Fundamentos de Redes de Computadores - Camada de Rede

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FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES 
Aula 8: CAMADA DE REDE – PROTOCOLO IP 
AULA 8: CAMADA DE REDE – PROTOCOLO IP 
FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES 
Conteúdo Desta Aula 
CAMADA 
DE REDE 
1 
PROTOCOLO 
IP 
3 
PRÓXIMOS 
PASSOS 
DATAGRAMA X CIRCUITO VIRTUAL 
2 
ENDEREÇO IP 
4 
ENTREGA DO 
DATAGRAMA IP 
5 
FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES 
Camada de Rede 
Nenhuma tecnologia de 
rede atende a todas as 
exigências das aplicações, 
mas a interconexão global é 
desejada. 
AULA 8: CAMADA DE REDE – PROTOCOLO IP 
H 
Intrar- 
rede 5 
Intrar- 
rede 2 
Rede 3 
G 
G 
G 
G 
Intrar- 
rede 1 
Intrar- 
rede 4 
G 
H 
H 
H 
H 
H 
H H 
Inter-rede 
H: host 
G: gateway 
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Camada de Rede 
• São necessários mecanismos para: 
o Endereçamento único na camada de 
inter-rede; 
o Resolução de endereços entre endereços 
inter-rede e endereços de intrarrede 
(por exemplo, MAC); 
o Escolha de caminho (roteamento); 
o Troca de informações de roteamento; 
o Negociação de parâmetros de Qualidade 
de Serviço (QoS); 
o Controles de tráfego e de 
congestionamento. 
 
• Função: determinar o roteamento dos 
pacotes da origem até o destino. 
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• Unidade de dados: pacote. 
 
• Opera de duas maneiras: 
o circuito virtual: serviços com conexão 
(X.25 e ATM); 
o datagrama: serviços sem conexão (IP). 
 
• No caso da Internet: 
o É implementado apenas o serviço de 
datagrama; 
o Serviço não confiável, de melhor esforço 
(best-effort service). 
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Camada de Rede 
• Datagrama 
o Não estabelece conexão; 
o Cada pacote possui endereço origem e 
destino; 
o Os pacotes podem percorrer rotas 
diferentes; 
o Não garante a ordem ou mesmo a 
entrega de pacotes; 
o Não verifica se houve algum erro de 
transmissão; 
o Se o roteador cair, somente os pacotes 
enfileirados é que serão perdidos; 
o Os congestionamentos são difíceis de 
evitar, pois não existe reserva de 
recursos. 
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• Circuito Virtual 
o Estabelece uma conexão inicialmente; 
o Cada pacote possui o nr do circuito 
virtual (ou canal lógico); 
o Os pacotes percorrem o circuito 
preestabelecido; 
o Garante a ordem ou mesmo a entrega de 
pacotes; 
o Verifica se houve algum erro de 
transmissão; 
o Se o comutador cair, é perdido as tabelas 
dos circuitos virtuais; 
o Os congestionamentos são fáceis de 
evitar, pois existe reserva de recursos 
(largura de banda) antecipadamente. 
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Datagrama X Circuito Virtual 
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Datagrama X Circuito Virtual 
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• Comparação entre os serviços de roteamento: 
 
 DATAGRAMA CIRCUITO VIRTUAL 
ESTABELECIMENTO DE CONEXÃO Não necessário Obrigatório 
PROCESSAMENTO NO ROTEADOR Maior a cada pacote Maior no estab. da conexão 
ENDEREÇAMENTO Completo em cada pacote Identificador de conexão 
INFO DE ESTADO DE CONEXÃO Desnecessária Para cada CV estabelecido 
ROTEAMENTO No envio de cada pacote No estab. da conexão 
EFEITO NA FALHA DE ROTEADORES Menor Maior (reestab. de conexões) 
CONTROLE DE CONGESTIONAM. Mais difícil Buffers pré-alocados 
SEQUENCIAMENTO DE PACOTES No destino Garantido 
PERDAS Maiores Menores 
 
• Há serviço de circuito sobre datagrama! 
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Camada de Rede na Internet 
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• Internet Protocol (IP): 
o Formata as PDUs das camadas usuárias em datagramas 
o Faz o roteamento dos datagramas 
 
• Protocolos de roteamento: 
o Descobre as rotas através da inter-rede 
o Exemplos: RIP, OSPF, BGP... 
 
• Internet Control Message Protocol (ICMP): 
o Gera mensagens de erro e controle do protocolo IP. 
 
• Internet Group Management Protocol (IGMP). 
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Protocolo IP 
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• Fornece um serviço: datagrama não confiável; 
o Pacotes roteados independentemente um dos outros; 
o Pacotes podem ser perdidos, duplicados, e chegarem 
fora de ordem; 
o Camadas superiores tratam destes problemas. 
 
• Define o formato da unidade de transferência; 
 
• Realiza o roteamento; 
 
• Define as regras para o processamento e descarte 
de pacotes, e indicação de erros. 
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Roteador 
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Ativo de rede responsável por interligar duas ou mais redes distintas. Estas redes podem ser locais ou 
de longa distância. Um roteador para poder funcionar necessita de duas ou mais interfaces de rede, 
cada uma com seu próprio endereço específico, e de redes distintas o cessamento e descarte de 
pacotes, e indicação de erros. 
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Endereços IP 
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• São números de 32 bits. 
o Um endereço IP identifica um host em uma determinada rede física. 
o Endereçamento hierárquico composto de parte de rede e parte de host: 
 - Troca de rede = troca de endereço. 
Rede 
A 
Rede 
B 
End. IP na Rede A 
  
End IP na Rede B 
Rede Host 
Parte comum a todas as 
estações em uma mesma rede 
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Endereços IP: Notação “de Ponto” 
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11010000 11110101 00011100 10100011 
208 245 28 163 
208.245.28.163 
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Entrega de Datagrama IP 
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Rede 
A 
Rede 
B 
Roteador 
IP: 200.18.171.X 
IP: 200.18.180.Y 
 IP 
Protocolos 
Intrarrede 
A 
TCP/UDP 
Aplicação 
Inter-rede ( IP ) 
Protocolos 
Intrarrede 
A 
Protocolos 
Intrarrede 
B IP 
Protocolos 
Intrarrede 
B 
TCP/UDP 
Aplicação 
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Entrega de Datagrama IP 
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Rede 
A 
Rede 
B 
Roteador 
 IP 
Protocolos 
Intrarrede 
A 
TCP/UDP 
Aplicação 
Inter-rede ( IP ) 
Protocolos 
Intrarrede 
A 
Protocolos 
Intrarrede 
B IP 
Protocolos 
Intrarrede 
B 
TCP/UDP 
Aplicação 
Endereçamento Intrarrede, 
Algumas vezes chamado de 
“Endereço Físico” ou também 
“Endereço MAC” 
 Ex. Ethernet: OD.OA.12.07.48.05 
Ex. ATM: 47.0091.8100.0000.200c.1001. 0800.200c.1001.01 
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Entrega de Datagrama IP 
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Rede 
A 
 IP 
TCP/UDP 
Aplicação 
 IP 
Protocolos 
Intrarrede 
TCP/UDP 
Aplicação 
Protocolos 
Intrarrede 
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Entrega de Datagrama IP 
AULA 8: CAMADA DE REDE – PROTOCOLO IP 
Rede 
A 
 IP 
TCP/UDP 
Aplicação 
 IP 
Protocolos 
Intrarrede 
TCP/UDP 
Aplicação 
Protocolos 
Intrarrede 
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Entrega de Datagrama IP 
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Rede 
A 
 IP 
TCP/UDP 
Aplicação 
 IP 
Protocolos 
Intrarrede 
TCP/UDP 
Aplicação 
Protocolos 
Intrarrede Endereços IP 
De Origem e destino 
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Entrega de Datagrama IP 
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Rede 
A 
 IP 
TCP/UDP 
Aplicação 
 IP 
Protocolos 
Intrarrede 
TCP/UDP 
Aplicação 
Protocolos 
Intrarrede 
Endereçamento Intrarrede 
de origem e destino 
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Entrega de Datagrama IP 
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Rede 
A 
 IP 
TCP/UDP 
Aplicação 
 IP 
Protocolos 
Intrarrede 
TCP/UDP 
Aplicação 
Protocolos 
Intrarrede 
O protocol ARP faz o 
 “mapeamento” entre 
End. IP e End. Intrarrede 
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Entrega de Datagrama IP 
AULA 8: CAMADA DE REDE – PROTOCOLO IP 
Rede 
A 
 IP 
TCP/UDP 
Aplicação 
 IP 
Protocolos 
Intrarrede 
TCP/UDP 
Aplicação 
Protocolos 
Intrarrede 
O encaminhamento dentro 
de cada rede é feito com base 
no endereçamento próprio 
daquela rede. 
VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS? 
 
 
Endereço IP; 
 
Endereçamento por Classes; 
 
Classesde Endereço; 
 
Endereços Especiais; 
 
Endereço sem Classe; 
 
Próximos Passos.