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Redes de
Computadores A
Bacharelado em
Sistemas de Informação
Prof. Filipo Mór
filipo.mor [at] gmail . com
www.filipomor.com
Aula 6 2015/01
Agradecimento Especial
O material desta aula foi gentilmente cedido pelo
Prof. Marcelo Conterato, do SENAC-RS.
3
Objetivos
 Estrutura do endereçamento IP.
 A partir de um endereço IPv4, classificar por tipo e descrever
como é usado na rede.
 Explicar como os endereços são designados a redes pelos
provedores de Internet e dentro de redes pelos administradores.
 A partir das informações e critérios de projeto de um
endereçamento IPv4, calcular os componentes de
endereçamento adequados.
4
IP (Internet Protocol)
 Protocolo da camada de rede;
 Projetado para interligação de redes;
 Oferece transporte de datagramas entre origem e destino (sem
garantias);
 Independente das máquinas estarem na mesma rede ou de haver
outras redes entre elas;
 Datagramas podem ser fragmentados;
 Quando chegam no destino, são remontados e entregues;
 Definido na RFC 791.
5
Endereçamento IP
A entidade global responsável pelo registro e atribuição
dos endereços é a IANA (http://www.iana.org/), que
delega faixas de endereços às RIRs (Regional Internet
Registries), entidades menores, que ficam responsáveis
por delegar os endereços regionalmente.
Nos EUA, por exemplo, a entidade responsável é a
ARIN (http://www.arin.net/) e no Brasil é a LACNIC
(http://www.lacnic.net/pt/). Estas entidades são
diferentes das responsáveis pelo registro de domínios,
como o Registro.br.
6
A atribuição de endereços IP para os computadores que
se conectam a Internet é coordenada por autoridades de
abrangência mundial, de maneira a evitar a duplicação e a
má distribuição de endereços.
IANA
APNIC
Asia e Pacífico
ARIN
Américas, Caribe e
África
RIPE NCC
Europa
HIERARQUIA DE
REGISTRO DE
ENDEREÇOS NA
INTERNET
NIC
Brasil
Autoridades
Regionais de
Registro na
Internet
Autoridades
Locais de
Registro na
Internet
Endereçamento IP
7
Estrutura do Endereço IP
 Endereço binário de 32 Bits
 Representado utilizando a forma decimal pontuada
•Cada byte do padrão binário, chamado de octeto, é separado
com um ponto
•Por exemplo, o endereço:
• 10101100000100000000010000010100 é expresso no formato
decimal com pontos como: 172.16.4.20
8
A relação entre notação decimal com ponto e números
binários
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
Octeto (8 bits)
Valor decimal
128 64 32 16 8 4 2 1
27 26 25 24 23 22 21 20
9
Máscara de sub-rede
Network ID
Máscara
IP
xw y z
192 168 44 0
xw y z
255 255 255 0
xw y z
192 168 44 32
10
Estrutura do Endereço IP
 A porção de bits mais significativa representa o
endereço de rede
 Um número variável de bits chamado de porção de
host e determina o número de hosts que pode-se ter
na rede
11
Estrutura do Endereço IP
 Conversão Binário para Decimal
Analisaremos cada byte (octeto) como um número decimal no
intervalo de 0 a 255
12
Classifique e Defina Endereços IPv4
 Três tipos de endereço:
13
Classifique e Defina Endereços IPv4
 Endereço de Rede
O primeiro endereço é reservado para o endereço de rede
14
Classifique e Defina Endereços IPv4
 Endereço de Broadcast
O endereço de broadcast usa o último endereço do intervalo de
rede
15
Classifique e Defina Endereços IPv4
 Endereço de Host
16
Classifique e Defina Endereços IPv4
 Prefixo de Rede
•O tamanho do prefixo é o número de bits no endereço que nos
dá a porção de rede.
•Para o endereço de exemplo 172.16.4.0/24 o /24 é o tamanho
do prefixo
•Indica que os 24 bits mais significativos são o endereço de rede
deixando 8 bits para a porção de host
17
Classifique e Defina Endereço IPv4
 Determine o endereço de rede, broadcast e host.
18
Classifique e Defina Endereços IPv4
 Tipos de Comunicação
•Unicast
•Broadcast
Limitado
Direcionado
•Multicast
19
Classifique e Defina Endereços IPv4
 Intervalos de Endereços IPv4 Resevados
Tipos de
Endereço
Uso
Faixa de Endereços IPv4
Reservados
RFC
Endereço de
Host
Usado por hosts com
endereço IPv4
0.0.0.0 até 223.255.255.255 790
Endereço
Multicast
Usados por grupos multicast
em uma rede local
224.0.0.0 até 239.255.255.255 1700
Endereço
Experimental
•Usado para pesquisa e
experimentação
•Atualmente não podem ser
usados por hosts em redes
IPv4
240.0.0.0 até 255.255.255.254
1700
3330
20
Faixa de endereços IP em uma rede
 O 1º endereço é o Endereço da Rede
 O último endereço é o Endereço de Broadcast
 Os Endereços de Rede e de Broadcast não podem ser
usados em hosts.
 Assim, se uma rede possui n endereços, pode possuir
no máximo n-2 hosts.
 Veja os exemplos no próximo slide
21
Classifique e Defina Endereços IPv4
 Endereços Públicos e Privados
de 192.168.0.0 a
192.168.255.255
(192.168.0.0 /16)
de 10.0.0.0 a
10.255.255.255
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(172.16.0.0 /12)
22
Classifique e Defina Endereços IPv4
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•Endereços Locais de Link
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•Endereços TEST-NET
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23
Pratique
24
Classifique e Defina Endereços IPv4
 Histórico de Endereçamento IPv4
•Dividido em Classes – Chamado endereçamento Classful
•Despediçava muitos endereços
• Endereços Classless
25
Atribuindo Endereços
 Planejamento do Endereçamento de Rede
•Evitar a duplicação de endereços
•Fornecer e controlar o acesso
•Monitorar a segurança e o desempenho
• Endereço
Público x Privado
26
 Endereçamento de Dispositivos Finais
Estático – Atribuído manualmente
Dinâmico – Atribuído através do Protocolo DHCP
Atribuindo Endereços
27
Atribuindo Endereços
 Endereço Estático
•Servidores e Impressoras
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28
Atribuindo Endereços
 O uso de endereços públicos é regulado
 Uma organização deve ter um intervalo alocado
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detentora dos endereços IP
29
Atribuindo Endereços
 Provedores de Internet
•Fornecem pequeno número de endereços aos clientes
•Níveis de ISP
Nacionais ou internacionais
Focam clientes
comerciais
Focam em mercados
domésticos e de serviços em
um local específico
30
Determinar a Porção de Rede do Endereço de
Host e o Papel da Máscara de Sub-rede
 Máscara de Sub-rede – Definição da Rede e das
Porções de Host
• Prefixo e a máscara de sub-rede são modos diferentes de
representar a mesma coisa - a porção de rede de um endereço.
31
Determinar a Porção de Rede do Endereço de
Host e o Papel da Máscara de Sub-rede
 Operação lógica AND
•Utilizada para determinar o endereço de rede
•Roteadores usam para determinar uma rota
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se o pacote é direcionado
para rede local ou
gateway
1 AND 1 = 1
1 AND 0 = 0
0 AND 1 = 0
0 AND 0 = 0
32
Determinar a Porção de Rede do Endereço de
Host e o Papel da Máscara de Sub-rede
 Utilizando o AND lógico.
33
Determinar a Porção de Rede do Endereço de
Host e o Papel da Máscara de Sub-rede
 Observe os passos para a conversão
1. Converter o endereço de host para binário
2. Converter o prefixo /20 em máscara de sub-rede binária
3. Realizar o AND lógico da máscara com o host
4. Converta o endereço obtido em decimal
34
Calculando Endereços
 Criação de sub-redes
•Permite criar múltiplas redes lógicas
•Pega-se bits emprestados da porção de host
•2n = número de sub-redes
•2n-2 = número de hosts
35
Calculando Endereços
 Divisão de redes no tamanho correto
•Determine o nº total de hosts
•Determine o nº e tamanho das redes
36
Diretrizes para endereçamento IP
Ao atribuir identificações de rede e host:
Não usar 127 como identificação de rede
Somente usar endereços registrados públicos onde for
essencial fazê-lo
Usar a faixa de endereços privados do IANA para
endereços privados
Não usar todos os números 1 binários para a identificação do
host em uma rede baseada em classes
Não usar todos os números 0 binários para a identificação de
rede em uma rede baseada em classes
Não repetir identificações de host
37
Testando a Camada de Rede
 PING – utilitário para testar conectividade entre hosts
 Utiliza um protocolo de camada 3, o Internet Control
Message Protocol (ICMP)
38
Testando a Camada de Rede
 Use o ping para verificar que o host pode se comunicar
com o gateway através da rede local
39
Testando a Camada de Rede
 Use o ping para verificar que o host pode se comunicar
através do gateway com um dispositivo em outra rede
40
Testando a Camada de Rede
 Use o tracert/traceroute para observar o caminho entre
dois dispositivos que se comunicam através da rede
41
Funcionamento Traceroute
42
Atividade
• Responda as seguintes questões do Capítulo
5 “A Camada de Rede” do livro “Redes de
Computadores“ de Andrew Tanenbaum:
– Questões de Revisão 37, 38, 42, 51 e 52.
– O trabalho poderá ser realizado em
duplas ou individualmente e entregue até
o final da aula.
Dúvidas?
Agradecimentos:
Prof. Marcelo Conterato
Prof. Samuel Souza
Faculdade Dom Bosco de Porto Alegre
Bacharelado em Sistemas de Informação
Prof. Filipo Mór
2015/01 – Aula 6
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Aula 6 - Redes de Computadores A - Endereçamento IP

  • 1. Redes de Computadores A Bacharelado em Sistemas de Informação Prof. Filipo Mór filipo.mor [at] gmail . com www.filipomor.com Aula 6 2015/01
  • 2. Agradecimento Especial O material desta aula foi gentilmente cedido pelo Prof. Marcelo Conterato, do SENAC-RS.
  • 3. 3 Objetivos  Estrutura do endereçamento IP.  A partir de um endereço IPv4, classificar por tipo e descrever como é usado na rede.  Explicar como os endereços são designados a redes pelos provedores de Internet e dentro de redes pelos administradores.  A partir das informações e critérios de projeto de um endereçamento IPv4, calcular os componentes de endereçamento adequados.
  • 4. 4 IP (Internet Protocol)  Protocolo da camada de rede;  Projetado para interligação de redes;  Oferece transporte de datagramas entre origem e destino (sem garantias);  Independente das máquinas estarem na mesma rede ou de haver outras redes entre elas;  Datagramas podem ser fragmentados;  Quando chegam no destino, são remontados e entregues;  Definido na RFC 791.
  • 5. 5 Endereçamento IP A entidade global responsável pelo registro e atribuição dos endereços é a IANA (http://www.iana.org/), que delega faixas de endereços às RIRs (Regional Internet Registries), entidades menores, que ficam responsáveis por delegar os endereços regionalmente. Nos EUA, por exemplo, a entidade responsável é a ARIN (http://www.arin.net/) e no Brasil é a LACNIC (http://www.lacnic.net/pt/). Estas entidades são diferentes das responsáveis pelo registro de domínios, como o Registro.br.
  • 6. 6 A atribuição de endereços IP para os computadores que se conectam a Internet é coordenada por autoridades de abrangência mundial, de maneira a evitar a duplicação e a má distribuição de endereços. IANA APNIC Asia e Pacífico ARIN Américas, Caribe e África RIPE NCC Europa HIERARQUIA DE REGISTRO DE ENDEREÇOS NA INTERNET NIC Brasil Autoridades Regionais de Registro na Internet Autoridades Locais de Registro na Internet Endereçamento IP
  • 7. 7 Estrutura do Endereço IP  Endereço binário de 32 Bits  Representado utilizando a forma decimal pontuada •Cada byte do padrão binário, chamado de octeto, é separado com um ponto •Por exemplo, o endereço: • 10101100000100000000010000010100 é expresso no formato decimal com pontos como: 172.16.4.20
  • 8. 8 A relação entre notação decimal com ponto e números binários Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 Octeto (8 bits) Valor decimal 128 64 32 16 8 4 2 1 27 26 25 24 23 22 21 20
  • 9. 9 Máscara de sub-rede Network ID Máscara IP xw y z 192 168 44 0 xw y z 255 255 255 0 xw y z 192 168 44 32
  • 10. 10 Estrutura do Endereço IP  A porção de bits mais significativa representa o endereço de rede  Um número variável de bits chamado de porção de host e determina o número de hosts que pode-se ter na rede
  • 11. 11 Estrutura do Endereço IP  Conversão Binário para Decimal Analisaremos cada byte (octeto) como um número decimal no intervalo de 0 a 255
  • 12. 12 Classifique e Defina Endereços IPv4  Três tipos de endereço:
  • 13. 13 Classifique e Defina Endereços IPv4  Endereço de Rede O primeiro endereço é reservado para o endereço de rede
  • 14. 14 Classifique e Defina Endereços IPv4  Endereço de Broadcast O endereço de broadcast usa o último endereço do intervalo de rede
  • 15. 15 Classifique e Defina Endereços IPv4  Endereço de Host
  • 16. 16 Classifique e Defina Endereços IPv4  Prefixo de Rede •O tamanho do prefixo é o número de bits no endereço que nos dá a porção de rede. •Para o endereço de exemplo 172.16.4.0/24 o /24 é o tamanho do prefixo •Indica que os 24 bits mais significativos são o endereço de rede deixando 8 bits para a porção de host
  • 17. 17 Classifique e Defina Endereço IPv4  Determine o endereço de rede, broadcast e host.
  • 18. 18 Classifique e Defina Endereços IPv4  Tipos de Comunicação •Unicast •Broadcast Limitado Direcionado •Multicast
  • 19. 19 Classifique e Defina Endereços IPv4  Intervalos de Endereços IPv4 Resevados Tipos de Endereço Uso Faixa de Endereços IPv4 Reservados RFC Endereço de Host Usado por hosts com endereço IPv4 0.0.0.0 até 223.255.255.255 790 Endereço Multicast Usados por grupos multicast em uma rede local 224.0.0.0 até 239.255.255.255 1700 Endereço Experimental •Usado para pesquisa e experimentação •Atualmente não podem ser usados por hosts em redes IPv4 240.0.0.0 até 255.255.255.254 1700 3330
  • 20. 20 Faixa de endereços IP em uma rede  O 1º endereço é o Endereço da Rede  O último endereço é o Endereço de Broadcast  Os Endereços de Rede e de Broadcast não podem ser usados em hosts.  Assim, se uma rede possui n endereços, pode possuir no máximo n-2 hosts.  Veja os exemplos no próximo slide
  • 21. 21 Classifique e Defina Endereços IPv4  Endereços Públicos e Privados de 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16) 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)
  • 22. 22 Classifique e Defina Endereços IPv4  Endereços IPv4 Especiais •Endereço de Rede e de Broadcast •Rota padrão 0.0.0.0 / 0.0.0.0 •Loopback (127.0.0.1 [127.0.0.0 a 127.255.255.255]) •Endereços Locais de Link (169.254.0.0/16) •Endereços TEST-NET (192.0.2.0/24)
  • 24. 24 Classifique e Defina Endereços IPv4  Histórico de Endereçamento IPv4 •Dividido em Classes – Chamado endereçamento Classful •Despediçava muitos endereços • Endereços Classless
  • 25. 25 Atribuindo Endereços  Planejamento do Endereçamento de Rede •Evitar a duplicação de endereços •Fornecer e controlar o acesso •Monitorar a segurança e o desempenho • Endereço Público x Privado
  • 26. 26  Endereçamento de Dispositivos Finais Estático – Atribuído manualmente Dinâmico – Atribuído através do Protocolo DHCP Atribuindo Endereços
  • 27. 27 Atribuindo Endereços  Endereço Estático •Servidores e Impressoras •Hosts acessíveis pela Internet •Dispositivos intermediários •Roteadores e Firewalls
  • 28. 28 Atribuindo Endereços  O uso de endereços públicos é regulado  Uma organização deve ter um intervalo alocado  IANA – Internet Assigned Numbers Authority é a detentora dos endereços IP
  • 29. 29 Atribuindo Endereços  Provedores de Internet •Fornecem pequeno número de endereços aos clientes •Níveis de ISP Nacionais ou internacionais Focam clientes comerciais Focam em mercados domésticos e de serviços em um local específico
  • 30. 30 Determinar a Porção de Rede do Endereço de Host e o Papel da Máscara de Sub-rede  Máscara de Sub-rede – Definição da Rede e das Porções de Host • Prefixo e a máscara de sub-rede são modos diferentes de representar a mesma coisa - a porção de rede de um endereço.
  • 31. 31 Determinar a Porção de Rede do Endereço de Host e o Papel da Máscara de Sub-rede  Operação lógica AND •Utilizada para determinar o endereço de rede •Roteadores usam para determinar uma rota •Hosts usam para determinar se o pacote é direcionado para rede local ou gateway 1 AND 1 = 1 1 AND 0 = 0 0 AND 1 = 0 0 AND 0 = 0
  • 32. 32 Determinar a Porção de Rede do Endereço de Host e o Papel da Máscara de Sub-rede  Utilizando o AND lógico.
  • 33. 33 Determinar a Porção de Rede do Endereço de Host e o Papel da Máscara de Sub-rede  Observe os passos para a conversão 1. Converter o endereço de host para binário 2. Converter o prefixo /20 em máscara de sub-rede binária 3. Realizar o AND lógico da máscara com o host 4. Converta o endereço obtido em decimal
  • 34. 34 Calculando Endereços  Criação de sub-redes •Permite criar múltiplas redes lógicas •Pega-se bits emprestados da porção de host •2n = número de sub-redes •2n-2 = número de hosts
  • 35. 35 Calculando Endereços  Divisão de redes no tamanho correto •Determine o nº total de hosts •Determine o nº e tamanho das redes
  • 36. 36 Diretrizes para endereçamento IP Ao atribuir identificações de rede e host: Não usar 127 como identificação de rede Somente usar endereços registrados públicos onde for essencial fazê-lo Usar a faixa de endereços privados do IANA para endereços privados Não usar todos os números 1 binários para a identificação do host em uma rede baseada em classes Não usar todos os números 0 binários para a identificação de rede em uma rede baseada em classes Não repetir identificações de host
  • 37. 37 Testando a Camada de Rede  PING – utilitário para testar conectividade entre hosts  Utiliza um protocolo de camada 3, o Internet Control Message Protocol (ICMP)
  • 38. 38 Testando a Camada de Rede  Use o ping para verificar que o host pode se comunicar com o gateway através da rede local
  • 39. 39 Testando a Camada de Rede  Use o ping para verificar que o host pode se comunicar através do gateway com um dispositivo em outra rede
  • 40. 40 Testando a Camada de Rede  Use o tracert/traceroute para observar o caminho entre dois dispositivos que se comunicam através da rede
  • 42. 42
  • 43. Atividade • Responda as seguintes questões do Capítulo 5 “A Camada de Rede” do livro “Redes de Computadores“ de Andrew Tanenbaum: – Questões de Revisão 37, 38, 42, 51 e 52. – O trabalho poderá ser realizado em duplas ou individualmente e entregue até o final da aula.
  • 44. Dúvidas? Agradecimentos: Prof. Marcelo Conterato Prof. Samuel Souza Faculdade Dom Bosco de Porto Alegre Bacharelado em Sistemas de Informação Prof. Filipo Mór 2015/01 – Aula 6 Redes de Computadores A