Redes de Computadores

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1 Departamento de Informática UFPE Redes de Computadores Nível de Redes - Exemplos jamel@cin.ufpe.br Nível de Rede na Internet - Datagramas IP Não orientado a conexão, roteamento melhor esforço Não confiável, sem controle de fluxo ou de erros --> simples Roteamento baseado no endereço da rede de destino Endereços IP Controlados pelo NIC (Network Information Center) Subredes (Subnets) reduzem as tabelas usando uma hierarquia (rede, subrede, host) Uso de um subnet mask para o calculo do endereço Protocolos de Controle da Internet ICMP (RFC 792), ARP, RARP e BOOTP 1

2 Cabeçalho IP Opções do IP 2

3 Formato do Endereço IP Endereços Especiais 3

4 Sub-redes IP Mensagens ICMP 4

5 Interconexão de Redes IP Nível de Rede na Internet - Datagramas IP (cont.) Protocolo de Resolução de Endereços (ARP) (otimizações) Uso de cache Todas as máquinas fazem um broadcat (IP, Endereço físico) no boot Problema: no caso de uma rede em subnets os roteadores não deixam quadros de broadcast Ethernet passar! Solução: configurar o roteador para responder as perguntas ARP => Proxy ARP mandar todo o trafego para um endereço Ethernet default da rede remota RARP (Reverse ARP) Exemplo - Estações de trabalho sem disco Endereço físico => endereço IP Limitação: RARP é limitado pelos roteadores Solução: uso de BOOTP RFCs 951, 1048 e

6 Exemplos do Nível 3 da Internet (cont.) BOOTP baseado em mensagens UDP com informação sobre: o servidor com imagem a ser carregada (seu endereço IP) roteador default máscara da subrede Protocolo de Roteamento de Gateway Interno: OSPF RIP: roteamento inicial na Internet (Bellman-Ford), problema count-toinfinity 1979: roteamento baseado no estado do link, OSPF (IETF 1988) O algoritmo é dinâmico, aberto e adaptativo Suporte para o roteamento baseado no tipo de serviço Balanceamento de carga Suporte para sistemas hierárquicos Segurança Uso do conceito de um backbone ligando os Sistemas Autônomos Um Sistema Autônomo contem áreas diferentes Protocolo de Roteamento de Gateway Externo - BGP Usado entre Sistemas Autônomos Critérios de roteamento políticos 6

7 Exemplos do Nível 3 da Internet (cont.) Multicast na Internet Class D (multicast), 28 bits para identificar grupos Grupos: permanentes Vs. Temporários Exemplos de grupos permanentes: Todos os sistemas de uma LAN, todos os roteadores de uma LAN, Roteadores OSPF na LAN, Roteadores OSPF designados da LAN IGMP: usando o Internet Group Management Protocol (IGMP), cada minuto, um roteador multicast pode mandar um multicast ( ) pedindo que os hosts informem sobre seus grupos (endereços de classe D) IP Móvel Problema: roteamento IP associado com a localização! Solução baseada nos componentes: Host Móvel, Home Agent, Foreign Agent CIDR - Classeless Interdomain Routing (Roteamento sem Classes entre domínios) RFC 1519 Na maioria dos casos um endereço classe B não é necessário Fazer a alocação dos endereços classe C em pedaços de tamanho diferentes de acordo com as necessidades dos usuários Exemplo: um site precisando de 2000 endereços recebe 2048 (8 endereços classe C contínuos) Processo de Roteamento em IP Computacao do Endereco do Destino Endereco IP = A Rede do Destino = R Caso R = Rede Diretamente Conectada (A mesma Rede) Caso D e uma rota especifica (Rota estatica) NO R esta na tabela do Roteamento NO Caso exista uma Rota de Default NO Declarar um Erro de Roteamento SIM SIM SIM SIM Manda um Datagrama usando o Endereco Fisico MAC nesta Rede Rotear o Datagrama como indicado na Tabela Rotear o Datagrama como indicado na Tabela Rotear o Datagrama para o Gateway do Default 7

8 Por Que IPng? Internet: uma vítima do seu sucesso IPv4: 32bits -> 4 bilhões (teoricamente) Má utilização do espaço de endereçamento Classes A, B e C O problema da Classe B (3%) Esgotamento da capacidade dos roteadores Níveis de prioridade, segurança. Internet Engineering Task Force(IETF) IPv6 Suporte para um espaço de endereçamento maior (=> 16 bytes) Reduzir o tamanho das tabelas de roteamento Uso de um formato de pacote simples para agilizar o processamento no roteador Segurança e autenticação Diferente tipos de serviços ( tempo real, etc.) Multicast (com escopo) Manter interoperabilidade com IPv4 e permitir evolução IPv6 é compatível com UDP, TCP, ICMP, IGMP, BGP, OSPF, DNS, etc. Características do IPv6 Endereçamento de 16 bytes Cabeçalho mais simples Suporte melhor para as opções Segurança 8-bit tipo de serviço (trafego em tempo real, multimídia, etc.) Prioridade: 0-7 aplicações com controle de fluxo no caso de congestionamento (ftp=4, telnet=6, news=1) 8-15 aplicações de trafego em tempo real (CBR) 8

9 IPv6 (cont.) Etiqueta do fluxo: oferece garantias de CVs o último próximo cabeçalho na lista indica o protocolo usado (TCP, UDP, etc.) O CRC é somente do cabeçalho!!! Exemplo do endereço: 4000:0000:0000:0246:1234:89AB:CDEF, ::150:161:1:1 Cabeçalho de extensão (Tipo, tamanho, valor) Tipo também indica o que fazer quando o roteador não quer usar o cabeçalho (skip, rejeitar o pacote, rejeitar o pacote + enviar ICMP, rejeitar + ICMP evitando endereços multicast) Fragmentação não é permitida pelos roteadores intermediários Quando um pacote chega a uma rede com pacotes menores, uma mensagem ICMP é enviada para a origem. Controvérsias: Tamanho de endereço: CLNP (20 bytes) Número limite de hops (255) é uma limitação Tamanho máximo dos pacotes: para supercomputadores >> 64 KB, problema que pode monopolizar linhas de 1.5 Mbps e 2 Mbps. O CRC do pacote é removido Suporte para o usuários móveis O lugar da segurança é neste nível? Nível de Rede em Redes ATM O Nível ATM é responsável pela comutação de células (semelhante ao X.25) Comutação de SVCs e PVCs Estabelecimento de Conexões Q.2931 Uso de um circuito de sinalização para o estabelecimento de conexões (ex: CV=5) Endereços ATM são de três tipos (indicado pelo byte 1) 20 bytes endereços da OSI (hierarquia inclui código do país) semelhante onde a hierarquia inclui um código internacional da organização ITU E.164 usando 15 números RDSI Controle de Congestionamento Controle de Admissão Reserva de Recursos (no SETUP) Rate-Based Congestion Control (uso de Resource Management Cells - RM) No caso do ABR os RMs modificam o Actual Cell Rate entre o MCR e o PCR 9

10 Classes de Serviços em ATM Características das Categorias de Serviços 10

11 Parâmetros de Qualidade de Serviço Circuitos e Caminhos Virtuais 11

12 Cabeçalhos ATM (UNI e NNI) Gerenciamento de Conexões em ATM 12

13 FIM!!! Obrigado 13