Camada rede

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Camada rede

  1. 1. 23/04/14   1   1 CAMADA  DE  REDE   SISTEMAS PARA INTERNET Prof. Esp. Gedson Rios gedsonrios@gmail.com A Camada de Rede da Internet Funções na camada de rede do hospedeiro e roteador: tabela de repasse prots. roteamento • seleção caminho • RIP, OSPF, BGP protocolo IP • convs. de endereçamento • formato de datagrama • convs. manuseio de pacote protocolo ICMP • informe de erro • “sinalização” do roteador Camada de transporte: TCP, UDP Camada de enlace Camada física Camada de rede
  2. 2. 23/04/14   2   Formato do datagrama IP Tipo de serviçoVersão Tamanho totalTC Identificação Deslocamento do fragmento ProtocoloTempo de vida Checksum do cabeçalho Endereço IP de origem Endereço IP de destino 0 8 16 247 15 23 31 Flags Opções Complemento Dados Datagrama IP (cont.) ¨  Vers (4 bits): ¤  versão do protocolo IP (IPv4) ¨  Hlen (4 bits): ¤  Tamanho do cabeçalho em palavras de 32 bits (min=5) ¨  Tos (8 bits): tipo do serviço e qualidade desejada ¤  Precedence: prioridade ¤  D: menor retardo ¤  T: maior vazão ¤  R: maior confiabilidade Payload lenghtTOS Flags + Offset TTL Protocol Checksum IP source address IP destination address Ver hlen Fragment ID 0 Precedence D T R Unused 1 2 3 4 5 6 7 •  Comprimento total (16 bits): –  Tamanho em bytes do datagrama –  216 = 65535 bytes (inclui cabeçalho) •  Identificação (16 bits): –  Nro. de seqüência que identifica de forma não ambígua um datagrama 4
  3. 3. 23/04/14   3   Datagrama IP (cont.) ¨  Flags (3 bits): ¤  Apenas dois são empregados ¤  bit More ¤  bit Don’t fragment ¨  Deslocamento (offset)(13 bits) ¤  Posição dos dados dentro do fragmento em relação ao datagrama original ¤  Indicado em unidades de 8 bytes Payload lenghtTOS Flags + Offset TTL Protocol Checksum IP source address IP destination address Ver hlen Fragment ID Redes de Computadores 5 Datagrama IP (cont.) ¨  Time to live (8 bits) ¤  Número máximo de roteadores que um datagrama pode passar ¨  Protocolo (8 bits) ¤  Indicação do protocolo do nível superior n  e.g.; 1=ICMP; 6=TCP; 17=UDP ¨  Checksum (16 bits) ¤  Soma em complemento de 1 ’s do cabeçalho ¤  Verificado e recalculado a cada roteador Payload lenghtTOS Flags + Offset TTL Protocol Checksum IP source address IP destination address Ver hlen Fragment ID 6
  4. 4. 23/04/14   4   Datagrama IP (cont.) ¨  Endereço fonte (32 bits) ¨  Endereço destino (32 bits) ¨  Opções (variável) ¤  Informações adicionais para roteamento e segurança ¨  Padding (variável) ¤  Bytes adicionais inseridos para deixar cabeçalho múltiplo de 32 bits ¨  Dados (variável) ¤  Múltiplo de 8 bits (byte) Payload lenghtTOS Flags + Offset TTL Protocol Checksum IP source address IP destination address Ver hlen Fragment ID 7 Fragmentação e reconstrução do IP ¨  enlaces de rede têm MTU (tamanho máx. transferência) – maior quadro em nível de enlace possível. ¤  diferentes tipos de enlace, diferentes MTUs ¨  grande datagrama IP dividido (“fragmentado”) dentro da rede ¤  um datagrama torna-se vários datagramas ¤  “reconstruído” somente no destino final ¤  bits de cabeçalho IP usados para identificar, ordenar fragmentos relacionados
  5. 5. 23/04/14   5   Endereçamento IP: introdução ¨  endereço IP: identificador de 32 bits para interface de hospedeiro e roteador ¨  interface: conexão entre hospedeiro/ roteador e enlace físico ¤  roteadores normalmente têm várias interfaces ¤  hospedeiro normalmente tem uma interface ¤  endereços IP associados a cada interface 223.1.1.1 223.1.1.2 223.1.1.3 223.1.1.4 223.1.2.9 223.1.2.2 223.1.2.1 223.1.3.2223.1.3.1 223.1.3.27 223.1.1.1 = 11011111 00000001 00000001 00000001 223 1 11 Endereçamento IP: FORMATO 1 0 8 16 247 15 23 31 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 00 00 0 0 0 100 1 01 146 164 2 70
  6. 6. 23/04/14   6   Endereçamento IP ¨  Representado como 4 números decimais (um por byte) ¤  192.168.20.5 ¨  Dividido em duas partes: ¤  Prefixo: endereço de rede (administrado globalmente) n  Identifica de forma única e individual cada rede ¤  Sufixo: endereço de hosts (administrado localmente) n  Identifica de forma única e individual cada dispositivo de uma rede ¨  Propriedades: ¤  O endereço IP é único ¤  Embute informações sobre roteamento Endereço IP ¨  Endereços são associados a interfaces de redes, não a máquinas ¤  Uma interface de rede pode possuir mais de um endereço IP n  Aliases ou interface virtual
  7. 7. 23/04/14   7   Sub-redes ¨  endereço IP: ¤  parte da sub-rede (bits de alta ordem) ¤  parte do host (bits de baixa ordem) ¨  O que é uma sub-rede? ¤  Uma  sub-rede  é uma divisão de uma rede de computadores. A divisão de uma rede grande em redes menores resulta num tráfego de rede reduzido, administração simplificada e melhor performance de rede. ¤  dispositivo se conecta à mesma parte da sub- rede do endereço IP ¤  pode alcançar um ao outro fisicamente sem roteador intermediário 223.1.1.1 223.1.1.2 223.1.1.3 223.1.1.4 223.1.2.9 223.1.2.2 223.1.2.1 223.1.3.2223.1.3.1 223.1.3.27 rede consistindo em 3 sub-redes sub-rede Classes de endereços IP rede0 1 7 24 host 10 2 14 16 hostrede 110 3 21 8 hostrede 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 32 bits 7 6 5 4 3 2 1 0 Classe A Classe B Classe C Cada uma com 16777216 hosts 128 redes 0.0.0.0 a 127.0.0.0 16384 redes 128.0.0.0 a 191.255.0.0 2097152 redes 192.0.0.0 a 223.255.255.0 Cada uma com 65536 hosts Cada uma com 256 hosts 1110 4 28 Endereço de multicastClasse D 224.0.0.0 a 239.255.255.255 Endereços especiais!!!
  8. 8. 23/04/14   8   Classes de endereços IP Classes de endereços IP
  9. 9. 23/04/14   9   Classes de endereços IP Número de redes e hosts por classe
  10. 10. 23/04/14   10   Intervalos de endereços por classe Endereços Especiais ¨  Endereço de rede: zeros no sufixo ¤  Classe B: 172.31.0.0 ¨  Endereço de broadcast direto: 1’s no sufixo ¤  Classe B: 172.31.255.255 ¨  Endereço de broadcast: 1’s no prefixo e no sufixo ¤  ÌP: 255.255.255.255 ¨  Rota padrão (default) ou este computador ¤  IP: 0.0.0.0 ¨  Loopback: endereço de classe A (127.0.0.0) ¤  Convencionado 127.0.0.1 NUNCA devem ser atribuídos a interfaces de equipamentos Na prática: 2n – 2 (n= nro de bits sufixo)
  11. 11. 23/04/14   11   Endereço privado ¨  Conjunto de endereços que podem ser usados por qualquer organização ¤  Também denominados de não roteáveis ou falsos ¨  Constatação: nem toda máquina precisa ter endereço IP válido ¤  Endereços IP especiais reservados para redes não conectadas (RFC 1918) Classe   Inicial   Final   #hosts*   A   10.0.0.0/8    10.255.255.255/8   16.777.216   B   172.16.0.0/12   172.31.255.255/12   1.048.576   C   192.168.0.0/16   192.168.255.255/16   65.536   * descontar os endereços especiais 21 MASCARA DE SUB-REDE
  12. 12. 23/04/14   12   MASCARA DE SUB-REDE: CALCULO SUB-REDES: (SUBNETTING)
  13. 13. 23/04/14   13   SUB-REDES: (SUBNETTING) SUB-REDES: DEFINIÇÃO MAIS TÉCNICA
  14. 14. 23/04/14   14   SUB-REDES: (SUBNETTING) Sub-redes de Classe C Dado o endereço IP 192.168.10.30 com a máscara 255.255.255.248 Responda: • Este endereço IP está em uma subrede? ______ SUB-REDES: (SUBNETTING) SUB – REDES CLASSE C Suponha a máscara 255.255.255.192 aplicada à um endereço Classe C: 1) Quantas sub-redes esta máscara pode gerar? 2) Quantos hosts por sub-rede esta máscara pode gerar? 3) Quais são as sub-redes produzidas? 4) Qual o intervalo de hosts para a primeira sub-rede? Pelo método binário: 255.255.255.192 = 11111111.11111111.11111111.11000000 1) R: Temos 2 bits sendo usados para a criação de subredes. 2^2=4 subredes possíveis 2) R: Temos 6 bits para a alocação de hosts. 2^6-2=62 hosts por sub-rede 3) R: 00, 01, 10 e 11 (x.x.x.0, x.x.x.64, x.x.x.128 e x.x.x.192) 4) R: Tudo o que for compreendido entre o endereço de rede (tudo zero na porção de hosts) E o endereço de broadcast (tudo “1” na porção de hosts). Desta forma, temos: •  00 000000 = 0 (rede) •  00 111111 = 63 (broadcast) •  Intervalo de hosts: x.x.x.1 a x.x.x.62
  15. 15. 23/04/14   15   SUB-REDES: (SUBNETTING) Poxa, não tem um jeito mais fácil? Podemos fazer de cabeça! Dados o endereço e máscara de rede abaixo, determine à que sub-rede o mesmo pertence, qual o intervalo válido de hosts e qual o endereço de broadcast. 192.168.10.33 = Endereço de rede 255.255.255.224 = Máscara de rede Técnica: Paga-se o último octeto diferente de 0 na máscara dada (no nosso exemplo, seria 224) e subtraia o valor de 256: 256-224=32. O valor encontrado é o intervalo com que as subredes ocorrem, começando no zero. Assim, temos as subredes: 192.168.10.0 192.168.10.32 192.168.10.64 192.168.10.96 192.168.10.128 192.168.10.160 192.168.10.192 192.168.10.224 O endereço IP dado (192.168.10.33) se encaixa na subrede 32 (192.168.10.32, então, seria o endereço de subrede, e não pode ser usado por um host). Agora, para encontrar o broadcast, aceite que ele sempre será o último endereço IP antes da próxima subrede. No caso, será 192.168.10.63. Fácil? SUB-REDES: (SUBNETTING) Sub-redes de Classe C Dado o endereço IP 192.168.10.30 com a máscara 255.255.255.248 Responda: 1) Quantas sub-redes esta máscara pode gerar? 2) Quantos hosts por sub-rede esta máscara pode gerar? 3) Quais são as sub-redes produzidas? 4) Qual o intervalo de hosts para a primeira sub-rede?
  16. 16. 23/04/14   16   Exercícios DÚVIDAS / SUGESTÕES
  17. 17. 23/04/14   17  

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