Protocolos de Redes e Computadores - Endereçamento e ARP

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Protocolos de Redes e de Computadores
AULA 08
CCT0300 – PROTOCOLOS DE REDES E DE COMPUTADORES
Aula 08
Protocolos de Redes e de Computadores
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Objetivo
O aluno deverá ser capaz de:
• Entender a utilização de interfaces de loopback;
• Compreender o protocolo ARP e a necessidade de sua utilização em rede IP;
• Produzir Planos de endereçamento.
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Conteúdo
• 4.11 Endereço de loopback;
• 4.12 Localização de endereços e vinculação ARP (Address Resolution
Protocol );
• 4.13 Plano de endereçamento.
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Conteúdo
• Uma rede institucional conectada por quatro comutadores
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Endereçamento na camada de enlace e ARP
Endereços MAC
• Cada interface conectada à LAN tem um endereço MAC exclusivo
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Endereçamento na camada de enlace e ARP
ARP (protocolo de resolução de endereços)
• Cada interface em uma LAN tem um endereço IP e um endereço
MAC
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Endereçamento na camada de enlace e ARP
Envio de um datagrama para fora da sub-rede
• Duas sub-redes interconectadas por um roteador
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Ethernet
• A Ethernet praticamente tomou conta do mercado de LANs com fio.
• Há muitas razões para o sucesso da Ethernet:
1. Ela foi a primeira LAN de alta velocidade amplamente disseminada.
2. Token ring, FDDI e ATM são tecnologias mais complexas e mais
caras do que a Ethernet, o que desencorajou ainda mais os
administradores na questão da mudança.
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Ethernet
3. A Ethernet sempre produziu versões que funcionavam a
velocidades iguais, ou mais altas.
4. O hardware para Ethernet passou a ser mercadoria comum, de
custo muito baixo.
• Estrutura do quadro Ethernet
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Ethernet
• Padrões Ethernet de 100 Mbits/s: uma camada de enlace comum,
diferentes camadas físicas
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Comutadores da camada de enlace
• A função de um comutador é receber quadros da camada de enlace
e repassá-los para enlaces de saída.
• O comutador em si é transparente aos hospedeiros e roteadores
na sub-rede.
• Filtragem é a capacidade de um comutador que determina se um
quadro deve ser repassado ou se deve apenas ser descartado.
• Repasse é a capacidade de um comutador que determina as
interfaces para as quais um quadro deve ser dirigido e então dirigir
o quadro a essas interfaces.
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Comutadores da camada de enlace
• Filtragem e repasse por comutadores são feitos com uma tabela de
comutação.
• Comutadores são autodidatas.
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Comutadores da camada de enlace
• O comutador aprende a localização do adaptador com endereço
01-12-23-34-45-56
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Comutadores da camada de enlace
Podemos identificar diversas vantagens no uso de comutadores:
• Eliminação de colisões.
• Enlaces heterogêneos.
• Gerenciamento.
Processamento de
pacotes em comu-
tadores, roteadores
e hospedeiros:
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Loopback:
• Endereço - 127.0.0.1
• Endereço especial que os hosts usam para direcionar o tráfego
para si mesmos
• Teste de Configuração TCP/IP no PC – ping 127.0.0.1
• Endereços no intervalo de 127.0.0.0 a 127.255.255.255 são
reservados
• Qualquer endereços dentro desse intervalo executará o loopback
dentro do host local
• Nenhum endereço dentro desse intervalo deve aparecer em
qualquer rede
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ARP and RARP
• Note:
– A Internet é baseada em endereços IP
– Data link protocols (Ethernet, FDDI, ATM) may have different
(MAC) addresses
• Os protocolos ARP e RARP executam a tradução entre
endereços IP e endereços MAC
RARP
Ethernet MAC
address
(48 bit)
ARPIP address
(32 bit)
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Address Translation with ARP
ARP Request: 
Host01 transmite uma solicitação ARP para todas as estações da rede: 
“Qual é o endereço de físico do Roteador?”
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Address Translation with ARP
ARPReply
Router 137 responds with an ARP Reply which contains the 
hardware address
Argon
128.143.137.144
00:a0:24:71:e4:44
Router137
128.143.137.1
00:e0:f9:23:a8:20
ARP Reply:
The MAC address of 128.143.71.1
is 00:e0:f9:23:a8:20
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Formato ARP
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Exemplo
• Solicitação ARP de Host01 
Source hardware address: 00:a0:24:71:e4:44
Source protocol address: 128.143.137.144
Target hardware address: 00:00:00:00:00:00
Target protocol address: 128.143.137.1
• Resposta ARP a partir do Roteador 
Source hardware address: 00:e0:f9:23:a8:20 
Source protocol address: 128.143.137.1 
Target hardware address: 00:a0:24:71:e4:44
Target protocol address: 128.143.137.144
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ARP Cache
• Requisição/Resposta de uma solicitação ARP para cada datagrama IP 
é ineficiente, os hosts mantem um cache (ARP Cache) de registros 
atuais. As entradas expiram após 20 minutos.
• Composição do ARP Cache:
(128.143.71.37) at 00:10:4B:C5:D1:15 [ether] on eth0
(128.143.71.36) at 00:B0:D0:E1:17:D5 [ether] on eth0
(128.143.71.35) at 00:B0:D0:DE:70:E6 [ether] on eth0
(128.143.136.90) at 00:05:3C:06:27:35 [ether] on eth1
(128.143.71.34) at 00:B0:D0:E1:17:DB [ether] on eth0
(128.143.71.33) at 00:B0:D0:E1:17:DF [ether] on eth0
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Proxy ARP
• Proxy ARP: O gateway responde a solicitação de ARP que chega de 
uma de suas redes de conexão de um host que está em outra de 
suas redes conectadas.
128.143.137.1/24
00:e0:f9:23:a8:20 128.143.71.1/24
128.143.137.0/24
Subrede 1
128.143.71.0/24
Subrede 2
Roteador
ARP Request:
Qual o MAC address
of 128.143.137.21?
128.143.137.144/24
128.143.71.21/24
00:20:af:03:98:28
Host01 Host02
ARP Reply:
O MAC address é
128.143.137.21 is
00:e0:f9:23:a8:20
128.143.137.21/24
Roteador mantem o mapeamento entre 
128.143.137.21 e 128.143.71.21
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AVANCE PARA FINALIZAR 
A APRESENTAÇÃO.