Redes de Dados e Comunicações
Prof.: Fernando Ascani
Camada de Aplicação
A camada de Aplicação é a que fornece os serviços “Reais” para os usuários:
E-mail, Acesso a Internet, troca de arquivos, etc.
Portas de comunicação TCP/IP
A definição mais simples para o conceito de portas, é a de entender como um
usuário, com conexão à Internet, pode ao mesmo tempo acessar um ou mais
sites na Internet, usar o Outlook Express para enviar e receber e-mails, usar
um programa “client” FTP para fazer trocas de arquivos, etc.
A pergunta é: como o sistema sabe para qual dos programas se destina cada
pacote que estão chegando no computador?
A resposta para essa pergunta é justamente o conceito de portas.
O uso do conceito de portas, permite que vários programas estejam em
funcionamento, ao mesmo tempo, no mesmo computador, trocando
informações com um ou mais serviços/servidores.
Portas de comunicação TCP/IP
Cada programa trabalha com um protocolo/serviço especifico ao qual está
associado um número de porta.
Por exemplo, o serviço FTP normalmente opera na porta 21 (na verdade usa
duas portas, uma para controle e outra para o envio de dados).
Todo pacote que for enviado do servidor FTP para o cliente, terá, além dos
dados que estão sendo enviados, uma série de dados de controle, tais como
o número do pacote, código de validação dos dados e também o número da
porta.
Quando o pacote chega no seu computador, o sistema lê no pacote o número
da porta e sabe para quem encaminhar o pacote
Protocolos da Camada de Aplicação
Protocolos mais conhecidos do Nível de Aplicação (TCP/IP) / Portas
HTTP / 80
HTTPS / 443
FTP / 20-21
SMTP / 25
SNMP / 161
POP3 / 110
TELNET / 23
SSH / 22
NTP / 123
SQL / 1433 – Oracle 1521
Convencionou-se definir a faixa de numeração entre 0 e 1024 para
numeração de portas reservadas aos serviços mais conhecidos (como os
mostrados acima). São as chamadas “portas baixas”.
Por outro lado, se quisermos “mascarar” a porta de um determinado serviço
(por segurança, por exemplo), podemos associar qualquer número de porta a
esse serviço. Pode-se configurar a porta 1526 para o serviço do Oracle, por
exemplo.
HTTP – HyperText Transfer Protocol
Porta 80
Responsável pelo tratamento de pedidos/respostas entre cliente e servidor
Aplicativos: Web Browsers – Internet Explores, FireFox, Chrome, etc
HTTPS – HyperText Transfer Protocol Secure
Porta 443
Implementação do protocolo HTTP sobre uma camada SSL (Criptografada)
FTP – File Transfer Protocol
Porta 21 – Cliente / Servidor
Porta 20 – Conexão de dados
Plataforma rápida e versátil para trocas (transferências) de arquivos
Aplicativos: FTP Servers, FTP Web, Filezila, Core FTP, Cute FTP
SMTP – Simple Mail Transfer Protocol
Porta 25
Protocolo padrão para envio de e-mails através da Internet.
Baseado em texto
Aplicativos: Clients: Outlook Express, Microsoft Outlook
Servidores: Sendmail, Exchange Server, Postfix, Qmail
POP3 – Post Office Protocol
Porta 110
Permite que mensagens contidas numa caixa de correio eletrônico sejam
transferidas sequencialmente para o computador local.
SNMP – Simple Network Management Protocol
Porta 161
Protocolo para gerenciamento de redes
Muito usado em ativos de rede, mas pode ser usado em qualquer
equipamento que possua esse protocolo habilitado (servidores, estações, etc)
Aplicativos: Nagios, Cacti, WhatsUp!, etc.
Telnet
Porta 23
Protocolo Cliente / Servidor usado para conectar computadores na mesma
rede. Protocolo de acesso remoto. Está caindo em desuso, pois os dados
podem ser lidos através de um capturador de pacotes (“sniffer”). Sendo
substituído pelo protocolo SSH.
SSH – Secure Shell
Porta 22
Mesmas funcionalidades do Telnet. Dados trafegam criptografados
Aplicativos: PuTTY, Telnet (porta 23 ou 22), WinSCP (SFTP).
Endereços IP
Endereços IP servem para a localização de host destino.
Todos os equipamentos em uma rede (chamados de host) possuem um
endereço IP para serem localizados na rede.
Não é necessário saber fisicamente a localização de determinado
equipamento na empresa, mas sim o seu endereço IP.
Os endereços IP são números de 32 bits e dividem-se em dois segmentos:
Rede e Host.
Endereços IP
Os endereços de rede são utilizados pelos roteadores para encontrar na rede
local onde o destinatário se encontra.
Uma vez na rede local de destino, o endereço do hardware será localizado.
Um mesmo equipamento pode ter mais de um endereço IP e até mesmo
endereço IP de redes diferentes.
Por exemplo, um prédio com duas entradas: uma entrada por uma rua e outra
entrada por outra rua ou outro número.
Endereços IP
Os endereços são representados na forma binária ou decimal pontuada,
nesse caso com 4 octetos separados por um numero decimal, que resulta em
um número variando de 0 a 255 em cada octeto, ou byte.
Exemplo de endereço IP: 172.16.122.204
Endereços IP
Os endereços foram divididos em 5 classes, A,B,C,D e E.
As classes usadas em roteamento normal são A, B, e C.
A classe D é usada para roteamento Multicast, e a classe E foi reservada para
experimentos.
Endereços IP
Quanto mais bits para hosts, maior é a rede (maior a faixa liberada para
quantidade de hosts).
A Classe A, portanto, é a maior rede e a classe C a menor.
Classe
Bits iniciais
Início
Fim
Máscara de Subrede
padrão
Notação
CIDR
A
0
1.0.0.1
127.255.255.253
255.0.0.0
/8
B
10
128.0.0.1
191.255.255.254
255.255.0.0
/16
C
110
192.0.0.1
223.255.255.254
255.255.255.0
/24
Endereços Reservados
Existem alguns endereços que são reservados e que não podem ser
configurados para utilização dentro da rede.
Bloco de Endereços
Descrição
0.0.0.0/8
Rede corrente (só funciona como endereço de origem)
10.0.0.0/8
Rede Privada
14.0.0.0/8
Rede Pública
39.0.0.0/8
Reservado
127.0.0.0/8
Localhost
128.0.0.0/16
Reservado (IANA)
169.254.0.0/16
Zeroconf
172.16.0.0/12
Rede Privada
191.255.0.0/16
Reservado (IANA)
192.0.2.0/24
Documentação
192.88.99.0/24
IPv6 para IPv4
192.168.0.0/16
Rede Privada
198.18.0.0/15
Teste de benchmark de redes
223.255.255.0/24
Reservado
224.0.0.0/4
Multicasts (antiga rede Classe D)
240.0.0.0/4
Reservado (antiga rede Classe E)
255.255.255.255
Broadcast
Endereços Reservados - LocalHost
A faixa de IP 127.0.0.0 – 127.255.255.255 (ou 127.0.0.0/8 na notação CIDR) 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
(Loopback).
O endereço de loopback local (127.0.0.0/8) permite à aplicação-cliente
endereçar ao servidor na mesma máquina sem saber o endereço do host,
chamado de "localhost".
Na pilha do protocolo TCP/IP, a informação flui para a camada de rede, onde
a camada do protocolo IP reencaminha de volta através da pilha.
Este procedimento esconde a distinção entre ligação remota e local.
Endereços Reservados – Redes Privadas
Classe
Faixa de endereços de IP
Notação CIDR
Classe A
10.0.0.0 – 10.255.255.255
10.0.0.0/8
Classe B
172.16.0.0 – 172.31.255.255
172.16.0.0/16
Classe C
192.168.0.0 – 192.168.255.255
192.168.0.0/24
MAC Address – Endereços MAC
(Media Access Control)
Os endereços MAC (endereço de hardware, endereço físico ou de placa de rede) são
endereços de camada 2.
Os endereços de camada 2 são a referência final para a entrega dos frames.
A informação só chega ao destino depois que esse nível de endereços é conhecido.
Em máquinas com sistema operacional Windows, pode-se verificar o endereço MAC da
placa ou interface de rede através do comando ipconfig com o parâmetro /all.
No Linux o comando é ifconfig.
MAC Address – Endereços MAC
(Media Access Control)
Os endereços MAC têm 48 bits de comprimento e são expressos com doze dígitos
hexadecimais, agrupados 2 a 2.
Exemplo: 00:00:5E:00:01:03
Os primeiros seis dígitos hexadecimais, que são administrados pelo IEEE, identificam o
fabricante ou fornecedor e, portanto, formam o Identificador único de Organização
(Organizational Unique Identifier - OUI).
Os seis dígitos hexadecimais restantes formam o número serial de interface, ou outro
valor administrado pelo fornecedor específico.
É um endereço único, ou seja, não existe em todo o mundo duas placas com o mesmo
endereço físico.
Protocolo ARP – Address Resolution Protocol
O Protocolo de resolução de endereços (ARP), fornece um mecanismo para os
dispositivos de rede TCP/IP localizarem o endereço de hardware de outros dispositivos
na mesma rede.
Esse mecanismo é necessário para que os dispositivos baseados no Ip se
comuniquem.
O ARP está descrito na RFC 826, e está baseado em dois tipos de mensagem: Uma
requisição (ARP request) e uma resposta (ARP reply).
Esse método é rotineiro nas redes locais para que a origem da mensagem encontre o
MAC address do destinatário.
Protocolo ARP – Address Resolution Protocol
É um protocolo usado para encontrar um endereço da camada de enlace (Ethernet, por
exemplo) a partir do endereço da camada de rede (como um endereço IP).
O emissor difunde em broadcast um pacote ARP contendo o endereço IP de outro host
e espera uma resposta com um endereço MAC respectivo.
Cada máquina mantém uma tabela de resolução em cache para reduzir a latência e
carga na rede.
O ARP permite que o endereço IP seja independente do endereço Ethernet, mas
apenas funciona se todos os hosts o suportarem.
Um comando comum em Windows (no prompt do DOS) para visualizar a tabela ARP
em cache é: arp –a
Protocolo ARP – Address Resolution Protocol
Exemplo de tabela de endereços armazenada no cache ARP