01 Camada de rede Protocolos de roteamento

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AULA 1: CAMADA DE REDE 
Protocolos de roteamento 
Aula 01: Camada de rede 
PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO 
AULA 1: CAMADA DE REDE 
Protocolos de roteamento 
Temas/objetivos desta Aula 
APRESENTAÇÃO 
DA DISCIPLINA; 
1 
PRÓXIMOS 
PASSOS 
RECONHECER CAMADA 
 DE REDES; 
 
2 
RECONHECER CAMADA 
DE REDE NA INTERNET. 
3 
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Protocolos de roteamento 
Estrutura do conteúdo 
Contextualização 
Para entender o funcionamento de uma rede de computadores é importante compreender os serviços da 
camada de rede, os protocolos de apoio ao IP e os algoritmos de roteamento intra e interdomínio na 
internet. 
Assim, é fundamental a compreensão do funcionamento da camada de redes, seus protocolos e a técnicas 
de roteamento. 
Para desenvolver nosso conhecimento do repasse de pacotes, analisaremos as estruturas internas, sua 
organização e o funcionamento do roteador, descrevendo detalhadamente o repasse de pacotes na 
internet. 
Investigaremos o endereçamento da camada de rede e a fragmentação. 
Estudaremos os protocolos e algoritmos de roteamento. 
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Estrutura do conteúdo 
Ementa 
Camada de Redes; 
Protocolos IP e ICMP; 
Endereçamento IPv4; 
Roteamento e Algoritmos; 
Protocolos de Roteamento Intra-SA e Inter-SA; 
Configuração de Roteadores. 
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Objetivos 
• Reconhecer serviços da camada de rede; 
• Analisar os conceitos de repasse e roteamento, estabelecimento de conexão e modelos de serviço; 
• Reconhecer um roteador, elementos de comutação e portas e demais características técnicas; 
• Identificar o protocolo IP: com repasse e endereçamento na internet (IPv4); 
• Identificar o protocolo ICMP; 
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Objetivos 
• Distinguir os tipos e algoritmos de roteamento (vetor de distância e estado do enlace) e suas métricas; 
• Reconhecer roteamento Unicast e construção de tabelas de roteamento; 
• Identificar as características do roteamento na internet (Intra e Inter-SA); 
• Identificar Protocolos de Roteamento (OSPF, RIP e BGP). 
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Estrutura do conteúdo 
Conteúdo programático 
1- A Camada de Rede — Introdução 
 1.1 - Serviços de Rede 
 1.2 - Protocolo IP 
 1.2.1 - Formato do Datagrama 
 1.2.2. Conceitos básicos de endereçamento 
 1.2.3 Endereçamento IPV4 
 1.2.4 Determinação de blocos de endereços 
 1.2.5 Implementação de sub-redes 
 1.2.6 Sub-redes de tamanho variável (VLSM) 
 1.2.7 Roteamento interdomínio sem classe (CIDR) 
 1.2.8 Sumarização 
 1.3 - Protocolo ICMP 
 1.3.1 Tipos de mensagem 
 1.3.2 Ping 
 1.3.3 Trace route e tracert 
 
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Estrutura do conteúdo 
Conteúdo programático 
2. Utilização e operação de roteadores 
 2.1 Hardware de um roteador 
 2.2 Sistema operacional para roteadores 
 2.3 Configurações gerais em roteadores 
 
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Conteúdo programático 
3 - Conceitos básicos de roteamento 
 
 3.1 – Fundamentos 
 3.1.1 Tipos de Roteamento 
 3.1.2 Requisitos de roteamento 
 3.1.3 Métricas de roteamento 
 3.2 - Conceito de sistema autônomo (SA) 
 3.2.1 - Roteamento intra-AS e seus protocolos 
 3.2.2 - Roteamento Inter-AS e seus protocolos 
 3.3 - Algoritmos de Roteamento 
 3.2.1 - Algoritmo do Estado de Enlace (OSPF) 
 3.2.2 - Algoritmo de Vetor de Distância (RIP) 
 
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4. Configuração do roteamento. 
 
 4.1 Configuração e verificação de roteamento estático 
 4.2 Configuração e verificação de roteamento default 
 4.3 Análise das tabelas de roteamento 
 4.4 Sumarização de rotas 
 4.5 Roteamento dinâmico 
 4.5.1 Configurando e verificando o protocolo RIP 
 4.5.2 Configurando e verificando o protocolo OSPF 
 4.5.3 Sumarização automática de rotas 
 4.6 Tradução de endereços (NAT) 
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Procedimentos de ensino 
• Aulas expositivas dialogadas com quadro branco e/ou equipamento de projeção; 
• Aulas expositivas com dinâmica, através da participação cooperativa da turma com leitura de textos 
relacionados à camada de redes e aos protocolos de roteamento; 
• Resolução de exercícios práticos utilizando simuladores de redes com ênfase em configuração do 
roteador e dos protocolos de roteamento. 
 
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Procedimentos de avaliação 
• 3 etapas: Avaliação 1 (AV1), Avaliação 2 (AV2) e Avaliação 3 (AV3); 
• Através de provas teóricas, provas práticas, e realização de projetos ou outros trabalhos, (atividades 
acadêmicas de ensino de acordo com a disciplina); 
• A soma da atividades para o grau final com máximo de 10. Caso a disciplina contemple outras atividades 
acadêmicas de ensino, estas não poderão ultrapassar 20% da composição do grau final; 
• A AV1 contemplará o conteúdo da disciplina até a sua realização; 
• As AV2 e AV3 abrangerão todo o conteúdo da disciplina. 
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Procedimentos de avaliação 
• Para aprovação na disciplina o aluno deverá: 
1. Resultado ≥ 6,0, (média aritmética entre os graus das avaliações), com as 
 duas maiores notas obtidas dentre as três etapas de avaliação. A média 
 aritmética é o grau final na disciplina; 
2. Obter grau ≥ a 4,0 em, pelo menos, duas das três avaliações; 
3. Frequentar, no mínimo, 75% das aulas ministradas. 
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Bibliografia básica 
COMER, D. E. Redes de computadores e internet. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2007. 
FILIPPETTI, Marco Aurélio. CCNA 4.1 — Guia completo de estudo. Florianópolis: Visual Books, 2008. 
KUROSE, James F. e ROSS, Keith W. Redes de computadores e a internet: uma abordagem top-down. 5. ed. 
São Paulo: Addison Wesley, 2010. 
 
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Bibliografia complementar 
FOROUZAN, Behrouz A. Comunicação de dados e redes de computadores. 4. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2008. 
KUROSE, J.F., Ross, K.W., Redes de computadores e a internet. 5. ed. São Paulo: Peasron., 2006. 
LEINWAND, Allan; PINSKY, Bruce. Como configurar roteadores Cisco. Rio de Janeiro: Ciência Moderna, 2002. 
NASCIMENTO, Marcelo B. do; TAVARES, Alexei C. Roteadores e switches — Guia de configuração para certificação 
CCNA. Rio de Janeiro: Ciência Moderna, 2006. 
PAQUET, Catherine; TEARE, Diane. Construindo redes cisco escaláveis. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2003. 
 
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Camada de rede em comunicação 
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Camada de rede 
H 
Intra- 
Rede 5 
Intra- 
Rede 2 
Rede 3 
G 
G 
G 
G 
Intra- 
Rede 1 
Intra- 
Rede 4 
G 
H 
H 
H 
H 
H 
H H 
Inter-rede 
H: host 
G: gateway 
Nenhuma tecnologia de rede 
atende a todas as exigências das 
aplicações, mas a interconexão 
global é desejada. 
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Camada de rede 
São necessários mecanismos para: 
• Endereçamento único na camada de inter-rede; 
• Resolução de endereços entre endereços inter-rede e endereços de intra-rede (por exemplo, MAC); 
• Escolha de caminho (roteamento); 
• Troca de informações de roteamento; 
• Negociação de parâmetros de Qualidade de Serviço (QoS); 
• Controles de tráfego e de congestionamento.AULA 1: CAMADA DE REDE 
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São necessários mecanismos para: 
• Função: determinar o roteamento dos pacotes da origem até o destino. 
• Unidade de dados: pacote. 
• Opera de duas maneiras: 
• circuito virtual: serviços com conexão (X.25 e ATM); 
• datagrama: serviços sem conexão (IP). 
No caso da internet: 
• É implementado apenas o serviço de datagrama; 
• Serviço não confiável, de melhor esforço (best effort service). 
 
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Datagrama 
• não estabelece conexão; 
• cada pacote possui endereço origem e destino; 
• os pacotes podem percorrer rotas diferentes; 
• não garante a ordem ou mesmo a entrega de pacotes; 
• não verifica se houve algum erro de transmissão; 
• se o roteador cair, somente os pacotes enfileirados é que serão perdidos; 
• os congestionamentos são difíceis de evitar, pois não existe reserva de recursos. 
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Circuito Virtual 
• estabelece uma conexão inicialmente; 
• cada pacote possui o nr. do circuito virtual (ou canal lógico); 
• os pacotes percorrem o circuito preestabelecido; 
• garante a ordem ou mesmo a entrega de pacotes; 
• verifica se houve algum erro de transmissão; 
• se o comutador cair, as tabelas dos circuitos virtuais são perdidas; 
• 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 
Comparação entre os serviços de roteamento: 
 
 DATAGRAMA CIRCUITO VIRTUAL 
ESTABELECIMENTO DE CONEXÃO Não necessário Obrigatório 
PROCESSAMENTO NO ROTEADOR Maior a cada pacote Maior no estabelecimento da conexão 
ENDEREÇAMENTO Completo em cada pacote Identificador de conexão 
INFORMAÇÃO DE ESTADO DE CONEXÃO Desnecessária Para cada CV estabelecido 
ROTEAMENTO No envio de cada pacote No estabelecimento da conexão 
EFEITO NA FALHA DE ROTEADORES Menor Maior (restabelecimento de conexões) 
CONTROLE DE CONGESTIONAMENTO 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 
Internet Protocol (IP): 
• Formata as PDUs das camadas usuárias em datagramas; 
• Faz o roteamento dos datagramas. 
Protocolos de roteamento: 
• Descobre as rotas através da inter-rede; 
• Exemplos: RIP, OSPF, BGP... 
 
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Internet Control Message Protocol (ICMP): 
• Gera mensagens de erro e controle do protocolo IP. 
Internet Group Management Protocol (IGMP). 
Address Resolution Protocol (ARP): 
• Resolve endereços de inter-rede em intra-rede. 
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Características do IP(TCP/IP) 
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Assuntos da próxima aula: 
 
 
Protocolo IP; 
 
Datagrama IPv4; 
 
Fragmentação IP. 
 
AVANCE PARA FINALIZAR 
A APRESENTAÇÃO.