Apresentação do PowerPoint

Histórico
Professora MÁRCIA
Redes de Computadores
 Introdução.
• 1969, Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)
desenvolve um projeto de pesquisa para criar uma rede
experimental de comutação de pacotes – ARPANET – que
deveria prover:
 robustez;
 confiabilidade;
 comunicação de dados independente de fornecedores.
• 1975, Devido ao grande sucesso, a ARPANET deixa uso
experimental e passa a ter uso operacional; seu
desenvolvimento continua e a família de protocolos TCP/IP
começa a ser concebida.
• 1979, Internet Control and Configuration Board define o
projeto de um protocolo para interconexão de redes;
Histórico
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Redes de Computadores
• 1980, TCP/IP torna-se padrão na ARPANET;
• 1983, TCP/IP adotado como padrão militar e a
Defence Communication Agency pede a divisão
da ARPANET:
 Internet = ARPANET + MILNET
• TCP/IP integrado ao BSD/UNIX e disponibilizado
a baixo custo;
• 1985, Nacional Science Foundation (NSF)
promove expansão da Internet para a comunidade
científica americana – NSFNET
• 1986 ... 1992, NSF disponibiliza acesso para
comunidade científica fora dos Estados Unidos
(chegando inclusive ao Brasil);
Histórico
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Redes de Computadores
 1993 ... 1998, TCP/IP torna-se padrão ‘de fato’ para
interconexão de redes de diferentes tecnologias;
rede passa a ser usada para os mais variados fins;
 1997 ..., Mundo usa massivamente a Internet,
articula-se e implementa-se em alguns países a
Internet 2 (inclusive o Brasil com a RNP2);
comunicação em alta velocidade (155/622 Mbps,
256, 1024, 2048 Mbps).
 1990 - 3.000 redes e 200 mil hosts.
 1998 -150.000 redes e 50 milhões de hosts.
Arquitetura TCP/IP
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Redes de Computadores
Nascida na Internet (final dos anos 70)
Nome derivado dos protocolos principais
• TCP - Transmission Control Protocol
• IP - Internet Protocol
Arquitetura aberta - documentos
• RFC’s - Request for Comments
• IEN - Internet Engineering Note
• STD - Internet Standard
IAB - Internet Active Board
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Administração da Internet
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Redes de Computadores
 The internet Society(ISOC)
• Através de fórums, debates e publicações, procura
orientar a pesquisa e utilizaão da internet
 IAB(The internet Architeture Board
• Cordena toda a pesquisa e desenvolvimento
envolvidos no funcionamento da internet,
coordenando duas frentes de trabalho, que são os
grupos de pesquisadores voluntáris IETF e IRTF
 IRTF(The internet research task force)
• Grupo formado com o objetivo de desenvolver
pesquisas a longo prazo referentes ao funcionamento
da internet
Administração da Internet
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Redes de Computadores
IETF( The Internet Engineering Task
Force)
• Grupos de pesquisadores e técnicos
responsáveis pelas atividades pela
definição e padronização de protocolos
utilizados na Internet
Protocolos de Comunicação
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Redes de Computadores
Computador
B
Computador A
Protocolos de Comunicação
xx
80
XXX
Conjunto de regras que regem a troca de
informações entre computadores
Modelo em camadas
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Redes de Computadores
Computador B
Computador A
Protocolo entre aplicações
Aplicação 1
Aplicação 2
Protocolo de segurança
Segurança
Segurança
Protocolo de controle de fluxo
Controle de fluxo
Controle de fluxo
Protocolo de controle de conexão
Conexão
Conexão
Meio físico
Protocolos x Serviços
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Redes de Computadores
Computador A
Protocolos
Computador B
Camada N
Camada N
Camada N-1
Camada N-1
Service user
Service Provider
Serviços
Camada 2
Camada 2
Camada 1
Camada 1
Meio físico
Serviços
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Tipos
• Orientado a conexão
• Sem conexão
Redes de Computadores
Exemplo de fluxo de dados
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Dado
s
Redes de Computadores
Aplicação 1
Aplicação 2
Camada 3
Camada 3
Camada 2
Camada 2
Camada 1
Camada 1
Meio físico
Dado
s
Modelo de Referência
ISO-OSI
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APPLICATION
PRESENTATION
SESSION
TRANSPORT
NETWORK
DATALINK
PHYSICAL
ISO/OSI
1978
Redes de Computadores
APPLICATION
TRANSPORT
InterNet
NETWORK INTERFACE
TCP/IP
1970
Camada interface de rede
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Redes de Computadores
Encapsulamento dos dados vindos da
camada interrede em quadros aptos a serem
transmitidos pela tecnologia subjacente
 Mapeamento do endereço ip em endereços
reconhecidos pela rede física(end MAC)
Deve tratar diretamente com uma variedade
de sub-redes adjacentes( ethernet, token
ring, X.25)
Camada interface de rede
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Redes de Computadores
• O mapeamento via protocolo ARP só é
necessário em uma rede do tipo
compartilhada como Ethernet, Token-Ring,
FDDI, etc.. Em uma rede ponto-a-ponto
como, por exemplo, um enlace serial, o
protocolo ARP não é necessário, já que há
somente um destino possível.
Camada interface de rede
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para
200.18.171.3
Redes de Computadores
200.18.171.1
200.18.171.4
200.18.171.3
Camada interRede
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Redes de Computadores
 Deve mover os dados entre as camadas de
interface de rede e de transporte(equivalente ao
nível 3 do modelo OSI)
 Construida em cima dos serviços da interface-derede, os serviços da camada InterNet exibem as
consequências clássicas de uma transmissão sem
conexão, como a possibilidade de perda,
duplicação ou desordem dos datagramas
 O protocolo IP é o responsável pela entrega das
mensagens para as máquinas em qualquer ponto
da internet
Camada interRede
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Redes de Computadores
Características do Protocolo IP
• A troca de mensagens se faz usando pacotes
individuais de dados, chamados datagramas.
• Os datagramas trafegam pelas redes locais,
passando pelos roteadores, de maneira
autônoma.
• Associados á definição de datagramas IP, estão
as especificações de endereços IP e de
mecanismos de roteamento, ambos necessários
para a formação da rede global.
Camada interRede
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Redes de Computadores
Características do Protocolo IP
• A versão atual do IP usada na internet é a
versão 4.0. Por causa das limitações deste
protocolo, uma nova versão(chamada IPv6) está
sendo finalizada antes de sua implantação na
internet.
Camada interRede
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Redes de Computadores
Além do IP, a camada InterRede define um
protocolo usado para trocar algumas
informações simples sobre o controle da
comunicação na rede conhecido como
ICMP
Camada Transporte
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Redes de Computadores
A nível de IP, a comunicação é feita entre
máquinas.
 O serviço de transporte, é responsável pelo
agrupamento e distribuição de datagramas
entre as aplicações comunicando
simultaneamente na mesma máquina
(comunicação fim-à-fim)
Camada Transporte
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Redes de Computadores
 Há escolha entre duas possibilidades:
• Um protocolo “leve” ( UDP: user datagram protocol),
para as aplicações que preferem a rapidez em
detrimento da robustez.
• O TCP (transpot control protocol) define mecanismos
para obter uma comunicação com confirmação e
controle de fluxo
• UDP é bastante usado, inclusive por aplicações que
preferem implementar seus próprios mecanismos de
controle fim-à-fim
Camada Aplicação
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Redes de Computadores
 A arquitetura TCPIP não inclui um equivalente
para as camadas 5(sessão) e 6 (apresentação) do
modelo OSI
 As funções destas camadas, se necessárias, fica a
cargo das aplicações
 os serviços mais conhecidos são:
• TELNET (network terminal protocol) para terminais
remotos
• FTP (file transfer protocol) para transferência de
arquivos
• SMTP (simple mail transfer protocol) para correio
eletrônico
Camada Aplicação
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Redes de Computadores
• DNS (domain name service) associação de
nomes de hosts a endereços IP
• SNMP( simple network management protocol)
suporte para gerenciamento de redes
• HTTP, POP, ETC.
Endereçamento em redes
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Redes de Computadores
Endereço físico
• Associado a hardware / tecnologia
• Ex : Endereço Ethernet (00:80:A0:01:11:01)
Endereço lógico
• Associado ao protocol suite
• Ex : Endereço IP (200.246.160.4)
Exemplo de
Internetworking via TCP/IP
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Redes de Computadores
LAN ETHERNET
08:00:01:02:03:04
CP
U
01:20:A0:FF:01:03
20.1.1.1
L
T
K
R
CO
X
X
08:00:20:A0:C2:0F
xx
20.1.1.2
20.1.13
CYCLOM MP/RT
11112345
14112345
10.0.0.2
WAN
X25
16112344
10.0.0.4
10.0.0.3
xx
12123421
L
KT
R
CO
X
X
CP
U
Endereço
Lógico
10.0.0.1
CYCLOM MP/RT
Endereço
Físico
80
XXX
80
XXX
40.1.2.1
40.1.2.2
0C:9A:11:01:F8:A4
1C:9B:87:01:00:A4
LAN ETHERNET
40.1.2.3
02:0A:44:0D:00:02
Topologia Real
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Redes de Computadores
LAN TOKEN-RING
LAN ETHERNET
E
xx
xx
CP
U
L
T
R
K
XCO
X
CYCLOM MP/RT
80
XXX
A
B
WAN
X25
X1
CP
U
L
T
R
K
XCO
X
80
CYCLOM MP/RT
XXX
X2
C
D
G
F
TCP/IP - Topologia ao Usuário
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Redes de Computadores
xx
B
C
80
XXX
D
INTERNET
TCP/IP
A
E
xx
G
F
80
XXX
Conectividade - Rede
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Redes de Computadores
TCP/IP - Características
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Redes de Computadores
Independência de plataforma
Conectividade a nível de rede
Controle de fluxo end-to-end
Endereçamento lógico universal
TCP/IP - Modelo e Protocolos
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APPLICATION
TRANSPORT
INTERNET
NETWORK
INTERFACE
NETWORK
HARDWARE
Redes de Computadores
FTP HTTP DNS Telnet SMTP
SNMP RIP Gopher ...
TCP
UDP
ICMP IP IGMP
PPP SLIP ARP ETH
ATM X.25 Frame Relay ...
RS232 V35 V21 ETH
ATM ISDN PSDN...
TCP/IP - Unidades de Informação
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Camada
APPLICATION
Redes de Computadores
Denominação
Formato
Dados
User Data
TRANSPORT
Segmentos TCP /
Datagramas UDP
TH Trans. Data
INTERNET
Datagramas IP
IH
Internet Data
N. INTERFACE
Frames
NH
Network Data
NT
Internet TCP/IP - Componentes
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Redes de Computadores
LAN ETHERNET
LAN TOKEN-RING
Redes Físicas
Host
xx
xx
CP
U
L
T
R
K
XCO
X
CYCLOM MP/RT
80
WAN
X25
CP
U
L
T
R
K
XCO
X
80
CYCLOM MP/RT
XXX
XXX
Gateway
Hosts
Gateway
Hosts
TCP/IP - Conectividade
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Host A
Redes de Computadores
Roteador X1
Roteador X2
Host F
FTP
FTP
TCP
TCP
IP
ETH
ETHERNET
IP
IP
ETH
X25
X25
X.25
IP
TOK
TOK
TOKEN RING
Estrutura de Endereço IP
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
Redes de Computadores
Número de 32 bits
bit
31 30 29 -----
---- 2 1 0
01001000100001011111000000010101

Representado em notação decimal pontuada
010010001000010111110000 00010101
72
133
240
72.133.240.21
21
Endereçamento IP - Tipos
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
Redes de Computadores
Endereço Normal
NET ID

HOST ID
Endereço de Multicasting
MULTICASTING ID
Endereçamento IP - Estrutura
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
Redes de Computadores
Os endereços IP são repartidos em 5 classes
 O endereço identifica um nó na internet de
maneira única e não ambígua
 Os endereços do IPv4 são formados de 4 octetos
(32 bits)
 Estes são divididos em duas partes: netid e hostid
 A parte de netid é usada para identificar uma
rede local na internet
 A parte de hostid identifica as máquinas dentro
de uma rede local
Classes de endereçamento IP
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Redes de Computadores
BIT 0 1
CLASSE A
7 8
31
0 NETID
HOSTID
BIT 0 1 2
CLASSE B
10
15 16
NETID
31
HOSTID
BIT 0 1 2 3
CLASSE C
110
23 24
NETID
BIT 0 1 2 3 4
CLASSE D
1110
1111
HOSTID
31
MULTICASTIND ID
BIT 0 1 2 3 4
CLASSE E
31
31
RESERVED
Espaço de endereçamento IP
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Classe A
0.1.0.0 – 126.0.0.0
Classe B
128.0.0.0 – 191.255.0.0
Classe C
192.1.0.0 – 223.255.255.0
127.0.0.0 – Loop local
 0.0.0.0 – Indica roteador padrão
Redes de Computadores
Divisão endereços IP em sub-redes
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Redes de Computadores
Divisão endereços IP em sub-redes
Professora MÁRCIA
Redes de Computadores
Divisão endereços IP em sub-redes
Professora MÁRCIA
Redes de Computadores
Divisão endereços IP em sub-redes
Professora MÁRCIA
Redes de Computadores
Divisão endereços IP em sub-redes
Professora MÁRCIA
Redes de Computadores
Divisão endereços IP em sub-redes
Professora MÁRCIA
Redes de Computadores
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Redes de Computadores
ENDEREÇO
ALL ONES
Local de manipulação e função
DST- Broadcasting limitado
ALL ZEROES
DST- Broadcasting limitado
SRC- Emitente desconhece seu endereço
DST- Broadcasting direto em NET
NET
ALL ONES
NET
ALL ZEROES
ALL ZEROES
HOST
127
XXXXX
Locais onde o endereço aparece:
DST - destino de um datagrama
SRC - origem de um datagrama
IP - software IP (ex: roteamento
IP- Endereço da rede dada por NETID
SRC- Emitente na mesma rede, porém desconhece o
endereço dela
DST- interface para loopback
Exercício 1:
Endereçamento IP
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Redes de Computadores
LAN ETHERNET
LAN TOKEN-RING
LAN A
?
LAN B
xx
WAN
X25
CP
U
L
T
R
K
XCO
X
CYCLOM MP/RT
80
CP
U
L
T
R
K
XCO
X
80
CYCLOM MP/RT
XXX
?
XXX
?
xx
?
?
?
?
?
?