protocolos de comunicação - prt

PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
IP - Internet Protocol
• Provê as funções do nível de rede na arquitetura
Internet
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
Cabeçalho dos
datagramas IP
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
0
4
Versão
4 bits
8
Tam. Cab.
4 bits
15 16
Tipo de Serviço (TOS)
8 bits
Identificação
16 bits
Tempo de Vida (TTL)
8 bits
31
Tamanho Total do Datagrama (em bytes)
16 bits
Offset do fragmento
13 bits
Flag
3 bits
Protocolo
8 bits
Soma Verificadora do Cabeçalho
16 bits
Endereço IP de Origem
32 bits
Endereço IP de Destino
32 bits
PAYLOAD (Dados) 8 bits a 64kbytes
20 bytes
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
Cabeçalho dos
datagramas IP
• Versão
– informação sobre a versão do protocolo ao
qual o datagrama pertence
• H.LEN (Header LENgth)
– o tamanho do cabeçalho não é constante
– por esta razão, o IHL informa o seu
tamanho
– tamanho mínimo é 20 octetos e tamanho
máximo é de 60 octetos
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
• Service type
– permite ao host informar a sub-rede sobre
o tipo de serviço que ele quer
– precedência,confiabilidade,atraso e vazão
– não é tratado pelos roteadores atuais
• Total length
– tamanho do datagrama completo, incluindo
cabeçalho e dados
– tamanho máximo é 65.535 bytes
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
• Identification
– permite a uma entidade determinar a que
datagrama o fragmento recém chegado
pertence
– todos os fragmentos de um datagrama possuem
o mesmo valor no campo Identification
• Flags (3 bytes)
DF MF
– DF (Don’t Fragment): indica ao roteador que ele
não deve fragmentar o datagrama pela
impossibilidade do receptor remontá-lo
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
• Flags (continuação)
– MF (More Fragments): todos os fragmentos
exceto o último tem este bit ligado. É utilizado
para saber quando todos os fragmentos do
datagrama chegaram.
• Fragment offset (13 bits)
– indica a posição relativa que o fragmento ocupa
no datagrama original
• Time to live
– indica o tempo de vida do datagrama(router hops)
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
• Protocol
– quando o nível de rede montou o datagrama
completo ele precisa saber o que fazer com ele
– este campo indica a qual processo no nível de
transporte entregá-lo (TCP ou UDP)
• Header Checksum
– verifica apenas o cabeçalho
– recalculado em cada roteador, pois pelo menos
um campo é modificado a cada salto(Time to
Live)
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
• Endereço IP fonte e endereço IP destino
– indica a rede e a estação (será visto a seguir)
• Options
– criado para suportar uma nova versão do
protocolo
– este espaço poderia ser utilizado para incluir
campos não presentes no datagrama original
• Padding
– utilizado para garantir que o cabeçalho do
datagrama é múltiplo de 32 bits
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
Endereçamento
• Há duas formas de identificar um host em
uma rede TCP/IP
– endereço IP
– nome do domínio
• são convertidos para endereços IP através do
DNS (Domain Name System)
• Endereços IP
– são representados em 32 bits
– contêm duas informações importantes:
identificador da rede e identificador do host
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
 Endereçamento IP - Classes
O endereçamento IP é composto pela identificação da
rede(Net) e da estação(host) na rede. Para otimizar a
utilização dos recursos de endereçamento disponíveis,
foi criada classes de endereços IP.
• Classe A consiste em endereços que possuem 1 byte
para identificar a rede e 3 bytes para identificar a
estação da rede.
• Classe B consiste em endereços que possuem 2 bytes
para identificar a rede e 2 bytes para identificar a
estação da rede.
• Classe C consiste em endereços que possuem 3 bytes
para identificar a rede e 1 byte para identificar a
estação da rede.
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
Classes de endereços IP
• Classe A:
– 127 endereços de rede
– 16.777.214 estações por rede
• Classe B:
– 16.382 endereços de rede
– 65.534 estações por rede
• Classe C:
– 2.097.150 endereços de rede
– 254 estações por rede
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
 Endereçamento IP - Classes
0
7
Octeto 1
15
Octeto 2
Classe A 0 Netid ( Rede )
23
Octeto 3
31
Octeto 4
Hostid ( estação )
1.0.0.0 até 126.255.255.255
Classe B
1 0
Netid ( Rede )
Hostid ( estação )
128.0.0.0 até 191.255.255.255
Classe C 1 1 0
Netid ( Rede )
hostid
192.0.0.0 até 223.255.255.255
Classe D 1 1 1 0
Endereço Multicast
Possibilita enviar uma informação para várias estações simultaneamente
em uma mesma rede
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
 Notação binária e decimal
 Considere um endereço IP 192.168.1.2. Este endereço IP tem quatro
números separados . Este tipo de sistema é chamado de notação decimal
separada por pontos.O conjunto desses quatro números é chamado de octeto,
uma vez que representam um número binário de 8 bits. O valor máximo para
cada um dos quatro números em um endereço IP é 255;
 Para coversão de um binário em um decimal, fazemos uso de uma tabela de
conversão, onde adicionamos todos os BBV(bit binary value) e ignoramos os 0.
BBV
128
64
32
16
8
4
2
1
Decimal
1
1
1
1
1
1
1
1
255
1
0
0
0
0
0
1
0
130
0
1
1
0
0
1
1
0
?
 Converter o endereço IP decimal 192.168.1.2 em Binário ???
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
 Endereçamento IP
0
7
Octeto 1
15
Octeto 2
23
Octeto 3
31
Octeto 4
11010000 . 11110101 . 00011100 . 10100011
Formato Decimal
208 . 245 . 28 . 163
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
 Endereçamento IP – Privado
 A Internet Assigned Numbers Authority (IANA) reservou os três
seguintes
blocos de espaço de endereço IP para o endereçamento de redes
privadas:
 IP 10.0.0.0 - 10.255.255.255 com uma máscara de sub-rede de
255.0.0.0
 IP 172.16.0.0 - 172.31.255.255 com uma máscara de sub-rede de
255.255.0.0
 IP 192.168.0.0 - 192.168.255.255 com uma máscara de sub-rede de
255.255.255.0
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
 Endereços IP especiais
0
7
Octeto 1
15
Octeto 2
23
Octeto 3
31
Octeto 4
11010000 . 11110101 . 00011100 . 10100011
Endereço Classe C :
208 . 245 . 28 .163
Netid ( Rede )
Endereço de rede :
Hostid
208 . 245 . 28 . 0
11010000 . 11110101 . 00011100 . 00000000
Endereço de broadcast :
208 . 245 . 28 . 255
11010000 . 11110101 . 00011100 . 11111111
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
 Máscara ( Sub-redes ) IP
 A divisão de endereçamento tradicional da Internet em
classes, causou sérios problemas de eficiência na distribuição
de endereços. Devido a falta de flexibilidade que permitissem
mudanças fáceis nas configurações das redes locais..
 Uma rede com 10 estações recebe um endereço do tipo
classe C, com capacidade de endereçar 256 estações. Isto
significa um desperdício de 246 endereços. Da mesma forma,
uma rede com 2000 estações receberia uma rede do tipo
classe B, e desta forma causaria um desperdício de 62000
endereços.
 Desta forma, buscou-se alternativas para aumentar o
número de endereços de rede disponíveis sem afetar o
funcionamento dos sistemas existentes. A melhor alternativa
encontrada foi flexibilizar o conceito de classes - onde a
divisão entre rede e host ocorre somente a cada 8 bits.
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
 Máscara ( Sub-redes ) IP
A solução encontrada foi utilizar a identificação de rede e
host no endereçamento IP de forma variável, podendo utilizar
qualquer quantidade de bits e não mais múltiplos de 8 bits
conforme ocorria anteriormente .
Um parâmetro adicional, a MÁSCARA, identifica em um
endereço IP, que porção de bits é utilizada para identificar a
rede e que porção de bits para host.
A máscara é formada por 4 bytes com uma sequência
contínua de 1’s, seguida de uma sequência de 0’s. A porção
de bits em 1 identifica quais bits são utilizados para
identificar a rede no endereço e a porção de bits em 0,
identifica que bits do endereço identificam a estação.
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
0
7
Octeto 1
11010000
15
Octeto 2
. 11110101
23
Octeto 3
. 00011100
31
Octeto 4
. 10100011
. 28
. 163
Máscara 208 . 245
11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 00 00 00
255.
255.
255.
192
Endereço
11010000
11110101
00011100 10 XX XX XX
11010000
. 11110101
. 00011100
. 10100011
Endereço da estação : 208 .245.28.163 255.255.255.192
11010000
. 11110101
. 00011100
. 10000000
Endereço de rede : 208 .245.28.128 255.255.255.192
11010000
. 11110101
. 00011100
. 10111111
Endereço de broadcast : 208 .245.28.191 255.255.255.192
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
 Máscara ( Sub-redes ) IP
 Com a utilização de sub-redes podemos obter redes
com uma quantidade menor de estações.
 Por exemplo : a máscara 255.255.255.192 possibilita uma rede
com 64 ( 26 = 64 ) estações. Porém, dois desses endereços
devem ser utilizados para o endereço de rede e broadcast,
restando endereços para 62 estações
11010000
. 11110101
. 00011100
. 10000000
Endereço de rede : 208 .245.28.128 255.255.255.192
11010000
. 11110101
. 00011100
. 10111111
Endereço de broadcast : 208 .245.28.191 255.255.255.192
• A Classe C possibilita 256 estações por rede
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
3 estações
Máscara : 255.255.255.248
256 - 248 = 8 endereços
8 - 2 = 6 endereços disp.
200.133.20.56 255.255.255.248
Switch
200.133.20.58
200.133.20.57
200.133.20.59
8 estações
Máscara : 255.255.255.240
256 - 240 = 16 endereços
16 - 2 = 14 endereços disp.
200.30.10.56
200.30.10.55
200.30.10.54
200.30.10.53
200.30.10.52
200.30.10.51
200.30.10.50
200.30.10.49
200.30.10.48 255.255.255.240
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
 Estudo de Caso 1
 Uma empresa deseja interligar o seu CPD na matriz às suas 2 filiais. Para isto
definiu que a sua aplicação(banco de dados) deveria ser acessada a uma largura
mínima de banda de 64kbps. A HMM ocorre no final do expediente(17:00h), onde os
usuários remotos fazem atualização no banco de dados em curtas taxas de tempo. O
gerente de informática no CPD, consta de verba reduzida para aquisição de
equipamentos e manutenção desta rede.
- Qual o protocolo de rede mais recomendado para esta situação?
- Qual a velocidade mínima de transmissão necessária no CPD, para a garantia de
tráfego simultâneo das filiais?
- Suponhamos que o perfil de tráfego passe a ser de transmissão constante de dados
para o CPD, ou seja, a Diretoria resolve instalar câmeras para enviar imagens 24h das
filiais para o Depto. de segurança da empresa. Deve-se manter o mesmo
protocolo?Qual a nova solução?
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT
 Estudo de Caso 2
 Dado a máscara classe C 255.255.255.128, Quantos hosts podem ser
definidos nas redes que utilizam esta máscara???
 Qual o endereço de Rede e de Broadcast que o endereço IP 200.145.169.62
com máscara 255.255.255.240 pertence? Calcule o total de hosts que podem
ser criados na rede e quais são eles???
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO - PRT