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Fundamentos de Redes

Professor Airton Ribeiro de Sousa

2017

TCP/IP

Introdução ao Endereço IPv4

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Inicialmente para abordamos o tema – Endereço IP, é necessário

uma breve abordagem sobre o protocolo TCP/IP (Transmission

Control Protocol/Internet Protocol). O protocolo define regras e

padrões para descrever os endereços lógicos dos nós

(dispositivos) da rede - Os endereços IP e mascara de subrede.

Endereços IPv4 podem ser atribuidos de até 4.294.967.296

(256x256x256x256) formas de endereços distintos. Esse número

parecia exagero à época em que foi anunciado e disponibilzado

para utilização.

Introdução ao Protocolo TCP/IP - Arquitetura

Introdução ao Endereçamento IP

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A pilha de protocolo TCP pode ser considerada como

sendo uma linguagem largamente utilizada na

comunicação entre computadores e demais

dispositivos de redes.

Nas redes são utilizados diversos protocolos de

comunicação com finalidades diversas, no entanto o

TCP é o mais difundido e o principal protocolo da

internet.

Introdução ao Protocolo TCP/IP - Arquitetura


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PROTOCOLO TCP - ARQUITETURA


Exemplo de protocolos da PILHA DE PROTOCOLOS TCP/IP

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Portas TCP


A pilha de protocolos TCP/IP conta com 65.536 portas lógicas, as

quais são comumente chamadas de portas de comunicação.

Cada protocolo é reconhecido pelo seu respectivo número que

varia entre 0 e 65.535 (65.536 portas).

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Portas TCP


Tanto no protocolo TCP quanto no UDP, é comum a utilização das portas

entre 1 e 1024. Suas aplicações são padronizadas pela IANA

(Internet Assigned Numbers Authority), órgão certificador e padronizador

das normas de endereçamento IP.

Protocolo Portas

FTP 21

Telnet 23

SMTP 25

HTTP 80

POP3 110

IMAP 143

HTTPS 443

Outras

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Endereço IPv4


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Endereço IP


É um endereço lógico utilizado nas redes baseadas no protocolo

TCP/IP. O endereço IP é formado por 4 bytes, que em decimal

representam valores numéricos entre 0 e 255.

Ao contrario do endereço físico que fica gravado na ROM das

interfaces de rede e outros dispositivos de redes, o endereço IP é

lógico e pode facilmente ser alterado através de software.

Uma das etapas da configuração de uma rede consiste em definir

os respectivos endereços IP nos computadores e demais

dispositivos.

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Endereço IP


Os endereços IP podem ser definidos de três formas distintas:

• Automática – Definida pelo sistema operacional

• Manual (Estático) – Definido pelo usuário administrador da

rede

• Distribuído e designado por um servidor de IP Dinâmico

(DHCP)

São formados por estrutura definidas por 4 octetos

binários separados por um PONTO (.)

Exemplo: xxx.yyy.www.zzz

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A quantidade de endereços possíveis pode ser calculada de forma

simples. São quatro números variando de 0 a 255, portanto o número

total de combinações possíveis é: 256 x 256 x 256 x 256 = 4.294.967.296

endereços.

Na “teoria” a estrutura do endereço IP é formada por: 256.256.256.256

Exemplo de estruturas válidas

• 100.100.100.100;

• 1.1.1.1;

• 10.20.30.40;

• 192.168.0.16;

• 172.31.20 254


Endereço IP

PAREI AQUI

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1. Endereço IP Automático

• O sistema operacional define o endereço a ser carregado, onde

no caso do Windows o protocolo chama-se APIPA (Automatic

Private IP Addressing) e opera na faixa de:

• O APIPA não foi concebido para acessos à redes externas e

somente se comunica com outros dispositivos de mesmo

barramento de IP;

• Outros sistemas operacionais solicitam endereço IP no

momento da sua instalação.

169.254.0.0 a 169.254.255.255


Endereço IP

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2. Endereço IP Estático ou Fixo

Endereço pelo qual é atribuído manualmente pelo usuário de

acordo com o range (segmento IP) planejado;

• São geralmente configurados em dispositivos de rede que não

devem ter seu IP modificado. Ex; Servidores, roteadores;

gateway e outros;

• Dependendo do tamanho da rede é difícil de ser gerenciado

uma vez que poderão ocorrer duplicações de endereços.


Endereço IP

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3. Endereço IP Dinâmico

São denominados IP´s Dinâmicos os endereços IP previamente

configurados no serviço dinâmico de distribuição de endereços através

de faixas IP a serem distribuídas automaticamente. Esse serviço

armazena as configurações necessárias à distribuição de endereços IP´s

dentro da faixa de números IP´s previamente configurada pelo

administrador da rede.

DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol


Endereço IP

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São denominados IP´s Dinâmicos os endereços previamente

configurados no serviço dinâmico de distribuição de endereços. Esse

serviço armazena as configurações necessárias à distribuição de

endereços IP´s dentro da faixa de números IP´s previamente configurada

pelo administrador da rede.

• Utiliza basicamente o protocolo DHCP (Dynamic Host Configuration

Protocol);

• A configuração do DHCP possibilita mais segurança à rede uma vez

que os endereços são distribuídos pelo próprio serviço;

• Não há a possibilidade endereços duplicados na rede.


Endereço IP

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Quando se configura um servidor DHCP para oferecer suporte a clientes

DHCP, ele automaticamente fornece informações de configuração IP aos

clientes DHCP e também garante que os clientes da rede utilizem a

configuração correta.

Se precisar realizar modificações na configuração IP dos clientes, essa

tarefa será realizada uma única vez no servidor DHCP e esse

disponibilizará automaticamente as novas configurações para o cliente.

Para assumir as novas configurações os clientes deverão ser

reinicializados os executados comandos de renovação de IP


Endereço IP

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Processo de distribuição automática do DHCP


Endereço IP

Todo endereço IP contém na sua estrutura a respectiva identificação da parte

referente à Rede e a ao Host (dispositivo na rede):

Endereços de REDE –HOST

Identificação de Rede

• Também conhecida como endereço de rede, identifica os ativos de

rede que estão localizados no mesmo segmento físico de rede;

• Os elementos na mesma rede física devem conter mesmas

identificações de rede.

• A identificação de rede deve ser única na rede;

• As descrições de rede são sempre identificadas com o final 0 (zero).

Por exemplo: 10.1.1.0 – 192.168.2.0


Identificação de Host

Também conhecido como endereço de host, identifica os dispositivos de

rede tais como estação de trabalho, servidor, roteador, ou outro host

TCP/IP (nó da rede) dentro da rede.

O endereço IP para cada host deve ser único assim como respectivo

Host Name (Nome do Host):

10.1.1.2

172.31.10.250

192.168.2.120


Host x Rede

Estrutura do Endereço IP


Todos bits iguais a “1” representam a parte referente à rede;

Todos os bits iguais a “0” representam os hosts.

ATENÇÃO: O formato acima representado é apenas um modelo para demonstrar que cadaocteto é composto por 8 bits (11111111 = 255). Não existe na prática dispositivos comeste endereço IP

11111111 11111111 11111111 11111111

Host

Na estrutura de endereçamento IP IPv4, existem cinco

classes (A,B,C,D,E) de endereços IP que variam

conforme a quantidade de endereços de rede a serem

configurados e distribuidos;

O objetivos das classes é determinar qual parte do

endereço IP pertence a rede e qual parte do endereço

IP pertence ao host, além de permitir uma melhor

distribuição dos endereços IP’s.

Estrutura do Endereço IP - CLASSES


Nos endereços de Classe A, o primeiro OCTETO identifica a parte de

rede e os outros três OCTETOS identificam a parte relativa aos Hosts.

• O primeiro byte do endereço está entre 1 e 127.

• Exemplo: 13.0.0.1 / 80.10.69.12 / 37.25.10.99

Estrutura do Endereço IP –CLASSES A

Classes 8 bits 8 bits 8 bits 8 bits

A REDE HOST HOST HOST

B REDE REDE HOST HOST

C REDE REDE REDE HOST

D Multcast (Comunicação entre todos

os nós da rede)

E Pesquisa


Nos endereços de Classe B os dois primeiros OCTETOS identificam a

parte de rede e os outros dois identificam a parte relativa aos Hosts.


• Exemplo: 133.0.0.1 / 140.10.69.12 / 190.25.10.99.

Estrutura do Endereço IP –CLASSES B






os nós da rede)

E Pesquisa


Nos endereços de Classe C os Três primeiros OCTETOS identificam a

parte de rede e o outro identifica a parte relativa aos Hosts.


• Exemplo: 200.0.0.1 / 220.10.69.12 / 195.25.10.99

Estrutura do Endereço IP –CLASSES C






os nós da rede)

E Pesquisa


Esta classe está reservada para criar agrupamentos de computadores para o

uso de Multicast (acesso apenas a endereços que estejam configurados para

receber os dados). Não podemos utilizar esta faixa de endereços para

endereçar os computadores de usuários na rede TCP/IP.

• O primeiro byte do endereço está entre 224 e 239;

• Exemplo: 225.0.0.1 / 239.10.69.12 / 226.25.10.99;

Estrutura do Endereço IP –CLASSES D






os nós da rede)

E Pesquisa


Este padrão de endereço não chegou a ser implementado nos computadores por

que é uma faixa de endereço reservada.


• A Classe E é um endereço reservado e utilizado para testes e novas

implementações (IETF – Internet Engeneering Task Force) e controles do

TCP/IP.

Estrutura do Endereço IP –CLASSES E





D Multcast (Comunicação entre

todos os nós da rede)

E Pesquisa


Octeto Max. Redes Formato Exemplo Max. Host

1-126 126 R.H.H.H 10.1.240.28 16.777.214

128-191 16.384 R.R.H.H 172.16.10.195 65.534

192-223 2.097.152 R.R.R.H 192.168.4.120 254

224-239

Multcast (Comunicação entre todos os

nós da rede)

240-247 Resevado

Números Máximos de Hosts em cada Classe


Conflitos de IP é a designação atribuída a endereços IP duplicados na

rede. O mesmo problema poderá eventualmente ocorrer com nomes de

hosts. É sabido que endereços IP e nomes de hosts não se repetem ao

longo do mesmo segmento IP.

Caso seja atribuído um mesmo número IP a hosts distintos, apenas o

primeiro que for levantado na rede irá transmitir, ficando o outro em

duplicidade impossibilitado de integrar aquela rede.

Conflitos de Endereço IP

10.1.1.2 10.1.1.2


Conflitos de Endereço IP


O InterNic (The Internet´s Network Information Center)

controla todos os endereços IP em uso, ou livres, na

internet. Esse controle é feito para evitar duplicações.

A InterNic reserva certas faixas de endereços chamadas

de endereços privativos para serem usados em redes

que não irão se conectar diretamente na internet. Os

provedores de acesso a internet, por sua vez,

fornecem endereços IPs a seus clientes.

Públicos –Privados


A IANA (Internet Assigned Number Authority) é o representante

internacional que trata das questões de endereçamento IP de internet

no mundo, órgão este que juntamente com os demais órgãos

padronizadores, estabeleceu divisão de IP´s entre IP Privado (não

válido) e IP Público (Válidos).

No Brasil o órgão responsável pelo controle da internet é o CGI.br

(www.cgi.br) e a questão da distribuição IP está a cargo do NIC.BR

(www.nic.br), o qual dentre suas atribuições está a distribuição de

números de sistemas autônomos (ASN) e endereços IPv4 E IPv6 no

País.



http://www.nic.br/


Os endereços privados não nos permitem acesso direto à Internet, no

entanto esse acesso é possível desde que se utilize outros disposivos

que encaminhem os pacotes para as redes externa, como é o caso dos

gateway´s e/ou mecanismos de NAT (Network Address Translation) que

traduzem o endereço privado num endereço público.

Os intervalos de endereços IP privados (Redes Locais)

recomendáveis como endereços PADRÃO são:

• de 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8)

• de 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12)

• de 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16)


Broadcast

• Endereço reservado utilizado para referenciar todas os

dispositivos numa rede.

• Um pacote IP com endereço de broadcast é entregue a todos

os dispositivos na rede.

• Qualquer endereço cujo campo de HostID possua todos os bits

iguais a 1 é um

• endereço de broadcast.

o 200.241.16.255 (classe C)

o 164.41.255.255 (classe B)


Broadcast

Exemplos 1.

Consideremos o range de IP classe A abaixo.

• Range de IP: De 10.1.1.0 à 10.1.1.255

• IP de Rede: 10.1.1.0

• IP’s válidos para distribuição: 10.1.1.1 à 10.1.1.254

IP de broadcast: 10.1.1.255Exemplos 2.

Consideremos o range de IP classe C abaixo.

• Range de IP: De 192.168.1.0 à 192.168.1.150

• IP de Rede: 192.168.1.0

• IP’s válidos para distribuição: 192.168.1.1 à 192.168.1.149

IP de broadcast: 192.168.1.150


Multcast

• Um endereço multicast referencia um grupo seleto de máquinas de

uma rede. Um grupo multicast é sempre identificado por um

endereço classe D.

• Membros de um grupo ainda retém os seus próprios endereços IP,

mas também têm a habilidade de absorver dados que são enviados

para os endereços multicast.

• Para terem acesso às mensagens enviadas para endereços

multicast as máquinas devem suportar o protocolo IGMP.

Exemplo: Todos os roteadores de uma subrede local.


Caros alunos e demais leitores.

Agradeço-lhes pela leitura e utilização deste material.

Caso haja alguma inconformidade de quaisquer naturezas nas

descrições informadas, que me seja imediatamente comunicado para

que eu possa reformular o assunto a realizar nova publicação.

Obrigado.

Professor Airton Ribeiro de Sousa

tcp/ip introdução ao endereço ipv4 - lanwan.com.br · esse número parecia exagero à época em...

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