A camada de rede do modelo OSI 1
O que faz a camada de rede? (1/2) Esta camada tem como função principal fazer o endereçamento de mensagens. o Estabelece a relação entre um endereço lógico e um endereço físico; o Localiza o destinatário da informação e determina qual o melhor percurso (route) que a informação deve fazer; o Estabelece o nível de prioridade de envio desses dados. o CCNA Discovery1 chap 3.5 e Exploration chap 5 até 5.3.4 2
O que faz a camada de rede? (2/2) Tem ainda a capacidade de efectuar a gestão de problemas associados ao tráfego da informação controlando o congestionamento dos dados o se o computador de destino não tiver a capacidade de receber uma mensagem devido à sua dimensão, a camada de rede no computador emissor divide a mensagem original em partes mais pequenas (pacotes), de modo a que estas possam ser recebidas pelo destinatário; o no destinatário, reagrupa os pacotes. 3
Equipamentos da camada de rede (1/3) Routers e Portos de Interface de Routers (routers DOC ccna) Cisco 7301 Router LAN Ports 4
Equipamentos da camada de rede (2/3) Composição de um router caseiro 5
Endereços IP (IPv4) O endereço IP versão 4 é constituído por 32 bits (4 octetos 4x8) Cada octeto está separado por um ponto e representado por um número decimal entre 0 e 255 Muitas vezes o valor 0 e 255 estão reservados e não estão disponíveis sobretudo no último octeto (rede e broadcast respetivamente Exemplo o 10.1.32.4 6
Prof. Isabel Caetano 7 http://arstechnica.com/hardware/news/2007/03/ipv6.ars
Prof. Isabel Caetano 8 http://arstechnica.com/hardware/news/2007/03/ipv6.ars
Prof. Isabel Caetano 9 http://arstechnica.com/hardware/news/2007/03/ipv6.ars
Endereços IP (IPv6) Espaço de Endereçamento. O endereço IP versão 6 é constituído por 128bits Autoconfiguração de endereço. Suporte para atribuição automática de endereços numa rede IPv6, podendo ser omitido o servidor de DHCP. Endereçamento hierárquico. Simplifica as tabelas de encaminhamento dos routers, diminuindo assim a carga de processamento dos mesmos. Formato do cabeçalho. Totalmente remodelados em relação ao IPv4. Cabeçalhos de extensão. Opção para guardar informação adicional. 10
Endereços IP (IPv6) O endereço IPv6 é constituído por oito grupos de quartetos de hexadecimais, separados por dois pontos entre eles. Assim existem 2^128 endereços IPv6 vs. 2^32 endereços IP v4 Exemplo o 2001:cdba:0000:0000:0000:0000:3257:9652 11
Endereços IP (IPv6) Qualquer conjunto de zeros num endereço IPv6 pode ser reduzido a um único 0 ou mesmo omitido: o 2001:cdba:0000:0000:0000:0000:3257:9652 o 2001:cdba:0:0:0:0:3257:9652 o 2001:cdba::3257:9652 O URL para o endereço IP acima seria da seguinte forma: o http://[2001:cdba:0000:0000:0000:0000:3257:9652]/ 12
Atribuição / reserva de Ips e nomes na Internet (Retirado de: http://ipv6.br/entenda/introducao/) 13
NAT (Network Address Translation) (1/2) Protocolo utilizado pelos routers para que um único IP possa ser partilhado por um grande número de hosts; Permite que uma rede privada tenha acesso à Internet (rede pública) usando apenas um endereço IP público. Os hosts por detrás do NAT utilizam endereços na gama de 10.0.0.0, 172.16.0.0 ou192.168.0.0 que são utilizados apenas em redes privadas, como definido no RFC 1918. 14
NAT (Network Address Translation) (2/2) O computador com o IP 192.168.0.3 tenta aceder a uma página de Internet (porta 80). Ao passar num router que utilize o protocolo NAT, este modifica os pacotes de dados substituindo o endereço IP privado por um válido na Internet (131.110.14.2). Desta forma, todos os computadores da rede podem utilizar apenas um endereço IP público para acederem à Internet. 15
Como recebe um PC de uma rede privada a resposta da rede pública? (1/2) No pacote de origem é indicado no cabeçalho que este se encontra no porto 1713 e tem como destino a porta 80 do IP 216.219.59.103. O router modifica o cabeçalho no que respeita à origem do pacote (porto 1563, IP 131.110.14.2 - IP do router), mantendo o cabeçalho de destino. A estação de destino envia a resposta de volta para a origem, isto é, para o porto 1563, IP 131.110.14.2. Chegado o pacote de volta ao router, ele confere a tabela NAT, previamente guardada em memória, para saber para que estação deve encaminhar o pacote. Assim, confere que para o porto 1563, IP 131.110.14.2, o cabeçalho do pacote deve ser modificado para porto 1713, IP 192.168.0.3 para que chegue à estação correcta. 16
Como recebe um PC de uma rede privada a resposta da rede pública? (2/2) Tabela NAT relativa ao exemplo. Lado WAN Lado LAN 131.110.14.2 192.168.0.3 porto 1563 porto 1713 17
Comunicação entre redes Cada router é dotado de memória (varia de tamanho de router para router) Nessa memória são armazenados endereços em forma de tabela. Em IOS show ip route O sistema Windows usa o comando netstat O comando netstat -r permite aceder à tabela de encaminhamento O comando route permite ver e alterar a routing table 18
O comando: netstat -r 19
Endereços da tabela de encaminhamento IP de gateway - 192.168.10.1 o indica onde se encontra o router da nossa rede. É esta a indicação que nos fornece a gateway, a saída da nossa rede. IP 127.0.0.0 ou 127.0.0.1 - localhost o serve para a comunicação com o próprio computador (localhost). Qualquer pacote enviado para este endereço ficará no próprio computador e será tratado como se fosse um pacote recebido pela rede (loopback). IP 0.0.0.0 o Serve para encaminhar pacotes para a gateway quando o IP de destino não consta na tabela de encaminhamento, isto é, quando o endereço não consegue ser resolvido dentro da própria rede. É a rota a seguir por defeito (Default). IP 224.0.0.0 o endereço reservado para o multicast IP 255.255.255.255 o endereço reservado para broadcast. 20
Acesso à Internet Quando um PC de uma rede privada tenta aceder à Internet esse pedido percorre a rede até chegar a um router. Este vai conferir a sua tabela e ao verificar que o pedido não pode ser satisfeito dentro da rede encaminha o pedido para o seu superior hierárquico, neste caso o servidor/router do ISP, e assim sucessivamente até que se encontre o destino (ou não). A solicitação do pedido fica guardada no router para que este possa receber a resposta e reencaminhá-la para a estação que o emitiu. 21
Gateways As gateways são equipamentos intermediários que permitem a interoperabilidade entre sistemas com arquitecturas completamente distintas, separar domínios de colisão, ou mesmo traduzir protocolos. Na prática são a porta de acesso a outras redes /internet e correpondem ao servidor/router que está ligado a uma WAN ou internet. Quando é atribuído um IP a um dispositivo é lhe indicado adicionalmente o servidor DNS e o endereço IP do default gateway no windows detalhes da rede ou ipconfig /all 22