Protocolos de Enlace
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Protocolos de Interligação de Redes Locais e a Distância Protocolos de Enlace Thiago Leite [email protected] Protocolos de Enlace • Canal de comunicação • o meio de transmissão é compartilhado • o meio precisa ser livre de erros Compartilhamento do Canal Compartilhamento do Canal Compartilhamento do Canal Compartilhamento do Canal Colisão de Pacotes Protocolos de Enlace • Algoritmos de acesso ao meio • Todos querem transmitir, e as vezes ao mesmo tempo • Ethernet utiliza o CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) CSMA/CD Protocolos de Enlace • CSMA/CD • existe um intervalo entre cada transmissão • Inter Frame Gap • realiza no máximo 15 tentativas de envio • entre cada tentativa espera por um tempo aleatório • excessos de colisões inviabiliza a transmissão Protocolos de Enlace • Inter Frame Gap • Permitir que o sinal se propague antes de enviar mais • Pode variar de acordo com o meio e o número de repetidores Segmentação da Rede Ethernet Comutada Unidade de transmissão (quadro) Protocolos de Enlace • Protocolo MAC (Media Access Control) • Ethernet LAN • Adiciona 14 bytes no cabeçalho • Adiciona 4 bytes no “rodapé” • Precedido de um preâmbulo de 8 bytes Protocolos de Enlace • Preâmbulo • Tempo de inatividade antes da transmissão • Envio de 8 bytes (62 bits aleatórios e 2 últimos com a seqüência 11) • Sincronizar início do quadro Protocolos de Enlace • Cabeçalho MAC • Consiste de três partes • Endereço de 6 bytes do destino (unicast, multicast e broadcast) • Endereço de 6 bytes da origem (endereço único) • Campo de 2 bytes que identifica o tipo de protocolo que o payload carrega • Exemplo: valor 0x0800 identifica o protocolo IP ou o uso de tags em redes com VLAN tagging - IEEE 802.1Q 1 16 17 32 Endereço de Destino Endereço de Destino (continuação) Endereço de Origem Endereço de Origem (continuação) Tipo Cabeçalho do Protocolo MAC Protocolos de Enlace • Endereço MAC • Endereço de Hardware • 48 bits • 2 = 281.474.976.710.656 possibilidades • O espaço de endereçamento poderá 48 acabar em 2100 Protocolos de Enlace • Endereço MAC • Composição do endereço • 3 bytes para OUI (Organizationally Unique Identifier) • 3 bytes para NIC (Network Interface Controller) Lista de OUIs Protocolos de Enlace • Endereço MAC podem ser de dois tipos • UAA (Universally Administered Address) • LAA (Locally Administered Address) Protocolos de Enlace • Endereço MAC pode endereçado • unicast • destino será uma placa de rede específica • multicast • as placas possuem definidos os endereços que receberão Organização do Endereço MAC Analisando Tráfego MAC Protocolos de Enlace • Exemplo de Endereço MAC (48 bits) • Hexadecimal 00:23:6c:92:d6:2d Protocolos de Enlace • Exemplo de Endereço MAC (48 bits) • Hexadecimal 00:23:6c:92:d6:2d • Binário do primeiro byte 0000 0000 Protocolos de Enlace • Exemplo de Endereço MAC (48 bits) • Hexadecimal 00:23:6c:92:d6:2d • Binário do primeiro byte 0000 0000 Protocolos de Enlace • Exemplo de Endereço MAC (48 bits) • Hexadecimal 00:23:6c:92:d6:2d • Binário do primeiro byte 0000 0000 unicast Protocolos de Enlace • Exemplo de Endereço MAC (48 bits) • Hexadecimal 00:23:6c:92:d6:2d • Binário do primeiro byte 0000 0000 unicast endereço global (UAA) Protocolos de Enlace • O último campo do quadro MAC • CRC (Cyclic Redundancy Check) • Detecção de erros • Não avisa em caso de descarte de quadros • Refeito a cada nova transmissão Chegada de um Quadro Protocolos de Enlace • Problemas detectados na recepção dos quadros • Runt - Quadro menor que 64 bytes • Gigante - Quadros maiores que o máximo permitido • Jumbo - algumas placas suportam quadros maiores que o padrão, mas ambas as pontas precisam ser compatíveis • Malformação - pacotes malformados durante a transmissão Repetidores, hubs, bridges, switches, roteadores e gateways Repetidores, hubs, bridges, switches, roteadores e gateways Revisão • Compartilhamento do canal • Encapsulamen-to dos dados • Endereço MAC do • Composição endereço MAC • OUI • NIC • Endereços globais (UAA) locais • Endereços (LAA) • Endereços unicast e broadcast do • Cabeçalho protocolo MAC • CRC de • Detecção colisão de • Algoritmo recebimento de quadro da • Funções subcamada LLC de • Algoritmo janela de transmissão • LANs sem fio • CSMA/CD • CSMA/CA CEB (Funiversa) A transmissão de sinais está condicionada à qualidade do meio de comunicação, que pode variar de acordo com as condições físicas a que esteja sujeito. Parâmetros como velocidade de transmissão, atraso e variação no atraso de pacotes, taxa de erro são afetados quando há perda na qualidade do meio físico. Assinale a alternativa que apresenta o meio físico que sofre maiores interferências das variações climáticas, como acúmulo de nuvens e precipitações. a) Fibra óptica b) Cabo de par trançado c) Enlace de rádio d) Cabo coaxial e) Rede elétrica CEB (Funiversa) A transmissão de sinais está condicionada à qualidade do meio de comunicação, que pode variar de acordo com as condições físicas a que esteja sujeito. Parâmetros como velocidade de transmissão, atraso e variação no atraso de pacotes, taxa de erro são afetados quando há perda na qualidade do meio físico. Assinale a alternativa que apresenta o meio físico que sofre maiores interferências das variações climáticas, como acúmulo de nuvens e precipitações. a) Fibra óptica b) Cabo de par trançado c) Enlace de rádio d) Cabo coaxial e) Rede elétrica TRE-RS (FCC) Um método de acesso cujo objetivo é tentar evitar colisões causadas pela transmissão simultânea de várias estações, por meio da espera de um intervalo de tempo aleatório após a desocupação do canal, é a) Gopher. b) UDP. c) CSMA/CD. d) Pooling. e) Ack. TRE-RS (FCC) Um método de acesso cujo objetivo é tentar evitar colisões causadas pela transmissão simultânea de várias estações, por meio da espera de um intervalo de tempo aleatório após a desocupação do canal, é a) Gopher. b) UDP. c) CSMA/CD. d) Pooling. e) Ack. MPE-RN (FCC) Um equipamento de conexão de redes que atua em todas as camadas do modelo OSI é normalmente denominado a) Repeater. b) Router. c) Bridge. d) Gateway. e) Switch. MPE-RN (FCC) Um equipamento de conexão de redes que atua em todas as camadas do modelo OSI é normalmente denominado a) Repeater. b) Router. c) Bridge. d) Gateway. e) Switch. TCE-SP (FCC) Dentro do comitê de padrões LAN IEEE 802, o grupo 802.3 emitiu um conjunto de padrões com uma técnica comum de controle de acesso ao meio. Tal conjunto cresceu a partir do produto comercial Ethernet, sendo que a referida técnica comum é a a) CSMA/CD. b) TDMA. c) CDMA. d) HUB. e) SWITCH. TCE-SP (FCC) Dentro do comitê de padrões LAN IEEE 802, o grupo 802.3 emitiu um conjunto de padrões com uma técnica comum de controle de acesso ao meio. Tal conjunto cresceu a partir do produto comercial Ethernet, sendo que a referida técnica comum é a a) CSMA/CD. b) TDMA. c) CDMA. d) HUB. e) SWITCH. ENADE Ethernet e suas evoluções de 100 Mbps e 1 Gbps são tecnologias padronizadas para comunicações em redes locais com infra-estrutura de transmissão compartilhada. Acerca das transmissões que usam essas tecnologias, assinale a opção incorreta. a) Embora diversos segmentos de uma rede possam ser definidos com o uso de equipamentos de comutação (switches), transmissões de pacotes com endereço de broadcast (difusão) atingem todos os computadores na mesma rede. b) O mecanismo de controle de acesso ao meio utilizado é distribuído e, nas redes com concentradores (hubs), cada interface de rede deve determinar quando é possível realizar uma transmissão. c) A escuta do meio durante as transmissões permite detectar colisões em segmentos compartilhados e a necessidade de retransmissões, mas não há envio de quadros (frames) de confirmação de recebimento. d) Comutadores (switches) realizam o encaminhamento seletivo de quadros com base nos endereços IP de cada estação. e) Um mecanismo de controle de consistência é usado para verificar a integridade de cada quadro (frame) transmitido. ENADE Ethernet e suas evoluções de 100 Mbps e 1 Gbps são tecnologias padronizadas para comunicações em redes locais com infra-estrutura de transmissão compartilhada. Acerca das transmissões que usam essas tecnologias, assinale a opção incorreta. a) Embora diversos segmentos de uma rede possam ser definidos com o uso de equipamentos de comutação (switches), transmissões de pacotes com endereço de broadcast (difusão) atingem todos os computadores na mesma rede. b) O mecanismo de controle de acesso ao meio utilizado é distribuído e, nas redes com concentradores (hubs), cada interface de rede deve determinar quando é possível realizar uma transmissão. c) A escuta do meio durante as transmissões permite detectar colisões em segmentos compartilhados e a necessidade de retransmissões, mas não há envio de quadros (frames) de confirmação de recebimento. d) Comutadores (switches) realizam o encaminhamento seletivo de quadros com base nos endereços IP de cada estação. e) Um mecanismo de controle de consistência é usado para verificar a integridade de cada quadro (frame) transmitido. Laboratório TcpDump • TcpDump # tcpdump [opções] [expressão] Laboratório TcpDump • Opções para TcpDump • -i any - especifica a interface a capturar ou qualquer uma • -n - não resolve nomes dos hosts • -nn - não resolve nomes dos hosts ou portas • -X - apresenta o conteúdo do pacote em hexadecimal • -XX - em hexadecimal e apresenta o cabeçalho MAC • -v, -vv, -vvv - aumenta o nível de informações • -c - especifica o número de pacotes a capturar • -e - apresenta informações do cabeçalho MAC Laboratório TcpDump • Expressões do TcpDump • Tipo - host, net, port... • Protocolo - ether, ip, tcp, udp, arp, rarp... • Direção - src, dst, src and dst, src or dst • Operadores lógicos - and, or, not Laboratório TcpDump • Exemplos de uso do TcpDump # tcpdump -­‐i eth0 host 8.8.8.8 # tcpdump -­‐i eth0 src 8.8.8.8 # tcpdump -­‐n net 8.8.8.0/24 # tcpdump icmp # tcpdump port 80 # tcpdump udp and dst port 53 Laboratório TcpDump • Considerando o cenário do laboratório, capture pela interface padrão todo o tráfego de rede e grave em um arquivo # tcpdump -­‐n -­‐i eth0 -­‐w output.dump Laboratório TcpDump • Ler um arquivo de dump do TcpDump e exibi-lo em formato hexadecimal # tcpdump -­‐r output.dump -­‐XX -­‐n Laboratório TcpDump • Capture todo o tráfego de rede com destino ao roteador padrão da rede com IP 179.10.255.254 # route -­‐n # tcpdump -­‐n -­‐i eth0 dst host 179.10.255.254 Laboratório TcpDump • Capturar todo o tráfego de rede Web se fizer uso de um proxy com IP 179.10.255.254 # tcpdump -­‐i eth0 dst host 179.10.255.254 and tcp port 8080
