endereçamento de hardware e identificação de tipo de - PUC-SP

ENDEREÇAMENTO
DE HARDWARE E
IDENTIFICAÇÃO DE
TIPO DE QUADRO
DANIEL GABBAY T3B1-99003075
OSCAR T3B1-00887766
INTRODUÇÃO
INTRODUÇÃO
A maioria das LANS(Redes Locais) é
uma rede compartilhada em que
todos os computadores estão
acoplados a um meio sobre o qual
transferem dados.
Uma vantagem das redes
compartilhadas surge de sua
habilidade de fornecer conectividade
universal : como todos os
computadores compartilham o meio ,
um sinal transmitido alcança todos os
computadores .
ESPECIFICANDO
UM RECEPTOR
ESPECIFICANDO UM RECEPTOR
Qualquer sinal enviado através de uma rede
compartilhada alcança todas as estações
acopladas . Em uma dada estação , o
hardware de interface de rede detecta o sinal
elétrico e extrai uma cópia do quadro. A
comunicação normalmente não envolve todas
as estações – a maior parte da comunicação
acontece porque um programa aplicativo em
um computador envia dados diretamente
para um programa aplicativo em outro.
ESPECIFICANDO UM RECEPTOR
A maioria das tecnologias de LAN usa
um esquema de endereçamento
para fornecer a comunicação direta
Cada estação de LAN é designada
com um valor numérico único
chamado ENDEREÇO FÍSICO
,
ENDEREÇO DE HARDWARE OU
ENDEREÇO DE ACESSO DE MEIOS
(MEDIA ACCESS ADRESS OU
ENDEREÇO MAC)
COMO O HARDWARE
DE LAN USA
ENDEREÇOS PARA
FILTRAR PACOTES
COMO O HARDWARE DE LAN USA ENDEREÇOS PARA FILTRAR PACOTES
Cada quadro transmitido através de
uma LAN compartilhada inclui dois
endereços – O quadro começa com
um cabeçalho fíxo que contém
espaços(CAMPOS)
para
dois
endereços:
- Endereço Físico do Receptor
(Campo de endereço de destino);
-
próprio endereço do computador
(Campo de endereço de origem);
COMO O HARDWARE DE LAN USA ENDEREÇOS PARA FILTRAR PACOTES
C
A
B
E
Ç
A
L
H
O
CAMPO DE
ENDEREÇO DE
DESTINO
F
I
X
CAMPO DE
O
ENDEREÇO DE
ORIGEM
ENDEREÇO FÍSICO DO
RECEPTOR
SEU PRÓPRIO
ENDEREÇO
COMO O HARDWARE DE LAN USA ENDEREÇOS PARA FILTRAR PACOTES
O hardware de interface
trata de todos os detalhes
para enviar e receber
quadros no meio
compartilhado
COMO O HARDWARE DE LAN USA ENDEREÇOS PARA FILTRAR PACOTES
EXEMPLO DE ALGUMAS FUNÇÕES
DO HARDWARE :
- Verificar o comprimento de um
quadro recebido para assegurar
que ele se situe entre os tamanhos
padrão mínimo e máximo
- Verificar a CRC para assegurar que
os bits chegaram intactos
- Descarta quadros que contém erros
COMO O HARDWARE DE LAN USA ENDEREÇOS PARA FILTRAR PACOTES
MAIS IMPORTANTE : O
HARDWARE DE INTERFACE
DE LAN PODE EXECUTAR AS
FUNÇÕES DE ENVIAR E
RECEBER QUADROS SEM
USAR A CPU DO
COMPUTADOR
COMO HARDWARE DE LAN USA ENDEREÇOS PARA FILTRAR PACOTES
COMPUTADOR ACOPLADO
À REDE
CONEXÃO LAN
HARDWARE DE
INTERFACE DE
REDE
PROCESSADOR
E
MEMÓRIA
TRANSMITE E RECEBE
QUADROS DE LAN
GERA DADOS A
ENVIAR E
TRATA OS
DADOS QUE
ESTÃO SENDO
RECEBIDOS
COMO O HARDWARE DE LAN USA ENDEREÇOS PARA FILTRAR PACOTES
O hardware de interface de
LAN usa o ENDEREÇAMENTO
FÍSICO para prevenir que o
computador receba todos os
pacotes que viajam através
da LAN.
FORMATO DE UM
ENDEREÇO FÍSICO
FORMATO DE UM ENDEREÇO FÍSICO
As várias formas de endereçamento
podem ser agrupadas em três
grandes categorias :
- Esquema de endereçamento
ESTÁTICO
- Esquema de endereçamento
CONFIGURÁVEL
- Esquema de endereçamento
DINÂMICO
FORMATO DE UM ENDEREÇO FÍSICO
Esquema de endereçamento
ESTÁTICO
Baseia-se no fabricante de
hardware para designar um
endereço físico único para cada
interface de rede.
Um endereço físico estático não
muda a menos que o hardware
seja substituído.
FORMATO DE UM ENDEREÇO FÍSICO
Esquema de endereçamento
CONFIGURÁVEL
Fornece um mecanismo que
o cliente pode usar para
configurar o endereço
físico .
Mecanismo
FORMATO DE UM ENDEREÇO FÍSICO
Switchs- que devem ser
Manual configuradas quando a
interface é instalada pela
primeira vez
Uma memória não-volátil
Eletrônica como uma EPROM que
pode ser baixada de um
computador
FORMATO DE UM ENDEREÇO FÍSICO
A maioria dos hardwares
precisa ser configurada
somente uma vez .
A configuração é
normalmente feita quando
o hardware for instalado
pela primeira vez .
FORMATO DE UM ENDEREÇO FÍSICO
Esquema de endereçamento
DINÂMICO
Fornece um mecanismo que
designa automaticamente
um endereço físico a uma
estação quando a estação
é inicializada pela primeira
vez (boot).
FORMATO DE UM ENDEREÇO FÍSICO
A maioria dos esquemas de
endereçamento dinâmicos
exige que uma estação
tente números aleatórios
até que ache um valor que
nenhum outro computador
esteja usando como
endereço .
FORMATO DE UM ENDEREÇO FÍSICO
BROADCASTING
BROADCASTING
Técnica também conhecida por
difusão ;
Refere-se a transmissões que
estão disponíveis a um público
grande .
Quando um aplicativo faz
broadcast de dados , ele torna
uma cópia de dados disponível
a todos os outros computadores
na rede.
BROADCASTING
Exemplo de usos para o
broadcast :
- Um computador precisa achar
uma impressora na rede ; Ele
forma uma mensagem com o
nome da impressora e envia por
broadcast a mensagem para
todas as estações na rede.
BROADCASTING
Nenhum hardware adicional é
necessário para broadast em uma
LAN porque todas as estações se
conectam diretamente ao meio
compartilhado .
Tudo que é necessário para
possibilitar broadcast eficiente é
um mecanismo que faça com que
todas as estações extraiam e
processem uma cópia do quadro.
BROADCASTING
Para tornar o uso de broadcast
eficiente , a maioria das tecnologias
de LAN estende o esquema de
endereçamento:
Define um endereço especial
reservado , conhecido como
ENDEREÇO DE BROADCAST ( a
interface de hardware é construída
para reconhecer o endereço como
endereço físico da estação )
MULTICASTING(X)BROADCASTING
Apesar da viabilidade aparente
de se usar broadcast , poucos
aplicativos de rede foram
projetados para usá-lo . Enviar
por broadcast é extremamente
ineficiente . O processamento e
o descarte de um quadro
consome recursos
computacionais
MULTICASTING
Q u adro ch eg a
H a rd w a re d e in terfa c e d e red e
c o lo c a seu c o n teú d o n a m em ó ria
M E M Ó R IA
D eterm in e se o
q u a d ro d eve ser
ig n o ra d o
C
P
U
In terrom pe a
C P U !!!
MULTICASTING
Portanto , se um par de
estações envia quadros por
broadcast , outros
computadores na rede
devem desperdiçar tempo de
CPU processando e
descartando os broadcasts.
MULTICASTING
DEFINIÇÃO

Multicast é um serviço de rede para
distribuição de dados a vários usuários
pré-estabelecidos, oferecendo vantagens
principalmente em aplicações multimídia
compartilhadas.
 A tecnologia multicast representa um
serviço de rede no qual um único fluxo de
dados, proveniente de uma determinada
fonte, pode ser enviado simultaneamente
para diversos receptores interessados.
 Cabe à infra-estrutura de rede transportar
este fluxo de dados, replicando-o quando
necessário.
BROADCASTING X MULTICASTING
No nível mais baixo o multicasting
opera como o broadcasting.
Diferentemente de como é tratado
um quadro de broadcast, porém
, uma interface de rede não
encaminha automaticamente
quadros de multicast para a
CPU.
HARDWARE DE
INTERFACE
Deve ser programado segundo as
especificações de quais quadros de
multicast devem aceitar e quais
rejeitar.
Toma a decisão e aceita somente
aqueles quadros que estão de
acordo com a especificação .
Endereçamento Multicast
 Estes
receptores são
representados por um endereço
de grupo ou endereço
multicast, ou melhor, através do
IP.
Endereçamento Multicast
Este endereço de
grupo corresponde a
um endereço IP
pertencente à antiga
classe D, ou seja, na
faixa entre 224.0.0.0
e 239.255.255.255.
Cada fonte envia
pacotes para um
endereço de grupo
(por exemplo:
233.7.124.1), no qual
estarão associados
diversos receptores.
Identificando o conteúdo de
pacotes
É interessante saber que tipos de
quadros transitam pela rede, mas o
esquema de endereçamento em si não
é capaz de dizer que tipo de pacote
está recebendo.
 Para identificar o conteúdo dos quadros
utilizamos dois métodos:
  Explícito
  Implícito

Cabeçalhos e formatos de
quadros
 Para
cada Tecnologia de Lan
define seu formato, embora
detalhes variam, maioria dos
quadros consistem em duas partes:
 Cabeçalho do quadro (frame
header)
 Área de dados (payload)
Cabeçalhos e formatos de
quadros
 Na
Maioria das tecnologias
de LAN cada campo no
cabeçalho de quadro tem um
tamanho e uma localização
fixa
Exemplo de formato de
quadro
1. Preâmbulo
2. Os 2 primeiros campos contém os endereços de destino e de origem
3. O terceiro campo contém o tipo de quadro (frame type)
O padrão Ethernet Intel-Digital-Xerox
especifica os valores que podem ser
usados nos campos de cabeçalho e
seus significados. Centenas de
valores de tipo para Ethernet foram
designados; a tabela a seguir mostra
alguns exemplos
0000-05DCReservado para uso com IEEE LLC/SNAP
0800 Internet IP Versão 4
0805 X25 de CCIT
0900 Depurador de rede de Ungermann Grave Corporation
0BADVINES da Banyan Systems Corporation
1000-100F Encapsulamento de cauda do Berkeley UNIX
6004 LAT da Digital Equipament Corporation
6559 Frame Relay
8005 Probe de rede Hewlett Packard Corporation
8008 AT&T Corporation
8014 Jogos de rede da Silicon Graphics Corporation
803D DEC Ethernet Encryption
805C V Kernel da University of Stanford
809B Apple Talk da Apple Computer Corporation
80C4-80C5Banyan System Corporation
8137-8138 Novell Corporation IPX
818D Motorola Corporation
FFFF Reservado
Tipos de redes Ethernet foram
designados para uso com
sistemas construídos por
empresas bem como para uso
com software que segue os
padrões internacionais como o
X.25.
Usando redes que não tem
quadros auto-identificados

Algumas das tecnologias de rede não
incluem um campo de tipo de quadro, e como
os computadores conectados a tais redes,
podem saber o tipo de dados em cada
quadro?
 Antes de quaisquer dados enviados, o
remetente e receptor concordam em usar um
formato único para os dados.
 Antes de quaisquer dados serem enviados, o
remetente e receptor concordam em usar os
primeiros octetos do campo de dados para
armazenar informações de tipo
O uso de parte dos dados para
enviar informações de tipo deve
ser padronizado, ou dois
programadores podem utilizar o
mesmo valor para tipos
diferentes, por exemplo.
As organizações padronizadoras não
coordenam seus esforços. Assim, duas ou
mais organizações podem escolher o
mesmo valor para dois tipos diferentes.
Para resolver o problema o IEEE definiu um
padrão. O padrão especificado pelo IEEE é
conhecido como Cabeçalho Ponto de
Acoplamento de Sub-rede (SNAP)para
Controle de Link Lógico (LLC), sendo
bastante aceito.
Analisadores de Redes, Endereços
Físicos, Tipos de Quadro
Um
analisador de rede ou
monitor de rede é um
dispositivo que pode ser
usados
para
depurar
problemas em uma rede.
ANALISADORES
Maioria portátil , facilitando sua
remoção ;
 Podem monitorar eventos , relatar
dados estatísticos ;
 Hardware necessário – PC portátil com
uma interface de LAN , dedicado à
tarefa de análise , software simples
permitindo que se configure para
analisar pacotes (pode analisar quais
campos do pacote a ser verificado)

Para ler pacotes o software analisador
coloca o hardware de interface em
modo promíscuo isso anula o
reconhecimento de endereço
convencional (o software do
computador configura a interface para
receber todos os quadros )
Quase todo o hardware de interface
suporta leitura promíscua além disso ,
colocar uma interface em modo
promíscuo é trivial .
Analisador mantém uma estrutura de
dados => contadores zerados =>
quadro chega => extrai valor do
campo desejado => valor
determina qual contador deve ser
incrementado => periodicamente o
analisador atualiza as telas do
usuario => tempo de atualização
pequeno
PERGUNTAS
QUAIS SÃO AS TRÊS GRANDES
CATEGORIAS QUE ENVOLVEM AS FORMAS
DE ENDEREÇO ?
ESTÁTICO – BASEIA-SE NUM FABRICANTE
PARA DESIGNAR ENDEREÇO FÍSICO
CONFIGURÁVEL- MECANISMO PARA CLIENTE
CONFIGURAR O ENDEREÇO FÍSICO
DINÂMICO-MECANISMO QUE DESIGNA
AUTOMATICAMENTE O ENDEREÇO FÍSICO
QUANDO A ESTAÇÃO É INICIALIZADA PELA
PRIMEIRA VEZ(BOOT)
COMO DOIS COMPUTADORES
PODEM SE COMUNICAR
DIRETAMENTE ATRAVÉS DE UM
MEIO COMPARTILHADO EM
QUE TODAS AS ESTAÇÕES
ACLOPLADAS RECEBEM UMA
CÓPIA DE TODOS OS SINAS?
A MAIORIA DAS TECNOLOGIAS
DE LAN USA UM ESQUEMA DE
ENDEREÇAMENTO PARA
FORNECER COMUNICAÇÃO
DIRETA . CADA ESTAÇÃO É
DESIGNADA COM UM VALOR
NUMÉRICO DENOMINADO ,
ENDEREÇO FÍSICO.