redes tcp/ip redes prof. edgard jamhour email: jamhour@ppgia.pucpr.brjamhour@ppgia.pucpr.br url:...

Redes TCP/IP

RedesRedes

Prof. Edgard Jamhour

email: jamhour@ppgia.pucpr.br

URL: http://ppgia.pucpr.br/~jamhour

2007, Edgard Jamhour

CONTEÚDOCONTEÚDO

• 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

Redes TCP/IP

I - Tecnologias de RedesI - Tecnologias de Redes

LAN – LOCAL AREA NETWORKSLAN – LOCAL AREA NETWORKS

• A tecnologia de redes locais (Ethernet) baseia-se no princípio de comunicação com broadcast físico.

B A DADOS

quadro

QUADROQUADRO

• O quadro (frame) é a menor estrutura de informação transmitida através de uma rede local.

B A DADOS CRC

FECHOCABEÇALHO

ENDEREÇO (FÍSICO) DE DESTINO

ENDEREÇO (FÍSICO) DE ORIGEM

PROBLEMA 1: O tempo médio para PROBLEMA 1: O tempo médio para ganhar o meio aumenta com o número de ganhar o meio aumenta com o número de

computadores da rede.computadores da rede.

ESCUTANDO ESCUTANDO

quadros na fila de espera

EFEITO DA DISTÂNCIA ENTRE OS EFEITO DA DISTÂNCIA ENTRE OS COMPUTADORESCOMPUTADORES

• O tempo de propagação entre as estações afeta a taxa de ocupação máxima da rede.

A TRANSMITE

B TRANSMITEB RECEBE

tempo para o sinal ir de A para B

A RECEBE

ExemploExemplo

• 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)

eficiência200m = 91%91%

eficiência2Km = 50%50%

eficiência100Mbits e 2Km = 9,1%9,1%

HALF-DUPLEX

PROBLEMA 2: COLISÃOPROBLEMA 2: COLISÃO

A TRANSMITE

C TRANSMITE

RECEBIDO DE A

RECEBIDO DE C

COLISÃO DETECTADA POR A

COLISÃO DETECTADA POR C

ExemploExemplo

• 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)

eficienciaL=200m = 60,8 %60,8 %

eficienciaL=2Km = 13,4%13,4%

eficienciaL=2Km e 100Mbits/s = 1,52 %1,52 %

HALF-DUPLEX

LIMITAÇÕES DAS LANsLIMITAÇÕES 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.

HUBSHUBS

• Hubs ou concentradores são dispositivos que simulam internamente a construção dos barramentos físicos.

HUBHUB

C A C A C A

SWITCHSWITCH

• Hubs ou concentradores são dispositivos que simulam internamente a construção dos barramentos físicos.

SWITCHSWITCH

1 2 3C A

PORTA COMPUTADOR

A CA C

C A C A 3 C

SWITCHSWITCH• 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.

SWITCHSWITCH

HUBHUB

WANWAN• A redes WAN utilizam uma tecnologia de transmissão que permite

interligar um número ilimitado de comutadores em distâncias arbitrariamente grandes.

roteadorroteadorLANLAN LANLAN

LANLANPode ser uma ligação Pode ser uma ligação

ponto a pontoponto a ponto

ROTEADORESROTEADORES

• 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.

ROTEADORROTEADOR ??PACOTEPACOTE

QUADRO E PACOTEQUADRO E PACOTE

• Os pacotes são transportados no interior dos quadros.

CRCDADOSDESTINOORIGEMDESTINO ORIGEM

PACOTE

QUADRO

ENDEREÇO FÍSICO: endereço da placa de rede

ENDEREÇO DE REDE

Endereço de RedeEndereço de Rede

• O agrupamento de computadores em rede permite reduzir a quantidade de informações na memória do roteador.

SWITCHSWITCH

REDE 200.0.0.0/8

REDE 210.0.0.0/8

200.0.0.1 200.0.0.2 200.0.0.3

210.0.0.1 210.0.0.2 210.0.0.3

se 200... envie para xse 210 ... envie para y

m 66.1.2.3 210.0.0.2

e y 66.1.2.3 210.0.0.2

QUADRO E PACOTEQUADRO E PACOTE200.17.106.x

200.17.176.x

REDE LOCALETHERNET

ENLACE PONTO-A-PONTO

REDE LOCALTOKEN-RING

O PACOTE É SEMPRE O MESMO

O QUADRO MUDA DE ACORDO COM O MEIO FÍSICO

Camada de TransporteCamada de Transporte

TRANSPORTE

ENLACE/FÍSICA

PORTA PORTA

APLICAÇÃO

Processo Processo

TRANSPORTE

ENLACE/FÍSICA

PORTA PORTA

APLICAÇÃO

Processo Processo

TRANSPORTE

REDEREDE

PORTASPORTAS

• Exemplo: Protocolo TCP/IP– Portas são números inteiros de 16 bits

– Padronização do IANA (Internet Assigned Number Authority)

10231023

10241024

6553565535

PORTAS RESERVADAS PARA SERVIDORES PADRONIZADOS

PORTAS UTILIZADAS POR CLIENTES E SERVIDORES NÃO PADRONIZADOS

Comunicação Cliente-ServidorComunicação Cliente-Servidor

OutlookOutlook

NetscapeNetscape

Servidor Servidor WWWWWW

Servidor Servidor de de

emailemail

10102424 10102525 8080 2525

Porta bem Porta bem conhecidaconhecida

Porta aleatóriaPorta aleatória

Porta OrigemPorta Origem Porta DestinoPorta Destino DadosDados

QUADRO, PACOTE E SEGMENTOQUADRO, PACOTE E SEGMENTO

CRCORIGEMDESTINOORIGEMORIGEM DESTINO

PACOTE

QUADRO

ENDEREÇOS FÍSICO

ENDEREÇOS DE REDE

DESTINO DADOS

PORTAS(ENDEREÇOS DE

PROCESSOS)

SEGMENTO

Modelo de ReferênciaModelo de Referência

Aplicações

MODELO DE REFERÊNCIA

Sistema Operacional

Placa de Interface de Rede

Aplicações

Sistema Operacional

Placa de Interface de Rede

compatibilidade

Aplicações Aplicações

reuso de código

AplicaçãoAplicação

Apresentação

Sessão

TransporteTransporte

RedeRede

Enlace de Enlace de DadosDados

FísicaFísica

Mensagens padronizadas.Dispositivo de Rede: Gateway de Aplicação (Proxy)

Comunicação entre processos.Dispositivo de Rede: Não há

Roteamento dos pacotes através de redes diferentesDispositivo 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

OSI - Open Systems Interconnection ModelOSI - Open Systems Interconnection Model

Comunicação com controle de estado.

Representação de dados independente da plataforma.

processotransmissor

dados76

dados765

dados7654

dados7653

dados7654

dados7654321

processoreceptor

dados7

dados76

dados765

dados7654

dados7653

dados7654

dados7654321

dados dados

DL-PDU

APDUdados

0 1 0 0 1 0 0 ...

pacote

quadro

Comunicação no Modelo OSIComunicação no Modelo OSI

Apresentação

Sessão

RedeRede

Enlace de DadosEnlace de Dados

FísicaFísica

Apresentação

Sessão

RedeRede

FísicaFísica

protocolo aplicação

protocolo apresentação

protocolo sessão

protocolo transporte

protocolo rede

protocolo enlace

protocolo da camada física

Apresentação

Sessão

RedeRede

FísicaFísica

Camadas do Modelo OSI

Gateway de Aplicação

Router

Ponte, Switch

Hub, Repetidor

Ethernet, Fast-Ethernet, Token-

Ring, etc.

IP, IPX

TCP, SPX, NetBEUI

HTTP, FTP, SMB, SMTP, POP3, IMAP4, DNS,

NetBIOS, DHCP, etc

quadro

pacote

segmento

Repetidor: BIT

amplitude

distância

repetidor

1 0 1 0 1 1 0 1 0 1

Hub: Bit

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.

SWITCH = SWITCH = Dispositivo da Camada de EnlaceDispositivo da Camada de Enlace

DISPOSITIVO DE ENLACE

HUB HUB

A B C D E F

1 2 3 4

• 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.

ROTEADOR: PACOTE

RoteamentoRoteamento200.17.106.x

200.17.176.x

INTERNET

WAN PRIVADA

WAN PÚBLICA

REDE LOCAL

ENLACE PONTO-A-PONTO

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.

Redes TCP/IP

II - Arquitetura TCP/IPII - Arquitetura TCP/IP

Arquitetura TCP/IPArquitetura TCP/IP

REDE REDE

gatewayinternet

internet

• INTERNET = ARQUITETURA TCP/IP

Endereços IPEndereços IP

• Endereço IP: Indentificador de Rede + Indentificador de HOST

Identificador darede

Identificador dohost

Endereço IP de 32 bits

internet

REDE REDE

hosts com omesmoidentificador derede.

hosts comidentificadores

de rededistintos.

Notação Decimal PontuadaNotação Decimal Pontuada

10000000 00001010 00000010 00011110

2726252423222120 2726252423222120 2726252423222120 2726252423222120

27=128 23+21=10 21=2 24+23+22+21=30

128.10.2.30notação decimalpontuada

notaçãobinária

REGRA BÁSICA PARA ATRIBUIÇÃO DE REGRA BÁSICA PARA ATRIBUIÇÃO DE ENDEREÇOS IPENDEREÇOS 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.

Distribuição de IP’sDistribuição de IP’s

FAPESP

PROVEDOR

REDE CORPORATIVA

Américas e Caribe

Brasil

Embratel, Impsat, etc

Classes de EndereçamentoClasses de Endereçamento

C las se Form ato d o E n d ereço O rganização da R e de Intervalo d osen dere ço s da c lasse

A 0 Iden tificadorda Rede

Iden tificador doH ost

7 bits 24 bits

127 redes com a té16777216 hosts .

de 1 .0 .0 .0 a té127 .255.2 55 .255.

B 10 Iden tificadorda Rede

14 bits 16 bits

16384 redes com a té65535 hos ts .

de 128 .0 .0 .0 a té191 .255.2 55 5.255 .

C 11 0 Iden tificadorda Rede

21 bits 8 bits

2097152 redes com até255 ho sts .

de 192 .0 .0 .0 a té233 .255.2 55 5.255 .

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 172.31.255.255256 REDES CLASSE C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255

Classe IPClasse IP

16 milhões

65 mil

10.x.x.x

172.68.x.x

200.134.51.x

roteador

O roteador possui dois endereços IP, um para cada rede.

200.0.0.2

endereço classe CMÁSCARA: 255.255.255.0

identificador de rede identificador do host

200.0.0.3 200.0.0.4 200.0.0.5

200.0.0.1

200.0.1.1

200.0.1.2 200.0.1.3 200.0.1.4 200.0.1.5

Como atribuir IP’s para rede abaixo?Como atribuir IP’s para rede abaixo?

300 computadores 200 computadores

SÃO PAULO CURITIBA

Como atribuir IP’s para rede abaixo?Como atribuir IP’s para rede abaixo?

150 computadores

SÃO PAULO

150 computadores

DUAS CLASSES C512 endereços

300 computadores

SÃO PAULO

UMA CLASSE B65536 endereços

SubRedesSubRedes e SuperRedes 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.

Como Atribuir IP’s para rede abaixo?Como Atribuir IP’s para rede abaixo?

SÃO PAULO CURITIBA

50 computadores

RIO DE JANEIRO

200.17.98.0255.255.255.0

Divisão dos IP’sDivisão dos IP’s

200.17.98.0200.17.98.127

200.17.98.128200.17.98.191

200.17.98.192200.17.98.255

REDE 1:ENDEREÇO DE BASE: 200.17.98.0MÁCARA: 255.255.255.128

255.255.255.0

255.255.255.00000000255.255.255.10000000255.255.255.11000000 = 255.255.255.192

ExemploExemplo

• 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:

1: 128.0.0.0 a 128.0.63.255

2: 128.0.64.0 a 128.0.127.255

3: 128.0.128.0 a 128.0.191.255

4: 128.0.192.0 a 128.0.255.255

SÃO PAULO CURITIBA

800 computadores

RIO DE JANEIRO

128.0.64.1128.0.0.1

128.0.128. 1

128.0.0.2255.255.192.0

128.0.3.134255.255.192.0

128.0.64.2255.255.192.0

128.0.66.90255.255.192.0

128.0.128.2255.255.192.0

128.0.131.32255.255.192.0

Endereços IP especiaisEndereços 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)

Loopback = Transmissão LocalLoopback = 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

processoprocesso

IP 200.17.98.217IP 200.17.98.78

IP 127.0.0.1

processoprocessoprocessoprocesso

Mapeamento de EndereçosMapeamento 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.

MAC (00-60-08-16-85-B3)

IP (200.17.98.217)

NICNIC

Endereços de 48 bits (6 bytes)

Endereço MACEndereço 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 4 5 6

Código do Frabricante

Número deSérie

Filtragem de EndereçosFiltragem de Endereços

FÍSICAFÍSICA

REDEREDE

MACD = PLACA DE REDE LOCALMACD = BROADCAST (FF.FF.FF.FF.FF.FF)

MACD MACO DADOS CRC

INTERRUPÇÃO

Relação entre IP e MACRelação entre IP e MAC

Estação A

NICendereçofísico MACA

endereço IPA Estação B endereço IPB

endereço físicoMACB

MACB MACA IPB IPA Dados

datagrama

quadro

Address Resolution Protocol - ARPAddress 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.

TipoTipo MAC de Destino

MAC de Origem

Dado ECCECC

IP ORIGEMIP ORIGEM IP DESTINOIP DESTINO DadoDadoRedeRede

Enlace de DadosEnlace de DadosLLCLLC + +MACMAC

ARPARP

ARPARPREQUESTREQUEST

ARPARPREPLYREPLY

qual o MAC do IP 200.134.51.6 ? o MAC do IP 200.134.51.6 é C ?

ARPARP

• 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 tipo200.17.98.217 00-60-08-16-85-B3 dinâmico10.17.98.30 00-60-08-16-85-ca dinâmico

O ARP só funciona na rede localO ARP só funciona na rede local

ARP request o roteador não propaga broadcast

Detecção de Endereços IP DuplicadosDetecção 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.

RoteamentoRoteamento

internet

comunicação intra-rede.

comunicação inter-redes

• 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.

IP ORIGEM

IP DESTINO

DADOSMAC ORIGEM

MAC DESTINO

IP ORIGEM

IP DESTINO

DADOSMAC ORIGEM

MAC ROTEADOR

INTRA-REDE

INTER-REDES

Comunicação Inter-RedesComunicação 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.

emissoremissor receptorreceptor

128.0.0.1 129.0.0.7Router 1 Router 2

MAC1MAC2 MAC3 MAC4 MAC5 MAC6

Comunicação Inter-RedesComunicação Inter-Redes

IPA IPD

IPBIPC

IPIPAA IP IPDD C D IPIPAA IP IPDD

ExemploExemplo

emissor

roteador roteadorrede 10.0.0.0 rede 20.0.0.0

receptor

rede 30.0.0.0

IP: 10.0.0.2endereço físico: A

IP: 10.0.0.3endereço físico: B

IP: 20.0.0.2endereço físico: C

IP: 20.0.0.3endereço físico: D IP: 30.0.0.3

endereço físico: E IP: 30.0.0.2endereço físico: F

quadro

primeiro salto:IP origem: 10.0.0.2IP destino: 30.0.0.2endereço físico de origem: Aendereço físico de destino: B

segundo salto:IP origem: 10.0.0.2IP destino: 30.0.0.2endereço físico de origem: Cendereço físico de destino: D

terceiro salto:IP origem: 10.0.0.2IP destino: 30.0.0.2endereço físico de origem: Eendereço físico de destino: F

quadroquadro

Tabela de RoteamentoTabela 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.

DefiniçõesDefinições

• GATEWAY: Porta do roteador que deverá intermediar a entrega.– 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.

DefiniçõesDefinições

• 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.

Exemplo de Tabelas de RoteamentoExemplo de Tabelas de Roteamento

roteador 1

roteador 2

INTERNET

REDE 200.134.51.0/24

REDE 200.17.98.0/24

200.17.98.23

200.134.51.1

200.130.0.1200.130.0.2

200.134.51.24

200.134.51.25

Exemplo de Tabela de RoteamentoExemplo de Tabela de Roteamento

TABELA DA ESTACAO 200.134.51.24:Rede Gateway Interface200.134.51.0 (255.255.255.0) 200.134.51.24 200.134.51.24 0.0.0.0 (0.0.0.0) 200.134.51.1 200.134.51.24

OBSERVAÇÃO:

Alguns sistemas costumam identificar a interface por um nome lógico, ao invés do IP.

roteador 1

200.134.51.1

200.134.51.24

200.134.51.25

Sequência de Análise da RotaSequência 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

Exemplo de Tabela de RoteamentoExemplo de Tabela de Roteamento

TABELA DO ROTEADOR 1:Rede Gateway Interface200.134.51.0 (255.255.255.0) 200.134.51.1 200.134.51.1200.17.98.0 (255.255.255.0) 200.17.98.23 200.17.98.230.0.0.0 (0.0.0.0) 200.130.0.2 200.130.0.1

roteador 1

roteador 2

INTERNET

REDE 200.134.51.X

REDE 200.17.98.X

200.17.98.23

200.130.0.1 200.130.0.2

200.134.51.1

Exercício 1Exercício 1

• Construa a tabela de roteamento do Roteador 1

200.17.98.0200.17.98.23

INTERNET

255.255.255.0

200.134.51.0

255.255.255.0

200.17.98.1 200.134.51.1

3INTERNET

200.0.0.1 200.0.0.2

TABELA DE ROTEAMENTOTABELA DE ROTEAMENTO

Rede Destino Mascara Gateway CustoInterface

200.134.51.0 255.255.255.0 200.134.51.1 1200.134.51.1

200.17.98.0 255.255.255.0 200.17.98.1 1200.17.98.1

0.0.0.0 0.0.0.0 200.0.0.1 1200.0.0.2

0.0.0.0 0.0.0.0 200.17.98.23 2200.17.98.1

Exercício 2: 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.

INTERNET

200.0.0.0255.255.255.128

200.0.0.128255.255.255.128

200.0.0.1 200.0.0.129

200.0.0.131

200.0.0.130200.0.0.2

10.0.0.1

10.0.0.2

Divisão dos IP’sDivisão dos IP’s

200.0.0.0

200.0.0.127

200.0.0.128

200.0.0.255

REDE 1: 200.0.0.0

ENDEREÇO DE BASE: 200.0.0.0MÁCARA: 255.255.255.128

REDE 2: 200.0.0.128

ENDEREÇO DE BASE: 200.0.0.128MÁCARA: 255.255.255.128

255.255.255.0

TABELA DE ROTEAMENTOTABELA DE ROTEAMENTO

Rede Destino Mascara Gateway CustoInterface

200.0.0.0 255.255.255.128 200.0.0.129 1200.0.0.131

200.0.0.128 255.255.255.128 200.0.0.131 1200.0.0.131

0.0.0.0 0.0.0.0 200.0.0.130 1200.0.0.131

ANEXOANEXO

1.PROTOCOLO IP

2.PROTOCOLO TCP

3.PROTOCOLO UDP

4.PROTOCOLOS DE APLICAÇÃO

Datagrama IPDatagrama 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 dodatagrama

Campo de dados do datagrama

Cabeçalho doquadro

Campo de dados do quadro

Camada de rede

Camada de enlacede dados

Fragmentação de datagramasFragmentação 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.

Campo de dados do datagrama

Dados1

Dados2

Dados3

Fragmento 1 (Deslocamento 0)

0 600 1200 1500 bytes

Dados1 Dados2 Dados3

o cabeçalho dodatagramaoriginal éreproduzido emcada um dossegmentos.

Formato de um datagramaFormato de um datagrama

• O formato de um datagrama é mostrado abaixo:

VERS HLEN Tipo de serviço Comprimento total

Identificação flags Deslocamento do fragemento

Tempo de vida Protocolo Checksum do cabeçalho

Endereço IP de origem

Endereço IP de destino

Opções IP Preenchimento

Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4

0 4 8 12 16 20 24 28 31

cabeçalho

Exercício 1Exercício 1

200.0.0.1MAC D

INTERNET

200.0.0.0255.255.255.0

200.10.0.1MAC C

200.0.0.3MAC A

200.0.0.2MAC B

Rede mascara gateway interface200.0.0.0 255.255.255.0 200.0.0.3 200.0.0.30.0.00.0 0.0.0.0 200.0.0.1 200.0.0.3

ARP 200.0.0.2?ARP 200.0.0.1?

A_B A_C

Redes TCP/IP

AnexosAnexos

RoteamentoRoteamento/Comutação/Comutação

Usuário

Rota 1Rota 2

Subrede

Barramento

broadcastbroadcast

Ligação ponto a pontoLigação ponto a ponto

roteadorroteador

ComutaçãoComutação

POR CIRCUITO

POR PACOTES

NÃODATAGRAMA

SIMCIRCUITO VIRTUAL

COMUTAÇÃO

ORIENTADA A CONEXÃO?

Redes de comutação por circuitoRedes 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.

REDE COMUTADA POR CIRCUITO

A banda é reservada, independente do tráfego.

Redes de comutação por pacote

REDE COMUTADA 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.

Redes de pacotes orientadas a conexãoRedes 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

PACOTE NUMA REDE ORIENTADA A CONEXÃO

OUTRAS

INFORMAÇÕES DE

CONTROLE

Redes de pacotes Redes de pacotes não não orientadas a orientadas a conexãoconexão

• 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

ORIGEM

OUTRAS

INFORMAÇÕES DE

CONTROLE

PACOTE NUMA REDE NÃO ORIENTADA A CONEXÃO

ENDEREÇO

DESTINO

REDESREDES

• IP: Não orientadas a conexão

• ATM: Orientadas a conexão

Utiliza o endereço dos computadores

Utiliza um identificador de conexãoswitch

roteador

Subrede

ID de circuito

Destinatário final

redes tcp/ip redes prof. edgard jamhour email: jamhour@ppgia.pucpr.brjamhour@ppgia.pucpr.br url:...

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