Internet
 ARPANET iniciou em 1968
 ARPA-Advanced Research Projects Agency dos
Estados Unidos
 Incluia Estados Unidos e alguns pontos da Inglaterra
e na Noruega
 Funcionava como um laboratório onde conceitos em
rede eram testados
 1983 --> 82 nodos intermediários e um número
desconhecido de computadores ligados direta ou
indiretamente a estes nodos
ARPANET
 ARPANET era usada basicamente pelo
Departamento de Defesa (DoD) dos Estados
Unidos e as entidades que desenvolviam
 Arquitetura como resultado da evolução da
ARPANET
 TCP/P = Arquitetura Internet
Evolução da ARPANET
Rede
privada governamental
 Na metade da década de 80, o DoD Estados
Unidos, decidiu separar uma rede para seu uso,
a MILNET, continuando a ARPANET como a
rede experimental que também servia para como
backbone para todas as redes acadêmicas das
Universidades e outras instituições de pesquisa
serem interconectadas.
 Na segunda metade da década de 1980, a
NSF-National Science Foundation começou a
implantar uma rede de supercomputadores
denominada NSFNET que tornou-se o
backbone para a interconexão das redes.
A Internet hoje
 A ARPANET evoluiu e passou a ser mais
do que uma rede, resultando no que
passou a ser denominada INTERNET,
interconexão de redes.
 Atualmente, participam da INTERNET
entidades de ensino e pesquisa,
governamentais e empresas privadas, de
todos os países
Política de uso aceitável em
backbones acadêmicos
 I.a) Comunicação com pesquisadores e
educadores de outros países, desde que exista
reciprocidade para os pesquisadores e educadores
dos Estados Unidos no uso das redes estrangeiras
por onde acessam a NSFNET
 I.b) Comunicação e intercâmbio para o
desenvolvimento profissional para manter
atualização ou para debater assuntos em qualquer
área do conhecimento
Política de uso aceitável em
backbones acadêmicos
 I.c) Uso por associações universitarias,
sociedades normativas, conselhos
governamentais ou atividades de
padronização relativas a pesquisa ou
atividades de ensino.
 I.d) Uso para submissão de pedidos de apoio
a pesquisa ou para administração de pesquisas
contratadas
Política de uso aceitável em
backbones acadêmicos
 I.e) Quaisquer outras comunicações
administrativas de suporte ao ensino e a
pesquisa.
 I.f) Anúncios de novos produtos ou serviços
para uso em ensino e pesquisa, sem admitir-se
publicidade de qualquer tipo
 I.g) Qualquer tráfego originador de uma rede
ou outra agência membro do Conselho de
Redes Federal, se o tráfego esta de acordo com
o que é aceitavel para aquela agência
 I.h) Comunicação incidental para outros fins.
Não é aceitável na
Internet
II.A) Uso para atividades com fins lucrativos
ou uso por instituições com fins lucrativos para
fins que não os definidos como aceitáveis

II.b) Uso extensivo para assuntos privados ou
pessoais.

A Internet hoje ...
Backbone = NSFNET --> backones acadêmicos e
comerciais trocando tráfego
 Qualquer velocidade pode ser usada nas conexões
pois a arquitetura se adapta a uma gama muito
grande de infra-estruturas de comunicações.
 A Internet atualmente não mais pertence a qualquer
entidade e resulta da cooperação de todos.
 As organizações integrantes da INTERNET são
administrativamente independentes
 Não existe um ponto central que a controle
Alocação de nomes de domínio e endereços IP sob
administração do ICANN

Administração da Internet
 Comitê responsavel pela definição dos
padrões a serem usados.
 IAB-Internet Architecture Board, com
uma composição internacional
 A documentação dos protocolos definidos para
uso na rede : RFC-Request for Comments
Integração à Internet
 Para integrar-se a INTERNET, é preciso:
-
providenciar numa forma de
transmissão até o nó INTERNET mais
próximo
- contactar quem tem a delegação local
para registrar usuários para solicitar um
endereço
- implantar na sua máquina o conjunto de
protocolos inerentes à arquitetura
INTERNET
A arquitetura Internet
 A geração atual de protocolos usados na
INTERNET é baseada primariamente em:
-Um serviço de transporte orientado à conexão,
provido pelo protocolo de controle de
transmissão TCP (Transmission Control
Program)
- Um serviço de rede não-orientado à
conexão, provido pelo protocolo Internet IP
(Internet Protocol)
Protocolos de aplicação Internet
 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) que
permite um serviço de recepção-armazenamento e
envio de mensagens eletrônicas
 FTP (File Transfer Protocol) que permite a
transferência de arquivos
 TELNET que viabiliza os serviços de terminal
virtual
 DNS (Domain Name System) que proporciona o
mapeamento entre nomes de computadores e
endereços de rede.
 SNMP (Simple Network Management Protocol)
para apoiar o gerenciamento da rede
IP - Internet Protocol




Baseado em datagrama
Rede estruturada em sub-redes
Gateways (roteadores) entre sub-redes diferentes
Se o destinatário de um pacote está na mesma
sub-rede do originador, os dados vão
diretamente para aquele equipamento.
 Se o destinatário está numa sub-rede diferente,
o datagrama é enviado ao gateway local.
Encapsulamento do datagrama IP
 O datagrama IP é encapsulado num LPDU-Link
Protocol Data Unit para ser enviado pelo meio de
transmissão até a máquina destinatária
 O remetente precisa saber qual endereço colocar
no cabeçalho do LPDU
 O remetente precisa, portanto ter uma tabela que
indique qual endereço de nível de enlace
corresponde a um dado endereço IP.
 Esta informação é aprendida dinamicamente,
através do protocolo ARP
Endereçamento
 Endereço composto por 32 bits
 Obedecem a uma subdivisão que indica a rede e o
computador
Classe de endereço Bits para rede
A
7
B
14
C
21
Bits para computador
24
16
8
 Existem, portanto, potencialmente:
- 128 redes classe A com ate 22401 computadores,
- 16384 classe B cada uma contendo até 65534
computadores
- 221 classe C, cada uma com até 254 computadores.
Vizualização dos endereços
IP
Para fins de impressão e visualização, os endereços
costumam ser representados, como uma quadra de
números que representam cada um dos octetos integrantes do endereço IP, separados por um ponto.
 Notação decimal pontuada
Ex.: 143.54.1.7
Endereços e máscaras
 Um endereço IP é composto por 32 bits dos quais
os primeiros 8, 16 ou 24 (dependendo da classe de
endereço) indicam a rede.
 Os bits restantes podem ser subdivididos
 Endereço classe C
110
endereço de rede
netid
subrede
hostid
•O número de bits usados para representar a subrede pode ser escolhido
•Não devem ser usados para endereço de host os
valores 000... ou 111... pois são usados para
broadcast (difusão)
Máscara para indicar o comprimento
do campo hostid
 A máscara é um conjunto de 32 bits em que as
posições correspondentes aos endereços de rede
e de sub-rede são 1111111111111111 e os demais
bits (correspondentes ao hostid) são 0000000
 Exemplo: Endereços na UFRGS usam somente
o último octeto para representar o hostid
portanto, a máscara é:
255.255.255.0
 Na Rede TCHE, onde se usa em certos casos 5
bits para indicar a sub-rede, a máscara fica:
255.255.255.248
11111111.111111111.111111111.11111000
Tabelas de roteamento
 Os endereços de rede e sub-rede são usados
nas tabelas de roteamento
 Para cada rede (e sub-rede) conhecida haverá
pelo menos uma rota, passando por um
roteador (ou gateway como era antigamente
denominado)
 Roteadores trocam informações de roteamento
entre si
 Máscaras também são informadas
Roteador
sub-rede 200.17.63.224
sub-rede
200.9.0.252
11100000
11111100
Rede TCHÊ
Como reconhecer a classe de um
endereço
 O primeiro algarismo (Y.X.X.X) indica a
classe:
Classe A Y < = 127
25.12.34.120
Classe B 128 <= Y < = 191
143.54.1.20
Classe C 192 < =Y < = 207
200.17.63.228
Quantos endereços IP pode ter um
host?
 Tantos quantas foram suas interfaces de
comunicação LAN ou WAN
 Cada interface pode ter um endereço IP
diferente
 Os diferentes endereços IP pertencerão a subredes diferentes
 Um host com mais de um endereço IP poderá
funcionar como um roteador
Endereços especiais
 127.hostid
Este endereço é conhecido como localhost ou
loopback address. Os dados enviados para este
endereço não são remetidos para a rede mas
passam pela pilha de protocolo e retornam. Toda a
rede 127 é reservada para este fim
 netid.255
Todos os hosts daquela rede
Exemplo: 143.54.255.255
 netid.0 --> Este host
 0.hostid --> Aquele host nesta rede
 Endereços de broadcast:
1111111.....111111111 (255.255.255.255)
todos os hosts nesta rede local
Formato do datagrama IP
Total Length
Version HLen Type of Service
Identification
Time to Live
Flags
Protocol
Fragment Offset
Header Checksum
Source Address
Destination Address
IP options (optional)
cabeçalho TCP, e dados do usuário
Padding
Campos datagrama IP
Version indica qual versão do IP esta sendo
usada no datagrama.
HLen: Comprimento do cabeçalho
expressa o comprimento em palavras de
32 bits.
Campos datagrama IP
Tipo de serviço contem um parâmetro descrevendo a
qualidade do serviço para este datagrama.
Na versão 4 do protocolo este parâmetro tem a
seguinte estrutura:
 Precedência (3 bits) - a prioridade do datagrama
 Retardo (1 bit) - normal ou baixa
 Throughput (1 bit) - normal ou alto
 Confiabilidade (1 bit) normal ou alta
Campos datagrama IP
Comprimento total é o comprimento do
segmento, medido em octetos, incluindo cabeçalho
e dados.
Identificação é um campo usado para
correlacionar os segmentos de um datagrama.
Flag é um campo de 3 bits que contem uma
indicação de não-segmentação ou um de que há
mais segmentos subsequentes.
Posição indica a posição do segmento em relação
ao inicio dos dados existentes no datagrama
original.
Campos datagrama IP
 Tempo de existência (Time to Live)
 varia
de 0 a 255 seg e indica o tempo
máximo de trânsito de um datagrama.
 Cada gateway na Internet reduz este
tempo de 1 seg ou do tempo decorrido
desde que o último gateway o processou
(se este valor é conhecido através de uma
opção de agregação de hora ao datagrama
IP).
 Quando o tempo de existência chega a zero
o datagrama é descartado.
Campos datagrama IP
Checksum do cabeçalho e o complemento para
1 da soma de todas as palavras de 16 bits no
cabecalho, não incluindo o próprio checksum.
Originador e Destinatário são enderecos
de 32 bits. Cada endereço Internet começa
com um endereço de sub-rede (8 bits) e um
endereço local (24 bits).
Campos datagrama IP
Opções é um campo de comprimento variável
para uso entre as sub-redes participantes.
Neste campo podem ser incluidas
informações tais como: classificação em termos
de segurança ou horário (time stamp).
Enchimento (Padding) é usado para
completar o campo Opções para formar 32
bits.
Mapeamento de endereços
Nome: penta
Número IP: 143.54.1.20
Endereço Ethernet: 09:00:2B:........
Para que uma máquina possa se comunicar com outra, precisa
ser capaz de mapear nomes em endereços
Mapeamento de endereços físicos em
endereços Internet
 Tabela estática
 preenchimento manual
 Resolução de endereço
 descoberta
 protocolo ARP-Adress Resolution Protocol
 pedido enviado por broadcast (fornece IP e
quer Ethernet, por exemplo)
 resposta armazenada numa cache
Comando arp -a apresenta a tabela cache
Protocolos ARP e RARP
 Mensagens encapsuladas num datagrama
IP
 ARP: dado um endereço IP obter o
correspondente endereço Ethernet para
poder enviar um datagrama
 RARP: Uma estação diskless temm
apenas seu endereço Ethernet quando da
boot e precisa ser informada sobre o
endereço IP que ela deve usar
Exemplo
penta% arp -a
vortex (143.54.1.7) at aa:0:4:0:c3:b9
tchepoa (143.54.1.9) at 0:0:c:3:26:3
penta% ping asterix
asterix.ufrgs.br is alive
penta% arp -a
darwin (143.54.1.176) at 8:0:20:10:ad:72
vortex (143.54.1.7) at aa:0:4:0:c3:b9
asterix.ufrgs.br (143.54.1.8) at 0:0:92:80:2f:be
tchepoa (143.54.1.9) at 0:0:c:3:26:3
Reverse ARP
 Quando é necessário descobrir o endereço IP
para uma máquina diskless pode ser usado o
protocolo RARP (Reverse Address Resolution
Protocol)
 Analogia: É como se alguém perguntasse num
restaurante cheio:
 “Alguém por ai pode me dizer meu telefone?”
 Alguém responde: “Claro, é 9999-12-34”
 RARP é enviado em broadcast
 Um RARP server responde
 arquivo /etc/ethers é usado em ambiente UNIX
para estes mapeamentos
Mensagens de controle
 O protocolo ICMP também é
encapsulado nos datagramas IP e é usado
quando ocorrem alguns problemas ou
para teste.
 Alguns comandos podem ser estimulados
por programas utilitários, como o ping
penta% ping asterix
asterix.ufrgs.br is alive
ICMP-Internet Control Message
Protocol
 Campo protocolo de um datagrama IP contem o
valor 1
 Diversos tipos de mensagens de controle
 Destinatario não pode ser alcancado
 Tempo excedido
 Parâmetro com problema
 Dispositivo refreando (Source quench)
 Redirecionamento
 Eco/resposta do eco
 Hora/resposta com hora
 Pedido/resposta de informação
 Pedido/resposta máscara de endereço
Mapeamento de nomes em endereços
Internet
 Os computadores conectados à rede recebem
nomes
penta.ufrgs.br
tchepoa
nic.ddn.mil
 O mapeamento dos nomes para os endereços
Internet pode ser feitos de várias maneiras:
 manualmente preenchendo uma tabela
/etc/hosts
 dinamicamente mediante consulta a um
servidor de nomes
Mapeamento de nomes em IP
NIS-Network Information System
 também conhecido como Yellow Pages (YP)
 originalmente desennvolvido pela SUN
 aplicação que armazena suas informações em uma
tabela
 máquinas são organizadas em grupos lógicos
denominados domínios
 cada domínio tem um servidor mestre que armazena
todos os dados
 servidores escravos podem opcionalemnte conter
cópias dos dados
Consulta ao servidor de nomes
 clientes consultam os servidores para obter o
mapeamento
 cada novo host adicionado na rede deve ser
registrado no servidor (nome e IP)
 requer arquivos de configuração e deamons
especiais
Mapeamento de nomes em IP
DNS-Domain Name System
prove um sistema hierárquico global de
nomeação
sistema totalmente distribuído
cada servidor mestre contem toda a
informação concernente a seu domínio
Pode-se consultar o DNS usando o utilitário
nslookup em ambiente UNIX
Exemplos
penta% nslookup
Default Server: vortex.ufrgs.br
Address: 143.54.1.7
> penta
Server: vortex.ufrgs.br
Address: 143.54.1.7
Name: penta.ufrgs.br
Address: 143.54.1.20
> bugiu
Server: vortex.ufrgs.br
Address: 143.54.1.7
*** vortex.ufrgs.br can't find bugiu: Non-existent domain
Address: 143.54.2.20
> bugiu.inf.ufrgs.br
Server: vortex.ufrgs.br
Address: 143.54.1.7
*** No address information is available for
bugiu.inf.ufrgs.br
> bugio.inf.ufrgs.br
Server: vortex.ufrgs.br
Address: 143.54.1.7
Name: bugio.inf.ufrgs.br
Address: 143.54.10.3
> 143,54,2,6
Name: tripoli.if.ufrgs.br
Address: 143.54.2.6
> fapq.fapesp.br
Server: vortex.ufrgs.br
Address: 143.54.1.7
Non-authoritative answer:
Name: fapq.fapesp.br
Address: 143.108.10.2
> nic.ddn.mil
Server: vortex.ufrgs.br
Address: 143.54.1.7
Non-authoritative answer:
Name: nic.ddn.mil
Address: 192.112.36.5
Mapeamento de nomes em IP
A tradução de nomes em números IP pode ser
invocada automaticamente quando um
programa faz referência a um nome. Isto é
função do name resolver
Se um sistema não tiver um name resolver,
precisa ter uma tabela de hosts (host table) para
consultar
Pode existir um sistema que tenha host table
(para os nomes locais mais usados) e name
resolver (para os demais)
Domain Name Service (DNS)
(1) Name Query “Sun_Server”
TELNET
Sun_server
(2) Query Response “198.1.1.1”
(3) Connection
Servidor
de nomes
110001
198.1.1.2
Resolvedor
de DNS
198.1.1.1
101010
Banco de dados contendo
o mapeamento para
Sun_Server 198.1.1.1
 Prove um serviço de conversão de nomes em
endereços Ip para TCP/IP.
 Três componentes
 Um
servidor de nomes
 um resolvedor de nomes
 banco de dados
Estrutura do DNS
 Estrutura hiarárquica
 Cada nível prove definições adicionais
 Cada ramo é denominado um nível (63 caracteres de
comprimento)
 O registro Internet provê unicidade nos nomes
 Um domínio é atribuído e pode ser posteriormente
definido no local onde é usado
Componentes do DNS
 Domain Name Space e registros de recursos
 Servidores de nome
 Resolvedores
Estrutura dos Domínios
Root Server
com
.firm
edu
.arts
com
.nom
gov
.rec
mil
.info
net
.web
Outros top-level domains (TLDs) tem sido propostos e adotados
pelos ccTLD (Country code Top Level Domain)
No Brasil o registro no domínio .br é feito pela FAPESP por delegação
do Conitê Gestor Internet/BR
http://www.cg.org.br
.store
Servidores de nome
graydon.com
Upstream name
server for other domains
vax.
mail.
host.
Database file
marketing zone
vax 192.32.1.15
mail MX vax
host 192.32.1.17
.marketing.graydon.com
.engineering.graydon.com
engineering zone
hr zone
.hr.graydon.com
manufacturing zone
.manufacturing.graydon.com
Name Servers (continued)
Query “labhost.bnr.ca.us”
Root server
Referral to us server
Consulta
“labhost.bnr.ca.us”
Query “labhost.bnr.ca.us”
.us server
Referral to ca.us server
Name Server
Endereço IP de
“labhost.bnr.ca.us”
Query “labhost.bnr.ca.us”
.ca.us server
Referral to bnr.ca.us server
Query “labhost.bnr.ca.us”
bnr.ca.us server
IP address of “labhost.bnr.ca.us”
Tipo de funções de consulta
Query “Host”
Response “Can’t find it”
Query “Host.jj.com”
Root server
Name Server
Response “IP Address”
jj.com
 Dois tipos de consultas: recursiva e iterativa.
 Recursão significa que o servidor deve encontrar a resposta
ou retornar um código de erro
 O resolvedor é um exemplo de consulta recursiva
 Iteração permite ao servidor retornar a melhor informação
conhecida
 Servidores são exemplos tanto de recursão quanto de
iteração
Examplo de banco de dados DNS
 Registros no bando de dados incluem:
 A–endereço IP de hosts
 PTR–nome do domínio do host
 CNAME–nome canônico do host, host
identificado por um outro nome de domínio
 MX–intercambiador de correio eletrònico
 NS–servidores de nome
 SOA–Indica autoridade para o domínio
 TXT–registro com texto genérico
 SRV–registro de localização de serviço
 RP–nome textual da pessoa responsável pelo
DNS do domínio
SOA Record
Authoritative for domain
Naugle.com
1567
18000
3600
604800
86400)
IN
Name server for domain
SOA
ns1.Naugle.com.
;Serial
;Refresh after five hours
;Retry after 1 hour
;Expire after one week
;Minimum TTL of 1 day
Information for the secondary server
Matt.NT1Server.Naugle.com
Person responsible
Name Server Records





Naugle.com.
Naugle.com.
Naugle.com.
Naugle.com.
Naugle.com.
IN
IN
IN
IN
IN
NS
NS
NS
NS
NS
ns0.Naugle.com.
ns1.Naugle.com.
ns2.Naugle.com.
ns3.Naugle.com.
ns4.Naugle.com.
Address Records
LocalHost.Naugle.com.IN A 127.0.0.1
DatabaseServer.Naugle.com. IN A 128.1.1.1
HRServer.Naugle.com. IN A 128.1.15.1
EngServer.Naugle.com.IN A 128.1.59.150
NS0.Naugle.com. IN A 128.1.1.2
NS1.Naugle.com. IN A 128.1.15.2
NS2.Naugle.com. IN A 128.1.16.190
NS3.Naugle.com. IN A 128.1.59.100
NS4.Naugle.com. IN A 128.1.59.101
;Aliases
NT1.Naugle.com. IN
NT2.Naugle.com. IN
CNAME DBServer.Naugle.com
CNAME HRServer.Naugle.com.
Mail Exchange Records (MX)
engineering.naugle.com. IN MX 5
mail.naugle.com.
engineering.naugle.com. IN MX 5
mail1.naugle.com.
engineering.naugle.com. IN MX 10
mail2.naugle.com.
Usando o banco de dados
 nslookup <domain name> <IP Address>
 www.registro.br
 Pode ser usado para ver se um nome de
domínio já está atribuído
Comando WHOIS
 Possibilita obter mais informação sobre nomes de
domínios, redes etc
 “whois ascend.com” (without the quotes).
 Details Ascend.com domain such as:
 Administrative contact (who to call)
 Domain servers
 Can determine IP address blocks.
 WHOIS net 192.1
 BBN Corporation NETBLK-BBN-CNETBLK
BBN-NCETBLK 192.1.0.0-192.1.255.255
Mais informação sobre DNS
 2136 PS: P. Vixie, S. Thomson, Y. Rekhter, J. Bound,
“Dynamic Updates in the Domain Name System (DNS
UPDATE)”, 04/21/97
(26 pages).
 2137 PS: D. Eastlake, “Secure Domain Name System Dynamic
Update,” 04/21/97 (11 pages) (.txt format).
 1996 PS: P. Vixie, “A Mechanism for Prompt Notification of
Zone Changes (DNS NOTIFY),” 08/28/96 (7 pages) (.txt
format).
 1995 PS: M. Ohta, “Incremental Zone Transfer in DNS”,
08/28/96 (8 pages) (.txt format).
 http://penta.ufrgs.br/rc952/trab1/dns.html
 www.isc.org
 DNS and BIND
 Book by Paul Albitz and Cricket Liu - ISBN 1-56592-236-0