redes de computadores e telecomunicações

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Redes de computadores e Telecom Evolução das redes e das telecomunicações Image: FreeDigitalPhotos.net

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Apresentação da disciplina Redes de computadores e Telecomunicações. Turma 1º e 2° Semestre TI UNIP Paulista.

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Page 1: Redes de computadores e Telecomunicações

Redes de computadores e Telecom

Evolução das redes e das telecomunicações

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Page 2: Redes de computadores e Telecomunicações

Refletindo... Como isso...

ARPANET Maps

Page 3: Redes de computadores e Telecomunicações

Refletindo... Se transformou nisso?Computadores interligados à internet

Page 4: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● O Ser humano sempre se utilizou de dois fenômenos físico para se comunicar a longas distâncias: ○ Luz○ Som

Page 5: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● O tambor africano: ○ Codificação sonora

Page 6: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● Telégrafo óptico: ○ Cartagineses (IV A.C.)○ Usado para transmitir informações militares○ Consistia num conjunto de varas submersas em recipiente com água.

Page 7: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● Bandeiras Gregas: ○ Gregos (V A.C.)○ Consistia na correlação de posição e cor

Page 8: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● Torres Romanas: ○ Utilizado por todo o Antigo Império Romano○ Consistiam em torres construídas em lugares

elevados e usadas para transmitir sinais luminosos

Page 9: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● Idade Média: ○ Uso de animais (pombos-correios, falcões, etc...)

para entrega de mesagens○ Hoje em dia é um hobby

Page 10: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● Alfabeto binário: ○ Francis Bacon (1605)○ Aperfeiçoado pelo alemão Gottfried Leibniz (1750)

Page 11: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● Telégrafo de Chappe: ○ Claude Chappe (1792)○ Consistia de torres com braços articulados○ Mantinham distâncias de si entre 6 Km a 16 Km○ As mensagem percorriam 115 Km/m

Page 12: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● Telegrafia elétrica: ○ Samuel Morse (1837)○ Alfabeto codificado em pontos e traços○ Durante o século XIX, os continente foram

interligados por cabos submarinos

Page 13: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● Início da Telefonia: ○ Alexander Graham Bell (1876)○ Levaram 10 anos para definir os princípios da

telefonia que prevaleceram até 1950

Page 14: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● Telegrafia sem fio: ○ Heinrich Hertz (1886) provou as analogias entre

ondas de luz e eletricidade (Teoria de Hertz)○ Gugliermo Marconi (1895) / Padre Landell de Moura

(1893) contruiu o primeiro rádio transmissor ○ Em 1896, iniciou-se a instalação dos primeiros

telégrafos sem fio. Posteriormente as rádios em sí.

Page 15: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● Novas tecnologias: ○ Laboratórios Bell (1926): primeiro protótipo do fac-

símile○ Philo Tylor Farnswoth (1927): TV Preto e Branco

Page 16: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● A era do computador: ○ ENIAC (1946): Primeiro computador eletrônico○ 30 toneladas, 180m2 e 78 mil válvulas

Page 17: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● Guerra Fria: ○ Sputnik (1957): Satélite Russo○ ARPA (1957): Agencia ARPA (EUA)○ J. C. R. Licklider (MIT 1962): Iniciou o conceito de

"rede galáctica". ○ ARPANET (1969): Iniciou as primeiras

transmissões.

Page 18: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● A Internet: ○ Vinton Cerf (1970): Na tentativa de interconectar

três diferentes redes, criou-se o termo "interneting".○ Bob Thomas (1971): Criou o primeiro vírus: The

Creeper. ○ Ray Tomlinson (1971): Criou o protocolo de envio

de mensagens, o e-mail.

Page 19: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● A Internet: ○ Interligação inter-continental (1973): A ARPANET

passa a estar conectado de leste a oeste○ Vinton Cerf (1977): Criação do protocolo TCP/IP○ Kevin MacKenzie(1979): Iniciou a utilização de

símbolos para expressar sentimento em messagens :-)

○ IBM (1980): Popularização do PC

Page 20: Redes de computadores e Telecomunicações

Um pouco de história

● A Internet: ○ Divisão da ARPANET (1983): ARPANET e MILNET ○ Com o passar do tempo, a ARPANET passou a se

conectar a diversos tipos de redes, usando o mesmo protocolo, se transformando naturalmente na rede que conhecemos hoje.

Page 21: Redes de computadores e Telecomunicações

Histórico de tecnologia de redes● 1970: Protoloco X.25● 1971: Redes sem fio (Wireless)● 1972: Ethernet● 1973: Telefonia Celular● 1974: ARPANET Comercial● 1976: Padrão Ethernet● 1978: Token Ring● 1980: Frame Relay ● 1982: Padrão Protocolo TCP/IP● 1989: DSL e World Wide Web● 1990: Rede ATM● 1991: Bluetooth● 1995: Redes Via Energia Elétrica● 1999: Gigabit Ethernet● 2001: Wimax

Page 22: Redes de computadores e Telecomunicações

Hoje em dia... Era da convergência

● Saber os conceitos básicos

● Convergir tecnologias

Page 23: Redes de computadores e Telecomunicações

Camadas em protocolos de rede

Redes de computadores e Telecom

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Page 24: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolos de rede

● No início dos projetos de rede, a principal preocupação era com o hardware.

● Devida a complexidade de alguns aspectos das rede, iniciou-se a implementação de soluções em software.

Page 25: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolos de rede

● Implementações em software:○ Organização em camadas.

○ O nível inferior oferece determinados serviços para as camadas superiores e vice-versa.

○ Comunicação orientada à interface.

○ Encapsulamento de informações.

○ A comunicação entre camadas ocorre verticalmente.

○ A comunicação entre camadas entre hosts ocorre horizontalmente.

Page 26: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolos de rede

Page 27: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolos de rede

● Conceitos:○ Um conjunto de camadas e protocolos são

chamados de arquitetura de rede.

○ Arquiteturas bem definidas permitem o desenvolvimento de hardwares e softwares para o funcionamento em camadas.

○ Com esta solução acordada, tornou-se "fácil" desenvolver conectividade entre computadores.

○ Gerou soluções não padronizadas...

Page 28: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolos de rede

● ISO (International Standarts Organization): Com o objetivo de padronizar a comunicação de rede de maneira realmente aberta, propôs um modelo padrão.

● Criou-se então o modelo Open System Interconnerction.

Page 29: Redes de computadores e Telecomunicações

Modelo OSI

Page 30: Redes de computadores e Telecomunicações

Modelo OSI

Page 31: Redes de computadores e Telecomunicações

Modelo OSIDividido em 7 camadas.● Segue 5 princípios:

○ 1 - Uma cada deve ser criada onde houver necessidade de outro grau de abstração

○ 2 - Cada camada deve executar uma função bem definida.

○ A função de cada camada deve ser escolhida tendo em vista a definição de protocolos padronizados internacionalmente.

○ Os limites de cada camada devem ser escolhidos par minimizar o fluxo de informações pelas interfaces.

○ O número de camadas devem ser grande o bastante para que as funções distintas não precisem ser desnecessariamente colocadas na mesma camada. Devem ser pequenas o suficiente para que a arquitetura não se torne difícil de controlar.

Page 32: Redes de computadores e Telecomunicações

Modelo OSI

● Camada 1 - Física (Physical)○ Trata da transmissão de bits brutos.

○ Deve garantir que um bit 1 chegue a seu destino como bit 1. Assim com o bit 0 chegue a seu destino como bit 0.

○ Preocupações com hardware (meio de transmissão - protocolo).

Page 33: Redes de computadores e Telecomunicações

Modelo OSI

● Camada 2 - Enlace de dados (Data link)○ Transforma um canal de transmissão bruto em uma

linha de dados limpa.

○ Força a divisão dos dados em quadros (frames) e com tempo de vida.

○ Comunicação de dados (quadros) sequenciais.

○ Lidar com erros de transmissão.

○ Regular fluxo de dados, de tal forma que receptores lentos não sejam atropelados por transmissores rápidos.

Page 34: Redes de computadores e Telecomunicações

Modelo OSI

● Camada 3: Rede (Network)○ Controla operações de roteamento (sub-redes).

○ Garante a entrega de dados em redes heterogenias.

○ Lida com congestionamento, instabilidade, retardo.

Page 35: Redes de computadores e Telecomunicações

Modelo OSI

● Camada 4: Transporte (Transport)○ É responsável por fragmentar os dados e transmiti-

los.

○ Garante a entrega de dados no destino.

○ Mantem a “conversação” entre a origem e destino.

Page 36: Redes de computadores e Telecomunicações

Modelo OSI

● Camada 5: Sessão (Session)○ Permite a conexão de diversos usuários

“simultaneamente”.

○ Gerencia o fluxo de dados: Tarefas críticas, e sincronização.

Page 37: Redes de computadores e Telecomunicações

Modelo OSI

● Camada 6: Apresentação (Presentation)○ Trata da semântica e sintaxe das informações

transmitidas.

○ Gerencia a abstração de estruturas para garantir a comunicação entre computadores de diferentes plataformas.

Page 38: Redes de computadores e Telecomunicações

Modelo OSI

● Camada 7: Aplicação (Application)○ É a camada de ativação dos protocolos.

○ Gerencia a usabilidade de protocolos pelos usuários.

Page 39: Redes de computadores e Telecomunicações

Fixando conteúdo...

Você foi contratado como consultor de redes pela empresa Cacos & Cacarecos Ltda. Esta empresa está sendo dirigido por um novo diretor, filho do antigo diretor e fundados da empresa. Este diretor lhe solicita para treinar um estagiário que será contratado para ajudar no suporte e manutenção da rede.

1 – Você inicia seu trabalhando, explicando ao estagiário que protocolos de rede são:

2 – Para o estagiário entender melhor: Estes protocolos seguem um modelo conhecido como OSI, que é:

3 – Exemplifique ao estagiário cada camadas do modelo OSI:

4 – Você também explica ao estagiário que os protocolos se comunicam ordenadamente, ou seja:

Page 40: Redes de computadores e Telecomunicações

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Arquitetura TCP

Redes de computadores e Telecom

Page 41: Redes de computadores e Telecomunicações

Modelo de Referência TCP/IP

● Composto por 4 camadas.● Criado o conceito de camada "inter-rede".●●●●●

Page 42: Redes de computadores e Telecomunicações

Modelo de Referência TCP/IP● Camada de Transporte (Transport)

○ Mesma função que no modelo OSI: Manter a "conversação" entre os hosts.

○ Fragmenta os dados originais em pacotes (origem)

○ Recompões os dados originais dos pacotes (destino)

○ Implementação de protocolos fim a fim de conexão confiável.

○ Controla o fluxo de dados.

Page 43: Redes de computadores e Telecomunicações

Modelo de Referência TCP/IP

● Camada de Aplicação (Application)○ Implementação de protocolos de alto nível.

Page 44: Redes de computadores e Telecomunicações

Modelo de Referência TCP/IP

● Camada de Interface de rede (Host-to-network)○ Modelo não possui detalhes de implementação.

○ Abrange o driver de dispositivo do Sistema Operacional e a placa de rede.

○ Trata dos detalhes de hardware necessários para o interfaceamento físico com a rede

Page 45: Redes de computadores e Telecomunicações

Modelo de Referência TCP/IP● Encapsulamento de dados

Dados

DadosCabeçalho de aplicação

Dados da aplicaçãoCabeçalho TCP

Dados da aplicaçãoCabeçalho TCP

Cabeçalho IP

Dados da aplicaçãoCabeçalho TCP

Cabeçalho IP

Cabeçalho Ethernet

Rodapé Ethernet

Aplicação

Transporte

Inter-rede

Interface de rede

Segmento TCP

Datagrama IP

Quadro Ethernet

Page 46: Redes de computadores e Telecomunicações

Fixando conteúdo...

● Relacione os modelos de referência OSI e TCP, destacando suas diferenças e semelhanças.

Page 47: Redes de computadores e Telecomunicações

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Redes de computadores e Telecom

Protocolo TCP

Page 48: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolo IP

● Internet Protocol – IPv4.

● Responsável pelo fluxo de dados na rede.

● Sistema de entrega fim-a-fim.

● Não é orientado à conexão.

● Sem controle de erros e sem reconhecimento.

Page 49: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolo IP

● Ausência de:○ Controle de erros sobre os dados da aplicação.

○ Controle de fluxo.

○ Sequenciamento de dados.

○ Entrega ordenada.

Page 50: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolo IP

● Serviço de entrega de melhor esforço (Best-effort).

● Trafega via pacotes (Datagramas).

● Datagramas possuem tamanhos variáveis. O tamanho máximo é de 64 Kb.

Page 51: Redes de computadores e Telecomunicações

Modelo de Referência TCP/IP

● Datagrama IPDados

DadosCabeçalho de aplicação

Dados da aplicaçãoCabeçalho TCP

Dados da aplicaçãoCabeçalho TCP

Cabeçalho IP

Dados da aplicaçãoCabeçalho TCP

Cabeçalho IP

Cabeçalho Ethernet

Rodapé Ethernet

Aplicação

Transporte

Inter-rede

Interface de rede

Segmento TCP

Datagrama IP

Quadro Ethernet

Page 52: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolo IP● Datagrama IP

Page 53: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolo IP● Datagrama IP - Campos

● Version (4 bits): Versão do protocolo utilizado.

● IHL (4 bits): Informa o tamanho do cabeçalho em função do campo Options.

○ Sem opções: 20 bytes.○ Com opções: 60 bytes.

● Type of Service (8 bits): Utilizado para diferenciar Datagramas – Baixo atraso, Alta vazão e confiabilidade.

○ Transmissão de voz: Preferencialmente Alta vazão.○ Transferência de arquivos: Confiabilidade.

Page 54: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolo IP● Datagrama IP - Campos

● Total Length (16 bits): Tamanho do pacote – cabeçalho + dados.○ O tamanho máximo teórico é de 65.535 bytes.

● Identification (16 bits): Identifica, de forma única, os pacotes. Auxilia na fragmentação e restauração de pacotes.

● Flags (3 bits): Controle de fragmentação.○ DF significa Don’t Fragment (não fragmentar).○ MF significa More Fragmentos (mais fragmentos). O

último fragmento não possui este sinal.○ Mais um bit não utilizado.

Page 55: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolo IP● Datagrama IP - Campos

● Fragment Offset (13 bits): Indica em que ponto do datagrama atual pertence o fragmento.○ Todos os datagramas devem ser múltiplo de 8 bytes

(exceto o último).○ É possível fragmentar em até 8192 partes.

● Time to life (8 bits): Este campo serve para que o datagrama não fique circulando eternamente na rede, cada vez que passa por um roteador ele é decrementado de um e quando chegar a zero ele é descartado. ○ Tempo máximo de vida: 255 segundos.

Page 56: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolo IP● Datagrama IP - Campos

● Protocol (8 bits): Utilizado somente quando chega em seu destino, ele serve para identificar qual protocolo da camada de transporte ele será encaminhado.○ Exemplo de protocolos: 6 – TCP; 17 – UDP;○ Lista completa em http://www.iana.org ou RFC 1700.

● Header Checksum (16 bits): Ajuda na detecção de erros do pacote.○ O checksum é recalculado a cada roteamento.○ Quando detectado algum erro, o datagrama é

descartado.

Page 57: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolo IP● Datagrama IP - Campos

● Source Adress (32 bits): Endereço IP de origem dos dados.

● Destination Adress (32 bits): Endereço IP de destino dos dados.

● Options (Variável): Informações adicionais.○ Lista completa - http://www.iana.org/assignments/ip-parameters.○ Recomendável sua não utilização.○ Na prática não é utilizado.

Page 58: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolo IP● Datagrama IP - Campos

● É determinada pela Unidade Máxima de Transmissão (MTU).○ Ethernet 1500 bytes; ATM 53 bytes;

● Suponha-se que temos um datagrama de 4000 bytes:○ Este precisa ser transmitido por Ethernet;○ Pega-se a área de dados do (3980 bytes) e dividimos

em 3 fragmentos: 1480 bytes; 1480 bytes; 1020 bytes;

○ Soma-se os devidos cabeçalhos: 1500 bytes; 1500 bytes; 1040 bytes;

Page 59: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolo IP● Datagrama IP - Remontagem

● Este procedimento é realizado apenas no destino.○ Roteadores não realizam esse processo.○ Comutação de pacotes (diversidade de rotas).

● Tempo máximo para montagem.○ Se faltam fragmentos e o tempo se esgota, os

fragmentos são descartados.○ O destino envia um ICMP de tempo excedido.

Page 60: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolo IP● Datagrama IP - Montando um datagrama

● Suponhamos que seja utilizado o protocolo TELNET para uma breve comunicação remoto.

● Após ter estabelecido toda a comunicação entre as partes, uma das pontos envia a seguinte mensagem : oi unip.

● Esta mensagem seria codificada pelo protocolo TELNET e encaminha ao protocolo de transporte TCP.

● O protocolo TCP fornecerá os dados necessários para o protocolo IP encaminhar os pacotes até o destino.

● Como seria o datagrama dessa comunicação?

Page 61: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolo IP● Datagrama IP - Montando um datagrama

● O endereço ip de origem é 192.168.0.4.

● O endereço de destino é 192.168.0.10.

● Datagrama sem opções.

Page 62: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolo IP● Datagrama IP - Montando um datagrama

● Version (4 bits): 4 - 0100.● IHL (4 bits): 5 - 0101.● Type of Service (8 bits): 0 - 00000000.● Total Length (16 bits): 28 bytes - 0000000000011100● Identification (16 bits):33 - 0000000000100001.● Flags (3 bits): DF - 001.● Fragment Offset (13 bits): 0000000000000.● Time to life (8 bits): 255 - 11111111.

Page 63: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolo IP● Datagrama IP - Montando um datagrama

● Protocol (8 bits): 6 TCP – 00000110.● Header Checksum (16 bits): 0000000000000000.● Source Adress (32 bits):

00000000000011000000101010000100● Destination Adress (32 bits):

00000000000110000001010100001010● Options (Vazio):● Dados: oi unip 01101111 01101001 00100000 01110101 01101110 01101001 01110000

Page 64: Redes de computadores e Telecomunicações

Protocolo IP● Datagrama IP - Montando um datagrama

0100010100000000000000000001110000000000001000010010000000000000111111110000011000000000000000000000000000001100000010101000010000000000000110000001010100001010

0110111101101001001000000110011001100001011101000110010101100011

Page 65: Redes de computadores e Telecomunicações

Image: FreeDigitalPhotos.net

Redes de computadores e Telecom

Endereçamento IP

Page 66: Redes de computadores e Telecomunicações

Número IP●Cada equipamento conectado possui um número IP.

●Possui combinação exclusiva de 32 bits.

●Notação: 8 bits separados por ponto decimal. Cada 8 bits é chamado de Octeto.

●Possui 5 classes de endereços: A, B, C, D e E.

●Fórmula para cálculo de redes e máquinas de cada classe: 2n-2, onde n é a quantidade de bits utilizada para representar a classe.

●O endereço IP mais baixo é 0.0.0.0 e o mais alto é 255.255.255.255

Page 67: Redes de computadores e Telecomunicações

Número IP

●Os endereços com 0 são utilizados para se referirem à rede atual.

●Os endereços com 1 são utilizados para difusão na rede local.

●127.x.y.z é utilizado como loopback (máquina local).

Page 68: Redes de computadores e Telecomunicações

Número IP

●Redes Classe A: Primeiro bit fixo em 0

●Varia de 1 até 126.

●Sub-rede: 255.0.0.0.

●Número de redes: 7 bits = 27-2 = 126.

●Número de máquinas por rede: 24 bits = 224-2 = 16.777.214.

Page 69: Redes de computadores e Telecomunicações

Número IP●Redes Classe B: Os dois primeiros bits fixados em 1 0

●Varia de 128 até 191.

●Sub-rede: 255.255.0.0.

●Número de redes: 14 bits = 214-2 = 16.382.

●Número de máquinas por rede: 16 bits = 216-2 = 65.543.

Page 70: Redes de computadores e Telecomunicações

Número IP●Redes Classe C: Os três primeiros bits fixados em 1 1 0

●Varia de 192 até 223.

●Sub-rede: 255.255.255.0.

●Número de redes: 21 bits = 221-2 = 2.097.150.

●Número de máquinas por rede: 8 bits = 28-2 = 254.

Page 71: Redes de computadores e Telecomunicações

Número IP●Redes Classe D: Os quatro primeiros bits fixados em 1 1 1 0

●Utilizada em endereços de Multicast.

●Redes Classe E: Os quatro primeiros bits fixados em 1 1 1 1

●Uso reservado. Sem uso prático.

Page 72: Redes de computadores e Telecomunicações

Número IP●Redes Classe D: Os quatro primeiros bits fixados em 1 1 1 0

●Utilizada em endereços de Multicast.

●Redes Classe E: Os quatro primeiros bits fixados em 1 1 1 1

●Uso reservado. Sem uso prático.

Page 73: Redes de computadores e Telecomunicações

Sub-redes●Utilizado para dividir uma rede em partes menores●Consistem em reservar alguns bits da representação de número

de máquinas e usa-los para representar a sub-rede.

Page 74: Redes de computadores e Telecomunicações

Sub-redes●Exemplo: Suponha-se um endereço de classe B – 14 bist para

rede e 16 bits para as máquinas.●Usa-se 6 bits para representar a sub-rede e 10 bits para as

máquinas:●Mascará da sub-rede: 255.255.252.0 ●Representação alternativa: /22

●Logo, teríamos 64 redes com 1022 máquinas por rede.

Page 75: Redes de computadores e Telecomunicações

Sub-redes

Sub-rede 1: 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1Sub-rede 2: 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1Sub-rede 3: 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

Sub-rede 1: 130.50.2/22 - 130.50.4.1Sub-rede 2: 130.50.2/22 - 130.50.8.1Sub-rede 3: 130.50.2/22 - 130.50.12.1

Page 76: Redes de computadores e Telecomunicações

Sub-redes●Possibilidades de comunicação.

●1 – Dois computadores em uma mesma rede:●O protocolo se encarrega de trafegar os pacotes e comparar

os endereços IP da origem e do destino para saber se são da mesma rede.

●2 – Dois computadores em redes distintas.●Quando o protocolo percebe a diferença de rede, envia o

pacote para o Roteador (Gateway) da rede e ele de encarrega de enviar os pacotes ao lugar correto.

●Mas como o protocolo sabe se o IP de origem e destino são da mesma rede ou não?

Page 77: Redes de computadores e Telecomunicações

Sub-redes●Suponha-se uma rede classe C.

Page 78: Redes de computadores e Telecomunicações

Sub-redes●Exemplo 1: Com base na figura anterior, suponha que o

computador cujo IP é 10.200.150.5 (origem) queira enviar um pacote de informações para o computador cujo IP é 10.200.150.8.

●Transformação decimal para binário.

Page 79: Redes de computadores e Telecomunicações

Sub-redes●Operação E lógico bit a bit entre o endereço de origem e a

máscara da sub-rede.

Page 80: Redes de computadores e Telecomunicações

Sub-redes●Operação E lógico bit a bit entre o endereço de destino e a

máscara da sub-rede.

Page 81: Redes de computadores e Telecomunicações

Sub-redes●Comparando os dois resultados.

●Obteve-se o mesmo resultado, indicando que o endereço destino pertence à mesma rede do endereço de origem.

Page 82: Redes de computadores e Telecomunicações

Sub-redes●Exemplo 2: Com base na figura anterior, suponha que o

computador cujo IP é 10.200.150.5 (origem) queira enviar um pacote de informações para o computador cujo IP é 10.240.150.8.

●Transformação decimal para binário.

Page 83: Redes de computadores e Telecomunicações

Sub-redes●Operação E lógico bit a bit entre o endereço de origem e a

máscara da sub-rede.

Page 84: Redes de computadores e Telecomunicações

Sub-redes●Operação E lógico bit a bit entre o endereço de destino e a

máscara da sub-rede.

Page 85: Redes de computadores e Telecomunicações

Sub-redes●Comparando os dois resultados.

●Obteve-se resultados distintos, ou seja, o endereço de destino não pertence à mesma rede do endereço de origem. Neste caso o protocolo envia o pacote para o roteador (gateway).

Page 86: Redes de computadores e Telecomunicações

Sub-redes - Exercício●Conforme os exemplos dados e utilizando a figura a seguir como exemplo, faça:

●A transformação decimal/binário dos endereços de origem (10.200.150.2), destino (10.200.150.4) e suas respectivas máscaras de sub-rede.

●Verificar se os endereços de origem e destino estão na mesma rede.

●Se você chegou à conclusão de que os endereços não estão na mesma rede, sugira uma possibilidade para que essas máquinas fiquem na mesma rede e comprove sua sugestão utilizando a transformação decimal/binário.

Page 87: Redes de computadores e Telecomunicações

Exercícios de fixação1. Abaixo temos algumas redes e a quantidade de máquinas que temos por rede. Mas falta definir a máscara de sub-rede. Coloque qual é a classe da rede (A, B ou C), e calcule a máscara de sub-rede:

a. 146.164.38.1 – 254 máquinas

Passo 1: Converta o numero de máquinas em binário254 = 11111110 , logo, precisamos de 8 bits para representar.

Passo 2: Converta o numero IP em binário10010010.10100100.00100110.00000001, logo, classe B

MP = 11111111.11111111.00000000.00000000MD = 11111111.11111111. ???????.00000000 11111111.11111111.11111111.00000000 255 . 255 . 255 . 0

Page 88: Redes de computadores e Telecomunicações

Exercícios de fixação1. Abaixo temos algumas redes e a quantidade de máquinas que temos por rede. Mas falta definir a máscara de sub-rede. Coloque qual é a classe da rede (A, B ou C), e calcule a máscara de sub-rede:

b. 200.222.74.1 – 6 máquinas

Passo 1: Converta o numero de máquinas em binário6 = 110 , logo, precisamos de 3 bits para representar.

Passo 2: Converta o numero IP em binário11001000.11011110.01001010.00000001, logo, classe C

MP = 11111111.11111111.11111111.00000000MD = 11111111.11111111.11111111.?????000 11111111.11111111.11111111.11111000 255 . 255 . 255 . 248

Page 89: Redes de computadores e Telecomunicações

Exercícios de fixação1. Abaixo temos algumas redes e a quantidade de máquinas que temos por rede. Mas falta definir a máscara de sub-rede. Coloque qual é a classe da rede (A, B ou C), e calcule a máscara de sub-rede:

c. 192.2.43.1 – 2 máquinas

Passo 1: Converta o numero de máquinas em binário2 = 10 , logo, precisamos de 2 bits para representar.

Passo 2: Converta o numero IP em binário11000000.00000010.00101011.00000001, logo, classe C

MP = 11111111.11111111.11111111.00000000MD = 11111111.11111111.11111111.??????00 11111111.11111111.11111111.11111100 255 . 255 . 255 . 252

Page 90: Redes de computadores e Telecomunicações

Exercícios de fixação1. Abaixo temos algumas redes e a quantidade de máquinas que temos por rede. Mas falta definir a máscara de sub-rede. Coloque qual é a classe da rede (A, B ou C), e calcule a máscara de sub-rede:

d. 68.75.24.1 – 14 máquinas

Passo 1: Converta o numero de máquinas em binário14 = 1110 , logo, precisamos de 4 bits para representar.

Passo 2: Converta o numero IP em binário01000100. 01001011. 00011000.00000001, logo, classe A

MP = 11111111.00000000.00000000.00000000MD = 11111111.????????.????????.????0000 11111111.11111111.11111111.11111100 255 . 255 . 255 . 240

Page 91: Redes de computadores e Telecomunicações

Exercícios de fixação2. Uma organização recebeu o número de rede 155.3.1.0/16 e precisa definir exatamente 7 sub-redes. A quantidade de máquinas por cada sub-rede pode variar. Defina:a. Máscara da Sub-rede.b. Endereço de rede e broadcast de cada sub-rede.c. Quantidade de máquinas por sub-rede:

Passo 1: Encontrar o número de bits necessário para representar a sub-rede!7 = 111 , logo, precisamos de 3 bits para representar. Porém, 23-2=6, logo, não satisfaz os requisitos.

Então utilizamos mais um bit: 24-2=14, logo precisamos de 4 bits para representar a sub-rede.

Page 92: Redes de computadores e Telecomunicações

Exercícios de fixação2. Uma organização recebeu o número de rede 155.3.1.0/16 e precisa definir exatamente 7 sub-redes. A quantidade de máquinas por cada sub-rede pode variar. Defina:a. Máscara da Sub-rede.b. Endereço de rede e broadcast de cada sub-rede.c. Quantidade de máquinas por sub-rede:

Passo 2: Converta tudo para binário!IP = 10011011.00000011.00000001.00000000, logo, classe BMP = 11111111.11111111.00000000.00000000MD = 11111111.11111111.1111????.???????? 11111111.11111111.11110000.00000000 255 . 255 . 240 . 0

Page 93: Redes de computadores e Telecomunicações

Exercícios de fixação2. Uma organização recebeu o número de rede 155.3.1.0/16 e precisa definir exatamente 7 sub-redes. A quantidade de máquinas por cada sub-rede pode variar. Defina:a. Máscara da Sub-rede.b. Endereço de rede e broadcast de cada sub-rede.c. Quantidade de máquinas por sub-rede:

Rede = 10011011.00000011.00000000.00000000 – 155.3.0.0Broadcast=10011011.00000011.00001111.11111111 – 155.3.15.255

Rede = 10011011.00000011.00010000.00000000 – 155.3.16.0Broadcast=10011011.00000011.00011111.11111111 – 155.3.31.255

Rede = 10011011.00000011.00100000.00000000 – 155.3.32.0Broadcast=10011011.00000011.00101111.11111111 – 155.3.47.255

Rede = 10011011.00000011.00110000.00000000 – 155.3.48.0Broadcast=10011011.00000011.00111111.11111111 – 155.3.63.255

Page 94: Redes de computadores e Telecomunicações

Exercícios de fixação2. Uma organização recebeu o número de rede 155.3.1.0/16 e precisa definir exatamente 7 sub-redes. A quantidade de máquinas por cada sub-rede pode variar. Defina:a. Máscara da Sub-rede.b. Endereço de rede e broadcast de cada sub-rede.c. Quantidade de máquinas por sub-rede:

Rede = 10011011.00000011.01000000.00000000 – 155.3.64.0Broadcast=10011011.00000011.01001111.11111111 – 155.3.79.255

Rede = 10011011.00000011.01010000.00000000 – 155.3.80.0Broadcast=10011011.00000011.01011111.11111111 – 155.3.95.255

Rede = 10011011.00000011.01100000.00000000 – 155.3.96.0Broadcast=10011011.00000011.01101111.11111111 – 155.3.111.255

Page 95: Redes de computadores e Telecomunicações

Exercícios de fixação2. Uma organização recebeu o número de rede 155.3.1.0/16 e precisa definir exatamente 7 sub-redes. A quantidade de máquinas por cada sub-rede pode variar. Defina:a. Máscara da Sub-rede.b. Endereço de rede e broadcast de cada sub-rede.c. Quantidade de máquinas por sub-rede:

Rede = 10011011.00000011.01110000.00000000 – 155.3.112.0Broadcast=10011011.00000011.01111111.11111111 – 155.3.127.255

Rede = 10011011.00000011.10000000.00000000 – 155.3.128.0Broadcast=10011011.00000011.10001111.11111111 – 155.3.143.255

Rede = 10011011.00000011.10010000.00000000 – 155.3.144.0Broadcast=10011011.00000011.10011111.11111111 – 155.3.159.255

Page 96: Redes de computadores e Telecomunicações

Exercícios de fixação2. Uma organização recebeu o número de rede 155.3.1.0/16 e precisa definir exatamente 7 sub-redes. A quantidade de máquinas por cada sub-rede pode variar. Defina:a. Máscara da Sub-rede.b. Endereço de rede e broadcast de cada sub-rede.c. Quantidade de máquinas por sub-rede:

Rede = 10011011.00000011.10100000.00000000 – 155.3.160.0Broadcast=10011011.00000011.10101111.11111111 – 155.3.175.255

Rede = 10011011.00000011.10110000.00000000 – 155.3.176.0Broadcast=10011011.00000011.10111111.11111111 – 155.3.191.255

Rede = 10011011.00000011.11000000.00000000 – 155.3.192.0Broadcast=10011011.00000011.11001111.11111111 – 155.3.207.255

Page 97: Redes de computadores e Telecomunicações

Exercícios de fixação2. Uma organização recebeu o número de rede 155.3.1.0/16 e precisa definir exatamente 7 sub-redes. A quantidade de máquinas por cada sub-rede pode variar. Defina:a. Máscara da Sub-rede.b. Endereço de rede e broadcast de cada sub-rede.c. Quantidade de máquinas por sub-rede:

Rede = 10011011.00000011.11010000.00000000 – 155.3.208.0Broadcast=10011011.00000011.11011111.11111111 – 155.3.223.255

Rede = 10011011.00000011.11100000.00000000 – 155.3.224.0Broadcast=10011011.00000011.11101111.11111111 – 155.3.239.255

Rede = 10011011.00000011.11110000.00000000 – 155.3.240.0Broadcast=10011011.00000011.11111111.11111111 – 155.3.255.255

Page 98: Redes de computadores e Telecomunicações

Exercícios de fixação2. Uma organização recebeu o número de rede 155.3.1.0/16 e precisa definir exatamente 7 sub-redes. A quantidade de máquinas por cada sub-rede pode variar. Defina:a. Máscara da Sub-rede.b. Endereço de rede e broadcast de cada sub-rede.c. Quantidade de máquinas por sub-rede:

11111111.11111111.11110000.00000000

212-2 = 4094

Page 99: Redes de computadores e Telecomunicações

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Redes de computadores e Telecom

Topologias e cabeamento

Page 100: Redes de computadores e Telecomunicações

Topologias● Define como os dispositivos de rede estão

conectados entre si.

● Cada dispositivo conectado a rede recebe o nome de nó.

● A principal função do arranjo topológico de rede é maximizar os recursos de rede da tecnologia usada para conexão.

Page 101: Redes de computadores e Telecomunicações

Topologias● Existem 4 tipos básicos de topologias:

○ Ponto-a-ponto.○ Barramento.○ Anel.○ Estrela.

Page 102: Redes de computadores e Telecomunicações

Topologias● Ponto-a-ponto:

○ É a conexão mais básica.○ Representa a conexão entre dois dispositivos

de rede.○ A partir desta topologia se formam as outras.

Page 103: Redes de computadores e Telecomunicações

Topologias● Barramento:

○ Todos os dispositivos da rede se conectam a um mesmo meio de transmissão.

○ Comunicação feita em broadcast.○ Somente um dispositivo envia informação por

vez (controle de tempo x frequencia).

Page 104: Redes de computadores e Telecomunicações

Topologias● Anel:

○ Os dispositivos são conectados em série, formando um circuito fechado.

○ Cada dispositivo funciona como uma repetidora.

○ Baixa tolerância a falhas.

○ Muitos dispositivos causam retardo na transmissão e aumento na probabilidade de falhas.

○ A informação é enviada da origem ao destino, passando de nó em nó até chegar ao destino ou retornar à origem.

Page 105: Redes de computadores e Telecomunicações

Topologias● Estrela:

○ Todos os dispositivos da rede ficam conectados a um dispositivo central.

○ Topologia mais comum.○ Tolerância a falhas, pois um nó falho não

compromete os demais.

Page 106: Redes de computadores e Telecomunicações

TopologiasTOPOLOGIA PONTOS POSITIVOS PONTOS NEGATIVOS

Barramento Estrutura simples. Requer menos cabos para instalar.

A rede pode ficar lenta em momentos de uso mais intenso. As falhas são difíceis de localizar.

Anel Instalação razoavelmente simples. Apresenta desempenho uniforme sob condições diversas de tráfego.

Na falha de uma estação, toda a rede pára de funcionar.

Estrela Mais tolerante a falhas, fácil de instalar e de monitorar.

Custo de instalação mais elevado porque utiliza mais cabeamento.

Page 107: Redes de computadores e Telecomunicações

Topologias

MEIO DE TRANSMISSÃO BARRAMENTO ANEL ESTRELA

Cabo de par trançado X X X

Cabo Coaxial X X

Cabo de Fibra Óptica X

Page 108: Redes de computadores e Telecomunicações

Cabo Coaxial

Page 109: Redes de computadores e Telecomunicações

Cabo par trançado

Page 110: Redes de computadores e Telecomunicações

Cabo fibra óptica