7 - Camada de Rede e endereçamento IP(1)

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04/10/2019 1/32
Camada de Redes e endereçamento IP
Engenharia Elétrica
Redes Digitais e Industriais
2019
Natal, Prof. Jan Erik, Dr.
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Introdução
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Camada de Redes e endereçamento IP
Introdução
• A principal função da camada de rede é permitir que uma
mensagem enviada pelo transmissor chegue ao destino
utilizando dispositivos intermediários.
• a camada de rede implementa a técnica de comutação por
pacotes. Na comutação por pacotes, os dados são divididos em
pedaços menores, chamados pacotes, que são encaminhados
pela rede de interconexão.
• é necessário algum esquema de endereçamento que permita a
identificação dos dispositivos e caminhos disponíveis para a
implementação do roteamento.
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Camada de Redes e endereçamento IP
Comutação por Circuito
▪ é estabelecido um caminho interligando a origem ao destino;
▪ se o dispositivo C tentar enviar uma mensagem para B, ocorrerá
um erro.
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Camada de Redes e endereçamento IP
Comutação por Pacote
▪ A comutação por pacotes é a base para a implementação das
redes de computadores modernas.
▪ não existe um circuito dedicado ligando a origem ao destino
para a transmissão da mensagem.
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Datagrama IP
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Camada de Redes e endereçamento IP
Introdução ao Datagrama
▪ serviço não orientado a conexão não existe um caminho
predefinido ligando a origem ao destino.
▪ pacotes podem ser roteados por caminhos diferentes, é possível
que os pacotes cheguem em uma sequência diferente ou não
cheguem.
▪ No caso do modelo Internet, a camada de transporte oferece o
protocolo TCP com a finalidade de suprir as limitações do
protocolo IP.
▪ No modelo Internet é o IP (Internet Protocol) ou IPv4 (IP versão
4) o protocolo principal.
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Camada de Redes e endereçamento IP
Datagrama IP
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Endereçamento IP
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Camada de Redes e endereçamento IP
Introdução ao Endereçamento IP
▪ Permite identificar os dispositivos da rede, além de ser parte
integrante do processo de roteamento de pacotes.
▪ O endereçamento determina o número máximo de dispositivos
em uma rede.
▪ No modelo Internet, cada host possui um identificador, chamado
de endereço IP.
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Camada de Redes e endereçamento IP
Endereço IP
▪ O endereço IP ou endereço Internet é formado por quatro bytes
(octetos) separados por um ponto.
▪ o endereço IP é formado por quatro bytes, cada uma das partes
pode assumir valores entre 0 e 255.
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Camada de Redes e endereçamento IP
Endereço IP
▪ Existe uma entidade que controla e centraliza a distribuição de
endereços e nomes, chamada de ICANN (Internet Corporation
for Assigned Names and Numbers).
▪ A tarefa de distribuição de endereços é delegada aos provedores
de acesso ou ISP (Internet Service Provider).
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Camada de Redes e endereçamento IP
Net ID e o Host ID
▪ Usando o IP, a internet teria 223 host. As tabelas dos roteadores
seriam grandes demais.
▪ A solução: dividir o IP em identificador de rede (Net ID) e
identificador de host. Rotear somente o Net ID.
Endereçamento hierárquico
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Camada de Redes e endereçamento IP
Classes de endereços IP
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Camada de Redes e endereçamento IP
Endereços por classe
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Camada de Redes e endereçamento IP
Número de redes e hosts por classe
Classe Redes Hosts Descrição
A 128 (27) 16777216 (224) Redes muito grandes
B 16384 (214) 65536 (216) Redes médias/grandes
C 2097152 (221) 256 (28) Redes pequenas
▪ Existem dois endereços que são reservados. Um para identificar a
rede e o outro de Broadcast. Neste caso deve-se diminuir 2 endereços
de host disponíveis de cada Net ID.
▪ Ex.: Para a rede 146.164 os endereços 146.164.0.0 e 146.164.255.255
não podem ser utilizados para identificar um host. O endereço
146.164.0.0 endereça a própria rede e o endereço 146.164.255.255 é
endereçamento de broadcast.
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Subendereçamento
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Camada de Redes e endereçamento IP
Sub-redes
▪ Dividir a rede em níveis hierárquicos permite isolar cada nível e
simplificar a sua gerência;
▪ permite dividir uma rede em sub-redes e criar novos níveis
hierárquicos;
▪ Por exemplo, uma instituição recebe um endereço IP de seu
provedor. Ela pode distribuir internamento seu IP´s na sequência
ou dividir em sub-redes.
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Camada de Redes e endereçamento IP
Sub-redes
Com sub-redes
Sem sub-redes
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Camada de Redes e endereçamento IP
Sub-redes
Sub-rede Endereço da sub-
rede
Endereço inicial Endereço final Endereço de 
broadcast
0
1
146.164.0.0
146.164.1.0
146.164.0.1
146.164.1.1
146.164.0.254
146.164.1.254
146.164.0.255
146.164.1.255
2 146.164.2.0 146.164.2.1 146.164.2.254 146.164.2.255
3 146.164.3.0 146.164.3.1 146.164.3.254 146.164.3.255
... ... ... ... ...
254
255
146.164.254.0
146.164.255.0
146.164.254.1
146.164.255.1
146.164.254.254
146.164.255.254
146.164.254.255
146.164.255.255
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Camada de Redes e endereçamento IP
Mascara de Sub-Rede padrão
▪ Para diferenciar os dois tipos de endereçamento, utiliza-se uma
máscara de bits, chamada de máscara de sub-rede;
▪ A máscara é formada por uma sequência de bits 1, que representa a
parte da rede e sub-rede, seguida de uma sequência de bits 0, que
representa a parte do host.
▪ a máscara de sub-rede não é um endereço IP, mas apenas uma forma
de interpretar um endereço.
Classe A
Classe C
Classe B
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Camada de Redes e endereçamento IP
Sub-redes - Exemplo
146.164.2.70 (Endereço Classe B)
(Mascara de rede)(Mascara de rede)
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Camada de Redes e endereçamento IP
Endereçamento Sem Classes (CIDR) – vídeo 1
https://www.youtube.com/watch?v=qbA_n631yAU
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Camada de Redes e endereçamento IP
Cálculo de sub-rede TCP/IPv4– vídeo 2
https://www.youtube.com/watch?v=GGmhv1Wz6fc
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Camada de Redes e endereçamento IP
Endereços estáticos e dinâmicos
▪ No endereçamento estático, cada host recebe um endereço IP, que fica
permanentemente associado à interface de rede da estação;
▪ No endereçamento dinâmico, os hosts não possuem um endereço
predefinido. O host, ao ser inicializado, solicita um endereço IP a um
servidor de endereços (DHCP).
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Camada de Redes e endereçamento IP
NAT (Network Address Translation)
▪ soluções mais utilizadas para contornar o problema da escassez de
endereços é a tradução de endereços de rede ou NAT.
▪ permite que uma instituição opere com apenas um endereço na
Internet, mesmo possuindo inúmeros hosts na rede interna.
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Camada de Redes e endereçamento IP
Roteamento
▪ para determinar o caminho os roteadores mantêm tabelas de
roteamento com informações sobre as rotas disponíveis.
▪ Periodicamente os roteadores trocam informações para que possam
atualizar suas tabelas de roteamento;
▪ O endereço de Gateway é o endereço do roteador que tem acesso a
internet.
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Exercícios
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Exercícios 
Exercício 1
Considere o IP 172.31.0.0 e a máscara de sub-rede 255.255.255.0.
Quantas redes, sub-redes e hosts podemos ter?
A. Uma rede, 256 sub-redes e 256 hosts por sub-rede.
B. 128 redes, nenhuma sub-rede e 254 hosts.
C. Uma rede, 128 sub-redes e 254 hosts por sub-rede.
D. Uma rede, 256 sub-redes e 254 hosts por sub-rede.
E. Uma rede, nenhuma sub-rede e 256 hosts.
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Exercícios 
Exercício 2
Considere o IP 10.10.10.100 e a máscara de sub-rede
255.255.255.0. Qual o endereço de rede e o endereço de
broadcast?
A. 10.10.10.100 e 255.255.255.255
B. 10.10.10.0 e 10.10.10.255
C. 10.10.10.0 e 10.10.10.254
D. 10.10.10.0 e 255.255.255.255
E. 10.10.10.255 e 0.0.0.0
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Exercícios 
Exercício 3
[ENADE-COMP-Q54, 2008] No encaminhamento de pacotes na Internet, cabe a cada nó
determinar se é possível entregar um pacote diretamente ao destino ou se é preciso
encaminhá-loa um nó intermediário. Para tanto, usa-se uma tabela de rotas. Um exemplo
de tabela de rotas simplificada é apresentado a seguir e pertence a um computador com
endereço IP 192.0.2.100 e máscara de rede 255.255.255.0.
Endereço de rede
Máscara
Endereço do 
gateway Interface Custo
127.0.0.0 255.0.0.0 127.0.0.1 127.0.0.1 0
192.0.2.0 255.255.255.0 192.0.2.100 192.0.2.100 0
172.16.0.0 255.255.0.0 192.0.2.254 192.0.2.100 0
0.0.0.0 0.0.0.0 192.0.2.1 192.0.2.100 1
Na situação em que o referido computador precise enviar pacotes para os endereços
192.0.2.50 e 192.168.0.100, de acordo com a tabela de rotas apresentada, como ocorrerá
a entrega desses pacotes?
A. Diretamente para 192.0.2.50 e diretamente para 192.168.0.100, respectivamente.
B. Diretamente para 192.0.2.50 e encaminhando para 192.0.2.254, respectivamente.
C. Diretamente para 192.0.2.50 e encaminhando para 192.0.2.1, respectivamente.
D. Encaminhando para 192.0.2.50 e encaminhando para 192.0.2.50, respectivamente.
E. Encaminhando para 192.0.2.254 e diretamente para 192.168.0.100, respectivamente.
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Exercícios 
Exercício 4
O que não é verdade sobre o esquema de endereçamentos estático
e dinâmico na camada de rede?
A. O servidor DHCP responde aos pedidos de endereços dos
clientes DHCP.
B. O endereçamento dinâmico permite a mobilidade dos clientes.
C. O endereçamento estático pode ser utilizado para todos os tipos
de hosts.
D. O endereçamento dinâmico facilita a administração do espaço
de endereçamento.
E. O endereçamento dinâmico permite uma melhor utilização dos
endereços.