SlideSeg - Capítulo 3

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Capítulo 3: Comunicação 
em uma rede local 
Networking Essentials
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Capítulo 3 - Seções e Objetivos
▪ 3.1 Princípios da comunicação 
▪ 3.2 Comentários sobre a linguagem de rede 
▪ 3.3 Como funcionam as redes Ethernet? 
▪ 3.4 Como as redes são criadas? 
▪ 3.5 Roteamento em redes 
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3.1 Princípios da 
comunicação
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Princípios da comunicação
Definição das regras
▪ Os três elementos 
• A origem, o destino e o meio de transmissão.
▪ Protocolos de comunicação 
• Antes de começarmos a nos 
comunicar, estabelecemos regras ou 
acordos para direcionar a conversa.
▪ Por que os protocolos são 
importantes? 
• Os protocolos de rede definem as 
regras de comunicação pela rede local.
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Princípios de comunicação
Afinal, quem faz as regras
▪ A Internet e os padrões 
• Um padrão é um conjunto de regras que determina como algo deve 
ser feito. 
• Os protocolos de rede e os padrões de Internet possibilitam a 
comunicação de diferentes tipos de dispositivos pela Internet.
▪ Empresas de padrões de rede 
• Os padrões são desenvolvidos, 
publicados e mantidos por diversas 
empresas.
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Princípios da comunicação
Visualização de como os protocolos 
funcionam
▪ Crescimento 
• A comunicação bem-sucedida requer interação entre protocolos.
• Uma pilha de protocolos é usada para ajudar a separar a função de 
cada protocolo.
• Isso permite a operação independente de cada camada na pilha.
▪ Uso de um modelo de 
camadas
• Os modelos em camadas 
ajudam a visualizar como 
os protocolos trabalham 
juntos para habilitar a 
comunicação da rede
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Princípios da comunicação
Visualização de como os protocolos 
funcionam
▪ Tipos diferentes de modelos de rede
Modelo de protocolo Modelo de referência 
Modelo TCP/IP Modelo OSI (Interconexão de sistemas 
abertos)*
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3.2 Comentários sobre a 
linguagem de rede 
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Comentários sobre a linguagem de rede
Como trabalhar com o modelo OSI
▪ Divisão das tarefas 
• O modelo OSI divide a comunicação em vários processos. 
o Cada processo é uma pequena parte da tarefa maior. 
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Comentários sobre a linguagem de rede
Como trabalhar com o modelo OSI
▪ Comparação entre os Modelos OSI e TCP/IP
É recomendável conhecer bem os dois modelos, pois 
eles são usados com frequência. 
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Comentários sobre a linguagem de rede
Protocolos de redes com fio
▪ Por que utilizar a Ethernet? 
• A Ethernet tornou-se o verdadeiro padrão
• Isso significa que ela é usada por quase todas as redes locais conectadas 
com fio
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Comentários sobre a linguagem de rede
Protocolos de redes com fio
▪ Ethernet em constante evolução 
• O Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) mantém a 
Ethernet e os padrões sem fio. 
• Eles são responsáveis por manter os padrões e aprovar novas 
melhorias.
▪ Endereçamento Ethernet 
• Cada host conectado a uma rede Ethernet tem um endereço físico 
exclusivo que o identifica na rede.
• O endereço físico é conhecido como endereço MAC (Controle de 
acesso à mídia) e é atribuído a uma NIC quando ele é produzido. 
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3.3 Como funcionam as 
redes Ethernet? 
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Como funcionam as redes Ethernet?
Preparação de dados para transmissão
▪ Encapsulamento 
• O processo de inserir uma mensagem em outro formato de 
mensagem é conhecido como encapsulamento. 
o O encapsulamento é desfeito quando o processo é revertido.
• Quando enviada pela rede, a mensagem é encapsulada em um 
quadro que identifica os endereços MAC de origem e de destino. 
▪ Estrutura da mensagem 
Quadro Ethernet IEEE 802.3
7 bytes 1 6 6 2 46 a 1500 4
Preâmbulo
Delimitador 
de Início de 
Quadro
Endereço MAC 
de Destino
Endereço MAC 
de Origem
Tipo/ 
Comprimento
Cabeçalho 
e dados 802.2
Sequência 
de 
Verificação 
de Quadro 
(FCS)
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Como funcionam as redes Ethernet?
Os componentes das redes Ethernet
▪ Por que as redes precisam de um design hierárquico? 
• Um endereço MAC identifica um host específico em uma rede local, 
mas não pode ser usado para acessar redes de hosts remotos.
• É necessário um design hierárquico.
▪ As vantagens do design hierárquico 
• Normalmente, as redes corporativas são projetadas na forma 
hierárquica com três camadas: acesso, distribuição e núcleo.
• As redes hierárquicas exigem um esquema de endereçamento lógico, 
como Internet Protocol versão 4 (IPv4) ou Internet Protocol versão 6 
(IPv6), para acessar hosts remotos.
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Como funcionam as redes Ethernet?
Endereçamento lógico
▪ Endereços físicos e lógicos
• Um endereço MAC é atribuído fisicamente a uma NIC e isso nunca muda. 
o O endereço MAC físico permanece o mesmo, independentemente da rede.
• Um endereço IP (endereço de rede) é atribuído logicamente a uma NIC de 
host.
• Os endereços IP lógicos contêm duas partes:
o Porção de rede: A parte esquerda de um endereço IP identifica a porção de 
rede do endereço. É a mesma para todos os hosts conectados à rede local. 
o Endereço de host: A parte direita de um endereço IP que identifica 
exclusivamente o host individual na rede. 
▪ Os endereços IP lógicos e MAC físicos são necessários para que um 
computador se comunique em uma rede hierárquica. 
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3.4 Como as redes são 
criadas? 
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Como as redes são criadas? 
Começo com um bom design
▪ Acesso, distribuição e núcleo 
Fornece 
conexões com 
hosts em uma 
rede Ethernet 
local.
Interconecta as redes 
locais menores.
Fornece uma 
conexão de alta 
velocidade entre 
os dispositivos de 
camada de 
distribuição
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Como as redes são criadas? 
Começo com um bom design
▪ Dispositivos da camada de acesso 
• Apresenta a primeira linha de dispositivos de rede que conectam hosts 
à rede Ethernet com fio.
• Conectados geralmente com switches da Camada 2.
▪ Hubs de Ethernet
• Dispositivo antigo da camada de acesso que transmitia quadros para 
todas as portas.
• Criou domínios de colisão excessiva.
• Os hubs foram substituídos pelos switches da Camada 2.
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Como as redes são criadas? 
Criação de uma camada de acesso melhor
▪ Switches Ethernet 
• Um switch aceita e decodifica os quadros para ler a parte do 
endereço físico MAC da mensagem.
• O switch verificaa tabela de endereços MAC que contém uma lista 
de todas as portas ativas e os endereços MAC de hosts que estão 
conectados a essas portas. 
• O switch cria um circuito que conecta duas portas e pode comportar 
várias conversações entre diferentes pares de portas.
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Como as redes são criadas? 
Criação de uma camada de acesso melhor
▪ Tabelas de Endereços MAC 
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Como as redes são criadas? 
Contenção de transmissões
▪ Afinal, o que são transmissões? 
• Uma mensagem de transmissão é enviada simultaneamente por um 
host para todos os outros hosts.
• Um endereço MAC de transmissão em notação hexadecimal é 
FFFF.FFFF.FFFF 
▪ Domínios de transmissão
• Uma rede local, uma rede com um ou mais switches Ethernet, também 
é conhecida como domínio de transmissão.
• Quando a mensagem de transmissão é enviada, todos os switches 
encaminham a mensagem para cada host conectado na mesma rede 
local. 
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Como as redes são criadas? 
Contenção de transmissões
▪ Comunicação na camada de acesso 
• Para enviar uma mensagem, um host precisa do endereço IP e do 
endereço MAC para o host de destino.
• O endereço IP de destino é o mais conhecido; portanto, como o host 
emissor determina o endereço MAC de destino?
• O host emissor pode usar um protocolo IPv4 chamado ARP (Address 
Resolution Protocol) para descobrir o endereço MAC de qualquer 
host na mesma rede local. 
o O IPv6 usa um método semelhante conhecido como Neighbor Discovery.
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Como as redes são criadas? 
Contenção de transmissões
▪ Como o ARP funciona 
Enviar dados a um 
dispositivo
O endereço 
MAC está no 
meu cache 
ARP?
Receber resposta ARP 
de 10.1.1.1 com 
endereço MAC
Enviar uma solicitação 
ARP para IP 10.1.1.1
Enviar pacote ping
Não
Sim
MAC de destino: FF-FF-FF-FF-FF-FF
O PC tenta fazer ping do 
endereço IP 10.1.1.1.
PC> ping 10.1.1.1
O PC exige o endereço IP e o 
endereço MAC de destino. 
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Como as redes são criadas? 
Distribuição de mensagens para outros 
dispositivos
▪ Divisão da rede local 
• À medida que as redes evoluem, 
é necessário dividir uma rede de 
camada de acesso em várias 
redes de camada de acesso. 
• As diversas formas de divisão de 
redes são definidas por critérios 
diferentes.
▪ Agora, precisamos de roteamento 
• Os roteadores e o roteamento são necessários para acessar hosts remotos. 
• O roteamento é o processo de identificação do melhor caminho até um 
destino. 
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3.5 Roteamento em redes 
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Roteamento em redes 
Como manter uma tabela
▪ Seleção de um caminho 
• Cada roteador cria uma tabela de roteamento com todas as redes 
localmente conectadas e remotas e as interfaces que se conectam a 
essas redes. 
• Os roteadores usam suas tabelas de roteamento e encaminham 
pacotes para uma rede diretamente conectada que tem o host de 
destino real ou para outro roteador no caminho para acessar o host de 
destino.
▪ Criação das tabelas 
• Os roteadores criam as tabelas de roteamento ao adicionar primeiro as 
redes localmente conectadas e identificar outras redes com protocolos 
de roteamento.
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Roteamento em redes 
Como manter uma 
tabela
▪ Como os roteadores 
usam tabelas
• O roteador adicionou duas 
redes diretamente 
conectadas à tabela de 
roteamento.
Tipo Rede Porta de saída
C 10.1.21.0/24 FastEthernet 0/0
C 172.16.1.0/24 FastEthernet 0/1
▪ Envio para redes remotas
• Quando H1 envia um pacote para H7, o roteador examina a tabela de 
roteamento e determina que, para acessar a rede 172.16.1.0/24, deve 
desviar o pacote para fora da interface Fa0/1.
• Como a rede de saída é uma rede Ethernet diretamente conectada, o 
roteador também pode ter o ARP do endereço IP.
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Roteamento em redes 
Criação de uma LAN
▪ Redes de Área Local 
• LAN refere-se a uma rede local ou um grupo de redes locais 
interconectadas sob o mesmo controle administrativo. 
• O termo Intranet refere-se a uma LAN privada que pertence a uma 
empresa e pode ser acessada apenas pelos funcionários da empresa 
ou por pessoas autorizadas.
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Roteamento em redes 
Criação de uma LAN
▪ Atribuição de hosts a uma LAN 
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	Slide 8: Capítulo 3: Comunicação em uma rede local 
	Slide 9: Capítulo 3 - Seções e Objetivos
	Slide 10: 3.1 Princípios da comunicação
	Slide 11: Princípios da comunicação Definição das regras
	Slide 12: Princípios de comunicação Afinal, quem faz as regras
	Slide 13: Princípios da comunicação Visualização de como os protocolos funcionam
	Slide 14: Princípios da comunicação Visualização de como os protocolos funcionam
	Slide 15: 3.2 Comentários sobre a linguagem de rede 
	Slide 16: Comentários sobre a linguagem de rede Como trabalhar com o modelo OSI
	Slide 17: Comentários sobre a linguagem de rede Como trabalhar com o modelo OSI
	Slide 18: Comentários sobre a linguagem de rede Protocolos de redes com fio
	Slide 19: Comentários sobre a linguagem de rede Protocolos de redes com fio
	Slide 20: 3.3 Como funcionam as redes Ethernet? 
	Slide 21: Como funcionam as redes Ethernet? Preparação de dados para transmissão
	Slide 22: Como funcionam as redes Ethernet? Os componentes das redes Ethernet
	Slide 23: Como funcionam as redes Ethernet? Endereçamento lógico
	Slide 24: 3.4 Como as redes são criadas? 
	Slide 25: Como as redes são criadas? Começo com um bom design
	Slide 26: Como as redes são criadas? Começo com um bom design
	Slide 27: Como as redes são criadas? Criação de uma camada de acesso melhor
	Slide 28: Como as redes são criadas? Criação de uma camada de acesso melhor
	Slide 29: Como as redes são criadas? Contenção de transmissões
	Slide 30: Como as redes são criadas? Contenção de transmissões
	Slide 31: Como as redes são criadas? Contenção de transmissões
	Slide 32: Como as redes são criadas? Distribuição de mensagens para outros dispositivos
	Slide 33: 3.5 Roteamento em redes 
	Slide 34: Roteamento em redes Como manter uma tabela
	Slide 35: Roteamento em redes Como manter uma tabela
	Slide 36: Roteamento em redes Criação de uma LAN
	Slide 37: Roteamento em redes Criação de uma LAN
	Slide 38
	Slide 39