cap2 pos ufpa

Redes TCP/IP

FACOMP - UFPA

Redes de ComputadoresRedes de Computadores

AULA 1AULA 1

1) Tecnologia de Redes2) Hubs e Switches3) Arquitetura TCP/IP4) Endereçamento IP5) Roteamento6) Protocolos de Transporte7) Protocolos de Aplicação

Redes TCP/IP

FACOMP - UFPA

I I -- Tecnologias de RedesTecnologias de Redes

LAN LAN –– LOCAL AREA NETWORKSLOCAL AREA NETWORKS• A tecnologia de redes locais (Ethernet) baseia-se no

princípio de comunicação com broadcast físico.

A B C

A B DADOS

quadro

CRC

QUADROQUADRO• O quadro (frame) é a menor estrutura de informação

transmitida através de uma rede local.

A B DADOS CRC

FECHOCABEÇALHO

ENDEREÇO (FÍSICO) DE ORIGEM

ENDEREÇO (FÍSICO) DE DESTINO

PROBLEMA 1: O tempo PROBLEMA 1: O tempo mméédiodio paraparaganharganhar o o meiomeio aumentaaumenta com o com o nnúúmeromero de de

computadorescomputadores dada rederede..

A B C

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 afetaa taxa de ocupação máxima da rede.

A

B

A TRANSMITE

B TRANSMITEB RECEBE

tempo para o sinal ir de A para B

A RECEBE

τT

τ

τ

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

L

A B

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

A

C

A TRANSMITE

C TRANSMITE

RECEBIDO DE Aτ

RECEBIDO DE C

COLISÃO DETECTADA POR A

B C

τ

COLISÃO DETECTADA POR C

LIMITALIMITAÇÇÕES DAS LANsÕES 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 Repetidores são dispositivos que simulam internamente a

construção dos barramentos físicos. Operam na camada Física do modelo OSI/ISO.

HUBHUB

A C A C A C

A B C

SWITCHSWITCH• Switch ou comutadores são dispositivos que simulam internamente a

construção de pontes (bridges) físicas. Operam na camada Física e Enlace do modelo OSI/ISO.

A B C

SWITCHSWITCH1 2 3

A C

PORTA COMPUTADOR

1 A

C AC A

A C A C 3 C

SWITCHSWITCH• Os switchs são dispositivos capazes de segmentar a rede local

analisando os endereços físicos. Permitem também interligardispositivos que trabalham com velocidades de transmissão diferentes.

A B C

SWITCHSWITCH

HUBHUB

D E F

HUBHUB

G

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

interligar um número ilimitado de roteadores em distâncias arbitrariamente grandes.

roteadorroteadorLANLAN LANLAN

LANLANPode ser uma ligaPode ser uma ligaçção ão

ponto a pontoponto a ponto

RoteamentoRoteamento//ComutaComutaççãoão

Nó

Usuário

Link

Rota 1Rota 2

Subrede

Barramento

broadcastbroadcast

LigaLigaçção ponto a pontoão ponto a ponto

roteadorroteador

ComutaComutaççãoão

POR CIRCUITO

POR PACOTES

SIMCIRCUITO VIRTUAL

NÃODATAGRAMA

COMUTAÇÃO

ORIENTADA A CONEXÃO?

Redes de comutaRedes de comutaçção por circuitoão por circuito

– Estabelece um caminho dedicado entre a origem e o destino, antes que a comunicação se estabeleça.

• Exemplo: TDMA, CDMA, FDMA , etc.

REDE COMUTADA POR CIRCUITO

C

A B

D

* A banda é reservada, independente do tráfego.

Redes de comutação por pacote

REDE COMUTADA POR PACOTE

– Não estabelece um caminho dedicado. (Melhor Esforço)

– 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 DECIRCUITO VIRTUAL

PACOTE NUMA REDE ORIENTADA A CONEXÃO

OUTRAS INFORMAÇÕES DECONTROLE

DADOS

Redes de pacotes Redes de pacotes nãonão 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

ENDEREÇODE ORIGEM

OUTRAS INFORMAÇÕES DECONTROLE

DADOS

PACOTE NUMA REDE NÃO ORIENTADA A CONEXÃO

ENDEREÇODE DESTINO

REDESREDES

• IP: Não orientadas a conexão

• ATM: Orientadas a conexão

Utiliza o endereço dos computadores

Utiliza um identificador de conexãoswitch

Roteador

RoteamentoRoteamento

Subrede

ID de circuito

Destinatáriofinal

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

PORTA 1

PORTA 2

PORTA 3

QUADRO E PACOTEQUADRO E PACOTE

• Os pacotes são transportados no interior dos quadros.

CRCDADOSDESTINOORIGEMORIGEM DESTINO

PACOTE

QUADRO

ENDEREÇO FÍSICO: endereço da placa de rede(MAC address – Ex: "08:00:69:02:01:FC" )

ENDEREÇO DE REDE ( Endereço IP)

QUADRO E PACOTEQUADRO E PACOTE200.17.106.x

200.17.176.xREDE LOCALETHERNET

ENLACE PONTO-A-PONTO

REDE LOCALTOKEN-RING

O PACOTE É SEMPRE O MESMO

O QUADRO MUDA DE ACORDO COM O MEIO FÍSICO

ArquiteturaArquitetura TCP/IPTCP/IP

TRANSPORTE

REDE

ENLACE/FÍSICA

MAC

IP

PORTA PORTA

APLICAÇÃO

Processo Processo

TRANSPORTE

REDE

ENLACE/FÍSICAIP

TCP

PORTA PORTA

APLICAÇÃO

Processo Processo

UDP

REDEREDE

TCP UDP

MAC

ArquiteturaArquitetura TCP/IPTCP/IP

PORTAS no PORTAS no ProtocoloProtocolo TCP/IPTCP/IP

• Portas são números inteiros de 16 bits• Padronização do IANA (Internet Assigned Number Authority)

00

10231023

10241024

6553565535

PORTAS RESERVADAS PARA SERVIDORES PADRONIZADOS

PORTAS UTILIZADAS POR CLIENTES E SERVIDORES NÃO PADRONIZADOS

Ex: 23 21 25 53 520 161

ComunicaComunicaçção Clienteão Cliente--ServidorServidor

OutlookOutlook

FireFoxFireFox

Servidor Servidor WWWWWW

Servidor de Servidor de emailemail

10102424 10102525 8080 2525

Porta bem Porta bem conhecidaconhecida

Porta aleatPorta aleatóóriaria

Porta OrigemPorta Origem Porta DestinoPorta Destino DadosDados

QUADRO, PACOTE E SEGMENTOQUADRO, PACOTE E SEGMENTO

CRCORIGEMDESTINOORIGEMORIGEM DESTINO

PACOTE

QUADRO

ENDEREÇOS FÍSICO(MAC)

ENDEREÇOS DE REDE

(IP)

DESTINO DADOS

ENDEREÇOS DE PROCESSOS

(PORTAS)

SEGMENTO

verificaçãode redundânciacíclica

Modelo de ReferênciaModelo de Referência

PROTOCOLOS

HARDWARE

SERVIÇOS• Sistema

Operacional de Rede

• MODELO DE REFERÊNCIA

AplicaAplicaççãoão

Apresentação

Sessão

TransporteTransporte

RedeRede

Enlace de Enlace de DadosDados

FFíísicasica

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 OSI -- Open Open SystemsSystems InterconnectionInterconnection ModelModel

Comunicação com controle de estado.

Representação de dados independente da plataforma.

2

11

3

4

5

6

7

processo transmissor

7

dados 7 6

dados 7 6 5

dados 7 6 5 4

dados 7 6 5 3

dados 7 6 5 4

4

3 2

dados 7 6 5 4 3 2 1

2

E 1

2

11

3

4

5

6

7

processo receptor

dados 7

dados 7 6

dados 7 6 5

dados 7 6 5 4

dados 7 6 5 3

dados 7 6 5 4

4

3 2

dados 7 6 5 4 3 2 1

2

E 1

dados dados

PPDU

SPDU

TPDU

NPDU

DL-PDU

APDUdados

0 1 0 0 1 0 0 ...

pacote

quadro

ComunicaComunicaçção no Modelo OSIão no Modelo OSI


Apresentação

Sessão


RedeRede

Enlace de DadosEnlace de Dados

FFíísicasica


Apresentação

Sessão


RedeRede


FFíísicasica

protocolo aplicação

protocolo apresentação

protocolo sessão

protocolo transporte

protocolo rede

protocolo enlace

protocolo da camada física


Apresentação

Sessão


RedeRede


FFíísicasica

Camadas do Modelo OSI

Gateway de Aplicação

Router

Ponte, Switch

Hub, Repetidor

Ethernet (CSMA/CD), Wi-Fi ( CSMA/CA).

IP, IPX

TCP, UDP, SPX

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

NetBIOS, DHCP, etc

bit

quadro

pacote

segmento

Repetidor: BIT

amplitude

distância

fibra

cobre

repetidor

1 0 1 0 1 1 0 1 0 1

Hub: Bit

Hub

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

G H

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 escolhemuma porta de saída.

• constrói um novo quadro segundo a tecnologiade 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 a sistemas de correio eletrônico

Redes TCP/IP

FACOMP - UFPA

II II -- Arquitetura TCP/IPArquitetura TCP/IP

Arquitetura TCP/IPArquitetura TCP/IP

REDE

REDE REDE

REDE

gateway internet

internet

• INTERNET = ARQUITETURA TCP/IP

EndereEndereçços IPos IP

• Endereço IP: Indentificador de Rede + Indentificador de HOST

Identificador da rede

Identificador do host

Endereço IP de 32 bits

REDE

internet

REDE REDE

REDE

hosts com o mesmo identificador de rede.

hosts com identificadores

de rede distintos.

host

EndereEndereçço IP o IP -- NotaNotaçção Decimal Pontuadaão Decimal Pontuada

10000000 00001010 00000010 00011110

2726252423222120 2726252423222120 2726252423222120 2726252423222120

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

128.10.2.30 notação decimal pontuada

notação binária

REGRA BREGRA BÁÁSICA PARA ATRIBUISICA PARA ATRIBUIÇÇÃO DE ÃO DE ENDEREENDEREÇÇOS IPOS 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.

DistribuiDistribuiççãoão de IPde IP’’ss

IANA

ARIN

FAPESP

PROVEDOR

REDECORPORATIVA

Américas e Caribe

Mundo

Brasil

Embratel, Impsat, etc

Classes de EndereClasses de Endereççamentoamento Classe Formato do Endereço Organização da Rede Intervalo dos

endereços da classe A 0 Identificador

da Rede Identificador do Host

7 bits 24 bits

127 redes com até 16.777.214 hosts.

de 1.0.0.0 até 127.255.255.255.

B 10 Identificador da Rede

Identificador do Host

14 bits 16 bits

16.384 redes com até 65.534 hosts.

de 128.0.0.0 até 191.255.2555.255.

C 110 Identificador da Rede

Identificador do Host

21 bits 8 bits

2.097.152 redes com até 254 hosts.

de 192.0.0.0 até 233.255.2555.255.

EXEMPLOS DE 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 172.31.255.255

256 REDES CLASSE C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255

Classe IPClasse IP

A

B

C

16 milhões

65 mil

254

...

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 C MÁSCARA: 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 Como atribuiratribuir IPIP’’s s parapara rederede abaixoabaixo??

...

300 computadores 500 computadores

...

SÃO PAULO CURITIBA

Como Como atribuiratribuir IPIP’’s s parapara rederede abaixoabaixo??

...

150 computadores

SÃO PAULO

...

150 computadores

DUAS CLASSES C512 endereços

...

500 computadores

SÃO PAULO

UMA CLASSE B65536 endereços

SubRedesSubRedes e e SuperRedesSuperRedes• 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

• 11111111.00000000. 00000000. 00000000.

– classe B: 255.255.0.0 ou • 11111111. 11111111. 00000000. 00000000.

– classe C: 255.255.255.0 ou • 11111111. 11111111. 11111111. 00000000.

Como Como AtribuirAtribuir IPIP’’s s parapara rederede abaixoabaixo??

...


...

SÃO PAULO CURITIBA

800 computadores

...

RIO DE JANEIRO

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 128.0.128.255 3: 128.0.128.0 a 128.0.191.255 4: 128.0.192.0 a 128.0.255.255

00

01

10

11

16K

16K

16K

16K

64K

...


...

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

EndereEndereçços IP especiaisos 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: • BroadCast para uma rede classe A

– x.x.255.255: • BroadCast para uma rede classe B

– x.255.255.255: • BroadCast para uma rede classe C

– 0.0.0.0: • Endereço de Inicialização (DHCP)

LoopbackLoopback• LoopBack = Enviar para si mesmo. • Os datagramas com endereço IP 127.x.x.x não são enviados para

rede. Eles são tratados localmente pela própria estação como datagramas recebidos.

processoprocesso processoprocesso processoprocesso

IP 200.17.98.217 IP 200.17.98.78

IP 127.0.0.0

Mapeamento de EndereMapeamento de Endereççosos

• 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)

EndereEndereçço MACo 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 EndereFiltragem de Endereççosos

MAC

FFÍÍSICASICA

REDEREDE

IP

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

MACO MACD DADOS CRC

INTERRUPÇÃO

RelaRelaçção entre IP e MACão entre IP e MAC

Estação A

NICendereçofísico MACA

endereço IPA Estação B endereço IPB

endereço físicoMAC B

MAC A MAC B IPA IPB Dados

datagrama

quadro

NIC

AddressAddress ResolutionResolution ProtocolProtocol -- ARPARP• 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 Origem

MAC de Destino

Dado CRCCRC

IP ORIGEMIP ORIGEM IP DESTINOIP DESTINO DadoDadoRedeRede

Enlace de DadosEnlace de DadosLLCLLC ++MACMAC

ARPARP

A B C

ARPARPREQUESTREQUEST

ARPARPREPLYREPLY

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

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

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 sO ARP sóó funciona na rede localfunciona na rede local

ARP request o roteador não propaga broadcast

DetecDetecçção de Endereão de Endereçços IP Duplicadosos 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

REDE

Internet

comunicação intra-rede.

comunicação inter-redes

REDE

REDE

REDE

RoteamentoRoteamento• 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 TRANSMISSOR

IP DESTINATARIO

DADOSMAC DESTINATARIO

MACTRANSMISSOR

IP TRANSMISSOR

IP DESTINATARIO

DADOSMAC ROTEADOR

MACTRANSMISSOR

INTRA-REDE

INTER-REDES

ComunicaComunicaççãoão InterInter--RedesRedes

• 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

ComunicaComunicaççãoão InterInter--RedesRedes

IPA IPD

IPBIPC

A

B

D

A B CIPIPAA IPIPDD C D IPIPAA IPIPDD

ExemploExemplo

emissor

roteador roteadorrede 10.0.0.0 rede 20.0.0.0

receptor

rede 30.0.0.0

IP: 10.0.0.2 endereço físico: A

IP: 10.0.0.3 endereço físico: B

IP: 20.0.0.2 endereço físico: C

IP: 20.0.0.3 endereço físico: D IP: 30.0.0.3

endereço físico: E IP: 30.0.0.2 endereço físico: F

quadro

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

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

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

quadroquadro

Tabela de Tabela de RoteamentoRoteamento• FORMATO GERAL• REDE : 200.134.51.0 • Mascara: 255.255.255.0• GATEWAY: 200.134.51.1• INTERFACE: ETH0• IP: 200.134.51.66 • CUSTO: 1

200.134.51.0

200.134.51.255

ENDEREÇO DE BASE

PROPRIEDADE:O resultado de um E-BINARIO de

qualquer endereço da redecom a máscara resulta sempre no

endereço de base.

DefiniDefiniççõesões

• GATEWAY: Porta do roteador que deveráintermediar 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.

DefiniDefiniççõesões• 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 Exemplo de Tabelas de RoteamentoRoteamento

INTERNET

REDE 200.134.51.X

REDE 200.17.98.X200.17.98.23

200.134.51.1

200.130.0.1200.130.0.2

200.134.51.24

200.134.51.25

Roteador1

Roteador2

Exemplo de Tabela de Exemplo de Tabela de RoteamentoRoteamento

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 sistemascostumam identificara interface por um nome lógico, aoinvés do IP.

200.134.51.1

200.134.51.24

200.134.51.25

Roteador1

SequênciaSequência de Ande Anáálise da Rotalise 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 Exemplo de Tabela de RoteamentoRoteamentoTABELA 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

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

Roteador1

Roteador2

ExercExercííciocio 11• Construa a tabela de roteamento do Roteador 1

200.17.98.0200.17.98.23

INTERNET

1

255.255.255.0

200.134.51.0

255.255.255.0

200.17.98.1 200.134.51.1

3INTERNET

2

200.0.0.1 200.0.0.2

TABELA DE ROTEAMENTOTABELA DE ROTEAMENTO

Rede Destino Mascara Gateway CustoInterface

ExercExercííciocio 2: 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.

INTERNET1 2100

computadores100

computadores

TABELA DE ROTEAMENTOTABELA DE ROTEAMENTO

Rede Destino Mascara Gateway CustoInterface

ANEXOANEXO

1.PROTOCOLO IP2.PROTOCOLO TCP3.PROTOCOLO UDP4.PROTOCOLOS DE APLICAÇÃO

DatagramaDatagrama IPIP• 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 do datagrama

Campo de dados do datagrama

Cabeçalho do quadro

Campo de dados do quadro

Camada de rede

Camada de enlace de dados

CRC

FragmentaFragmentaçção de ão de datagramasdatagramas• O tamanho máximo permitido para os quadros pode ser inferior ao

tamanho máximo de um datagrama. Por exemplo, as redes Ethernetlimitam 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.

Cabeçalho dodatagrama

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 Formato de um datagramadatagrama• 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

Dados

Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4

0 4 8 12 16 20 24 28 31

…..

cabeçalho

dados

Protocolo do nProtocolo do níível de transportevel de transporte• Conceito: Os protocolos de transporte são capazes de manipular múltiplos endereços

numa mesma estação, permitindo que várias aplicações executadas no mesmo computador possam enviar e receber datagramas independentemente.

Camada Física

meio físico de transmissão

Camada de Enlace dedados

representação elétrica ou óptica

representação lógica binária0001101010101010101010001

Dados

Camada de Rede(IP)

Dados

quadros

Camada de Transporte(TCP ou UDP)

Dados

datagrama IP

Camada de AplicaçãoUnidade de dados doprotocolo de transporteT-PDU

cabeçalhode controle

A T-PDU éencapsulada no campode dadosdodatagramaIP.

Protocolo TCPProtocolo TCP• Conceito: Protocolo da camada de transporte que oferece um serviço de

comunicação confiável e orientado a conexão sobre a camada de rede IP.

• O Protocolo TCP (Transmission Control Protocol) é um protocolo orientado a conexão destinado a construir comunicações ponto a ponto confiáveis.

• O protocolo TCP utiliza um nível de endereçamento complementar aos endereços IP, que permite distinguir vários endereços de transporte numa mesma estação.

• Os endereços de transporte são números inteiros de 16 bits denominados portas.

EndereEndereççamento por Portasamento por Portas

128.10.2.3 128.10.2.4 128.10.2.5ESTAÇÃO A ESTAÇÃO B ESTAÇÃO C

O protocolo TCP identifica uma conexãopelo par (IP,porta) de ambas as

extremidades. Dessa forma, uma mes maporta pode ser usada para estabelecersimultaneamente duas conexões sem

nenhuma ambiguidade.

Conexão bid irecional formadapelo par (128.10.2.5,1184) e

(128.10.2.4,53)

AplicaçãoA

AplicaçãoB

AplicaçãoC

Conexão bid irecional formada pelopar (128.10.2.3,1184) e

(128.10.2.4,53)

A aplicação B se comunica como seestivesse utilizando uma ligação ponto aponto dedicada com cada uma das outras

aplicações.

CAMADAIP

CAMADA DEAPLICAÇÃO

CAMADASINFERIO RES

Porta53CAMADA

TDP

Porta25

Porta1069

Porta53

Porta1184

Porta1184

TCP = Protocolo ConfiTCP = Protocolo Confiáávelvel

Processo Transmissor

KernelKernelREDEREDE

Processo Processo ReceptorReceptor

KernelKernel

Mensagem

NACK

Mensagem

ACK

A mensagem éretransmitida com NACK ou se não houver confirmação

• O protocolo TCP é um protocolo confiável e orientado a conexão.

Um protocolo confiável inclui mensagens para confirmação de recebimento

Controle de Controle de SeqSeqüüenciaenciaççãoão• O protocolo TCP oferece um serviço de comunicação orientado a

conexão, que garante que as mensagens serão recebidas na mesma seqüência em que foram transmitidas.

Mensagem Original

Dados0

0 200 500 800

200 Dados500Dados

bytes

SEGMENTO SEGMENTO SEGMENTO

Segmento TCPSegmento TCP

HLEN Reservado BITS DE CÓDIGO Janela de Recepção

Checksum Ponteiro de Urgência

Número de Seqüência

Número de Confirmação

Opções

Dados

Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4

0 4 8 12 16 20 24 28 31

…..

Porta de origem Porta de destino

Protocolo UDPProtocolo UDP• Conceito: Protocolo da camada de transporte que oferece um serviço de comunicação não orientado a conexão, construído sobre a camada de rede IP.

• Sendo não orientado a conexão, o protocolo UDP pode ser utilizado tanto em comunicações do tipo difusão (broadcast) quanto ponto a ponto.

CAMADA IP

CAMADA DEAPLICAÇÃO

Demultiplexagem

CAMADASINFERIO RES

datagrama com amensagem UDP

encapsulada.

Porta 1 Porta 2 Porta 3

aplicaçãoA

aplicaçãoB

Porta N

...

CAMADA UDP Ademult iplexagemé feita analisandoa porta dedestino, indicadano cabeçalho decontrole dasmensagens quechegam naestação.

As aplicaçõesrecebem asmensagensendereçando asportas da camadaUDP.

Mensagem UDPMensagem UDP

Porta de Origem

Comprimento da Mensagem checksum

Dados

…..

Porta de Destino0 16 31

• As mensagens UDP são bem mais simples que o TCP pois não oferece a mesma qualidade de serviço.

Protocolos do nProtocolos do níível de aplicavel de aplicaçção.ão.

• Conceito: Protocolos que disponibilizam serviços padronizados de comunicação, destinados a dar suporte ao desenvolvimento de aplicações para os usuários.

TCP

IP

Enlace de Dados

Física

Aplicação

Apresentação

Sessão

Transporte

Rede

Enlace de Dados

Física

Modelo OSI Arquitetura TCP/IP

UDP

FTP SMTPTELNET HTTP

...

SNMP NFS Protocolosde

Aplicação

DescriDescriçção dos Protocolos de Aplicaão dos Protocolos de Aplicaççãoão• FTP: File Transfer Protocol. Protocolo que implementa serviços de

transferência de arquivos de uma estação para outra (ponto a ponto) através de rede.

• TELNET: Serviço de Terminal Remoto. Protocolo utilizado para permitir aos usuários controlarem estações remotas através da rede.

• SMTP: Simple Mail Transfer Protocol. Protocolo utilizado para transferência de mensagens de correio eletrônico de uma estação para outra. Esse protocolo especifica como 2 sistemas de correio eletrônico interagem.

• HTTP: Hypertext Tranfer Protocol. Protocolo utilizado para transferência de informações multimídia: texto, imagens, som, vídeo, etc.

• SNMP: Simple Network Monitoring Protocol. Protocolo utilizado para monitorar o estado das estações, roteadores e outros dispositivos que compõe a rede.

• NFS: Network File System. Protocolo desenvolvido pela "SUN Microsystems, Incorporated", que permite que as estações compartilhem recursos de armazenamento de arquivos através da rede.

cap2 pos ufpa

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