 0 Valores de rede de 0 e 127 são reservados, portanto, há 126 redes de classe A Há mais de 16 milhões de endereços IP possíveis para os dispositivos conectados à rede. 12/24

13 Endereçamento Classe B Os primeiros dois bytes especificam a porção de rede e os últimos dois bytes especificam a porção de host; Os bits de ordem mais alta 6 e 7 da porção de rede são 10 Há mais de 16 mil redes de classe B e 65 mil nodos em cada rede de classe B 13/24

14 Endereçamento Classe C Os primeiros três bytes especificam a porção de rede e último byte especifica a porção de host Os bits de ordem mais alta 5, 6 e 7 da porção de rede são 110 Há mais de 2 milhões redes de classe de C e 254 nodos em cada rede de classe C 14/24

15 Classes de Endereçamento O espaço de endereçamento é basicamente dividido em 3 classes: A, B e C. Classe Primeiro Octeto Máscara A De 0 a B De 128 a C De 192 a No. de redes Hosts por rede Endereçamento Classe D 1110 XXXX. Os bits de ordem mais alta 4, 5, 6 e 7 da porção de rede são 1110 A classe D é usada para IP multicast (mensagens para um grupo específico de hosts). O primeiro octeto varia de Endereçamento Classe E 1111 XXXX. Os bits de ordem mais alta 4, 5, 6 e 7 da porção de rede são 1111 A classe E está reservada para uso futuro, reservada a testes pela IETF O primeiro octeto varia de Endereços IP reservados Os Endereços IP seguintes são reservados. Redes Privadas: (grandes redes privadas), (médias) e (pequenas) 15/24

16 Endereços IPv4 Exercícios Encontre a classe de cada endereço a b c Solução a. b. c. 16/24

17 Endereços IPv4 Exercícios Encontre a classe de cada endereço a b c Solução a. O primeiro bit é 0. Este é um endereço classe A. b. Os primeiros 2 bits são 1, o terceiro é 0. Este é um endereço classe C. c. O primeiro byte é 14. Este é um endereço classe A. 17/24

18 Endereçamento em Subredes A divisão de endereçamento tradicional da Internet em classes causou sérios problemas de eficiência na distribuição de endereços. Uma rede com 10 estações receberia um endereço do tipo classe C, com capacidade de endereçar 256 estações. Isto significa um desperdício de 246 endereços. Da mesma forma, uma rede com 2000 estações receberia uma rede do tipo classe B, e desta forma causaria um desperdício de endereços A solução encontrada foi utilizar a identificação de rede e host no endereçamento IP de forma variável, podendo utilizar qualquer quantidade de bits e não mais múltiplos de 8 bits Um identificador adicional, a MÁSCARA, identifica em um endereço IP, que porção de bits é utilizada para identificar a rede e que porção de bits para host. A máscara é formada por 4 bytes com uma sequência contínua de 1 s, seguida de uma sequência de 0 s. A porção de bits em 1 identifica quais bits são utilizados para identificar a rede no endereço e a porção de bits em 0, identifica que bits do endereço identificam a estação. 18/24

19 Endereços IPv4 Máscaras padrão para cada classe de endereçamento No endereçamento do IPv4, um bloco de endereços podem ser definidos como x.y.z.t /n onde x.y.z.t define um dos endereços e o /n define a máscara. O número de endereços de um bloco pode ser encontrado usando a fórmula 232 n Ex. CIDR / > = 28 = 256 CIDR - Classless Inter-Domain Routing 19/24

20 Máscara Por exemplo, uma máscara com valor , poderia ser representada como /26 (26 primeiros bits). Neste endereço X, a parte de rede possui 26 bits para identificar a rede e os 6 bits restantes para identificar os hosts. Desta forma, o endereço X pode ser dividido em quatro redes com as identificações abaixo [00XXXXXX] [01XXXXXX] [10XXXXXX] e [11XXXXXX] 20/24

21 Máscara Desta forma temos as seguintes identificações para endereço de rede: Os endereços de broadcast nas redes são: e Os possíveis endereços de estação em cada rede são: [1-62] [65-126] [ ] e [ ] 21/24

22 Esgotamento do IPv4 A Internet não foi projetada para ser a grande rede que é hoje IPv4 32 bits divididos em 4 grupos de 8 bits cada (octeto), separados por. escritos com dígitos decimais Ex Pouco mais de 4 bilhões de dispositivos na Internet Algumas soluções paliativas foram desenvolvidas para manter a Internet funcionando e diminuir a demanda por IPs: CIDR Subnets (uso mais racional do espaço de endereçamento) RFC1918 Especificou três faixas de IPs privados. NAT permite que, com um único endereço válido na Internet, toda uma rede, usando endereços privados, seja conectada. DHCP permite a alocação dinâmica de endereços IP 22/24

23 Esgotamento do IPv4 Com o contínuo crescimento da Internet, elas foram insuficientes 23/24

24 IPv6 Mantém como base os princípios do IPv4 Mas é um protocolo novo, com características e funcionalidades novas. Principais alterações IPv6 128 bits divididos em 8 grupos de 16 bits cada, separados por :, escritos com dígitos hexadecimais Ex. 2001:0DB8:AD1F:25E2:DFA1:F0C4:5311:84C Aproximadamente 79 octilhões (7,9x1028) de endereços a mais que o IPv4 Mais de 56 octilhões (5,6x1028) de endereços por ser humano na Terra (população estimada em 6 bilhões de habitantes) 32 para 128 bits - Aumento de espaço de endereçamento 24/24

25 IPv6 Principais alterações IPv6 Sintaxe utilizada para representar endereços 25/24

26 IPv6 As empresas e demais entidades tomem consciência da necessidade Dispositivos de redes e Sistemas Operacionais deverão vir com suporte ao novo protocolo. A implantação é necessária e inevitável A migração do IPv4 para o IPv6 será gradual. Não haverá uma data da virada. Período de coexistência 26/24

27 IPv6 - Transição Técnicas para manter a compatibilidade das redes: Um cabeçalho IPv4 é criado com o pacote IPv6 encapsulado 27/24

28 Referências GALLO, M. A.; HANCOCK, W. M. Comunicação entre computadores e tecnologias de rede. Thomson, FOROUZAN, B A. Comunicação de Dados e Redes de Computadores. 4a edição. AMGH, TANENBAUM, A. S. Redes de computadores. 5a edição. Pearson, FOROUZAN, B A. MOSHARRAF, F. Redes de Computadores: Uma Abordagem Top-Down. AMGH, KUROSE, J. F.; ROSS, K. W. Redes de computadores e a internet: uma nova abordagem. Addison Wesley, 2006.