O documento descreve quatro protocolos fundamentais da Internet: ARP, que mapeia endereços IP para endereços MAC; RARP, que faz o inverso de ARP; DHCP, que atribui endereços IP dinamicamente; e ICMP, que transmite mensagens de controle e erro entre dispositivos da rede.

1. Protocolos de Controle da Internet ARP – Address Resolution Protocol RARP – Reverse Address Resolution Protocol DHCP – Dynamic Host Configuration Protocol ICMP – Internet Control Message Protocol

2. 1. ARP Address Resolution Protocol Protocolo de Resolução de Endereços (MAC)

3. ARP Um pacote de dados deve conter tanto um endereço MAC de destino quanto um endereço IP de destino. Se um dos dois estiver faltando, os dados não podem ser encapsulados. Os endereços MAC e os endereços IP agem como verificadores e balanceadores entre si. Hosts mantém tabelas ARP que mapeiam endereços IP para endereços MAC. Quando um host precisa enviar um pacote, depois de obter o endereço IP de destino, consulta a tabela ARP para localizar o endereço MAC de destino. Se o endereço MAC estiver na tabela, ótimo, os dados são encapsulados e enviados pela rede.

4. ARP Caso contrário, uma solicitação ARP é colocada na rede para descobrir o endereço MAC do host destino. Uma solicitação ARP é um broadcast em nível físico (endereço MAC de destino igual a FF:FF:FF:FF:FF:FF). O ARP é um protocolo da camada de rede. Não precisa ser encapsulado em pacotes IP. O campo Tipo dos quadros Ethernet diferencia um pacote ARP de um pacote IP. Pacote ARP  Campo Tipo = 0x0806 Pacote IPv4  Campo Tipo = 0x0800

5. Estrutura de um pacote ARP_RARP

6. Solicitação ARP

7. Resposta ARP

8. Métodos de atribuição de endereços de rede Endereçamento estático Configuração manual dos endereços dos dispositivos Controle meticuloso Sujeito a erros Endereçamento dinâmico RARP DHCPv4

9. 2. RARP Reverse Address Resolution Protocol Protocolo de Resolução Reversa de Endereços

10. RARP Liga endereços MAC a endereços IP. Faz o papel inverso do ARP, por isso, o R (Reverse) na sigla. Útil quando um dispositivo de rede conhece seu próprio endereço MAC, mas não seu endereço IP. Por exemplo, estações de trabalho sem disco. Uma estação precisando de um endereço IP faz uma solicitação RARP enviando um broadcast em nível físico pela rede (Endereço de hardware destino igual a FF:FF:FF:FF:FF:FF).

11. RARP Um servidor RARP responde às solicitações. Um protocolo da camada de rede. Portanto, não precisa ser encapsulado em pacotes IP. O campo Tipo dos quadros Ethernet diferencia um pacote RARP de um pacote IP. Pacote RARP  Campo Tipo = 0x8035 Pacote IPv4  Campo Tipo = 0x0800

12. Solicitação RARP

13. Resposta RARP

14. 3. DHCP Dinamic Host Configuration Protocol Protocolo de Configuração Dinâmica de Host

15. DHCP Com o DHCP, um host obtém um endereço IP de forma rápida e dinâmica. Quando uma estação fica on-line, entra em contato com o servidor DHCP e solicita um endereço IP. A solicitação é um broadcast tanto em nível físico, quanto em nível de rede. O servidor tem um conjunto de endereços configurado para distribuir aos seus clientes. Um protocolo da camada de aplicação.

16. DHCP Um processo de quatro etapas: DHCP Discover (cliente) DHCP Offer (servidor) DHCP Request (cliente) DHCP Ack (servidor)

17. DHCP Tempo Tempo MAC Origem: 00:1C:C7:AB:2E:23 MAC Destino: FF:FF:FF:FF:FF:FF IP, Porta Origem: 0.0.0.0, 68 IP, Porta Destino: 255.255.255.255, 67 Yiaddr: 0.0.0.0 ID da transação: 654 MAC Origem: AB:CD:5A:65:33:2B MAC Destino: 00:1C:C7:AB:2E:23 IP, Porta Origem: 192.168.10.1, 67 IP, Porta Destino: 255.255.255.255, 68 Yiaddr: 192.168.10.27 ID da transação: 654 ID do servidor: 192.168.10.1 Validade: 3600 segundos MAC Origem: 00:1C:C7:AB:2E:23 MAC Destino: AB:CD:5A:65:33:2B IP, Porta Origem: 0.0.0.0, 68 IP, Porta Destino: 192.168.10.1, 67 Yiaddr: 192.168.10.27 ID da transação: 655 ID do servidor: 192.168.10.1 Validade: 3600 segundos MAC Origem: AB:CD:5A:65:33:2B MAC Destino: 00:1C:C7:AB:2E:23 IP, Porta Origem: 192.168.10.1, 67 IP, Porta Destino: 255.255.255.255, 68 Yiaddr: 192.168.10.27 ID da transação: 655 ID do servidor: 192.168.10.1 Validade: 3600 segundos 1. DHCP Discover 2. DHCP Offer 3. DHCP Request 4. DHCP Ack

18. 4. ICMP Internet Control Message Protocol Protocolo de Mensagens de Controle da Internet

19. ICMP Internet rigorosamente monitorada pelos roteadores. Se algum evento inesperado ocorre, o evento é reportado pelo ICMP. O ICMP é encapsulado em pacotes IP. Existe um conjunto de mensagens ICMP.

20. ICMP Destination Unreacheable Mensagem utilizada quando um roteador não consegue localizar o destino ou quando um pacote não pode ser entregue. Time Exceeded Mensagem enviada quando um pacote é descartado porque seu contador Time To Live chegou a zero. Isso pode indicar um pacote em loop, um congestionamento ou valores muito baixos para o campo.

21. ICMP Source Quench Pacote regulador de tráfego. Mensagem que era usada para solicitar menor taxa de transmissão. Atualmente o controle de congestionamento é executado pela camada de transporte. Redirect Mensagem utilizada quando um roteador percebe que o pacote pode ter sido roteado incorretamente. Parameter Problem Mensagem indicando um valor inválido em algum campo do cabeçalho. Indica a existência de um bug no software IP do transmissor ou no software de algum roteador do caminho.

22. ICMP Echo Request Mensagem utilizada para verificar se um host está ativo (Ping). Echo Reply Resposta à solicitação de Echo. Timestamp Request Mensagem utilizada para medir o desempenho da rede. Similar a Echo, porém com timbre de hora. Timestamp Reply Resposta à solicitação Timestamp.