redes de computadores - · pdf filesoma dos complementos de 1 de blocos de 16 bits, ......
TRANSCRIPT
● Camada de Rede●
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Kurose – Capítulo 4
Tanenbaum – Capítulo 5
Conteúdo
A camada de rede é usada para identifcar os endereços dos sistemas na rede, e para a transmissão dos dados entre os sistemas. A camada de rede deve estar ciênte do meio físico da rede, e empacotar a informação de tal forma que a camada de link possa enviá-la para a a camada física. Por exemplo, se a linha telefônica é o meio físico, então a camada de rede deve preparar a informação de tal forma que a a camada de link possa enviála por um ciruito analógico. Da mesma forma, se a informação é uma placa de rede Ethernet, então a camada de rede deve encapsular a informação nos sinais digitais apropriados para a Ethernet, e então passá-la para a camada de link que a enviará. Em muitas redes, a camada de rede não verifica a integridade da informação. Ela, simplesmente, fornece o empacotamento e o serviço de envio, assumindo que se a camada de rede não reportar algum erro então a rede está operacional. Estações de rádio e televisão ttrabalham desta maneira, assumindo que se eles transmitem um sinal, então os aparelhos de TV e rádio irão recebê-los sem problemas. Da mesma forrma, encontram-se tecnologias de redes assumindo este procedimento, deixando eque os protocolos de camadas de nível maior forneçam este rastreio de envio e garantam a integridade.
Camada de Rede – terceira camada
Quando uma quantidade excessiva de pacotes é encaminhada para a rede, surge uma série de problemas de performance.
Congestionamento
O congestionamento pode ser causado por falta de largura de banda, ou por rotas mal configuradas ou roteadores lentos. Para se evitar rajadas (bursts): shape (moldar) o tráfego de pacotes e monitorar o fluxo (traffic policing).
Congestionamento
Qualidade de Serviço (QoS – Quality of Service)
Consiste de medidas para se parametrizar e caracterizar os diferentes fluxos de dados que atenderão serviços distintos.
Os parâmetros de QoS definidos para um fluxo, são: confiabilidade (reliability), atraso (delay), variação do atraso (jitter), e largura de banda (bandwidth).
Congestionamento
Buffering Tenta reduzir a variação do atraso (jitter) o máximo possível, através da bufferização dos pacotes que chegam para o receptor, antes de passá-los para a aplicação.
Congestionamento
Traffic Shaping – Leaky Bucket (Balde furado) Um “reservatório” (buffer), realiza a compatibilidade entre diferentes taxas de transmissão de dados. Se o “balde transbordar” os pacotes começam a ser descartados.
Congestionamento
transmite sempre a uma taxa constante ou não transmite.
Traffic Shaping – Token Bucket (Balde de tokens) Tokens são adicionados a uma taxa constante. Assim que uma quantidade de tokens suficiente for armazenada, um ou mais pacotes podem ser enviados.
Congestionamento
No balde de tokens, um usuário recebe tokens a uma taxa constante e gasta um token a cada mensagem enviada. Assim, se esse usuário transmitir a uma taxa menor do que a média acumula tokens, que podem ser gastos depois quando quiser transmitir taxa de pica
Protocolo da Internet Formato do datagrama
Protocolo IP
CAMPOS:
● Version (4 bits)●
● HLEN (4 bits)● Tamanho em no. de palavras de 32 bits● Header sem opções: 5 (20 bytes)● Header com opções: tamanho máximo 15 (60 bytes)●
● Service Type● Confiabilidade, precedência, atraso e throughput
Protocolo IP
CAMPOS:
● Total Length (16 bits)● tamanho do header + área de dados●
● Identification (16 bits)● Identifica de forma única um pacotes IP●
● Flags (3 bits)● More Fragments (MF)● Don´t Fragment (DF)● Reserved
Protocolo IP
CAMPOS:
● Fragment Offset (13 bits)●
● Múltiplo de byte● Time to Live (8 bits)●
● Protocol ( 8 bits)● Próximo nível a receber dados (protocolo que está encapsulado no
frame IP)● ICMP (1), TCP (6), UDP (17)●
● Header Checksum (16 bits)● Soma dos complementos de 1 de blocos de 16 bits, contendo
informações do header do IP
Protocolo IP
CAMPOS:
● Endereço Origem (32 bits)● Origem dos dados● Não é alterado ao longo da transmissão●
● Endereço Destino (32 bits)● Destino dos dados ● Não é alterado ao longo da transmissão●
● Opções (variável)● Security, source route, record route, stream id (used for
voice) for reserved resources, timestamp recordin
Protocolo IP
CAMPOS:● Data (variável)
● Data + header < 65,535 bytes
Protocolo IP
TOS (Type of Service) Especifica como o Datagrama deve ser tratado Divisão Original
Precedence: importância do datagrama D: baixo atraso T: alto throughput R: alta confiabilidade
Protocolo IP
Service Type – compatibilidade
Distinção entre os bits do codepoint Se os últimos 3 bits (codepoint) contém 0 (zero)
São definidas 8 classes de serviços que seguem a definição original
Precedência especial: 6 e 7Roteador deve implementar ao menos 2
esquemasBaixa prioridadeAlto prioridade
3 bits em 0 e precedência 6 ou 7: alta prioridade
Protocolo IP
IP OPTIONS
Copy (1 bit) Controla como os roteadores tratam as opções durante o processo de
fragmentação Option Class (2 bits)
Especifica a classe geral de opções
Option Class Descrição 0 Controle da rede ou datagrama 1 Reservado 2 Depuração 3 Reservado
Protocolo IP
Option Number (5 bits)
Especifica uma classe específica dentre da classe geral
Protocolo IP
Option Number Descrição 1 No operation
2 Security 3 Loose Route
7 Recorde Route 8 Stream Identifier
9 Strict Source Route 11 MTU Probe 12 MTU Reply 4 Timestamp 18 Traceroute
IP fragmentação e remontagemProtocolo IP
Enlaces de rede têm MTU (max. transfer size) — corresponde ao maior frame que pode ser transportado pela camada de enlace. Tipos de enlaces diferentes possuem MTU diferentes (Ethernet: 1.518 bytes)
Datagramas IP grandes devem ser divididos dentro da rede (fragmentados) Um datagrama dá origem a vários datagramas “Remontagem” ocorre apenas
no destino final O cabeçalho IP é usado para identificar e ordenar datagramas relacionados
IP fragmentação e remontagemProtocolo IP
Protocolo IP
O protocolo Internet ou simplesmente IP - Internet Protocol - foi definido na RFC 791 (Request for Comments)
O endereço IP é número binário de 32 bits
Protocolo IP
Endereço IP: identificador de 32 bits para interfaces de roteadores e hospedeiros
Interface: conexão entre roteador ou hospedeiro e enlace físico Roteador tem tipicamente múltiplas interfaces Hospedeiros podem ter múltiplas interfaces Endereços IP são associados com interfaces, não com o hospedeiro ou com o roteador
Endereçamento IP: C IDR
CIDR: Classless InterDomain Routing A porção de endereço de rede tem tamanho arbitrário Formato do endereço: a.B.C.D/x, em que x é o número de
bits na parte de rede do endereço
P.: Como um hospedeiro obtém endereço IP ?• Definido pelo administrador do sistema
Wintel: control-panel->network->configuration->tcp/ip->properties UNIX: /etc/rc.config
• DHCP: dynamic host configuration protocol: obtém dinamicamente endereços IP de um servidor “plug-and-play”
NAT: Network Address Translation
NAT: Network Address Translation
Motivação: redes locais podem utilizar apenas um endereço IP: Não é preciso alocar uma gama de endereços do ISP: apenas
um endereço IP é usado para todos os dispositivos Podem-se alterar os endereços dos dispositivos na rede local
sem precisar notificar o mundo exterior Pode-se mudar de ISP sem alterar os endereços dos
dispositivos na rede local Dispositivos da rede local não são explicitamente
endereçáveis ou visíveis pelo mundo exterior (um adicional de segurança).
NAT: Network Address Translation
Implementação: o roteador NAT deve:
Datagramas que saem: substituir (endereço IP de origem, porta #) de cada datagrama para (endereço IP do NAT, nova porta #). . . clientes/servidores remotos responderão usando (endereço IP do NAT, nova porta #) como endereço de destino.
Lembrar (na tabela de tradução do NAT) cada (endereço IP de origem, porta #) para o par de tradução (endereço IP do NAT, nova porta #).
Datagramas que chegam: substituir (endereço IP do NAT, nova porta #) nos campos de destino de cada datagrama pelos correspondentes (endereço IP de origem, porta #) armazenados da tabela NAT
NAT: Network Address Translation
NAT: Network Address Translation
IP Fragmentation (Chapter 4)
In this simple "calculator applet," you provide the datagram size and the MTU, and the applet returns information about the fragments that are derived from the datagram.
http://media.pearsoncmg.com/aw/aw_kurose_network_2/applets/ip/ipfragmentation.html
http://grox.net/utils/whatmask/
APPLETS
ipv4ipv6
Prox aula
Em breves palavras, diga o que é , para que serve e como trabalham os protocolos abaixo da camada de rede do modelo OSI:
BGP EGP RIP OSPF
Prox aula