Curso TCP

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Introdução ao Protocolo TCP/IP
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Comunicação Ponto-a-Ponto
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The TCP/IP Model 
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Aplicações TCP/IP
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Protocolos da Camada de Transporte
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Protocolos da Camada de Transporte
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Protocolos da Camada de Transporte
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Protocolos da Camada Internet
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Determinação do Caminho na Internet
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Protocolos da Camada de Acesso à Rede
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Comparando o Modelo TCP/IP com o Modelo OSI
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Roteador Conectando Duas Redes
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Roteador Conectando a Rede Local e a Rede Remota
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Como os Usuários Visualizam a Núvem TCP/IP
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Detalhes Físicos são Escondidos dos Usuários
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Endereço de Host
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Formato do Endereço IP
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Caminho na Comunicação da Camada de Rede
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Endereço de Rede e Host
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Quando utilizamos o protocolo TCP/IP em uma rede de computadores é necessário que alguns parâmetros sejam configurados em todos os equipamentos que fazem parte da rede.
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Visão geral de uma rede baseada no protocolo TCP/IP
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Na figura anterior temos uma rede local para uma pequena empresa. Está rede local não está conectada a outras redes ou a Internet. 
Cada computador na rede precisa de pelo menos dois parâmetros configurados:
Número IP 
Máscara de sub-rede
O número IP é um número no seguinte formato:
X.Y.Z.W
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Mascara de sub-rede:
Um número de 32 bits, geralmente escrito em notação decimal com pontos. Os computadores usam a máscara para calcular o número de rede de um determinado endereço IP, executando um AND e um Booleano do endereço e da máscara. A máscara também define o número de bits de hosts em um endereço.
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São quatro números separados por ponto.
Não pode existir duas máquinas com o mesmo número IP.
Uma parte dos números IP (1,2, 3 ou 4) é a identificação da rede e a outra parte é a identificação da máquina dentro da rede.
O que define quantos dos números representam a rede e quantos representam a máquina é a máscara de sub-rede (subnet mask).
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Vamos Considerar o Seguinte Exemplo
Número IP: 10.200.150.1
Máscara de sub-rede: 255.255.255.0
As três primeiras partes da máscara de sub-rede (subnet) iguais a 255 indicam que os três primeiros números representam a identificação da rede e o último número é a identificação do equipamento dentro da rede. 
Para o nosso exemplo teríamos a rede: 10.200.150, ou seja, todos os equipamentos do nosso exemplo fazem parte da rede 10.200.150 ou, em outras palavras, o número IP de todos os equipamentos da rede começam com 10.200.150. 
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Exemplo de Máscaras de Sub-rede Padrão
A
B
C
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A conexão da rede local com outras redes é feita através de links de comunicação de dados. 
Para que essa comunicação seja possível é necessário um equipamento capaz de enviar informações para outras redes e receber informações destas redes. 
O equipamento utilizado para este fim é o Roteador. 
Todo pacote de informações que deve ser enviado para outras redes deve, obrigatoriamente, passar pelo Roteador. 
Todo pacote de informação que vem de outras redes também deve, obrigatoriamente, passar pelo Roteador. 
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Como o Roteador é um equipamento de rede, este também terá um número IP. 
O número IP do roteador deve ser informado em todos os demais equipamentos que fazem parte da rede, para que estes equipamentos possam se comunicar com os redes externas. 
O número IP do Roteador é informado no parâmetro conhecido como Default Gateway. 
Na prática quando configuramos o parâmetro Default Gateway, estamos informando o número IP do Roteador. 
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Laboratório-1
Utilize o software Packet Tracer 4.0 para criar uma topologia com os seguintes dispositivos:
01 SWITCH
03 PC´s
PC01  10.200.150.1 255.255.255.0
PC02  10.200.150.2 255.255.255.0
PC03  10.200.150.3 255.255.0.0
Execute o comando ping entre os dispositivos (PC´s) e verifique o resultado.
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Apresentação Binária dos Dados
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Sistema Numérico Base 2
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Sistema Numérico Base 2
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Convertendo Números Decimais em Binários de 8 Bits
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Convertendo Números Decimais em Binários de 8 Bits
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Convertendo Números Binários de 8 Bits em Decimais
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Sistemas Numéricos Binários e Hexadecimal
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Sistemas Hexadecimal
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Sistemas Hexadecimal
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Sistemas Hexadecimal
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Laboratório-2
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Classes de Endereços IP
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Classes de endereços
Em cada classe existe um determinado número de redes possíveis e, em cada rede, um número máximo de máquinas. 
Foram definidas cinco classes de endereços, identificadas pelas letras: A, B, C, D e E
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Classes de endereços
Classe A  0 - 127
Classe B  128 - 191
Classe C  192 - 223
Classe D  224 - 233
Classe E (Reservado para Pesquisa)
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Classes de Endereços IP
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Identificando a Classe de Endereços
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Prefixo das Classes de Endereços
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Divisão de Rede e Host
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Endereço Classe A
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Endereço Classe B
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Endereço Classe C
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Arquitetura de Endereço Classe D
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Arquitetura de Endereço Classe E
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Ranger de Endereços IP
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Classe A
Esta classe foi definida com tendo o primeiro bit (dos 32 bits que formam um número IP) do número IP como sendo igual a zero. 
Com isso o primeiro número IP somente poderá variar de 1 até 126 (na prática até 127, mas o 127 é um número IP reservado.
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Classe A
O número 127 não é utilizado como rede, pois é um número especial, reservado para fazer referência ao próprio computador. 
O número 127.0.0.1 é um número especial, conhecido como localhost. 
Ou seja, sempre que um programa fizer referência a localhost ou ao número 127.0.0.1, estará fazendo referência ao computador onde o programa está sendo executado. 
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Classe A
Por padrão, para a Classe A, foi definida a seguinte máscara de sub-rede:  255.0.0.0
Com esta máscara de sub-rede observe que temos 8 bits para o endereço da rede e 24 bits para o endereço da máquina dentro da rede. 
Com base no número de bits para a rede e para as máquinas, podemos determinar quantas redes Classe A podem existir e qual o número máximo de máquinas por rede. 
Para isso utilizamos a fórmula a seguir: 2n- 2
Onde “n” representa o número de bits utilizado para a rede ou 
para a identificação da máquina dentro da rede. 
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Número de Redes Classe A
Número de bits para a rede: 7. 
Como o primeiro bit sempre é zero, este não varia. Por isso sobram 7 bits (8-1) para formar diferentes redes:
27-2 =  128 - 2  126 redes Classe A
Número de Máquinas (hosts) em uma Redes Classe A
Número de bits para a host: 24
224 - 2 =   16.777.216 - 2  16.777.214 máquinas em cada rede classe A 
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Classe B
Esta classe foi definida com os dois primeiros bits do número IP como sendo sempre iguais a 1 e 0. 
Com isso o primeiro número do endereço IP somente poderá variar de 128 até 191. 
Como o segundo bit é sempre 0, o valor do segundo bit que é 64 nunca é somado para o primeiro número IP, com isso o valor máximo fica em: 255 - 64, que é o 191. 
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Classe B
Por padrão, para a Classe B, foi definida a seguinte máscara de sub-rede:  255.255.0.0. 
Com esta máscara de sub-rede observe que temos 16 bits para o endereço da rede e 16 bits para o endereço da máquina dentro da rede. 
Com base no número de bits para a rede e para as máquinas, podemos determinar quantas redes Classe B podem existir e qual o número máximo de máquinas por rede. 
Para isso utilizamos a fórmula a seguir: 2n- 2
Onde “n” representa o número de bits utilizado para a rede ou 
para a identificação da máquina dentro da rede. 
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Número de Redes Classe B
Número de bits para a rede: 14. 
Como o primeiro bit são sempre 10, fixos, não variam, sobram 14 bits(16 -2) para formatar diferentes redes:
214 - 2 =  16.384 - 2  16.382 redes Classe B
Número de Máquinas (hosts) em uma Redes Classe B
Número de bits para a host: 24
216 - 2 =   65.536 - 2  65.536 máquinas em cada rede classe B 
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Número de Redes Classe C
Número de bits para a rede: 14. 
Como o primeiro bit são sempre 110, fixos, não variam, sobram 24 bits(24 - 3) para formatar diferentes redes:
221 - 2 =  2.097.152 - 2  2.097.150 redes Classe C
Número de Máquinas (hosts) em uma Redes Classe C
Número de bits para a host: 8
28 - 2 =   256 - 2  254 máquinas em cada rede classe C 
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Classe E
Por padrão, para a Classe B, foi definida a seguinte máscara de sub-rede:  255.255.0.0. 
Com esta máscara de sub-rede observe que temos 16 bits para o endereço da rede e 16 bits para o endereço da máquina dentro da rede. 
Com base no número de bits para a rede e para as máquinas, podemos determinar quantas redes Classe B podem existir e qual o número máximo de máquinas por rede. 
Para isso utilizamos a fórmula a seguir: 2n- 2
Onde “n” representa o número de bits utilizado para a rede ou 
para a identificação da máquina dentro da rede. 
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Classe D
Esta classe foi definida com tendo os quatro primeiros bits do número IP como sendo sempre iguais a 1, 1, 1 e 0.  A classe D é uma classe especial, reservada para os chamados endereços de Multicast. 
Classe E
Esta classe foi definida com tendo os quatro primeiros bits do número IP como sendo sempre iguais a 1, 1, 1 e 1.  A classe E é uma classe especial e está reservada para uso futuro.
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Quadro de resumo das classes de endereços IP
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Endereços IP Reservados (não são divulgados na Internet)
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Divisão de Sub-Redes IP
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Perguntas que Devem ser Respondidas Quando o Administrador Decidir Sub-dividir a Rede
Quantas sub-redes a máscara de sub-rede produz?
Quantos hosts por sub-rede a máscara de sub-rede produz?
Quais são as sub-redes válidas?
Quais os rangers (faixa) de endereços IP de host são válidos?
Quais os endereços IP de broadcast da sub-rede?
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Conversão Binário para Decimal Para Cálculo de Sub-redes IP
1 0 0 0 0 0 0 0  128
1 1 0 0 0 0 0 0  192
1 1 1 0 0 0 0 0  224
1 1 1 1 0 0 0 0  240
1 1 1 1 1 0 0 0  248
1 1 1 1 1 1 0 0  252
1 1 1 1 1 1 1 0  254
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Possíveis Máscaras Sub-Rede para Classe C
255.255.255.128
255.255.255.192
255.255.255.224
255.255.255.240
255.255.255.248
255.255.255.252
255.255.255.254
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Possíveis Máscaras Sub-Rede para Classe B
255.255.128.0
255.255.192.0
255.255.224.0
255.255.240.0
255.255.248.0
255.255.252.0
255.255.254.0
255.255.255.0
255.255.255.128
255.255.255.192
255.255.255.224
255.255.255.240
255.255.255.248
255.255.255.252
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Possíveis Máscaras Sub-Rede para Classe A
255.128.0.0
255.192.0.0
255.224.0.0
255.240.0.0
255.248.0.0
255.252.0.0
255.254.0.0
255.255.0.0
255.255.128.0
255.255.192.0
255.255.224.0
255.255.240.0
255.255.248.0
255.255.252.0
255.255.254.0
255.255.255.0
255.255.255.128
255.255.255.192
255.255.255.224
255.255.255.240
255.255.255.248
255.255.255.252
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Perguntas que Devem ser Respondidas
Quantas sub-redes a máscara de sub-rede produz?
2n- 2 onde n = quantidade de 1’s
Quantos hosts por sub-rede a máscara de sub-rede produz?
2n- 2 onde n = quantidade de 0’s
Quais são as sub-redes válidas?
256 – máscara de sub-rede
256 – 191 = 64 + 64 = 128  sub-redes (64 e 128)
Quais os rangers (faixa) de endereços IP de host são válidos?
Faixa entre o primeiro e último IP válido
Quais os endereços IP de broadcast da sub-rede?
Endereço IP anterior a próxima sub-rede
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Notas
Para Classe B
Quando for fazer a divisão de sub-redes classe B, usa-se o mesmo procedimento que nas sub-redes classe C, porém, deve-se adicionar 0 para a parte de rede e 255 no último octeto, do endereço de broadccast. Exemplo:
16.0 		32.0	
16.255		32.255
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Laboratório-3
Calcule a sub-rede, endereço de broadcast e ranger de endereços válidos para as seguintes questões abaixo:
172.16.10.5 - 255.255.255.128
172.16.10.33 - 255.255.255.224
172.16.10.65 - 255.255.255.192
192.168.100.25 - 255.255.255.252
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Laboratório-3
2. Qual o ranger de hosts válido, do endereço IP 172.16.10.22 com máscara de sub-rede 255.255.255.240 faz parte?
172.16.10.20 até 172.16.10.22
172.16.10.1 até 172.16.10.255
172.16.10.16 até 172.16.10.23
172.16.10.17 até 172.16.10.31
172.16.10.17 até 172.16.10.30
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Referências Bibliográficas 
http://www.juliobattisti.com.br/artigos/windows/tcpip_p3.asp
http://paginas.terra.com.br/informatica/suporteroteiros/comandos.htm#GlossB
http://www.informatika.inf.br/downloads/dicas/Comandos_IP_Basicos_no_Windows.pdf
http://nelsonbiagiojr.wordpress.com/2007/04/18/networking-fundamentals-o-comando-ipconfig/