Redes IP
M. Sc. Isac Ferreira
[email protected]
Telecomunicações e Redes de Computadores:
Tecnologias Convergentes
Introdução a Redes IP
• O nível de rede da arquitetura TCP/IP é
exatamente onde o protocolo IP (Internet
Protocol) está localizado.
• A funcionalidade básica da camada de rede
(IP) é a de rotear pacotes dentro de uma
mesma rede ou entre redes diferentes.
REDES IP
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Introdução a Redes IP
• Para duas máquinas se comunicarem, cada
uma precisa de um endereço IP.
• O formato do endereço IP é: X.X.X.X, onde X
varia de 0 à 255.
• Exemplo: 200.241.16.8, 30.10.90.155, etc.
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Sub-rede
REDES IP
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Sub-rede
• Dividir um endereço que seria para uma
única rede física em diversas redes físicas
distintas.
• Utilizamos o conceito de máscara para
definirmos se um endereço IP é um
endereço de rede, de máquina ou de
broadcast.
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Sub-rede
• O formato da máscara é o mesmo do
número IP.
• Exemplo:
– 255.255.255.0 (Decimal)
– 11111111.11111111.11111111.00000000
(Binário)
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Sub-rede
• O 1 binário indica que é endereço de rede.
• O 0 binário indica os endereços de máquinas.
• No exemplo anterior os três primeiros
octetos estavam sendo utilizados para rede
e o último octeto para máquinas (hosts)
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Sub-rede
11000000.10101000.00000000.00000001
1º octeto
192
2º octeto
3º octeto
4º octeto
168.
0.
1
Cálculo de um octeto
1
1
1
1
7
6
5
4
2
2
2
2
128+ 64+ 32+ 16+
1
3
2
8+
1
2
2
4+
1
1
2
2+
1
0 (posição)
2 (base 2)
1 = 255
11000000 10101000 00000000 00000001
128+64+ 128+32+8+
0+
1
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Sub-rede
Exercício resolvido 01
Quais os IPs de rede, válidos (máquina/host) e
broadcast do endereço IP 200.241.16.X/24?
Resposta:
Rede: 200.241.156.0
Válidos: 200.241.156.1 até 200.241.156.254
Broadcast: 200.241.156.255
Obs: Alguns fabricantes permitem usar os endereços
extremos.
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Sub-rede
Exercício prático 01
Abra o Packet Tracer, arraste dois computadores e
um Switch modelo Catalyst 2950-24 e conecte os
PCs ao switch usando cabo par trançado direto.
Atribua o ip 192.168.0.1/24 para o PC0 e
192.168.0.129/24 para o PC1.
Teste a conectividade entre os PCs.
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Sub-rede
• Divisão em duas sub-redes:
– 11111111.11111111.11111111.10000000 (Binário)
– 255.255.255.128 (Decimal)
• Existem duas possíveis redes. A rede 0 e a rede 1
• Na rede 0 os endereços vão de:
– 200.241.16.0 à 200.241.16.127
• Na rede 1 os endereços vão de:
– 200.241.16.128 à 200.241.16.255
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Sub-rede
• Lembrando do padrão, temos que excluir os
extremos. Portanto, ficaríamos com os endereços
válidos:
• Na rede 0 os endereços vão de:
– 200.241.16.1 à 200.241.16.126
• Na rede 1 os endereços vão de:
– 200.241.16.129 à 200.241.16.254
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Exercício resolvido 02
Quantas sub-redes com a máscara 255.255.255.128?
11111111.11111111.11111111.10000000
255
255
255
128
Resposta:
Verificar quantos bits foram emprestados (Ex: 1 bit 1)
Elevar o número de bits emprestados a base 2
X é o número de bits 1
2^x = número de redes = 2^1 = 2 sub-redes
Quais são as redes?
Subtrair 256 da máscara (256 - 128 = 128); ou
Elevar o número de zeros a base 2. 2^7 = 128 é o intervalo das sub-redes
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Exercício prático 02
Usando o cenário anterior, modifique a máscara do
PC0 e do PC1 para 255.255.255.128
Teste novamente a conectividade entre os PCs.
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Porque não houve comunicação?
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• Divisão em quatro sub-redes.
– 11111111.11111111.11111111.11000000 (Binário)
– 255.255.255.192 (Decimal)
• Existem quatro possíveis redes:
– 00
– 01
– 10
– 11
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Sub-rede
• Na rede 00 os endereços vão de:
– 200.241.16.0 à 200.241.16.63
• Na rede 01 os endereços vão de:
– 200.241.16.64 à 200.241.16.127
• Na rede 10 os endereços vão de:
– 200.241.16.128 à 200.241.16.191
• Na rede 11 os endereços vão de:
– 200.241.16.192 à 200.241.16.255
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Sub-rede
• Excluindo os extremos, temos:
• Na rede 00 os endereços vão de:
– 200.241.16.1 à 200.241.16.62
• Na rede 01 os endereços vão de:
– 200.241.16.65 à 200.241.16.126
• Na rede 10 os endereços vão de:
– 200.241.16.129 à 200.241.16.190
• Na rede 11 os endereços vão de:
– 200.241.16.193 à 200.241.16.254
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Exercício proposto 01
Com base nos exercícios anteriores, divida para que
tenha 32 sub-redes.
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Exercício proposto 02
Um profissional da empresa ABC LTDA administra uma rede de computadores,
constituída de três sub-redes e estruturada conforme o esquema abaixo.
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Sub-rede
Perguntas:
a) Determine as máscaras (com o menor desperdício
possível) por setor (RH, DP e Financeiro) e os endereços
faltantes.
b) Indique e justifique os endereços que devem ser
atribuídos às portas 01, 02 e 03 do roteador da empresa
ABC.
c) Qual o total de IPs que ficarão disponíveis para uso
futuro?
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VLAN
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VLAN
• Uma
VLAN
é
um
agrupamento
lógico
de
estações,
serviços
e
dispositivos
de
rede
que
não
estão
restritos
a
um segmento
físico
de
uma rede local
.
• As
VLANs
segmentam
logicamente
as
redes
comutadas com base
nas
funções
profissionais,
departamentos
ou
equipes
de
projetos
.
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VLAN
• As VLANs
segmentam a
rede logicamente em
diferentes domínios de broadcast
.
• As
VLANs tratam
das
questões
de
escalabilidade, segurança e gerenciamento
da rede
.
• VLANs
diferentes podem ser roteadas
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VLAN
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VLAN
• Uma
VLAN é um domínio de broadcast
.
• O roteamento
de
Camada
3
permite
que
o
roteador
envie
pacotes
para
os domínios
de
broadcast
diferentes
.
• Quando
algum
host
de
uma
VLAN
deseja
mandar uma informação
para outro que está
em outra
VLAN, ele
manda primeiro
para
o
seu
DEFAULT GATEWAY,
que é o roteador ou um
switch nível 3.
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VLAN
• O
switch mantém
uma
tabela
de
bridging
separada para cada VLAN
• Se
o
quadro entrar
em
uma
porta
na
VLAN
1,
o
switch procura
a VLAN
1
na tabela de bridging
• Quando
é
recebido
o
quadro,
o
switch
acrescentará
o
endereço
origem
à
tabela
de
bridging se ele for
desconhecido no
momento
• O
destino será conferido. Assim uma decisão
de
encaminhamento
(forwarding) pode ser tomada
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VLAN
• IEEE
802.1Q é um mecanismo d
e tagging
(marcação)
de VLAN de padrão aberto
em
instalações
de comutação
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VLAN
Sem marcação de VLAN
Com marcação de VLAN
Marcação de VLAN (VLAN tagging) é necessário
para transportar o tráfego de mais de uma VLAN
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VLAN
• Modos de operação de portas para VLAN:
•
switchport mode access: Uma porta de acesso pertence e trafega dados de uma única
VLAN. O tráfego é recebido e enviado nestas portas no formato nativo, sem o tag
(identificador da VLAN) de nenhuma VLAN. Se uma porta de acesso receber um
frame tagueado (com o ID de uma determinada VLAN), ele será descartado e o mac
de origem não será colocado na tabela MAC.
•
switchport mode dynamic auto: Quando uma porta é configurada como Dynamic
Auto (todas as portas dos swiches Cisco vem configuradas nesta forma, por padrão),
ela tornará-se uma porta trunk automaticamente se for conectada a outra porta
trunk ou a uma porta Dynamic Desirable. Se conectada a uma porta de acesso a porta
Dynamic Auto tornará-se uma porta de acesso também.
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VLAN
• Modos de operação de portas para VLAN:
•
switchport mode dynamic desirable: Uma porta configurada como Dynamic Desirable
tornará-se trunk automaticamente se for conectada a outra porta Dynamic Desirable,
trunk ou Dynamic Auto. Ou seja, uma porta Dynamic Desirable será access apenas
quando conectada a outra porta do tipo access.
•
switchport mode trunk: É uma porta que carrega o tráfego de múltiplas VLANs e
pertence por default a todas as VLANs da database (tabela com as VLANs e
informações referentes a elas) do switch.
•
switchport nonegotiate: Para que uma porta negocie automaticamente se vai ser ou
não uma porta trunk, ela utiliza o DTP – Dynacmic Trunk Protocol. Se você quiser
evitar que uma porta torne-se trunk automaticamente basta colocar o comando
switchport nonegotiate na interface. Com este comando a interface não enviará
mensagens DTP, e o outro lado do link não poderá interagir.
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VLAN
auto
trunk
desirable
dynamic
desirable
switch
switch
Trunk
nonegotiate
switch
Trunk
switch
Access
nonegotiate
switch
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Host
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VLAN
Links sem tronco
Links com tronco
Links sem tronco
É importante ressaltar que o tronco não pertence a
nenhuma VLAN específica.
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VLAN
• O
switch mantém
uma
tabela
de
bridging
separada para cada VLAN
• Se
o
quadro entrar
em
uma
porta
na
VLAN
1,
o
switch procura
a VLAN
1
na tabela de bridging
• Quando
é
recebido
o
quadro,
o
switch
acrescentará
o
endereço
origem
à
tabela
de
bridging se ele for
desconhecido no
momento.
• O
destino será conferido. Assim uma decisão
de
encaminhamento
(forwarding) pode ser tomada
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VLAN
• Exercício prático 03
• Monte o cenário abaixo e digite os comandos no
switch SM e teste a comunicação entre os PCs.
192.168.0.1/24
enable
configure terminal
vlan
2
name
VLAN2
exit
vlan 3
name
VLAN3
exit
interface fastethernet 0/1
switchport access
vlan
2
interface
fastethernet 0/2
switchport
access vlan
3
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192.168.0.2/24
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VLAN
Porque não houve comunicação?
O que é preciso fazer para que haja comunicação?
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VLAN
• Exercício prático 04
SM
enable
configure
terminal
vlan
2
name VLAN2
exit
vlan
3
name VLAN3
exit
interface fastethernet
0/1
switchport
access
vlan 2
interface fastethernet 0/2
switchport access
vlan 3
interface fastethernet 0/23
switchport
mode
trunk
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Roteador
enable
configure
terminal
interface fastethernet 0/0.1
encapsulation dot1Q
2
ip
address
192.168.1.1
255.255.255.0
interface fastethernet
0/0.2
encapsulation
dot1Q
3
ip
address 192.168.0.1 255.255.255.0
interface fastethernet
0/0
no shutdown
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VLAN
• Exercício proposto 01
1) Configure o cenário de maneira que haja comunicação
entre A e C e B e D
2) Envie um ping em broadcast pelo computador A (ping
255.255.255.255) e indique por quais portas dos
switches o broadcast é transmitido.
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VLAN
• Exercício proposto 02
1) Modifique o cenário anterior para que haja
comunicação entre todos (use um roteador).
2) Envie um ping em broadcast pelo computador A (ping
255.255.255.255) e indique por quais portas dos
switches o broadcast é transmitido.
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• Obrigado!
• Dúvidas?
• Até a próxima!
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