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Como funciona a Internet 
IP e redes 
Antonio M. Moreiras 
José Luiz Ribeiro Filho 
12/08/2014 – 9h00 às 10h30
Como funciona a Internet 
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Como funciona a Internet 
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• Cada site da Internet tem um número IP 
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Como funciona a Internet 
Como saber se um IP esta ativo? 
• ping – programa para testar a resposta de um IP 
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Como funciona a Internet 
Rede telefônica x Rede IP 
Rede telefônica: 
• analógica 
• comutação de circuitos 
• Necessário estabelecer o caminho fim a fim antes que 
qualquer informação seja enviada. 
• Reserva de largura de banda entre as extremidades, para que 
a informação de voz percorra sempre o mesmo caminho.
Como funciona a Internet 
Rede telefônica x Rede IP 
Rede IP: 
• digital 
• comutação de pacotes (dados) 
• não exige o estabelecimento prévio de um caminho físico para 
a transmissão dos pacotes de dados. Os pacotes podem ser 
transmitidos por diferentes caminhos e chegar fora da ordem 
em que foram transmitidos. 
• a largura de banda é fornecida sob demanda.
Como funciona a Internet 
Rede telefônica x Rede IP 
COMUTAÇÃO DE 
CIRCUITOS 
COMUTAÇÃO DE 
PACOTES 
Configuração de 
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• A informação precisa ser digitalizada (o mundo é analógico) 
- o que é contínuo (áudio/voz) é “discretizado” (em bits) e agrupado em “pacotes” 
• São armazenados (memórias digitais) antes de serem enviados 
- são replicados (várias vezes) 
- store and forward - podem deixar rastro (nas memórias dos equipamentos 
no percurso até o destino) 
- podem ser reenviados muitas vezes
Como funciona a Internet 
Os equipamentos em uma rede 
Rede doméstica 
• NIC – Network Interface Card – permite que um dispositivo se conecte a uma uma 
rede IP (com ou sem fio) 
• AP router – Access Point wifi – transmite os pacotes dentro de uma rede sem fio e 
faz a conversão para a rede com fio. 
• Modem - Cable ou ADSL – transmite os pacotes para a rede externa e faz a 
conversão dos meios físicos (cabo coaxial, linha telefônica, rádio, etc.).
Como funciona a Internet 
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Cada dispositivo de uma rede só pode ter um endereço IP? 
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porém é possivel incluir vários NICs virtuais => mais de um IP 
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Smartphones possuem NIC? 
• Sim, para se conectar à rede 3G ou 4G os 
smartphones precisam de um NIC wireless. 
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Como funciona a Internet 
Os equipamentos em uma rede – AP 
Os APs compartilham a banda de saída (upstream) com 
todos os dispositivos conectados em sua rede wifi. 
• A banda efetiva de um dispositivo conectado a um 
AP é uma fração da banda total de saída; 
• Os dispositivos conectados a um AP disputam a sua 
banda total. 
• APs que operam como routers são chamados 
tambem de Gateways 
(roteador + DNS + DHCP server) 
Em geral os APs possuem hubs integrados 
• Um hub também compartilha a banda 
de saída com todas as suas portas de 
acesso. 
Os APs e hubs permitem a inspeção de todos os dados 
que transitam em qualquer das suas portas.
Como funciona a Internet 
Os equipamentos em uma rede – Modem 
O modem faz a conversão do sinal 
digital da rede interna (LAN) para 
a sinais analógicos na rede 
externa (WAN). 
• O cable modem tem em sua 
saída um cabo coaxial onde 
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• A conexão é assimétrica – a 
banda de entrada é maior do 
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analógica e compartilha o mesmo meio físico 
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Como funciona a Internet 
Os equipamentos em uma rede 
Rede Corporativa 
Firewall 
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na rede. Permite isolar o trânsito de pacotes nas suas portas e configurar sub-redes 
departamentais. 
• Firewall – bloqueia o tráfego indesejado de entrada ou saída, descartando os 
pacotes. Protege a rede interna (LAN) contra acessos externos (WAN) não permitidos 
(penetração). 
• Roteador – controla a o trânsito de pacotes entre a rede interna e externa e informa 
aos outros roteadores da rede externa sobre os IPs da sua rede.
Como funciona a Internet 
Os equipamentos em uma rede – Switch 
Qual é a diferença entre um switch e um AP/Hub? 
• O switch pode controlar seletivamente o tráfego de pacotes nas 
suas portas; 
• O switch isola o tráfego entre suas portas; 
• A porta de saída do switch pode ter banda maior do que a das 
portas de entrada/acesso; 
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O switch permite criar redes departamentais agregando dispositivos 
(computadores, APs wifi, impressoras, etc.) em sub-redes separadas e 
isoladas, dentro de uma mesma LAN corporativa.
Como funciona a Internet 
Os equipamentos em uma rede – Router 
Qual é a diferença entre um roteador e um switch? 
• O roteador pode se conectar a mais de uma rede externa (WAN); 
• O roteador troca informações dinamicamente com outros 
roteadores (tabela de rotas que cada um conhece) por meio de 
protocolos de roteamento, permitindo otimizar os caminhos dos 
pacotes; 
• O roteador tem inteligência mais complexa – observa o campo de 
“rede”do endereço IP.. 
Em geral a banda de conexão externa do roteador (WAN) é 
menor do que a banda de conexão interna (LAN).
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Não tem nenhuma 
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Inteligência para a LAN Inteligência para a WAN 
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todas as portas 
Observa o campo de 
“estação” do IP e 
encaminha os pacotes 
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“rede”do IP e roteia os 
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Toda a banda de saída é 
compartilhada por todas 
as suas portas de 
entrada 
Banda de saída superior 
às portas de entrada; 
A banda de saida para a 
WAN é menor do que a 
banda na LAN 
A banda disponível para 
cada dispositivo é uma 
fraçao da banda de 
saída 
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entrada e controle de 
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  • 1.
  • 2. Como funciona a Internet IP e redes Antonio M. Moreiras José Luiz Ribeiro Filho 12/08/2014 – 9h00 às 10h30
  • 3. Como funciona a Internet Você sabe? • Para que servem os APs, hubs, switches, roteadores, e outros equipamentos de rede? • Qual a diferença entre uma ligação telefônica convencional e a Internet? • É possível “grampear” uma conversa no Skype? Como?
  • 4. Como funciona a Internet O que é e pra que serve o IP • Por que a Internet usa dois tipos de endereços, o IP (numérico) e o nome (alfa-numérico)? • Número IP: 200.160.4.2 • Nome: www.cgi.br Na verdade somente o número IP é usado para designar os dispositivos conectados na rede
  • 5. Como funciona a Internet A origem do número IP • Por que não usar o modelo da telefonia para identificar dispositivos na rede digital também? • Números telefônicos 55 11 5509-3511 cod. região cod. país id. assinante central telefônica
  • 6. Como funciona a Internet Composição dos números IP • Números IP (4x8 bits = 4.294.967.296 endereços) Exemplos: Bloco CIDR Rede grande (classe A – 128 redes): 10.0.0.223 (até 255 x 255 sub-redes) Rede média (classe B – 16 mil redes): 172.16.2.4 (até 255 sub-redes) Rede pequena (classe C – 2 milhões de redes): 192.168.0.10 (não tem sub-redes) Endereços especiais: 127.0.0.1 (loopback) x.x.x.255 (broadcast) Bloco brasileiro IPv4: 200.20.0.0 - 200.93.0.0 (>18 mil sub-redes) Lista dos IPs da América Latina: ftp://ftp.lacnic.net/pub/stats/lacnic/delegated-lacnic-latest
  • 7. Como funciona a Internet Qual o número IP de um site? • Cada site da Internet tem um número IP Pode haver mais de um site associado a um mesmo IP, desde que os sites estejam no mesmo servidor. • nslookup – programa para obter um endereço IP a partir de um nome de domínio end. IPv6 end. IPv4
  • 8. Como funciona a Internet Como saber se um IP esta ativo? • ping – programa para testar a resposta de um IP O que é o ping da morte?
  • 9. Como funciona a Internet Rede telefônica x Rede IP Rede telefônica: • analógica • comutação de circuitos • Necessário estabelecer o caminho fim a fim antes que qualquer informação seja enviada. • Reserva de largura de banda entre as extremidades, para que a informação de voz percorra sempre o mesmo caminho.
  • 10. Como funciona a Internet Rede telefônica x Rede IP Rede IP: • digital • comutação de pacotes (dados) • não exige o estabelecimento prévio de um caminho físico para a transmissão dos pacotes de dados. Os pacotes podem ser transmitidos por diferentes caminhos e chegar fora da ordem em que foram transmitidos. • a largura de banda é fornecida sob demanda.
  • 11. Como funciona a Internet Rede telefônica x Rede IP COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS COMUTAÇÃO DE PACOTES Configuração de chamadas Obrigatória Não necessária Caminho físico dedicado Sim Não Pacotes seguem o mesmo caminho Sim Não Pacotes chegam na mesma ordem Sim Não Reserva da largura de banda Fixa Dinâmica Largura de banda desperdiçada Sim Não A falha de um equipamento é fatal Sim Não • A informação precisa ser digitalizada (o mundo é analógico) - o que é contínuo (áudio/voz) é “discretizado” (em bits) e agrupado em “pacotes” • São armazenados (memórias digitais) antes de serem enviados - são replicados (várias vezes) - store and forward - podem deixar rastro (nas memórias dos equipamentos no percurso até o destino) - podem ser reenviados muitas vezes
  • 12. Como funciona a Internet Os equipamentos em uma rede Rede doméstica • NIC – Network Interface Card – permite que um dispositivo se conecte a uma uma rede IP (com ou sem fio) • AP router – Access Point wifi – transmite os pacotes dentro de uma rede sem fio e faz a conversão para a rede com fio. • Modem - Cable ou ADSL – transmite os pacotes para a rede externa e faz a conversão dos meios físicos (cabo coaxial, linha telefônica, rádio, etc.).
  • 13. Como funciona a Internet Os equipamentos em uma rede - NIC Cada dispositivo de uma rede só pode ter um endereço IP? • Não, cada NIC tem um único endereço IP. • Um dispositivo de rede pode ter mais de um NIC => mais de um IP • Deve haver pelo menos um NIC real para conexão física com uma rede, porém é possivel incluir vários NICs virtuais => mais de um IP • Dispositivos de transmissão de dados em geral possuem vários NICs Smartphones possuem NIC? • Sim, para se conectar à rede 3G ou 4G os smartphones precisam de um NIC wireless. Um computador pode rotear? • Sim, basta ter pelo menos 2 NICs.
  • 14. Como funciona a Internet Os equipamentos em uma rede – AP Os APs compartilham a banda de saída (upstream) com todos os dispositivos conectados em sua rede wifi. • A banda efetiva de um dispositivo conectado a um AP é uma fração da banda total de saída; • Os dispositivos conectados a um AP disputam a sua banda total. • APs que operam como routers são chamados tambem de Gateways (roteador + DNS + DHCP server) Em geral os APs possuem hubs integrados • Um hub também compartilha a banda de saída com todas as suas portas de acesso. Os APs e hubs permitem a inspeção de todos os dados que transitam em qualquer das suas portas.
  • 15. Como funciona a Internet Os equipamentos em uma rede – Modem O modem faz a conversão do sinal digital da rede interna (LAN) para a sinais analógicos na rede externa (WAN). • O cable modem tem em sua saída um cabo coaxial onde compartilha a conexão com a Internet e o sinal da TV a cabo. • A conexão é assimétrica – a banda de entrada é maior do que a banda de saída. • O modem ADSL se conecta na rede telefônica analógica e compartilha o mesmo meio físico (par metálico)
  • 16. Como funciona a Internet Os equipamentos em uma rede Rede Corporativa Firewall • Switch – Comutador de pacotes – concentra o tráfego IP dos dispositivos conectados na rede. Permite isolar o trânsito de pacotes nas suas portas e configurar sub-redes departamentais. • Firewall – bloqueia o tráfego indesejado de entrada ou saída, descartando os pacotes. Protege a rede interna (LAN) contra acessos externos (WAN) não permitidos (penetração). • Roteador – controla a o trânsito de pacotes entre a rede interna e externa e informa aos outros roteadores da rede externa sobre os IPs da sua rede.
  • 17. Como funciona a Internet Os equipamentos em uma rede – Switch Qual é a diferença entre um switch e um AP/Hub? • O switch pode controlar seletivamente o tráfego de pacotes nas suas portas; • O switch isola o tráfego entre suas portas; • A porta de saída do switch pode ter banda maior do que a das portas de entrada/acesso; • O switch tem inteligência – observa o campo de “estação” do IP. O switch permite criar redes departamentais agregando dispositivos (computadores, APs wifi, impressoras, etc.) em sub-redes separadas e isoladas, dentro de uma mesma LAN corporativa.
  • 18. Como funciona a Internet Os equipamentos em uma rede – Router Qual é a diferença entre um roteador e um switch? • O roteador pode se conectar a mais de uma rede externa (WAN); • O roteador troca informações dinamicamente com outros roteadores (tabela de rotas que cada um conhece) por meio de protocolos de roteamento, permitindo otimizar os caminhos dos pacotes; • O roteador tem inteligência mais complexa – observa o campo de “rede”do endereço IP.. Em geral a banda de conexão externa do roteador (WAN) é menor do que a banda de conexão interna (LAN).
  • 19. Como funciona a Internet Os equipamentos de rede - comparação AP/Hub Switch Router Barato (R$50) Caro (R$ 5 mil) Muito caro (> R$50 mil) Não tem nenhuma inteligência Inteligência para a LAN Inteligência para a WAN Regenera e replica os sinais elétricos em todas as portas Observa o campo de “estação” do IP e encaminha os pacotes Observa o campo de “rede”do IP e roteia os pacotes para a WAN Toda a banda de saída é compartilhada por todas as suas portas de entrada Banda de saída superior às portas de entrada; A banda de saida para a WAN é menor do que a banda na LAN A banda disponível para cada dispositivo é uma fraçao da banda de saída Permite utilização integral da banda de entrada e controle de banda por porta Utiliza o somatório de todas as bandas de saída para a WAN Permite a inspeção de todos os pacotes da rede local - LAN Isola o transito de pacotes dentro da rede local Roteia somente os pacotes para a WAN, de acordo com rede de destino Fácil instalação e uso Instalação e uso de média complexidade Instalação e uso complexos. Pode isolar partes da Internet.
  • 20. Como funciona a Internet Juntando tudo ISP Operador A Operador B PTT INTERNET PTT Rede doméstica Rede doméstica Firewall Firewall Escritório A Escritório B Rede Corporativa Firewall switch IPs Privados IPs Públicos (classe C) IPs Públicos (Bloco CIDR) tráfego isolado pelo switch VPN = Virtual Privet Network
  • 21. Obrigado Antonio M. Moreiras moreiras@nic.br José Luiz Ribeiro Filho jose.luiz@rnp.br

Notas do Editor

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