Rede de computadores

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Aula Redes I
Introdução à Camada de Redes
Endereçamento IPv4
IPv4 x IPv6
Roteamento – Principais Algoritmos
Internet Protocol - IP
• Na camada de rede, a Internet pode ser vista como um
conjunto de sub-redes ou sistemas autônomos
conectados entre si. Não existe uma estrutura real, mas
diversos backbones principais, construídos a partir de
linhas de grande largura de banda e roteadores rápidos;
• O elemento que mantém a Internet unida é o protocolo• O elemento que mantém a Internet unida é o protocolo
da camada de rede, o IP (Internet Protocol):
– Projetado desde o início tendo como objetivo a interligação de
redes;
– A tarefa do IP é fornecer a melhor forma possível (ou seja, sem
garantias) de transportar datagramas da origem para o destino,
independente dessas máquinas estarem na mesma rede ou de
haver outras redes entre elas.
2
Internet Protocol - IP
• A camada de redes da Arquitetura TCP/IP possui duas
principais funções:
– Identificar o dispositivo e grupo lógico ao qual ele pertence
ENDEREÇAMENTO LÓGICO
– Definir o encaminhamento dos datagramas da rede de origem
até a rede de destino utilizando-se do “melhor caminho”
ROTEAMENTO
• Todo dispositivo possui dois tipos de endereço:
– Endereço Físico (Endereço MAC): definido no hardware
da placa de rede
• Na tecnologia Ethernet: 6 bytes e uso da representação
hexadecimal
– Endereço Lógico (Endereço IP): definido via software
3
Internet Protocol - IP
• A interpretação do endereço IP para a comunicação
entre dispositivos se dá de maneira diferente
dependendo do tipo de comunicação:
– Unicast
– Multicast
– Broadcast– Broadcast
– Anycast
• Outra diferença deve-se à versão do protocolo IP a ser
utilizado:
– IPv4: End. de 32 bits, separados por “.” em 4 blocos de 8
bits cada e uso de representação decimal
– IPv6: End. de 128 bits, separados por “:” em 8 blocos de
16 bits cada e uso de representação hexadecimal
4
Protocolo IPv4
• Formato do datagrama IP:
– DATAGRAMA: Unidade básica de dados composta pelo
cabeçalho (header) e área de dados;
5
Protocolo IPv4
• Campos do cabeçalho - datagrama IP:
– VERSION: Versão do Protocolo (para o caso = 4);
– IHL: Dá o comprimento do header medido em palavras de 32
bits (mínimo de 5 máximo de 15);
– TOTAL LENGTH: Dá o tamanho do datagrama medido em
bytes;
– TYPE OF SERVICE: Especifica como o datagrama deve ser– TYPE OF SERVICE: Especifica como o datagrama deve ser
manuseado pelo roteador:
• Precedence: (3 bits) especifica a importância do datagrama (classes)
• D: pede atraso pequeno
• T: pede alta taxa de transferência
• R: pede alta confiabilidade
• Possibilidade de 4 prioridades de enfileiramento, 3 probabilidades de
descarte por classe
6
Protocolo IPv4
• Campos do cabeçalho – datagrama IP:
– Fragmentação e remontagem são controladas pelos campos
IDENT, FLAGS e FRAGMENT OFFSET;
• IDENT: Contém um inteiro que identifica o datagrama. Todo
roteador que fragmenta o datagrama, copia o IDENT em cada um
dos fragmentos;
• FLAGS: Controla a fragmentação → DF - Do not Fragment; e MF -• FLAGS: Controla a fragmentação → DF - Do not Fragment; e MF -
More Fragments (bit = 1 e só no último bit = 0).
• FRAGMENT OFFSET: Especifica o offset deste datagrama no
datagrama original em múltiplos de 8 bytes.
– TIME TO LIVE: Especifica quanto tempo em segundos o
datagrama deve permanecer dentro da Internet (buffers dos
roteadores);
– PROTOCOL: Especifica o formato e conteúdo dos dados pela
identificação do protocolo de alto nível (TCP ou UDP);
7
Protocolo IPv4
• Campos do cabeçalho – datagrama IP:
– HEADER CHECKSUM: Garante a integridade dos valores do 
header;
– PADDING: Usado para garantir que o header tenha um tamanho 
múltiplo de 32 bits;
– OPTIONS: Para testes e debugging da rede
8
Internet Protocol - IP
• Endereços IP:
– Nomes utilizados a nível de usuário devem ser, de alguma
forma, convertidos para uma estrutura binária de 32 bits, que
deve ser unicamente associada a um host;
– Há quatro estruturas de endereços INTERNET que podem de
ser diferenciadas pelos três bits de mais alta ordem (bits à
esquerda);esquerda);
– As três classes principais podem ser identificadas a partir dos
dois bits de mais alta ordem; a quarta acha-se reservada para
MULTICASTING.
9
Internet Protocol - IP
• Endereços IP:
0
0
NetId HostId
7 311 8
1
0
0 NetId HostId
1 2 15 16 31
• endereços entre 1.x.x.x e 126.x.x.x.x
• 126 redes de classe A com até 
16.777.214 hosts por rede
• endereços entre 128.1.x.x e 191.254.x.x
• 16.382 redes de classe B com até 65.534
hosts por rede
10
1
0
1 0 NetId HostId
2 3 23 24 31
1
0
1 1 0 Multicast Address
313 4
1
0
1 1 1 0 Reservado para uso futuro
314 5
• endereços entre 192.0.1.x e 223.255.254.x
• 2.097.152 redes de classe C com até 253
hosts por rede
• endereços entre 224.0.0.0 e 
239.255.255.255
• endereços entre 224.0.0.0 e 224.0.0.255 
limitados a um salto (hop)
Internet Protocol - IP
• Restrições e significados de endereços IP:
11
(*) Incluindo os bits iniciais de identificação da classe de endereço
Internet Protocol - IP
• Notação de Endereço IP:
– De modo a facilitar o uso por pessoas, os endereços IP, de 32
bits, são representados como quatro valores decimais,
decorrentes do valor binário de cada um dos quatro octetos que
compõem cada endereço, separados por pontos.
– Por exemplo, o endereço (classe B) 10000000 00001010
00000010 00011110 é representado como 128.10.2.3000000010 00011110 é representado como 128.10.2.30
12
Faixas de Endereços IP
Classe
A
B
C
D
E
End. Inferior
1.0.0.0
128.0.0.0
192.0.0.0
224.0.0.0
240.0.0.0
End. Superior
126.0.0.0
191.255.0.0
223.255.255.0
239.255.255.255
247.255.255.255
Internet Protocol - IP
– As Classes de endereçamento IP acabam por desperdiçar
endereços, uma vez existindo a necessidade de se ter mais
hosts numa rede, é preciso solicitar um endereço da classe
acima;
– Essa necessidade acabaria por ocupar todos os endereços das
classes A e B. Assim, passou-se a utilizar máscaras variáveis
para identificação das redes;para identificação das redes;
– Endereços IP com máscaras variáveis são chamados de CIDR,
Classless Inter-Domain Routing, e a sua notação pode ser feita
de duas formas:
• 10.0.2.1/25, onde o número que aparece após a “/” indica o
número de bits (contando da esquerda para direita) que identifica o
endereço de rede;
• 10.0.2.1 máscara 255.255.255.128, onde o número apresentado
em cada período de 8 bits na máscara indica os bits que
representam o endereço de rede.
13
Internet Protocol
• Endereço IP:
– Como descobrir quantos hosts podem ser habilitados numa rede
dado-se seu endereço e máscara?
• Identifica-se o número de bits que representam hosts;
• Faz-se o cálculo 2n – 2 (retira-se o endereço da rede e de
broadcast).
– Como se identificar o endereço de rede dado um endereço de– Como se identificar o endereço de rede dado um endereço de
host com a sua respectiva máscara?
• Identifica-se pela máscara quais são os bits que identificam a rede;
• Todos os bits que identificam hosts recebem valor “zero”.
– Como se encontra a faixa de endereços IP que fazem parte de
uma rede com máscara variável?
• Identifica-se pela máscara quais são os bits que identificam a rede;
• Bits de hosts recebem valor “0” – 1º endereço;
• Bits de hosts recebem valor “1” – último endereço.
14
Internet Protocol
• Exemplo:
– Qual o endereço IP de rede do host 156.72.34.125 e máscara
de rede 255.255.255.224? Qual é o endereço de broadcast
nesta rede?
– Qual classe de endereço deve ser solicitada ao NIC.br (Núcleo
de Informação e Coordenação do Ponto BR) caso se desejede Informação e Coordenação do Ponto BR) caso se desejeestabelecer uma rede com 258 hosts?
– Qual seria a solução utilizando-se endereços CIDR? Apresente
a faixa de endereços partindo do endereço IP 192.168.0.0
15
Internet Protocol
• Exemplo:
– Qual o endereço IP de rede do host 156.72.34.125 e máscara
de rede 255.255.255.224? Qual é o endereço de broadcast
nesta rede?
Resposta: Número decimal 224 corresponde a 11100000. Isso
significa que 5 bits são utilizados para identificação de hosts.
Aplicando-se um AND de cada bloco do endereço fornecido com aAplicando-se um AND de cada bloco do endereço fornecido com a
máscara, obtemos o seguinte endereço IP:
- Nos 3 primeiros blocos (esquerda para direita), todos os bits são
utilizados na identificação da rede;
- No último bloco temos o valor 125 que corresponde a 1111101 em
binário. Aplicando-se a função AND entre 224 e 125 obtemos o valor
decimal 96
Assim, o endereço da rede é 156.72.34.96/27 e o endereço de
broadcast é 156.72.34.127/27
16
Internet Protocol - IP
• Exemplo:
– Qual classe de endereço deve ser solicitada ao NIC.br (Núcleo
de Informação e Coordenação do Ponto BR) caso se deseje
estabelecer uma rede com 258 hosts?
Resposta: Classe B pois só é possível ter 253 hosts em
endereços Classe C.
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– Qual seria a solução utilizando-se endereços CIDR? Apresente
a faixa de endereços partindo do endereço IP 192.168.0.0
Resposta: 258 <= 2n assim n = 9
Endereço IP da rede seria: 192.168.0.0/23
Faixa de endereços IP: 192.168.0.0 a 192.168.1.255
IP versão 6
• Principais objetivos:
– Aceitar bilhões de hosts, mesmo com alocação de espaço de 
endereços ineficiente;
– Reduzir o tamanho das tabelas de roteamento;
– Simplificar o protocolo, de modo a permitir que os roteadores 
processem os pacotes com mais rapidez;
– Oferecer mais segurança (autenticação e privacidade) do que o – Oferecer mais segurança (autenticação e privacidade) do que o 
IP atual;
– Dar mais importância ao tipo de serviço, particularmente no 
caso de dados em tempo real;
– Permitir multidifusão, possibilitando a especificação de escopos;
– Permitir que um host mude de lugar sem precisar mudar o 
endereço;
– Permitir que o protocolo evolua no futuro e que coexista com 
protocolos antigos durante anos.
18
IPv6
• Tipos de comunicação possíveis:
– Unicast – Comunicação entre um único host e um único
receptor;
• Global unicast – endereços mais comuns (é o endereço que será
usado globalmente na Internet);
• Site-local – equivalentes aos endereços privados, não-roteáveis do
IPv4 (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16);IPv4 (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16);
• Link-local - endereços utilizados nos processos de configuração
dinâmica automática (autoconfiguração) e no processo de
descoberta de elementos na hierarquia de roteamento (Neighbor
Discovery Protocol – substitui o protocolo ARP). Permitem também
a comunicação entre nós pertencentes ao mesmo enlace;
• Special addresses – endereços de loopback, espaços mapeados
em endereços IPv4, e endereços 6-to-4 para interligar uma rede
IPv4 com uma rede IPv6.
19
IPv6
• Tipos de comunicação possíveis:
– Multicast – Para um conjunto de destinatários associados a um
grupo lógico (uma cópia do datagrama entregue a cada membro
do grupo).
• O broadcast torna-se um caso particular do multicast;
– Anycast – Endereço único atribuído a múltiplos nós.
• Pacotes são enviados para um endereço anycast ou lista de• Pacotes são enviados para um endereço anycast ou lista de
endereço;
• É entregue para a interface mais próxima identificada com este
endereço;
• Basta que um dos participantes do grupo receba a mensagem.
20
IPv6
• Campos de cabeçalho fixo do protocolo IPv6:
21
IPv6
• Campos do cabeçalho fixo do IPv6:
– O campo Version é sempre 6 para o IPv6;
– O campo Traffic class é usado para fazer distinção entre
pacotes com diferentes requisitos de entrega em tempo real.
(equivalente ao Type of Service do IPv4). Estão sendo
realizadas experiências para definir a melhor maneira de usá-lo
para transmissão de multimídia;para transmissão de multimídia;
– O campo Flow Label será usado para permitir que uma origem e
um destino configurem uma pseudoconexão com propriedades
e necessidades específicas.
• Por exemplo, configurar com antecedência um fluxo (reserva de
largura de banda, garantia de retardo e/ou perda de pacotes) e
atribuir um identificador a ele. Quando surge um pacote com esse
campo preenchido com valor diferente de zero, todos os roteadores
podem verificar nas tabelas internas o tipo de tratamento especial
que devem aplicar ao pacote.
22
IPv6
• Campos do cabeçalho fixo do IPv6 (Continuação):
– Continuação do campo Flow Label:
• Na prática, os fluxos são uma tentativa de se ter a flexibilidade de
uma sub-rede de datagramas juntamente com as garantias de uma
subrede de circuitos virtuais;
• Cada fluxo é designado pelo endereço de origem, endereço de
destino e número de fluxo => para muitos fluxos ativos ao mesmodestino e número de fluxo => para muitos fluxos ativos ao mesmo
tempo entre um determinado par de endereços IP e para evitar
confusão com fluxos de mesmo número porém entre endereços
diferentes;
• Números de fluxo escolhidos ao acaso => roteadores podem
analisá-los com mais facilidade;
– O campo Payload Length determina o número de bytes que
seguem o cabeçalho de 40 bytes (equivalente ao Total Length
do IPv4).
23
IPv6
• Campos do cabeçalho fixo do IPv6 (Continuação):
– O campo Hop Limit (equivalente ao campo Time to Live do IPv4)
o valor do campo é decrementado a cada hop (a cada enlace) e
não a cada segundo como no IPv4;
– Os campos Source e Destination Address utilizam endereços de
16 bytes (128 bits) escritos sob a forma de oito grupos de quatro
dígitos hexadecimais, separados por sinais de dois-pontos entredígitos hexadecimais, separados por sinais de dois-pontos entre
os grupos.
• Exemplo: 8000:0000:0000:0000:0123:4567:89AB:CDE
• Existem 2128 endereços no padrão IPv6 ou cerca de 3x1038
endereços (300 quatrilhões de quatrilhões) => 7x1023 (70
quinqüilhões) endereços IP em cada metro quadrado de toda a
superfície terrestre (contando continentes e oceanos).
24
IPv6
• Campos do cabeçalho fixo do IPv6 (Continuação):
– Continuação dos campos Source e Destination Address:
• Exemplo de endereço IPv6:
8000:0000:0000:0000:0123:4567:89AB:CDE
• Tendo em vista que vários endereços conterão muitos zeros, foram
autorizadas três simplificações:
– 1) zeros à esquerda dentro de um grupo podem ser omitidos. Por– 1) zeros à esquerda dentro de um grupo podem ser omitidos. Por
exemplo: 0123 possa ser escrito como 123;
– 2) um ou mais grupos de 16 bits zero podem ser substituídos por um
par de sinais de dois-pontos. Por exemplo: o endereço anterior pode
ser escrito: 8000::123:4567:89AB:CDEF
– 3) os endereços IPv4 podem ser escritos empregando-se um par de
sinais de dois-pontos inicial seguido de um número decimal tradicional.
Por exemplo: IPv4 = 192.31.20.46 passa a ser IPv6 = ::192.31.20.46
25
IPv6
• Campos do cabeçalho fixo do IPv6 (Continuação):
– O campo Next Header permite a possibilidade de haver outros 
cabeçalhos de extensão (opcionais);
– Tipos de Next Header definidos:
26
IPv6
• Campos de cabeçalho de extensão IPv6:
– Tipo Hop-by-hop: Jumbogramas => datagramas de até 4 
Gbytes.
– Tipo Routing (abrange as opções strict e loose source routing, 
record route e timestamp do IPv4):
27
IPv6
• Campos de cabeçalho de extensão IPv6 (Continuação):
– Tipo Routing (Continuação):
• O campo Routing type fornece o formato do restante do cabeçalho.
O tipo 0 informa que uma palavra reservada de 32 bits segue a
primeira palavra, e é acompanhada por algum número de
endereços IPv6. Outros tipos podem ser criados no futuro, se
necessário;• O campo Segments left controla quantos endereços da lista ainda
não foram visitados. Ele é decrementado toda vez que um
endereço é visitado. Quando chega a 0, o pacote fica por sua
própria conta, sem nenhuma orientação adicional sobre qual rota
seguir. Em geral, a essa altura ele está tão perto do destino que a
melhor rota é evidente;
28
IPv6
• Campos de cabeçalho de extensão IPv6 (Continuação):
• Tipo Fragmentation: lida com a fragmentação da mesma maneira
que o IPv4. O cabeçalho contém o identificador do datagrama, o
número do fragmento e um bit que informa se haverá mais
fragmentos em seguida.
– No IPv6, ao contrário do IPv4, apenas o host de origem pode
fragmentar um pacote. Os roteadores ao longo do caminho não podem
fazê-lo. Se um roteador for confrontado com um pacote muito grande,fazê-lo. Se um roteador for confrontado com um pacote muito grande,
ele o descartará e enviará um pacote ICMP de volta à origem que
gerará pacotes menores para então reenviá-los.
• Tipos Authentication e Encrypted Security Payload: seguem padrão
do IPSec, que será visto com mais detalhes a diante.
29
Roteamento IP
• Protocolo IP - Serviço não confiável, na base do melhor
esforço, de entrega, sem conexão;
• Não há tamanho fixo nem máximo para um datagrama
IP mas há limitações de tamanho máximo de quadro da
rede física que podem obrigar a fragmentação desse;
• Para isso, o cabeçalho do datagrama IP inclui um• Para isso, o cabeçalho do datagrama IP inclui um
campo específico para o controle de fragmentação;
– Sugere-se que datagramas de 576 bytes possam ser
transmitidos sem necessidade de fragmentação;
• Após a fragmentação, os fragmentos são, geralmente,
tratados como datagramas independentes até o destino
final.
30
Roteamento IP
• Há dois níveis de encaminhamento:
– Encaminhamento interno em cada rede física - É transparente
RREDE FÍSICAREDE FÍSICA
11
RREDE FÍSICAREDE FÍSICA
22
REDE FÍSICAREDE FÍSICA
33
Encaminhamento IP
Encaminhamento Interno
– Encaminhamento interno em cada rede física - É transparente
para o IP e envolve somente a tradução para endereços físicos
(o originador sabe que o destinatário está na mesma rede física
- endereços IP da rede de origem e destino são iguais).
– Encaminhamento de datagramas IP entre redes físicas –
Envolve roteadores (os roteadores cooperam entre si,
encaminhando os datagramas IP para o próximo roteador, mais
adequado segundo o algoritmo de encaminhamento, até que o
datagrama IP chegue a um roteador que esteja ligado à mesma
rede física que o destinatário).
31
Roteamento IP
• Encapsulamento de datagrama IP:
RREDE FÍSICAREDE FÍSICA
11
RREDE FÍSICAREDE FÍSICA
22
REDE FÍSICAREDE FÍSICA
33
32
Tratado como dados pelo protocolo da rede física
Cabeçalho do datagrama IP 
CAB. QUADRO
REDE FÍSICA DADOSPROTOCOLO 
END. IPEND. IP
DEST. ORIG. 
Roteamento IP
• Encaminhamento de datagramas IP
ENTREGA DIRETA ?
S TRADUZIR P/END.
REDE FÍSICA
EXTRAIR DO DATAGRAMA,
END. IP DO DESTINATÁRIO
COMPUTAR END. IP DA 
REDE DESTINATÁRIA
33
INDICAR OCORRÊNCIA DE ERRO DE 
ENCAMINHAMENTO
ROTA ESPECÍFICA?
REDE NA TABELA?
ROTA DEFAULT?
S
ENCAMINHAR
CONFORME TABELA
ENCAMINHAR P/
GATEWAY INDICADO
ENCAPSULAR EM 
QUADRO DA REDE FÍSICA
TRANSMITIR QUADRO
ENCAMINHAR P/
GATEWAY INDICADO
S
S
Roteamento IP
• Como o encaminhamento, de forma a simplificar o
algoritmo e a reduzir as tabelas, é feito de maneira
independe em cada roteador;
• O preenchimento da tabela de roteamento em cada
roteador pode ser feito manualmente ou dinamicamente;
– Manualmente: administrador da rede deve inserir as– Manualmente: administrador da rede deve inserir as
informações de rede/host de destino, máscara de rede, próximo
“salto” ou interface, métrica/custo da rota;
– Dinamicamente: protocolos de roteamento IP trocam
informações entre si e preenchem as tabelas de roteamento;
• Rotas inseridas manualmente na tabela de roteamento
do roteador são conhecidas como rotas estáticas;
34
Roteamento IP
Rede 2
Rede 1
R1
ProblemasProblemas com Roteamento Estático:
- Atualizações freqüentes;
- Tamanhos de tabelas;
- Complexidade em grandes redes;
- Contingência / balanceamento de tráfego (rotas
alternativas).
35
ProblemasProblemas com Roteamento Dinâmico:
- Tráfego adicional (freqüência e tamanho das transações);
- Conciliação de informações de diversas origens;
- Responsabilidade diante de situações de pré-congestão;
- Prevenção de loops.
Rede 2
R2
Rede 3
Rede 4
Rede 5
R3
R4
R5
Rede 1
Rede 1
R1 R2 R3
R3R2R1
Roteamento IP
• Pacotes destinados a redes que não fazem parte da
tabela de roteamento:
– São encaminhados para o gateway padrão, caso o mesmo
esteja configurado;
– São descartados caso não haja gateway padrão configurado;
• Algoritmos de roteamento dinâmico diferem:• Algoritmos de roteamento dinâmico diferem:
– Em termos do lugar em que obtêm suas informações (por
exemplo, no local, de roteadores adjacentes ou de todos os
roteadores);
– Do momento em que alteram as rotas (por exemplo, a cada T
segundos, quando a carga se altera ou quando a topologia
muda);
– Da unidade métrica utilizada para a otimização (por exemplo,
distância, número de hops ou tempo de trânsito estimado).
36
Roteamento IP
• Protocolos de roteamento dinâmico:
– Protocolos em negrito são os que se encontram em uso na
Internet ;
– IGP = Internal Gateway Protocol = utilizados dentro do sistema
autônomo
– EGP = External Gateway Protocol = utilizados para troca de
rotas entre sistemas autônomos
37
Roteamento IP
• Protocolos RIPv1 e RIPv2 utilizam algoritmo Distance 
Vector (Bellman – Ford) para decidir o melhor caminho:
Dest. Net. Next Hop
Net # 1
Net # 2
0
0
Distance
Direct
Direct
Dest. Net. Next Hop
Net # 1
Net # 2
0
0
Distance
Direct
Direct
Dest. Net.
Net # 1
Net # 4
2
3
Dist.
Tabela Router K Tabela Router J
38
Net # 2
Net # 4
Net # 17
Net # 24
Net # 30
Net # 42
0
8
5
6
2
2
Direct
Router L
Router M
Router J
Router Q
Router J
+
Net # 2
Net # 4
Net # 17
Net # 21
Net # 24
Net # 30
0
4
5
5
6
2
Direct
Router J
Router M
Router J
Router J
Router Q
=
Net # 4
Net # 17
Net # 21
Net # 24
Net # 30
Net # 42
3
6
4
5
10
3
Net # 42 4 Router J(Dist. de J para K = 1)
Roteamento IP
• O protocolo OSPF utiliza algoritmo Link State (Dijkstra),
também conhecido como Shortest Path First (primeiro
menor caminho), para escolher o melhor caminho.
39
Roteamento IP
• Encaminhamento de datagrama IP:
– Como se dá o encaminhamento de datagrama IP do servidor 
10.0.0.14/24 para servidor 50.0.0.31/24?
REDE 
10.0.0.0
10.0.0.14
08-00-02-00-01-32
40
REDE 
50.0.0.0REDE 30.0.0.0
10.0.0.0
REDE 
40.0.0.0
10.0.0.2
00-00-0C-45-AA-02
30.0.0.2
00-00-0C-45-AA-01
40.0.0.2
30.0.0.3
08-00-02-12-34-56
50.0.0.3
08-00-02-12-34-57
50.0.0.31
00-0D-45-98-EA-01
G1
G2
Roteamento IP
• Encaminhamento de datagrama IP:
– Como se dá o encaminhamento de datagrama IP do servidor 
10.0.0.14/24 para servidor 50.0.0.31/24?
REDE 
10.0.0.0
10.0.0.14
08-00-02-00-01-32
41
REDE 
50.0.0.0REDE 30.0.0.0
10.0.0.0
REDE 
40.0.0.0
10.0.0.2
00-00-0C-45-AA-02
30.0.0.2
00-00-0C-45-AA-01
40.0.0.2
30.0.0.3
08-00-02-12-34-56
50.0.0.3
08-00-02-12-34-57
50.0.0.31
00-0D-45-98-EA-01
1
2
G1
G2
3
Protocolo ICMP
• Como o protocolo IP promove um serviço de entrega de
datagramas não confiável, de melhor esforço e sem conexão,
os roteadores operam independentemente e somente “oúltimo roteador” toma conhecimento de ocorrência, ou não,
de problemas, há que se estabelecer um meio de se informar
ao host originador sobre situações anormais ou de erro;
• Esta função é desempenhada pelo ICMP - Internet Control• Esta função é desempenhada pelo ICMP - Internet Control
Message Protocol; que é considerado parte obrigatoriamente
presente em qualquer implementação do IP;
42
Protocolo ICMP
• Embora originalmente projetado para roteadores, o ICMP não
está restrito a estes, de modo que qualquer sistema (host)
pode enviar uma mensagem ICMP para qualquer outro;
– Exemplo: uso de programa PING
• As mensagens ICMP são transmitidas em datagramas IP e
cada uma tem um cabeçalho que identifica tanto o tipo de
mensagem como a sua estrutura;mensagem como a sua estrutura;
• Não há esquemas específicos para aumentar a confiabilidade
de mensagens ICMP e, para evitar a ocorrência de
mensagens de erro sobre mensagens de erro, não são
geradas mensagens ICMP a partir de erros em datagramas
com mensagens ICMP.
43
Protocolo ICMP
• Formato da mensagem ICMP:
Type
0
3
4
5
8
11
Tipo de Mensagem
Echo Reply
Destination Unreachable
Source Quench
Redirect
Echo Request
Time Exceeded
Code
0
1
2
3
4
5
6
7
Significado
Network Unreachable
Host Unreachable
Protocol Unreachable
Port Unreachable
Frag. Needed and DF Set
Source Route Failed
Destination Network Unknown
Destination Host Unknown
Proto
Data
ICMP=01
44
11
12
13
14
15
16
17
18
Time Exceeded
for a Datagram
Parameter Problem on 
a Dataprogram
Timestamp Request
Timestamp Replay
Information Request
Information Reply
Address Mask Request
Address Mask Reply
7
8
9
10
11
12
Destination Host Unknown
Source Host Isolated
Comm. w/ Dest. Net Adm. Prohibited
Comm. w/ Dest. Net Host Prohibited
Net Unreachable for Type of Service
Host Unreachable for Type of Service
Code
0
1
2
3
Significado
Redirect Datagrams for the Net
Redirect Datagrams for the Host
Redirect Datagram for the Type of Service and Net
Redirect Datagram for the Type of Service and Host
Code
0
1
Significado
Time-to-Live Exceeded
Fragment Reassembly Time Exceeded
Code
0
1
Significado
(pointer aponta para octeto com problema)
Required Option Missions
Type Code Checksum
.
.
.
32 bits
Protocolo ICMP
• Laboratório:
– Usando o prompt de comandos do Windows, listar parâmetros
disponíveis para o comando ping e comparar os
comportamentos de cada item disponível.
45