Redes TCP/IP. Prof. M.Sc. Alexandre Fraga de Araújo. INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO Campus Cachoeiro de Itapemirim

Transcrição

1 Redes TCP/IP

2 Camada de Redes 2

3 O que acontece na camada de rede Transporta segmentos do hospedeiro transmissor para o receptor Roteador examina campos de cabeçalho em todos os datagramas IP que passam por ele. 3

4 Funções-chave da camada de rede Comutação: mover pacotes da entrada do roteador para a saída apropriada do roteador. Roteamento: determinar a rota a ser seguida pelos pacotes desde a origem até o destino. Algoritmos de roteamento Endereçamento dos pacotes: responsável por endereçar os pacotes enviados. Analogia: Roteamento: processo de planejar a viagem da origem ao destino Comutação: processo de passar por um único intercâmbio 4

5 Camada de Rede 5

6 Interação entre roteamento e comutação 6

7 Visão geral da arquitetura do roteador Duas funções-chave do roteador: Executar algoritmos/protocolos (RIP, OSPF, BGP) Comutar os datagramas do link de entrada para o link de saída 7

8 ICMP: Internet Control Message Protocol Usado por computadores e roteadores para troca de informação de controle da camada de rede Error reporting: hospedeiro, rede, porta ou protocolo Echo request/reply (usado pela aplicação ping) Transporte de mensagens: Mensagens ICMP transportadas em datagramas IP ICMP message: tipo, código, mais primeiros 8 bytes do datagrama IP que causou o erro Tipo Código Descrição 0 0 echo reply (ping) 3 0 dest. network unreachable 3 1 dest host unreachable 3 2 dest protocol unreachable 3 3 dest port unreachable 3 6 dest network unknown 3 7 dest host unknown 4 0 source quench (congestion control - not used) 8 0 echo request (ping) 9 0 route advertisement 10 0 router discovery 11 0 TTL expired 12 0 bad IP header 8

9 Camada de Rede 9

10 Formato do datagrama IP 10

11 Endereçamento IP: Introdução Endereço IP: identificador de 32 bits para interfaces de roteadores e hospedeiros Interface: conexão entre roteador ou hospedeiro e enlace físico Roteador tem tipicamente múltiplas interfaces Hospedeiros podem ter múltiplas interfaces Endereços IP são associados com interfaces, não com o hospedeiro ou com o roteador =

12 Endereçamento IP Cada endereço de IP possui 32 bits de comprimento. (32 conjuntos de 1 s e 0 s) Esses endereços são escritos na forma decimal, separados por pontos, a cada byte. 1 byte = 8 bits 12

13 Endereçamento IP Exemplo de uma cadeia de 32 bits:

14 Endereçamento IP Conversão dos valores: Valor Binário Base Valor decimal 1x128 1x64 1x32 1x16 1x8 1x4 1x2 1x1 Total 255 Valor Binário Base Valor decimal 1x128 0x64 1x32 0x16 1x8 0x4 1x2 0x1 Total

15 Endereçamento IP Em uma cadeia de 32 bits, são possíveis a criação de 2 32 combinações de endereços IP s diferentes. É muito ou pouco??? Lembrando que não pode existir 2 equipamentos com o mesmo IP. 15

16 Divisão em sub-redes Para não haver desperdício nos endereços distribuídos, o endereço de IP é dividido em duas partes: A primeira parte determina a quantidade de redes A segunda, a quantidade de host s pertencentes à rede. 16

17 Divisão em sub-redes A divisão é feita com base nos bits da cadeia. Ex: bits 8 bits Máscara: /24 -> Notação da máscara ciderizada > Notação da máscara Decimal 17

18 Divisão em sub-redes Os endereços de host s formados somente por 0 s são reservados para identificar as redes e os endereços formados somente com 1 s são para broadcast. Ex: bits 8 bits bits 8 bits 18

19 Divisão em redes O número de host s válidos sempre serão 2 n 2. Este -2 se refere ao endereço da rede e de broadcast No nosso exemplo, os endereços válidos seriam: Até

20 Divisão em sub-redes bits 8 bits Número de redes: 2 n 2 = = Número de hosts: 2 n 2 = =

21 Máscaras de sub-rede A máscara de rede vai determinar a quantidade de bits são reservados para a rede. De acordo com o número da máscara, que pode ser até 30, é que se saberá o número de hosts da minha rede: No nosso exemplo, a máscara possui 24 bits de tamanho: bits Se a máscara fosse de 16 bits, minha rede ficaria:

22 Máscaras de sub-rede O agrupamento dos endereços em redes, por meio das máscaras, não altera o valor real do IP. O objetivo é montar grupos de redes. Quando dois computadores pertencem a mesma rede: Neste caso o TCP/IP envia o pacote para o barramento local da rede. Todos os computadores recebem o pacote, mas somente o computador que é o destinatário do pacote é que o captura. Quando os computadores não pertencem a mesma rede: Neste caso o TCP/IP envia o pacote para o Roteador e o Roteador se encarrega de fazer o pacote chegar ao seu destino. 22

23 Máscaras de sub-rede Notações de máscara: Ciderizada: É informado somente o número de bits do endereço IP, da esquerda para à direita, que pertencem à numeração da rede. Decimal: É a conversão da forma ciderizada para decimal. Ex: Notação ciderizada: /24 (24 primeiros bits) (24 primeiros bits) Notação Decimal:

24 Máscaras de sub-rede - Exemplo Máscara = AND AND

25 Classes padrões de redes Intervalos de endereços: Classe A a Classe B a Classe C a Classe D a Classe E a

26 Classes padrões de redes Classe Endereço IP Identificador da rede Identificador do computador Máscara de subrede A B C

27 Classe Reservada As faixas de endereços a seguir não reservados para o uso em redes locais e domésticas, portanto, não podem ser utilizados na internet. De a De a De a Endereço de Loopback:

28 Máscaras de Sub-Rede Padrão Usada para diferenciar a parte da rede da parte de host. O endereço 255 é usado como máscara de rede (netmask) Identifica quais bits de um endereço IP designam a rede e quais designam as estações (hosts): Classe A = Classe B = Classe C =