Redes de computadores:
Camada de rede(3)
Prof. Dr. Amine BERQIA
[email protected]
http://w3.ualg.pt/~bamine/
Protocolos Internet de Controlo
 ICMP
 ARP /
RARP
 BOOTP/DHCP
ICMP
Quando um módulo de IP encontra um erro enquanto processa um datagrama, envia de
volta uma mensagem de erro ICMP ao remetente original do datagrama.
Erros:
Destination Unreachable: Quando um router não consegue encaminhar um datagrama (
não tem uma entrada apropriada na sua tabela de encaminhamentos), este descarta o
datagrama e responde ao computador de origem com uma mensagem “destination
unreachable”. Na prática, o computador origem precisa dum encaminhamento diferente
ou de tentar novamente mais tarde.
Tempo Excedeu: À medida que um datagrama é processado, os routers fazem o campo
Time-To-Live (TTL) decrementar. Se o TTL alcança 0, o router descarta o datagrama e
envia uma mensagem “tempo excedeu” ao remetente. O campo de dados da mensagem
inclui parte do cabeçalho do datagrama.
Problema de parâmetro: Quando computador ou um router encontra um problema em
processar um datagrama IP, este devolve uma mensagem de “problema de parâmetro” ao
remetente do datagrama.
Source Quench: Quando um router entra em congestão e esgota o seu espaço de
memória, poderá descartar o pacote e enviar uma mensagem de “Source Quench”.
Mensagens de Source Quench servem para pedir que o remetente reduza a taxa à quu
está a enviar datagramas.
ARP
Protocolo de Resolução de endereço (ARP) é um protocolo que permite
aos computadores mapear endereços da Internet dinamicamente a
endereços físicos:
- O computador origem precisa apenas de saber o endereço do
computador destino.
- Envia uma quadro especial de pedido ARP que utiliza a capacidade de
difusão do Ethernet. Assim, todas as máquinas na LAN irão receber o
pedido de ARP.
- O pedido de ARP pergunta ` qual é o endereço Ethernet correspondente
ao endereço Internet A.B.C.D ´?
- Cada máquina recebe uma cópia da mensagem difundida, e a máquina
que tem o endereço de IP desejado responde com seu endereço de
Ethernet
. - Claro que, uma máquina não envia um pacote de ARP cada vez que
deseja enviar um datagrama IP.
- Em vez disso, cada máquina mantém uma memória (cache) de
mapeamentos recentemente usados, e um pedido de ARP só é enviado se
o mapeamento desejado já não estiver na memória.
RARP
ARP trata o problema de determinar o endereço de hardware que corresponde a um
determinado endereço IP.
Mas encontrar o meu próprio endereço IP? O protocolo que mapeia endereços de
hardware a endereços na Internet é chamado ARP Inverso, ou RARP.
Necessário quando uma máquina diskless (sem disco) arranca. Não sabe o seu
próprio endereço de IP (e não o pode ler isto do disco local!). O cliente em fase de
arranque comunica com um servidor para obter seu endereço na Internet.
O cliente comunica com um servidor usando um protocolo especial que requer só
quadros Ethernet. Basicamente diz “O meu endereço de ethernet é aa.bb.cc.dd.ee.ff.
alguém conhece o meu endereço IP?“
A difusão vai para todos os nós, inclusive o servidor de RARP. O servidor de RARP
mantém um banco de dados de mapeamentos de endereço físico para endereços
Internet.
DHCP
DHCP: Protocolo de Configuração Dinâmica de Computadores (RFC 1531)
Utilizado para fornecer a estações de trabalho um endereço de IP. Este endereço
pode ser mudado cada vez que a máquina arranca.
Permite flexibilidade de configuração.
A seguir descreve-se o protocolo:
Estação de trabalho difunde mensagem de DHCPDISCOVER no arranque.
Vários Servidores de DHCP podem responder com mensagens de DHCPOFFER,
que contem:
Endereço de IP, máscara de subrede,
Endereço de router
Tempo de renovação
Estação de trabalho responde a um oferta com DHCPREQUEST.
Pedido pode incluir informações como: servidores de DNS, servidores de
horas, ficheiros de arranque,
Servidor de DHCP aloca um endereço IP e responde com mensagem de
DHCPACK com opções pedidas.
BOOTP
BOOTP: protocolo de arranque (RFC 951)
Estação de trabalho difunde pedido BOOTP que contem
o seu endereço MAC no arranque;
Servidor de BOOTP responde com:
– Endereço de IP do computador
– Endereço de servidor de ficheiros, nome de ficheiro de arranque,
– Servidores de DNS, máscara de subrede, endereço de router,
Routers poderão encaminhar pedidos de BOOTP, dependendo de configuração.
Protocolo Gateway
AS - Sistema Autónomo:
Redes geridas por organizações independentes (por exemplo, companhias.)
Regiões administrativas que contêm um conjunto de redes e routers.
Um local(site) pode administrar o encaminhamento dentro de sua região do modo que desejar, mas
fluxos de informação de encaminhamentos entre regiões só por mecanismos cuidadosamente
controlados
IGP - Protocolo de Gateway Interior:
Um protocolo de encaminhamento o que corre dentro dum AS.

Os AS’s devem poder se isolar de outros locais. Eles devem poder manter as internets locais delas
operando mesmo quando outras partes da Internet falharam.

Gateways locais (provavelmente) não querem saber (em detalhe) sobre mudanças topologicas que
acontecem longe.

Locais(sites) querem controlo administrativo sobre as gateways e redes delas e podem não querer
correr os mesmos protocolos de encaminhamento que outros locais.
EGP - Protocolo de Gateway Exterior:
Um protocolo de encaminhamento que corre entre AS’s. O que liga sistemas autónomos:

Permite a um local(site) anunciar ao resto do mundo um caminho para as redes dentro de seu
sistema autónomo.

Permite a um local(site) aprender sobre redes localizadas em outras regiões autônomas.
Protocolo de Gateway Interior: OSPF
OSPF - Open Shortest Path First
Está a tornar-se o IGP principal. Permite uma hierarquia de endereçamento de modo que
torna o encaminhamento mais fácil.
As requisitos utilizados no desenho do OSPF :







Tinha de ser “Sistema Aberto" - publicado em literatura.
Tinha que suportar várias métricas de " distância", incluindo comprimento físico,
atraso, capacidade, etc.
Tinha de ser dinâmico, capaz de adaptar-se a topologias variáveis.
Tinha de suportar " tipo de serviço" - capaz mudar comportamento do
encaminhamento baseado em características dos quadros.
Tinha de fazer balanceamento de carga; capaz utilizar múltiplas rotas no lugar de
uma de cada vez.
Tinha de suportar sistemas hierárquicos de forma que nenhum router precisava
entender a rede inteira.
Tinha de fornecer algum tipo de segurança.
Protocolo de Portal interior: OSPF
OSPF suporta três tipos de redes:

Linhas ponto-a-ponto entre dois routers.

Redes multi-acesso com difusão (LANs).

Redes multi-acesso sem difusão(comutação
de pacotes WANs). [Uma rede multi-acesso
é uma que tem múltiplos routers, cada um
pode falar com todos os outros. Esta é uma
propriedade de LAN/WAN comum.]
Na forma que OSPF está definido este:

Divide um Sistema Autónomo em" áreas."
Uma área é uma rede ou conjunto de redes
contíguas. Não é necessário que todos os
routers dum AS pertençam a uma Área.

Utiliza um algoritmo de ligação de estado
dentro de uma área. Distâncias são
calculadas baseado no comprimento, ou
outras propriedades. Ver figura.
Protocolo de Gateway exterior: BGP
BORDER GATEWAY PROTOCOL(BGP):

BGP é o Exterior Gateway Routing Protocol (EGP) mais usado.
 Protocolo Distance-Vector , não só considera a
distancia, mas também para critérios de rota específicos.
 BGP pode tomar em consideração políticas de conta, questões de
segurança e economia.