Plano de endereçamento

INTRODUÇÃO ÀS REDES DE COMPUTADORES CAMADA DE REDE Teresa Vazão 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 2 INTRODUÇÃO Internetworking, ligar o mundo em rede.. •  1982 – Bolt, Beranek and Newman: •  Inventores do protocolo de interligação de rede Exterior Gateway Protocol •  Beranek e Bolt professores do MIT e Newman, ex-­‐aluno de Bolt •  Fundadores da empresa BBN 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 3 SUMARIO •  Protocolos da camada de rede –  Protocolos de rede –  Endereçamento IP •  Endereçamento IPv4 –  Gestão de endereços –  Interligação de redes –  Encaminhamento IP 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 4 CAMADA DE REDE Endereçamento IPv4 •  IdenZficador dos elementos de rede (sistemas terminais e encaminhadores) •  Conceitos e terminologia –  O que é o quê? •  Formato dos endereços • 
Como se organiza? •  Tipos de endereços –  Que Zpos de endereço existem? •  Plano de endereçamento –  Como se atribuem endereços na rede? 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 5 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Conceitos e terminologia •  Endereço IP –  IP address –  IdenZficação global da interface dum nó –  Duas versões em funcionamento: IPv4 e IPv6 –  Ex: 65.10.2.30 (IPv4) IPr1A ST1 •  Atribuição –  IANA – Internet Assigned Numbers Authority 2012/2013 IPr2B IPST2 Aplicação Transporte Rede Lig. lógica Física IPr2A IPr1B Rede Lig. lógica Física IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE Rede Lig. lógica Física IPST4 ST4 Aplicação Transporte Rede Lig. lógica Física 6 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Conceitos e terminologia •  Sub-­‐rede –  Subnet –  Divisão duma rede IP, em redes mais pequenas –  Elementos de rede duma sub-­‐
rede têm uma parte do endereço IP que é igual ST1 •  Máscara de rede –  Net mask –  IdenZfica a sub-­‐rede a que um endereço IP pertence –  Ex: 255.0.0.0 (bits a “1” idenZficam a sub-­‐rede) 2012/2013 IPr1A IPr2B IPST2 Aplicação Transporte Rede Lig. lógica Física IPr2A IPr1B Rede Lig. lógica Física IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE Rede Lig. lógica Física IPST4 ST4 Aplicação Transporte Rede Lig. lógica Física 7 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Formato dos endereços •  Os endereços IP organizam a rede de forma hierárquica •  Componentes –  IdenZficador do sistema terminal –  IdenZficador da sub-­‐rede 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 8 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Formato dos endereços – endereço 32 bits 0100 0001 0000 1010 0000 0010 0001 1110 65 10 2 30 x bits neSd: Prefixo ou IdenZficador de rede 2012/2013 y bits hosSd: Sufixo ou IdenZficador do Sistema Terminal IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 9 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Formato dos endereços – máscara de rede neSd: Prefixo ou IdenZficador de rede hosSd: Sufixo ou IdenZficador do Sistema Terminal 1111 1111 0000 0000 0000 0000 0000 0000 255 0 0 0 8 bits 24 bits 32 bits 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 10 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Formato dos endereços – representação conjunta 32 bits 0100 0001 0000 1010 0000 0010 0001 1110 65 10 2 30 x bits y bits neSd: Prefixo ou IdenZficador de rede hosSd: Sufixo ou IdenZficador do Sistema Terminal 1111 1111 0000 0000 0000 0000 0000 0000 255 0 0 0 8 bits 24 bits 32 bits 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 11 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Tipos de endereços •  A organização dos endereços IP influencia o encaminhamento •  Organização classful –  Grupos de endereços estão estruturados em classes –  Cada classe tem uma dimensão fixa e pre-­‐determinada •  Organização classless –  Grupos de endereços não estão estruturados em classes –  Não existe uma dimensão fixa para cada grupo de endereços 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 12 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Tipos de endereços– classes de endereços 0 Class A 0
8 Rede (neSd) Class B 1 0
Class C 1 1 0
2012/2013 16 24 31 Sistema Terminal (hosSd) hosSd neSd neSd IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE hosSd 13 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Tipos de endereços – caracterização das classes 0 Class A 0
8 16 Rede (neSd) Class B 1 0
Class C 1 1 0
Classe hosSd hosSd neSd ID class 31 Sistema Terminal (hosSd) neSd 24 # bits do prefixo # max de subnets # bits do # max de hosts sufixo A 0 (bit 31) 7 27=128 24 224=16 777 216
B 10 (bits 31 e 30) 14 214=16 384
16 216=65 536
C 110 (bits 31-­‐29) 21 221=2 097 152
8 28=256 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 14 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Tipos de endereços– gamas de endereços 0 Class A 0
8 Rede (neSd) Class B 1 0
Class C 1 1 0
24 hosSd hosSd neSd ID class 31 Sistema Terminal (hosSd) neSd Classe 16 Gama de endereços Máscara de rede A 0 (bit 31) 1.0.0.0 127.255.255.255 255.0.0.0 B 10 (bits 31 e 30) 128.0.0.0 191.255.255.255 255.255.0.0 C 110 (bits 31-­‐29) 192.0.0.0 239.255.255.255 255.255.255.0 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 15 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Tipos de endereços -­‐ gamas de endereços 0 Class A 0
8 Rede (neSd) Class B 1 0
24 31 Sistema Terminal (hosSd) hosSd neSd Class C 1 1 0
2012/2013 16 hosSd neSd Classe Exemplo Endereço IP && Máscara de rede A neZd=8 10.2.3.8 && 255.0.0.0 B neZd=16 146.193.32.4 && 255.255.0.0 C neZd=24 222.3.88.1 && 255.255.255.0 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 16 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Tipos de endereços – endereços especiais neSd hosSd Classe A Classe B neZd zeros 10.0.0.0 146.193.0.0 zeros hosZd 0. 2.3.8
0.0. 32.4 zeros zeros uns uns neZd uns 127 zeros Classe C ObjecSvo 222.3.88.0 IdenZfica a subrede 0.0.0.1 IdenZfica um host na subrede
0.0.0.0 Este host Broadcast -­‐ IdenZfica todas as interfaces 255.255.255.255 10.255.255.255 146.193.255.255 222.3.88.255 Broadcast directo – IdenZfica 127.0.0.1 todas as interfaces da rede Loopback – comunicação com o host local End. de loop back: usado para comunicação entre processos – faz o bypass da camada de ligação lógica 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 17 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Tipos de endereços -­‐ resumo CIDR hosSd Máscara de rede # max de hosts Observações /8 24 255.0.0.0 224=16 777 216 /9 23 255.128.0.0 224=8 388 608 16 255.255.0.0 216=65535 15 255.255.128.0 215=32768 8 255.255.255.0 28=256 /30 2 255.255.255.252 230=4 Ligações ponto-­‐a-­‐ponto /31 1 255.255.255.254 231=2 Não usado /32 0 255.255.255.255 232=1 Rota para host Classe A .. /16 /17 Classe B .. /24 Class C … 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 18 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Tipos de endereços– desZnatário da comunicação •  Unicast –  1 origem – 1 desZno –  IdenZfica uma interface dum elemento de rede •  Sistema Terminal •  Encaminhador •  Outros (interface de gestão) 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 19 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Tipos de endereços– desZnatário da comunicação •  Unicast –  1 origem – 1 desZno –  IdenZfica uma interface dum elemento de rede •  Sistema Terminal •  Encaminhador •  Outros (interface de gestão) •  MulScast –  1 origem – múlZplos desZnos –  IdenZfica um grupo de interfaces –  1110 nos 4 bits mais significaZvos do endereço IP 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 20 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Tipos de endereços– desZnatário da comunicação •  Unicast –  1 origem – 1 desZno –  IdenZfica uma interface dum elemento de rede •  Sistema Terminal •  Encaminhador •  Outros (interface de gestão) •  MulScast –  1 origem – múlZplos desZnos –  IdenZfica um grupo de interfaces –  1110 nos 4 bits mais significaZvos do endereço IP •  Broadcast –  1 origem – todos os desZnos –  IdenZfica todas as interfaces –  Todos os bits a “1” 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 21 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Tipos de endereços – Classless Inter Domain Rou9ng (CLIDR) •  Divisão do espaço de endereçamento de forma ajustada às necessidades •  Não existem classes •  Evitar o esgotamento do espaço de endereços IPv4 –  JÁ aconteceu L ! •  Normalização –  RCF 1519 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 22 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Tipos de endereços – representação de endereços classless •  Representação de endereços – 
– 
– 
– 
Representação decimal de bytes, separados por “.”. neSd: idenZficação da rede hosSd: idenZficação do sistema terminal Ex: 65.10.2.30 •  Prefixo –  Inteiro que define o número de bits que representam a rede –  Ex: /8: 8 bits mais significaZvos representam a rede –  Prefixo análogo à mascara de rede 255.0.0.0 •  Representação –  65.10.2.30/8 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 23 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Tipos de endereços – construção dum endereço classless 32 bits 1000 0000 0000 1010 0000 0010 128 10 2 Prefixo ou IdenZficador de rede 1111 1111 255 30 6 bits 26 bits 00 01 1110 Sufixo ou IdenZficador do Sistema Terminal 1111 1111 1111 1111 255 11 00 0000 255 192 6 bits 26 bits 32 bits 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 24 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Tipos de endereços – comparação •  Classful Inter Domain RouSng –  Definição de classes de endereços –  Cada classe é caracterizada pela dimensão fixa do campo neSd –  Classes idenZficadas por bits mais significaZvos do campo de endereços •  Exemplo: –  Inexistência de classes –  Dimensão variável do campo neSd –  IdenZficação da dimensão do campo neZd feita pelo prefixo de rede •  Exemplo: –  65.10.2.30 && 255.0.0.0 2012/2013 •  Classless Inter Domain RouSng –  65.10.2.30/8 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 25 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Plano de endereçamento •  Definição do mapa de endereçamento é fundamental na organização das redes •  Ligações na mesma subrede parZlham o mesmo neZd •  Sistemas na mesma subrede têm hosZd diferentes •  Reservar endereços especiais para certos fins 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 26 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Plano de endereçamento -­‐ planeamento de rede básica sub-­‐rede •  ndereços a considerar – 
– 
– 
– 
IdenZficação da rede: Endereço de IP1 Endereço de GW Broadcast directo Plano de endereços ? IP1=? GW=? Broadcast direto ? Internet –  net_id=30 –  host_id=4 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 27 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Plano de endereçamento -­‐ planeamento de rede básica sub-­‐rede •  Rede –  net_id+(host_id=0) 193.1.2.0/30 –  Ex: 193.1.2.0/30 IP1=? GW=? Plano de endereços Broadcast direto –  net_id=30 –  host_id=4 ? Internet 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 28 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Plano de endereçamento -­‐ planeamento de rede básica •  Broadcast direto –  net_id+(host_id=bits a 1) –  Ex: 193.1.2.3/30 sub-­‐rede 193.1.2.0/30 IP1=? GW=? Plano de endereços Broadcast direto 193.1.2.3/30 –  net_id=30 –  host_id=4 Internet 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 29 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Plano de endereçamento -­‐ planeamento de rede básica •  Default GW –  Endereço anterior ao broadcast directo 193.1.2.0/30 IP1=? GW=193.1.2.2/30 –  Ex: 193.1.2.2/30 Plano de endereços –  net_id=30 –  host_id=4 sub-­‐rede 193.1.2.3/30 Internet Broadcast direto 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 30 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Plano de endereçamento -­‐ planeamento de rede básica sub-­‐rede •  Sistema terminal –  Restante endereço 193.1.2.0/30 –  Ex: 193.1.2.1/30 IP1=193.1.2.1 GW=193.1.2.2/30 Plano de endereços Broadcast direto 193.1.2.3/30 –  net_id=30 –  host_id=4 Internet 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 31 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Plano de endereçamento -­‐ planeamento de rede básica sub-­‐rede •  Endereços a considerar Rede: 193.1.2.0/30 IP1: 193.1.2.1/30 GW: 193.1.2.2/30 Broadcast directo:193.1.2.3/30 – 
– 
– 
– 
193.1.2.0/30 IP1=193.1.2.1 GW=193.1.2.2/30 Broadcast direto 193.1.2.3/30 Internet 32 bits 11000001 0000 0001 0000 0010 193 1 2 0000 00XX 30 bits 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 2 bits 32 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Plano de endereçamento -­‐ planeamento •  Como encontrar as redes? –  IdenZficar cada interface dum encaminhador, host –  Criar ilhas de redes isoladas 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 33 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Plano de endereçamento -­‐ planeamento •  Como encontrar as redes? –  IdenZficar cada interface dum encaminhador, host –  Criar ilhas de redes isoladas 223.1.1.0/24 –  Atribuir endereços às redes 223.1.2.0/24 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 223.1.3.0/24 34 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Plano de endereçamento -­‐ planeamento •  Como encontrar as redes? –  IdenZficar cada interface dum encaminhador, host –  Criar ilhas de redes isoladas 223.1.1.0/24 –  Atribuir endereços às redes 223.1.9.0/24 Sistema interligado consStuído por 6 redes 223.1.7.0/24 223.1.8.0/24 223.1.2.0/24 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 223.1.3.0/24 35 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Plano de endereçamento -­‐ planeamento –  IdenZficar cada interface dum encaminhador, host –  Criar ilhas de redes isoladas –  Atribuir endereços às redes 223.1.1.0/24 223.1.9.0/24 Sistema interligado consStuído por 6 redes 223.1.1.3 223.1.1.1 •  Como encontrar as redes? –  Atribuir endereços aos ST de cada rede 223.1.1.2 223.1.7.0/24 223.1.8.0/24 223.1.2.0/24 2012/2013 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 223.1.3.0/24 36 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Plano de endereçamento – planeamento 223.1.1.3 223.1.1.1 •  Como encontrar as redes? –  IdenZficar cada interface dum encaminhador, host –  Criar ilhas de redes isoladas –  Atribuir endereços às redes –  Atribuir endereços aos ST de cada rede 223.1.1.0/24 223.1.9.0/24 Sistema interligado consStuído por 6 redes 223.1.1.2 223.1.7.0/24 223.1.8.0/24 223.1.2.0/24 223.1.2.1 2012/2013 223.1.2.2 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 223.1.3.0/24 223.1.3.1 223.1.3.2 37 CAMADA DE REDE – endereçamento IPv4 Plano de endereçamento – planeamento –  IdenZficar cada interface dum encaminhador, host –  Criar ilhas de redes isoladas –  Atribuir endereços às redes –  Atribuir endereços aos ST de cada rede 223.1.1.0/24 223.1.9.0/24 223.1.7.0/24 223.1.8.0/24 Default GW: encaminhador usado p ara “sair” da rede 223.1.2.0/24 223.1.2.1 2012/2013 223.1.1.3 223.1.1.1 •  Como encontrar as redes? 223.1.1.2 223.1.2.2 IRC -­‐ Introdução às Redes de Computadores -­‐ LERC/LEE 223.1.3.0/24 223.1.3.1 223.1.3.2 38