INSTALAÇÃO, CONFIGURAÇÃO e OPERAÇÃO EM REDES LOCAIS e INTERNET 2010/2011 1
Protocolo TCP/IP É um padrão de comunicação entre diferentes computadores e diferentes sistemas operativos. Cada computador deve ter um módulo de software TCP/IP, programa de comunicação no sistema operativo e aplicativos, para se comunicar com outros dispositivos e redes TCP/IP. Permite a interoperabilidade de diferentes redes. É uma arquitectura cliente-servidor. 2
Protocolo TCP/IP (cont.) Este protocolo divide-se em duas partes: TCP (Transmission Control Protocol) protocolo que: - especifica o empacotamento e desempacotamento dos dados enviados e recebidos; - gere a transmissão (transporte) dos pacotes de dados através de uma rede; - verifica a existência de erros. 3
Protocolo TCP/IP (cont.) IP (Internet Protocol) responsável pelo encaminhamento na rede por meio de endereços. Cada computador possui um endereço IP na rede, pelo qual é identificado. O protocolo TCP/IP apenas fornece a infraestrutura de suporte às comunicações efectuadas a partir de programas apropriados. 4
Protocolo TCP/IP (cont.) O TCP/IP representa, de certa maneira, o conjunto das regras de comunicação na Internet e baseia-se na noção de endereçamento IP, isto é, o facto de fornecer um endereço IP a cada máquina da rede a fim de poder encaminhar pacotes de dados. 5
Protocolo TCP/IP (cont.) As principais características do TCP/IP são: permitir ligar diferentes plataformas de hardware e software distintos, num ambiente de rede, independentemente da rede estar ou não ligada à Internet; TCP/IP pode ser utilizado em redes de comunicação com diversas características (desde redes de dados com baixa largura de banda e pouca fiabilidade, até redes de alta velocidade de transferência de dados); 6
Protocolo TCP/IP (cont.) É um protocolo orientada aos pacotes, ou seja, a corrente de informação que tem de transmitir é partida em bocados, possuindo cada um dos pacotes os endereços de origem e de destino (endereço IP) que são incluídos no cabeçalho do pacote. 7
Protocolo TCP/IP (cont.) Camada 1 (Interface com a rede) - lida com o meio de comunicação, utilizando endereços físicos. Os níveis 2 e 3 são incorporados no sistema operativo. Camada 4 (Aplicação) - pode ser escrito por utilizadores. As camadas 2,3 e 4 usam endereços IP. 8
Endereço IP O endereço de um host numa rede TCP/IP é composto de quatro byte (32 Bits), onde cada byte é representado através de notação decimal, podendo variar entre 0 e 255. Os bytes são separados por pontos. 192.168.10.2 Host é qualquer máquina(router, bridges ou impressoras) ou computador ligado a uma rede. 9
Endereçamento IP Assim como numa rede telefónica, onde cada telefone tem um número para receber chamadas, as placas de rede dos computadores são identificadas através de um numero: o endereço físico. O fabricante atribui um endereço distinto a cada placa, garantindo que não existam placas com o mesmo endereço. 10
Endereçamento IP (cont.) Para as redes de computadores existem dois tipos de endereçamento: Físico (MAC) vem impresso nas placas de rede; 00-00-21-ca-2f-66 Lógico configurado pelo utilizador. 192.168.0.1 Numa rede TCP/IP, cada dispositivo conectado à rede tem um endereço IP, para que possa ser identificado na rede a que pertence. Cada rede possui um endereço de rede único. Se uma máquina muda de uma rede para outra o seu endereço IP deve mudar. 11
Classes de endereço IP As classes de endereço são usadas para atribuir identificações de rede a organizações para que os computadores das suas redes possam comunicar na Internet. As classes de endereço também são usadas para definir o ponto divisor sobre a identificação de rede e a identificação de host. Classes Intervalo de endereços A 1.0.0.0. a 126.0.0.0 B 128.0.0.0 a 191.255.255.255 C 192.0.0.0 a 223.255.255.255 D 224.0.0.0 a 239.255.255.255 E 240.0.0.0 a 247.255.255.255 12
Distinguindo Classes de endereço Examinando os primeiros bits de um endereço, conseguimos determinar rapidamente qual a classe, e logo, a estrutura do endereço. Classe A: Primeiro bit é 0 (zero); (1 (10) a 126 (10) ) Classe B: Primeiros dois bits são 10 (um, zero); (128 (10) a 191 (10) ) Classe C: Primeiros três bits são 110 (um, um, zero); (192 (10) a 223 (10) ) Classe D: Primeiros quatro bits são: 1110 (um, um, um, zero); (224 (10) a 239 (10) ) Classe E: (endereço especial reservado): Primeiros cinco bits são 11110 (um, um, um, um, zero). (240 (10) a 255 (10) ) 13
Endereço classe A Os endereços de classe A são atribuídos a redes com muitos hosts. Esta classe permite 126 redes, usando o primeiro número (8 bits, 1 byte) para identificação de rede. Os três números restantes (24 bits, 3 bytes) são usados para a identificação de host, permitindo a existência de 16.777.214 hosts por rede. Ex: 125.12.31.10 01111101.00001100.00011111.00001010 Rede Host 14
Endereço classe A (cont.) O endereço de host não pode ser todo composto de zeros nem de uns, pois o endereço de host todo a zeros (0.0.0.0-00000000.00000000.00000000.00000000) é utilizado para representar o endereço da rede. O endereço de host todo composto por uns (255.255.255.255-11111111.11111111.11111111.11111111) é utilizado para fazer broadcasting de mensagens para todos os hosts dentro da rede. O endereço 127 é reservado. O endereço 127.0.0.1 refere-se ao próprio computador e é utilizado normalmente para testes. Broadcasting consiste no envio da informação para todos os host da rede. 15
Endereço classe B Os endereços de classe B são atribuídos a redes médias e pequenas. Esta classe permite a existência de 16.384 redes, usando os dois primeiros números (16 bits, 2 bytes) para a identificação de rede. Os dois números restantes (16 bits, 2 bytes) são usados para a identificação do host, permitindo 65.534 hosts por rede. Ex: 175.12.31.10 10101111.00001100.00011111.00001010 Rede Host 16
Endereço classe B (cont.) A faixa de IP 127.0.0.0 127.255.255.255 é reservada para a comunicação com o computador local (localhost). Qualquer pacote enviado para estes endereços ficarão no computador que os gerou e serão tratados como se fossem pacotes recebidos pela rede. 17
Endereço classe C Os endereços de classe C são usados para pequenas redes locais (LAN). Esta classe permite a existência de aproximadamente 2.097.150 redes, usando os três primeiros números (24 bits, 3 bytes) para a identificação de rede. O número restante (8 bits, 1 byte) é usado para a identificação de host, permite a existência de 254 hosts por rede. Ex: 200.12.31.10 11001000.00001100.00011111.00001010 Rede Host 18
Endereço classe D e E As classes D e E não são alocadas a hosts. Os endereços de classe D são usados para difusão selectiva e os endereços de classe E são reservados para uso posterior. 19
Sub-rede Uma sub-rede consiste em dividir uma rede em redes mais pequenas. Vantagens da utilização de sub-redes: menor tráfego de rede; facilidade de administração da rede; melhoramento da performance da rede. No IPv4 uma sub-rede é identificada pelo endereço base e a máscara de sub-rede. IPv4 é uma das últimas versões do endereço IP, é a versão utilizada actualmente. 20
Motivações para criar sub-redes Razões topológicas para criar sub-redes : Ultrapassar limitações de distância. Alguns hardwares de rede têm limitações de distância. Por exemplo, o tamanho máximo de um cabo Ethernet é de 500 metros (cabo grosso) ou 300 metros (cabo fino). O comprimento total de uma ethernet é de 2500 metros, para distâncias maiores usamos routers de IP. Cada cabo é uma Ethernet separada; Interligar redes físicas diferentes. Os routers podem ser usados para ligar tecnologias de redes físicas diferentes e incompatíveis; Filtrar tráfego entre redes. O tráfego local permanece na sub-rede. 21
Motivações para criar sub-redes (cont.) As sub-redes também servem outros propósitos organizacionais: Simplificar a administração de redes; Reconhecer a estrutura organizacional. A estrutura de uma organização (empresas, organismos públicos, etc.) pode requerer gestão de rede independente para algumas divisões da organização; Isolar tráfego por organização. Acessível apenas por membros da organização, relevante quando questões de segurança são levantadas; Isolar potenciais problemas. Se um segmento é pouco viável, podemos fazer dele uma sub-rede. 22
TCP/IP - Máscara de Sub-rede Para criar sub-redes é necessário utilizar máscaras de sub-rede. A máscara de sub-rede: é conhecida como subnet mask ou netmask; é um número de 32 bits; usada para separar num endereço IP a parte que corresponde à rede pública, à sub-rede e aos hosts; permite identificar simplesmente a rede associada a um endereço IP. Indica que porção de bits é utilizada para identificar a rede e que porção de bits é utilizada para identificar o host. 23
TCP/IP - Máscara de Sub-rede (cont.) A máscara de rede padrão acompanha a classe do endereço IP. Ex: num endereço de classe A, a máscara será 255.0.0.0, indicando que o primeiro octeto se refere à rede e os três últimos ao host. num endereço classe B, a máscara padrão será 255.255.0.0, onde os dois primeiros octetos referemse à rede e os dois últimos ao host; num endereço classe C, a máscara padrão será 255.255.255.0 onde apenas o último octeto refere-se ao host. 24
TCP/IP - Máscara de Sub-rede (cont.) Classe de endereço Bits por máscara de sub-rede Máscara de sub-rede Classe A 11111111 00000000 00000000 00000000 255.0.0.0 Classe B 11111111 11111111 00000000 00000000 255.255.0.0 Classe C 11111111 11111111 11111111 00000000 255.255.255.0 Num segmento de sub-rede TCP/IP todos os hosts têm de ter a mesma máscara de sub-rede. Só desta forma podem comunicar correctamente. 25
TCP/IP - Máscara de rede (cont.) Os 32 bits das Máscaras de Sub-rede são divididos em duas partes: um primeiro bloco de 1s seguido por um bloco de 0s. Os 1s indicam a parte do endereço IP que pertence à rede e os 0s indicam a parte que pertence ao host. A máscara pode ser compreendida também como um número inteiro que diz a quantidade de bits 1(um) utilizados. 26
TCP/IP - Máscara de rede VLSM (Variable- Length Subnet Mask) O uso da máscara de rede VLSM, permite que um endereço utilize uma máscara diferente da associada à sua classe. Ex: endereço de classe A: 72.232.35.108 máscara: 255.0.0.0 permite 1 rede e 16.777.214 hosts máscara VLSM: 255.255.255.248 permite passar a ter 32 redes e 6 hosts por rede 27
TCP/IP - Máscara de rede VLSM (cont.) Explicação: endereço de classe A: 72.232.35.108 (01001000.11101000.01100000.01101100) máscara: 255.0.0.0 (11111111.00000000.00000000.00000000) Rede Host máscara VLSM: 255.255.255.248 (11111111.11111111.11111111.11111000) Rede Host 28
TCP/IP - Máscara de rede VLSM (cont.) Deste modo na notação CIDR (Classless Inter-Domain Routing), o endereço passa a ser representado da seguinte forma 72.232.35.108/29. Isto indica que os primeiros 29 bits do endereço dizem respeito a rede e os últimos 3 bits dizem respeito ao número de hosts. Podemos utilizar o número de bits emprestados que forem necessários, dependendo das nossas necessidades. 29
TCP/IP - Máscara de rede VLSM (cont.) Para calcular o número de sub-redes a criar: calculamos 2 n, em que o n representa o número de bits emprestados, bits 1. No caso anterior utilizamos 4 bits, assim 2 4 =16 subredes; Para calcular o número de endereços disponíveis para cada sub-rede: calculamos 2 y -2, em que o y representa o número de bits 0 que sobram. No caso anterior sobraram 4 bits 0, assim 2 4-2=14 endereços disponíveis para cada sub-rede. 30
TCP/IP - Máscara de rede VLSM (cont.) Depois dos cálculos anteriormente efectuados temos de saber representar as redes e os seus endereços de estações(hosts). Ex: máscara 255.255.255.192(11 000000) Sabemos que o número de redes corresponde a quantidade de bits 1 utilizada na máscara, deste modo 2 2 =4, o que nos dá 4 redes. As redes são representadas utilizando o seguinte cálculo 2 y, em que o y representa o número de bits 0 que sobram. 2 6 =64, as minhas redes seriam x.x.x.0, x.x.x.64, x.x.x.128, x.x.x.192. 31
TCP/IP - Máscara de rede VLSM (cont.) Endereços de rede x.x.x.0 x.x.x.64 x.x.x.128 x.x.x.192 Endereços de hosts x.x.x.1 a x.x.x.62 x.x.x.65 a x.x.x.126 x.x.x.129 a x.x.x.190 x.x.x.193 a x.x.x.254 32
TCP/IP - Máscara de rede VLSM (cont.) Se a máscara fosse 255.255.255.224(111 00000) teríamos: 8 redes e 30 hosts Endereços de rede x.x.x.0 x.x.x.32 x.x.x.64 x.x.x.96 x.x.x.128 x.x.x.160 x.x.x.192 x.x.x.224 Endereços de hosts x.x.x.1 a x.x.x.30 x.x.x.33 a x.x.x.62 x.x.x.65 a x.x.x.94 x.x.x.97 a x.x.x.126 x.x.x.129 a x.x.x.158 x.x.x.161 a x.x.x.190 x.x.x.193 a x.x.x.222 x.x.x.225 a x.x.x.254 33
Exemplo: Vamos supor que o endereço de classe C da empresa é 210.128.170.x, neste caso o x pode variar entre 1 e 254, permitindo a ligação de 254 computadores num único segmento de rede, todos utilizando a máscara 255.255.255.0. Para podermos ter e endereçar vários segmentos de rede dentro da empresa, é necessário por exemplo: Usar metade do byte x para endereçar as sub-redes; Usar apenas a outra metade de x para endereçar os computadores de cada segmento; ficando o byte x com a seguinte composição: 11110000. A máscara passaria a ser 255.255.255.240, dado que o valor 11110000 (2) =240 (10). 34
Ao observar o exemplo anterior verificamos que, o último byte da máscara utilizou 4 bits emprestados, os tais que permitiram transformar a máscara de 255.255.255.0 em 255.255.255.240, fazendo com que fosse possível aumentar de 1 para 16 sub-redes as redes disponíveis para a empresa, passando cada uma a comportar 14 hosts. Endereços de rede Endereços de hosts 210.128.170.0 210.128.170.1 a 210.128.170.14 210.128.170.16 210.128.170.17 a 210.128.170.30 210.128.170.32 210.128.170.33 a 210.128.170.46 210.128.170.48 210.128.170.49 a 210.128.170.62 210.128.170.64 210.128.170.65 a 210.128.170.78 210.128.170.80 210.128.170.81 a 210.128.170.94 210.128.170.96 210.128.170.97 a 210.128.170.110 210.128.170.112 210.128.170.113 a 210.128.170.126 35
Endereços de rede Endereços de hosts 210.128.170.128 210.128.170.129 a 210.128.170.142 210.128.170.144 210.128.170.145 a 210.128.170.158 210.128.170.160 210.128.170.161 a 210.128.170.174 210.128.170.176 210.128.170.177 a 210.128.170.190 210.128.170.192 210.128.170.193 a 210.128.170.206 210.128.170.208 210.128.170.209 a 210.128.170.222 210.128.170.224 210.128.170.225 a 210.128.170.238 210.128.170.240 210.128.170.241 a 210.128.170.254 36