Redes
Prof. Edgard Jamhour
email: [email protected]
URL: http://ppgia.pucpr.br/~jamhour
Redes TCP/IP
CONTEÚDO
•
•
•
•
•
•
•
1) Tecnologia de Redes
2) Hubs e Switches
3) Arquitetura TCP/IP
4) Endereçamento IP
5) Roteamento
6) Protocolos de Transporte
7) Protocolos de Aplicação
2007, Edgard Jamhour
I - Tecnologias de Redes
Redes TCP/IP
LAN – LOCAL AREA NETWORKS
• A tecnologia de redes locais (Ethernet) baseia-se no
princípio de comunicação com broadcast físico.
B
A
DADOS
A
CRC
B
C
quadro
2007, Edgard Jamhour
QUADRO
• O quadro (frame) é a menor estrutura de informação
transmitida através de uma rede local.
ENDEREÇO (FÍSICO) DE DESTINO
ENDEREÇO (FÍSICO) DE ORIGEM
B
A
CABEÇALHO
DADOS
CRC
FECHO
2007, Edgard Jamhour
PROBLEMA 1: O tempo médio para
ganhar o meio aumenta com o número de
computadores da rede.
ESCUTANDO
ESCUTANDO
A
B
C
quadros na fila de espera
2007, Edgard Jamhour
EFEITO DA DISTÂNCIA ENTRE OS
COMPUTADORES
• O tempo de propagação entre as estações afeta
a taxa de ocupação máxima da rede.
T
A
B
A TRANSMITE
B RECEBE
t
A RECEBE
B TRANSMITE
tempo para o sinal ir de A para B
2007, Edgard Jamhour
Exemplo
• Quadro de 100 bit e Taxa de Transmissão = 10 Mbit/s:
– Tempo para transmitir um quadro T = 10 10-6 s
• Velocidade de propagação no meio: 200 000 Km/s
– Tempo de propagação: t = 1 10-6 s para 200 m
– Tempo de propagação: t= 10 10-6 para 2 Km
eficiência = T/(T+t)
HALF-DUPLEX
eficiência200m = 91%
L
eficiência2Km = 50%
eficiência100Mbits e 2Km = 9,1%
A
B
2007, Edgard Jamhour
PROBLEMA 2: COLISÃO
A
B
C
COLISÃO DETECTADA POR A
A
A TRANSMITE
t
RECEBIDO DE C
COLISÃO DETECTADA POR C
C
t
RECEBIDO DE A
C TRANSMITE
2007, Edgard Jamhour
Exemplo
• eficiencia = 1/(1 + 6,44t/T)
– t: tempo de propagação
• L = 200m então t=1 10-6s
– T: tempo para transmitir o quadro
• T = 10 10-6 s (quadro de 100 bits a 10 Mbits/s)
HALF-DUPLEX
eficienciaL=200m = 60,8 %
L
eficienciaL=2Km = 13,4%
eficienciaL=2Km e 100Mbits/s = 1,52 %
A
B
2007, Edgard Jamhour
LIMITAÇÕES DAS LANs
• O NÚMERO DE COMPUTADORES É LIMITADO
– Como apenas um computador pode transmitir de cada vez, o
desempenho da rede diminui na medida em que muitos
computadores são colocados no mesmo barramento.
• A DISTÂNCIA ENTRE OS COMPUTADORES É
LIMITADA
– Para evitar colisões, os computadores “escutam” o barramento
antes de transmitir, e só transmitem se o barramento estiver
desocupado.
– Quanto maior a distância entre os computadores, maior a chance
de ocorrer colisões no barramento, levando a rede para um estado
de colapso e baixo desempenho.
2007, Edgard Jamhour
HUBS
• Hubs ou concentradores são dispositivos que simulam
internamente a construção dos barramentos físicos.
HUB
C A
C A
A
C A
B
C
2007, Edgard Jamhour
SWITCH
• Hubs ou concentradores são dispositivos que simulam internamente a
construção dos barramentos físicos.
PORTA
SWITCH
1
C A
2
3
C A
C A
A C
COMPUTADOR
1
A
3
C
A C
A
B
C
2007, Edgard Jamhour
SWITCH
• Os switchs são dispositivos capazes de segmentar a rede local
analisando os endereços físicos. Permitem também interligar
dispositivos que trabalham com velocidades de transmissão diferentes.
SWITCH
HUB
A
B
HUB
C
D
E
F
G
2007, Edgard Jamhour
WAN
• A redes WAN utilizam uma tecnologia de transmissão que permite
interligar um número ilimitado de comutadores em distâncias
arbitrariamente grandes.
LAN
roteador
LAN
LAN
Pode ser uma ligação
ponto a ponto
2007, Edgard Jamhour
ROTEADORES
• Os roteadores são dispositivos responsáveis por rotear os
pacotes através da rede. Cada roteador possui apenas uma
visão local da rota, isto é, ele decide apenas para qual de suas
portas enviar o pacote.
PORTA
PACOTE
ROTEADOR
?
PORTA
PORTA
2007, Edgard Jamhour
QUADRO E PACOTE
• Os pacotes são transportados no interior dos
quadros.
QUADRO
PACOTE
DESTINO
ORIGEM
ORIGEM
DESTINO
DADOS
CRC
ENDEREÇO DE REDE
ENDEREÇO FÍSICO: endereço da placa de rede
2007, Edgard Jamhour
Endereço de Rede
• O agrupamento de computadores em rede permite reduzir a
quantidade de informações na memória do roteador.
se 200... envie para x
se 210 ... envie para y
REDE 200.0.0.0/8
SWITCH
a
b
c
x
z
200.0.0.1
200.0.0.2
m
200.0.0.3
REDE 210.0.0.0/8
y
SWITCH
z
d
e
210.0.0.2
66.1.2.3
210.0.0.2
f
e
210.0.0.1
m
y
66.1.2.3
210.0.0.2
210.0.0.3
2007, Edgard Jamhour
200.17.106.x
QUADRO E PACOTE
O QUADRO MUDA DE ACORDO COM O MEIO FÍSICO
O PACOTE É SEMPRE O MESMO
ENLACE
PONTO-A-PONTO
REDE LOCAL
TOKEN-RING
REDE LOCAL
ETHERNET
200.17.176.x
2007, Edgard Jamhour
Camada de Transporte
Processo
Processo
Processo
APLICAÇÃO
PORTA
APLICAÇÃO
PORTA
TRANSPORTE
Processo
PORTA
PORTA
TRANSPORTE
IP
TRANSPORTE
IP
IP
REDE
REDE
MAC
MAC
ENLACE/FÍSICA
ENLACE/FÍSICA
REDE
2007, Edgard Jamhour
PORTAS
• Exemplo: Protocolo TCP/IP
– Portas são números inteiros de 16 bits
– Padronização do IANA (Internet Assigned Number Authority)
0
1023
PORTAS RESERVADAS PARA
SERVIDORES PADRONIZADOS
1024
PORTAS UTILIZADAS POR CLIENTES E
SERVIDORES NÃO PADRONIZADOS
65535
2007, Edgard Jamhour
Comunicação Cliente-Servidor
Porta Origem Porta Destino Dados
Porta bem
conhecida
Outlook
Servidor
WWW
Servidor
de
email
Netscape
1024
1025
Porta aleatória
80
25
2007, Edgard Jamhour
QUADRO, PACOTE E SEGMENTO
QUADRO
PACOTE
SEGMENTO
ORIGEM
DESTINO
ORIGEM
DESTINO
ENDEREÇOS
DE REDE
ORIGEM
DESTINO
DADOS
CRC
PORTAS
(ENDEREÇOS DE
PROCESSOS)
ENDEREÇOS
FÍSICO
2007, Edgard Jamhour
Modelo de Referência
Aplicações
Aplicações
Aplicações
Aplicações
compatibilidade
Sistema Operacional
Placa de Interface de Rede
MODELO
DE REFERÊNCIA
reuso de código
Sistema Operacional
Placa de Interface de Rede
2007, Edgard Jamhour
OSI - Open Systems Interconnection Model
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace de
Dados
Física
Mensagens padronizadas.
Dispositivo de Rede: Gateway de Aplicação (Proxy)
Representação de dados independente da
plataforma.
Comunicação com controle de estado.
Comunicação entre processos.
Dispositivo de Rede: Não há
Roteamento dos pacotes através de redes diferentes
Dispositivo de Rede: Roteador
Empacotamento de dados em quadros dentro da rede.
Dispositivo de Rede: Ponte, Switch
Transmissão de bits através do meio físico.
Dispositivo de Rede: Repetidor, Hub
2007, Edgard Jamhour
processo
transmissor
7
6
5
4
7
processo
receptor
dados
dados
dados
APDU
6
7
dados
5
6
7
dados
4
5
6
7
dados
6
7
dados
5
6
7
dados
5
4
5
6
7
dados
4
3
4
5
6
7
dados
3
4
5
6
7
dados
5
6
PPDU
SPDU
dados
7
7
TPDU
6
pacote
3
3
4
5
6
7
dados
NPDU
quadro
2
1
2
3
4
5
6
7
dados
1
2
3
4
5
6
7
2
dados
DL-PDU
E
1
2
1
2
3
3
4
7
dados
E
2
2
1
1
0 1 0 0 1 0 0 ...
2007, Edgard Jamhour
Comunicação no Modelo OSI
Aplicação
protocolo aplicação
protocolo apresentação
Apresentação
Sessão
protocolo sessão
protocolo transporte
Transporte
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
protocolo rede
Rede
Rede
Enlace de Dados
protocolo enlace
protocolo da camada física
Física
Enlace de Dados
Física
2007, Edgard Jamhour
Camadas do Modelo OSI
HTTP, FTP, SMB,
SMTP, POP3,
IMAP4, DNS,
NetBIOS, DHCP, etc
Aplicação
Apresentação
Gateway de Aplicação
Sessão
TCP, SPX, NetBEUI
IP, IPX
Ethernet, FastEthernet, TokenRing, etc.
Transporte
Rede
Enlace de Dados
Física
segmento
Router
pacote
Ponte, Switch quadro
Hub, Repetidor
bit
2007, Edgard Jamhour
Repetidor: BIT
10101
10101
repetidor
amplitude
fibra
cobre
distância
2007, Edgard Jamhour
Hub: Bit
Hub
2007, Edgard Jamhour
SWITCH: QUADRO
• Ponte/Switch: operam na camada de
enlace de dados do modelo OSI
– é capaz de filtrar o tipo de tráfego, direcionando
os dados apenas para o caminho que
realmente precisa ser conduzido (transmissão
ou recepção).
– para filtrar o tráfego ele analisa o cabeçalho dos
quadros.
2007, Edgard Jamhour
SWITCH = Dispositivo da Camada de Enlace
DISPOSITIVO DE ENLACE
1
2
HUB
A
B
3
4
G
HUB
C
D
E
H
F
2007, Edgard Jamhour
ROTEADOR: PACOTE
• Roteadores: operam na camada de rede do
modelo OSI.
– Permite interligar redes com tecnologia de enlace
diferente.
– Para isso:
• destroem o quadro recebido e extraem o
pacote.
• analisam o endereço do pacote e escolhem
uma porta de saída.
• constrói um novo quadro segundo a tecnologia
de enlace utilizada na porta de saída.
2007, Edgard Jamhour
200.17.106.x
Roteamento
WAN
PÚBLICA
WAN
PRIVADA
ENLACE
PONTO-A-PONTO
INTERNET
REDE LOCAL
200.17.176.x
2007, Edgard Jamhour
GATEWAY: PROTOCOLO DE APLICAÇÃO
• Gateways: operam nas camadas
superiores do modelo OSI
– são capazes de analisar o conteúdo dos
pacotes, convertendo, se necessário,
protocolos de aplicação.
– utilizados para interligar redes locais com
mainframes, e sistemas de correio eletrônico
dissimilares.
2007, Edgard Jamhour
II - Arquitetura TCP/IP
Redes TCP/IP
Arquitetura TCP/IP
• INTERNET = ARQUITETURA TCP/IP
gateway
internet
internet
REDE
REDE
REDE
REDE
2007, Edgard Jamhour
Endereços IP
• Endereço IP: Indentificador de Rede + Indentificador de HOST
Endereço IP de 32 bits
Identificador da
rede
host
Identificador do
host
REDE
REDE
internet
hosts com o
mesmo
identificador de
rede.
hosts com
identificadores
de rede
distintos.
REDE
REDE
2007, Edgard Jamhour
Notação Decimal Pontuada
2726252423222120 2726252423222120 2726252423222120 2726252423222120
10000000 00001010 00000010 00011110
27=128
23+21=10
21=2
128.10.2.30
notação
binária
24+23+22+21=30
notação decimal
pontuada
2007, Edgard Jamhour
REGRA BÁSICA PARA ATRIBUIÇÃO DE
ENDEREÇOS IP
• HOSTS NA MESMA REDE LOCAL
– DEVEM TER O MESMO ID DE REDE
• HOSTS COM ID DE REDE DIFERENTE
– DEVEM SER LIGADOS ATRAVÉS DE
ROTEADORES.
2007, Edgard Jamhour
Distribuição de IP’s
IANA
Mundo
ARIN
Américas e Caribe
FAPESP
PROVEDOR
Brasil
Embratel, Impsat, etc
REDE
CORPORATIVA
2007, Edgard Jamhour
Classes de Endereçamento
Classe
A
B
C
Formato do Endereço
0
10
110
Identificador
da Rede
Identificador do
Host
7 bits
24 bits
Identificador
da Rede
Identificador do
Host
14 bits
16 bits
Identificador
da Rede
Identificador do
Host
21 bits
8 bits
Organização da Rede
127 redes com até
16777216 hosts.
Intervalo dos
endereços da classe
de 1.0.0.0 até
127.255.255.255.
16384 redes com até
65535 hosts.
de 128.0.0.0 até
191.255.2555.255.
2097152 redes com até
255 hosts.
de 192.0.0.0 até
233.255.2555.255.
ENDEREÇOS PRIVADOS (CATEGORIA 1)
1 REDE CLASSE A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255
16 REDES CLASSE B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255
256 REDES CLASSE C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255
2007, Edgard Jamhour
Classe IP
10.x.x.x
...
16 milhões
A
172.68.x.x
...
65 mil
B
200.134.51.x
...
255
C
2007, Edgard Jamhour
endereço classe C
MÁSCARA: 255.255.255.0
identificador de rede
200.0.0.3
200.0.0.2
identificador do host
200.0.0.4
200.0.0.5
200.0.1.4
200.0.1.5
200.0.0.1
roteador
200.0.1.1
200.0.1.2
200.0.1.3
O roteador possui dois endereços IP, um para cada rede.
2007, Edgard Jamhour
Como atribuir IP’s para rede abaixo?
SÃO PAULO
...
300 computadores
CURITIBA
...
200 computadores
2007, Edgard Jamhour
Como atribuir IP’s para rede abaixo?
SÃO PAULO
SÃO PAULO
150 computadores
...
...
...
300 computadores
150 computadores
DUAS CLASSES C
512 endereços
UMA CLASSE B
65536 endereços
2007, Edgard Jamhour
SubRedes e SuperRedes
• A Máscara de Subrede
– 32 bits em notação decimal pontuada.
• bits 1 indicam o endereço da subrede
• bits 0 o endereço do host.
• Máscaras Default:
– classe A: 255.0.0.0 ou /8 ou
• 11111111.00000000. 00000000. 00000000.
– classe B: 255.255.0.0 ou /16 ou
• 11111111. 11111111. 00000000. 00000000.
– classe C: 255.255.255.0 ou /24 ou
• 11111111. 11111111. 11111111. 00000000.
2007, Edgard Jamhour
Como Atribuir IP’s para rede abaixo?
SÃO PAULO
...
CURITIBA
...
100 computadores
200.17.98.0
255.255.255.0
RIO DE JANEIRO
50 computadores
...
50 computadores
2007, Edgard Jamhour
Divisão dos IP’s
255.255.255.0
255.255.255.00000000
255.255.255.10000000
255.255.255.11000000 =
255.255.255.192
REDE 1:
ENDEREÇO DE BASE: 200.17.98.0
MÁCARA: 255.255.255.128
200.17.98.0
200.17.98.127
200.17.98.128
200.17.98.191
200.17.98.192
200.17.98.255
REDE 3:
ENDEREÇO DE BASE: 200.17.98.128
MÁCARA: 255.255.255.192
REDE 4:
ENDEREÇO DE BASE: 200.17.98.192
MÁCARA: 255.255.255.192
2007, Edgard Jamhour
Exemplo
• Por default, a máscara de uma rede classe B é
– 255.255.0.0.
– 11111111. 11111111. 00000000. 00000000.
• Para dividir a rede em 4 subredes, utiliza-se a máscara:
– 255.255.192.0
– 11111111. 11111111. 11000000. 00000000.
• Exemplo: a rede 128.0.x.x seria dividida em:
00
1: 128.0.0.0
a 128.0.63.255
01
2: 128.0.64.0
10
3: 128.0.128.0
a 128.0.191.255
16K
11
4: 128.0.192.0
a 128.0.255.255
16K
a 128.0.127.255
16K
16K
64K
2007, Edgard Jamhour
SÃO PAULO
128.0.0.1
900 computadores
128.0.64.1
CURITIBA
600 computadores
...
128.0.0.2
255.255.192.0
...
128.0.3.134
255.255.192.0
128.0.64.2
255.255.192.0
128.0.66.90
255.255.192.0
800 computadores
...
128.0.128. 1
128.0.128.2
255.255.192.0
128.0.131.32
255.255.192.0
RIO DE JANEIRO
2007, Edgard Jamhour
Endereços IP especiais
• Não podem ser atribuídos a nenhuma estação:
– 127.0.0.1:
• Endereço de Loopack
– 255.255.255.255:
• BroadCast
– x.x.x.255/24:
• BroadCast para uma rede classe C
– x.x.255.255/16:
• BroadCast para uma rede classe B
– x.255.255.255/8:
• BroadCast para uma rede classe A
– 0.0.0.0:
• Endereço de Inicialização (DHCP)
2007, Edgard Jamhour
Loopback = Transmissão Local
• Os datagramas com endereço de loopback não são enviados para
rede.
– Eles são tratados localmente pela própria estação como datagramas
recebidos.
• Recomendação do IETF: 127.0.0.0/8 é reservado para loopback
IP 127.0.0.1
processo
processo
IP 200.17.98.217
processo
IP 200.17.98.78
2007, Edgard Jamhour
Mapeamento de Endereços
• O endereços IP são endereços temporários.
• O verdadeiro identificador da estação para rede é o endereço MAC
– endereço físico associado a placa adaptadora de rede: NIC Network Interface Card.
IP (200.17.98.217)
NIC
Endereços de 48 bits
(6 bytes)
MAC (00-60-08-16-85-B3)
2007, Edgard Jamhour
Endereço MAC
• O padrão IEEE 802 define 2 formas de
endereçamento MAC
– endereços administrados localmente
• Quem instala a placa de rede.
– endereços universais
• Pelo fabricante.
1
2
3
Código do
Frabricante
4
5
6
Número de
Série
2007, Edgard Jamhour
Filtragem de Endereços
IP
REDE
MAC
INTERRUPÇÃO
FÍSICA
MACD = PLACA DE REDE LOCAL
MACD = BROADCAST (FF.FF.FF.FF.FF.FF)
MACD
MACO
DADOS
CRC
2007, Edgard Jamhour
Relação entre IP e MAC
endereço IPA
Estação A
Estação B
NIC
endereço
físico MACA
NIC
endereço IPB
endereço físico
MACB
datagrama
MACB
MACA
IPB
IPA
Dados
quadro
2007, Edgard Jamhour
Address Resolution Protocol - ARP
• O ARP é um protocolo que efetua a conversão de endereços IP para
MAC.
– As mensagens são passadas para a camada de rede especificando o
destinatário através do endereço IP.
– O protocolo ARP precisa determinar o endereço MAC do destinatário para
passa a camada de enlace de dados.
IP ORIGEM
Rede
Enlace de Dados
LLC +MAC
Tipo
MAC de
Destino
MAC de
Origem
IP DESTINO
Dado
Dado
ECC
2007, Edgard Jamhour
ARP
qual o MAC do IP 200.134.51.6 ?
o MAC do IP 200.134.51.6 é C ?
ARP
REQUEST
A
ARP
REPLY
B
C
2007, Edgard Jamhour
ARP
• O protocolo ARP compara o endereço IP de todos os
datagramas enviados na ARP Cache.
– Se ele for encontrado, o endereço MAC é copiado da cache.
– Se não, um pacote ARP Request é enviado em broadcast
para subrede.
• Se o destinatário final for um endereço IP externo, o ARP resolve
o endereço para o roteador ao invés do destinatário final.
ARP Cache
endereço IP
endereço MAC
200.17.98.217 00-60-08-16-85-B3
10.17.98.30
00-60-08-16-85-ca
tipo
dinâmico
dinâmico
2007, Edgard Jamhour
O ARP só funciona na rede local
ARP request
o roteador não propaga broadcast
2007, Edgard Jamhour
Detecção de Endereços IP Duplicados
• O ARP é utilizado para identificar se
existem IP’s duplicados.
• Quando o endereço IP de uma
maquina é configurado, ela envia
uma mensagem ARP perguntando o
MAC desse IP.
• Se alguém responder, então o
endereço já existe.
2007, Edgard Jamhour
Roteamento
comunicação intrarede.
internet
REDE
REDE
REDE
REDE
comunicação interredes
2007, Edgard Jamhour
Roteamento
• Comunicação intra-rede
– Os endereço FÍSICO de destino é o endereço MAC do
computador de destino.
• Comunicação inter-redes
– O endereço FÍSICO de destino é o endereço MAC do roteador
ligado a mesma rede física que a estação transmissora.
INTRA-REDE
MAC
DESTINO
MAC
ORIGEM
IP
ORIGEM
IP
DESTINO
DADOS
MAC
ORIGEM
IP
ORIGEM
IP
DESTINO
DADOS
INTER-REDES
MAC
ROTEADOR
2007, Edgard Jamhour
Comunicação Inter-Redes
• O endereço IP de origem e de destino se mantém os
mesmos durante todos os saltos de um pacote através de
vários roteadores.
• O endereço MAC é modificado para endereçar os
elementos participantes de cada salto.
128.0.0.1
Router 1
Router 2
emissor
MAC1
129.0.0.7
receptor
MAC2
MAC3
MAC4
MAC5
MAC6
2007, Edgard Jamhour
Comunicação Inter-Redes
A B IPA IPD
C D IPA IPD
B
IPB
A
IPA
C
IPC
D
IPD
2007, Edgard Jamhour
Exemplo
primeiro salto:
IP origem: 10.0.0.2
IP destino: 30.0.0.2
endereço físico de origem: A
endereço físico de destino: B
segundo salto:
IP origem: 10.0.0.2
IP destino: 30.0.0.2
endereço físico de origem: C
endereço físico de destino: D
terceiro salto:
IP origem: 10.0.0.2
IP destino: 30.0.0.2
endereço físico de origem: E
endereço físico de destino: F
quadro
quadro
rede 10.0.0.0
quadro
roteador
rede 20.0.0.0
IP: 20.0.0.3
endereço físico: D
emissor
IP: 10.0.0.2
endereço físico: A
IP: 10.0.0.3
endereço físico: B
roteador
rede 30.0.0.0
receptor
IP: 30.0.0.3
endereço físico: E
IP: 30.0.0.2
endereço físico: F
IP: 20.0.0.2
endereço físico: C
2007, Edgard Jamhour
Tabela de Roteamento
• FORMATO GERAL
•
•
•
•
REDE DESTINO: 200.134.51.0 255.255.255.0
GATEWAY: 200.134.51.1
INTERFACE: ETHER0 ou 200.17.98.23
CUSTO: 1
200.134.51.0
200.134.51.255
ENDEREÇO DE BASE
PROPRIEDADE:
O resultado de um E-BINARIO de
qualquer endereço da rede
com a máscara resulta sempre no
endereço de base.
2007, Edgard Jamhour
Definições
• GATEWAY: Porta do
intermediar a entrega.
roteador
que
deverá
– O IP do gateway NÃO é diretamente utilizado.
– De fato, o IP é utilizado para encontrar o endereço
físico da porta do roteador usando o protocolo ARP.
• INTERFACE: Porta pelo qual o datagrama será
enviado.
– No caso de um computador, em geral só existe uma
porta.
– Roteadores possuem duas ou mais portas.
2007, Edgard Jamhour
Definições
• REDE: Indica o destino da rota.
• MÁSCARA: define a amplitude do destino.
– 200.134.51.0 (MASCARA 255.255.255.0):
• Rota para os computadores:
– 200.134.51.0 a 200.134.51.255
– 200.134.0.0 (MASCARA 255.255.0.0):
• Rota para os computadores:
– 200.134.0.0 a 200.134.255.255.
– 200.134.51.6 (MASCARA 255.255.255.255):
• Rota para o computador:
– 200.134.51.6.
2007, Edgard Jamhour
Exemplo de Tabelas de Roteamento
200.17.98.23
REDE 200.17.98.0/24
INTERNET
roteador
1
roteador
2
200.134.51.1
200.134.51.24
200.130.0.2
200.130.0.1
200.134.51.25
REDE 200.134.51.0/24
2007, Edgard Jamhour
Exemplo de Tabela de Roteamento
TABELA DA ESTACAO 200.134.51.24:
Rede
Gateway
200.134.51.0 (255.255.255.0) 200.134.51.24
0.0.0.0 (0.0.0.0)
200.134.51.1
roteador
1
200.134.51.1
200.134.51.24
Interface
200.134.51.24
200.134.51.24
OBSERVAÇÃO:
Alguns sistemas
costumam identificar
a interface por um
nome lógico, ao
invés do IP.
200.134.51.25
2007, Edgard Jamhour
Sequência de Análise da Rota
• 1) DA ROTA MAIS ESPECÍFICA PARA
A ROTA MAIS GENÉRICA
– ROTA MAIS ESPECÍFICA:
• ROTA COM MENOS ZEROS NA MÁSCARA
• 2) DA ROTA COM MENOR CUSTO
PARA ROTA DE MAIOR CUSTO
• 3) ORDEM DAS ROTAS NA TABELA
2007, Edgard Jamhour
Exemplo de Tabela de Roteamento
TABELA DO ROTEADOR 1:
Rede
200.134.51.0 (255.255.255.0)
200.17.98.0 (255.255.255.0)
0.0.0.0 (0.0.0.0)
Gateway
200.134.51.1
200.17.98.23
200.130.0.2
Interface
200.134.51.1
200.17.98.23
200.130.0.1
200.17.98.23
INTERNET
REDE 200.17.98.X
roteador
1
roteador
2
200.134.51.1
REDE 200.134.51.X
200.130.0.1
200.130.0.2
2007, Edgard Jamhour
Exercício 1
• Construa a tabela de roteamento do Roteador 1
200.0.0.1
INTERNET
200.0.0.2
200.134.51.0
3
255.255.255.0
1
200.17.98.1
200.134.51.1
2
200.17.98.0
255.255.255.0
INTERNET
200.17.98.23
2007, Edgard Jamhour
TABELA DE ROTEAMENTO
Rede Destino
Mascara
Gateway
Interface
Custo
200.134.51.0
255.255.255.0
200.134.51.1
200.134.51.1
1
200.17.98.0
255.255.255.0
200.17.98.1
200.17.98.1
1
0.0.0.0
0.0.0.0
200.0.0.1
200.0.0.2
1
0.0.0.0
0.0.0.0
200.17.98.23
200.17.98.1
2
2007, Edgard Jamhour
Exercício 2:
• Utilizando a classe C: 200.0.0.0 (255.255.255.0)
– A) distribua os IP’s nas duas redes abaixo
– B) defina a tabela de roteamento do roteador 1.
200.0.0.1 200.0.0.129
200.0.0.2
200.0.0.130
200.0.0.131
INTERNET
10.0.0.1
10.0.0.2
1
200.0.0.0
255.255.255.128
2
200.0.0.128
255.255.255.128
2007, Edgard Jamhour
Divisão dos IP’s
255.255.255.0
200.0.0.0
REDE 1: 200.0.0.0
200.0.0.127
ENDEREÇO DE BASE: 200.0.0.0
MÁCARA: 255.255.255.128
200.0.0.128
REDE 2: 200.0.0.128
200.0.0.255
ENDEREÇO DE BASE: 200.0.0.128
MÁCARA: 255.255.255.128
2007, Edgard Jamhour
TABELA DE ROTEAMENTO
Rede Destino
Mascara
Gateway
Interface
Custo
200.0.0.0
255.255.255.128
200.0.0.129
200.0.0.131
1
200.0.0.128
255.255.255.128
200.0.0.131
200.0.0.131
1
0.0.0.0
0.0.0.0
200.0.0.130
200.0.0.131
1
2007, Edgard Jamhour
ANEXO
1.PROTOCOLO IP
2.PROTOCOLO TCP
3.PROTOCOLO UDP
4.PROTOCOLOS DE APLICAÇÃO
2007, Edgard Jamhour
Datagrama IP
•
Conceito: Denominação dada à unidade de dados do protocolo de rede
IP. Os datagramas são transportados no campo de dados do quadros
da camada de enlace de dados, num processo conhecido como
encapsulamento.
Cabeçalho do
datagrama
Cabeçalho do
quadro
Campo de dados do datagrama
Campo de dados do quadro
Camada de rede
Camada de enlace
de dados
2007, Edgard Jamhour
Fragmentação de datagramas
•
O tamanho máximo permitido para os quadros pode ser inferior ao
tamanho máximo de um datagrama. Por exemplo, as redes Ethernet
limitam o tamanho dos quadros a apenas 1500 bytes, enquanto os
datagramas IP podem chegar até 64 K bytes. Nesse caso, é necessário
transmitir um datragrama utilizando vários quadros.
Cabeçalho do
datagrama
Campo de dados do datagrama
600
0
Dados1
o cabeçalho do
datagrama
original é
reproduzido em
cada um dos
segmentos.
1500 bytes
1200
Dados2
Dados3
Cabeçalho do
datagrama
Dados1
Fragmento 1 (Deslocamento 0)
Cabeçalho do
datagrama
Dados2
Fragmento 2 (Deslocamento 600)
Cabeçalho do
datagrama
Dados3
Fragmento 3 (Deslocamento 1200)
2007, Edgard Jamhour
Formato de um datagrama
• O formato de um datagrama é mostrado abaixo:
0
4
8
12
Byte 1
VERS
16
Byte 2
HLEN
Byte 3
Tipo de serviço
28
31
Byte 4
Comprimento total
Identificação
Tempo de vida
24
20
flags
Protocolo
Deslocamento do fragemento
Checksum do cabeçalho
cabeçalho
Endereço IP de origem
Endereço IP de destino
Opções IP
Preenchimento
Dados
…..
dados
2007, Edgard Jamhour
Exercício 1
200.10.0.1
MAC C
Rede
mascara
gateway interface
200.0.0.0 255.255.255.0 200.0.0.3 200.0.0.3
0.0.00.0 0.0.0.0
200.0.0.1 200.0.0.3
ARP 200.0.0.2?
I
2
ARP 200.0.0.1?
200.0.0.0
A_B
255.255.255.0
E
H
F
G
A_C
1
200.0.0.1
MAC D
200.0.0.3
MAC A
INTERNET
200.0.0.2
MAC B
2007, Edgard Jamhour
Anexos
Redes TCP/IP
Roteamento/Comutação
Usuário
broadcast
Nó
Barramento
Link
roteador
Rota 1
Rota 2
Subrede
Ligação ponto a ponto
2007, Edgard Jamhour
Comutação
POR CIRCUITO
NÃO
DATAGRAMA
COMUTAÇÃO
POR PACOTES
ORIENTADA A
CONEXÃO?
SIM
CIRCUITO VIRTUAL
2007, Edgard Jamhour
Redes de comutação por circuito
– Estabelece um caminho dedicado entre a
origem e o destino, antes que a comunicação
se estabeleça.
• Exemplo: TDMA, CDMA, SHD, PDH, etc.
A banda é reservada, independente do tráfego.
A
C
B
D
REDE COMUTADA
POR CIRCUITO
2007, Edgard Jamhour
Redes de comutação por pacote
– Não estabelece um caminho dedicado.
– As informações de endereçamento precisam ser
intercaladas com o próprio fluxo de mensagens, numa
operação de denominada empacotamento.
– Exemplos: TCP/IP, GPRS, etc.
REDE COMUTADA
POR PACOTE
2007, Edgard Jamhour
Redes de pacotes orientadas a conexão
• Também conhecidas como circuito virtual
• Determinam o caminho entre emissor e receptor antes
de iniciar a comunicação.
• Os pacotes chegam sempre na ordem em que foram
enviados.
– Exemplo: ATM e Frame-Relay
IDENTIFICADOR DE
CIRCUITO
VIRTUAL
OUTRAS
INFORMAÇÕES DE
CONTROLE
DADOS
PACOTE NUMA REDE ORIENTADA A CONEXÃO
2007, Edgard Jamhour
Redes de pacotes não orientadas a
conexão
• Também conhecidas como datagrama.
• O caminho é determinado analisando o endereço de cada
pacote.
• Os pacotes podem chegar fora de ordem.
– Exemplo: TCP/IP
ENDEREÇO
DE
ORIGEM
ENDEREÇO
DE
DESTINO
OUTRAS
INFORMAÇÕES DE
CONTROLE
DADOS
PACOTE NUMA REDE NÃO ORIENTADA A CONEXÃO
2007, Edgard Jamhour
REDES
• IP: Não orientadas a conexão
roteador
Utiliza o endereço dos computadores
• ATM: Orientadas a conexão
Utiliza um identificador de conexão
switch
2007, Edgard Jamhour
Roteamento
Destinatário
final
ID de
circuito
Subrede
2007, Edgard Jamhour