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CCNA 1CCNA 1
Conceitos Básicos de Redes
Módulo 9Módulo 9
Conjunto de Protocolos TCP/IP e Conjunto de Protocolos TCP/IP e 
endereçamento IPendereçamento IP
2
Introdução ao TCP/IP
3
Modelo TCP/IPModelo TCP/IP
O Departamento de Defesa dos Estados 
Unidos (DoD) desenvolveu o modelo de 
referência TCP/IP de modo a criar uma 
rede de comunicação que pudesse 
funcionar sobre quaisquer condições.
Algumas das camadas do modelo 
TCP/IP têm o mesmo nome das 
camadas do modelo OSI.
É essencial não confundir as funções das 
camadas dos dois modelos, pois as camadas 
contêm diferentes funções em cada modelo
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Camada de AplicaçãoCamada de Aplicação
A camada de aplicação do modelo TCP/IP trata dos 
protocolos de alto nível, das questões de representação, de 
codificação e de controlo de diálogos. 
Controlo 
de diálogo
Codificação Representação da informação
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Camada de AplicaçãoCamada de Aplicação
FTP - File Transfer Protocol
Transfere ficheiros entre sistemas que suportem FTP.
O FTP é um serviço fiável, orientado à ligação, que utiliza o protocolo TCP.
Suporta transferências bidirecionais de ficheiros binários e ASCII. 
TFTP - Trivial File Transfer Protocol
Transfere ficheiros entre sistemas que suportem TFTP.
O TFTP é um serviço não orientado à ligação que utiliza o protocolo UDP.
É utilizado nos routers Cisco para a transferência de configurações e de imagens 
do Sistema Operativo.
NFS - Network File System
É um conjunto de protocolos para sistemas de ficheiros distribuídos 
desenvolvido pela Sun Microsystems.
Permite acesso a ficheiros de um dispositivo de armazenamento remoto, como 
um disco rígido, através da rede. 
SMTP - Simple Mail Transfer Protocol
Administra a transmissão de correio electrónico através de redes de 
computadores.
Só oferece suporte à transmissão de informação em texto simples.
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Camada de AplicaçãoCamada de Aplicação
Telnet - Terminal emulation
Permite o acesso remoto a outro computador.
Ele permite a um utilizador fazer um login e a execução de 
comandos num computador remoto.
Um cliente Telnet é chamado de host local.
Um servidor Telnet é chamado de host remoto. 
SNMP - Simple Network Management Protocol
Fornece uma forma de monitorizar e controlar dispositivos de 
rede.
Permite também gerir configurações, recolha de dados 
estatísticos, de desempenho e de segurança. 
DNS - Domain Name System
É utilizado na Internet para converter os nomes de domínios e 
seus respectivos nós de rede públicos em endereços IP 
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Camada de TransporteCamada de Transporte
Forma uma ligação lógica entre os dois extremos 
comunicantes, o host emissor e o host receptor.
Os protocolos de transporte segmentam e remontam 
os dados das aplicações 
Oferece serviços de transporte extremo-a-extremo.
TCP - Transmission Control Protocol
Orientado à ligação
UDP – User Datagram Protocol
Não orientado à ligação
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Camada de TransporteCamada de Transporte
Serviços da camada de transporte:
TCP e UDP 
Segmentação dos dados enviados pelas aplicações.
Envio de segmentos do dispositivo num dos extremos 
para o dispositivo no outro extremo.
Somente TCP 
Estabelecimento de operações extremo-a-extremo. 
Controlo de fluxo proporcionado pelas janelas móveis. 
Fiabilidade proporcionada pelos números de sequência 
e confirmações
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Camada de TransporteCamada de Transporte
Segmento 
#10 Estou à espera de 
receber o segmento #11
Segmento 
#10 Estou à espera de 
receber o segmento #11
10
Camada de TransporteCamada de Transporte
Serviços da camada de transporte:
Serviço de entrega de segmentos não fiável
É como enviar uma carta pelo correio.
Existe uma grande probabilidade de ser entregue mas 
não tenho a garantia da sua entrega.
Serviço de entrega de segmentos fiável
É como enviar uma carta pelo correio com aviso de 
recepção.
Após a recepção do aviso de recepção tenho a certeza da 
entrega da carta.
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Camada InternetCamada Internet
A finalidade da camada de Internet é a escolha do 
melhor caminho para os pacotes viajarem através 
da rede.
O principal protocolo que funciona nesta camada é o 
IP (Internet Protocol).
A determinação do melhor caminho ocorre nesta 
camada. 
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Camada InternetCamada Internet
Protocolos da camada Internet TCP/IP: 
O IP oferece:
encaminhamento de pacotes.
Serviço de entrega de melhor esforço.
Não se preocupa com o conteúdo dos pacotes, apenas procura 
um caminho até o destino. 
ICMP - Internet Control Message Protocol
Oferece capacidade de controlo e de mensagens. 
ARP - Address Resolution Protocol
Determina o endereço da camada de dados (endereço MAC) 
a partir de um endereço IP conhecido. 
RARP - Reverse Address Resolution Protocol
Determina o endereço IP quando o endereço MAC é 
conhecido.
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Camada InternetCamada Internet
Uma das funções da Camada Internet é a selecção 
do melhor caminho através da Rede
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Camada InternetCamada Internet
Endereços IPv4 e IPv6
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Camada de Acesso à RedeCamada de Acesso à Rede
A camada de acesso à rede é também denominada camada 
host-to-network. 
Permite o acesso dos pacotes IP ao meio de transmissão da rede.
As funções da camada de acesso à rede incluem:
Conversão dos endereços IP em endereços físicos (MAC).
Encapsulamento dos pacotes IP em tramas.
Os protocolos ARP e RARP 
trabalham nas camadas 
Internet e de Acesso à Rede
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Comparação entre o Modelo OSI e o Modelo TCP/IPComparação entre o Modelo OSI e o Modelo TCP/IP
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Comparação entre o Modelo OSI e o Modelo TCP/IPComparação entre o Modelo OSI e o Modelo TCP/IP
Semelhanças entre os modelos OSI e TCP/IP: 
Estão divididos em camadas. 
Têm camadas de Aplicação, mas incluem serviços 
diferentes.
Têm camadas de transporte e de rede comparáveis.
Utilizam comutação de pacotes em vez de comutação 
de circuitos.
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Comparação entre o Modelo OSI e o Modelo TCP/IPComparação entre o Modelo OSI e o Modelo TCP/IP
Diferenças entre os modelos OSI e TCP/IP: 
O modelo TCP/IP combina as camadas OSI de Aplicação, 
Apresentação e de Sessão na sua camada de Aplicação.
O modelo TCP/IP combina as camadas OSI de Ligação de 
Dados e Física na sua camada de Acesso à Rede.
O modelo TCP/IP parece mais simples porque tem menos 
camadas.
Quando a camada de Transporte do modelo TCP/IP utiliza UDP 
não garante fiabilidade na entrega de pacotes. A camada de 
Transporte do modelo OSI garante sempre.
O modelo TCP é um modelo funcional que foi evoluindo à 
medida das necessidades.
O modelo OSI normalmente só é utilizada como ajuda para a 
compreensão do processo de comunicação.
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Arquitectura da InternetArquitectura da Internet
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Arquitectura da InternetArquitectura da Internet
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Arquitectura da InternetArquitectura da Internet
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Arquitectura da InternetArquitectura da Internet
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Endereços Internet
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Endereços IPEndereços IP
Para dois sistemas comunicarem, devem ser 
capazes de se identificarem e localizar um ao 
outro.
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Endereçamento IPEndereçamento IP
Um computador pode estar ligado a mais do que a uma 
rede.
Nesta situação, o sistema deve receber mais de um endereço.
Cada endereço identificará uma ligação do computador a uma 
rede diferente.
Um endereço não identifica um dispositivo na rede, mas um 
ponto de ligação do dispositivo à rede.
2 NICs
2 Endereços MAC
2 endereços IP
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Endereços IPEndereços IP
Cada computador numa rede TCP/IP tem um 
identificador único ou endereço IP.
Este endereço permite a um computador localizar 
outro na Internet.
Os endereços IP pertencem à camada 3.
Todos os computadores têm também um endereço 
físico exclusivo, o endereço MAC.
Este endereço é atribuído pelo fabricante da placa de 
interface de rede. (NIC).
Os endereços MAC pertencem à camada 2 do modelo 
OSI.
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Endereços IPEndereços IP
Um endereço IP é uma sequência de 32 bits.
Para facilitar a utilização dos endereços IP, estes são 
escritos numa sequência de quatro números decimais 
separados por pontos.
Formato decimal pontuado.
O endereço IP 192.168.1.8 será 
11000000.10101000.00000001.00001000em notação 
binária.
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Endereços IPEndereços IP
Um router encaminha pacotes da rede de origem 
para a rede de destino utilizando o protocolo IP.
Os pacotes devem incluir um identificador para a 
rede de origem e para a de destino.
Utilizando o endereço IP da rede de destino, um 
router pode entregar um pacote na rede correcta.
Quando o pacote chega a um router ligado à rede de 
destino, esse router utiliza o endereço IP para localizar 
o computador específico ligado a essa rede. 
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Endereços IPEndereços IP
Todos os endereços IP têm duas partes.
Uma parte identifica a rede à qual o sistema está 
conectado;
a outra parte identifica um dispositivo na rede 
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Endereços IPEndereços IP
Divisão entre Rede e Host
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Endereços IPEndereços IP
Endereçamento Hierárquico
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Endereços IPEndereços IP
Os endereços IP são 
divididos em classes.
Os endereços de classe A 
são atribuídos a redes de 
grande dimensão.
Os endereços de classe B 
são usados para redes de 
porte médio e os de classe C 
para redes pequenas.
A primeira etapa para 
determinar qual parte do 
endereço identifica a rede e 
qual parte identifica o host é 
identificar a classe do 
endereço IP. 
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Classes de Endereços IPClasses de Endereços IP
Endereçamento classful
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Classes de Endereços IPClasses de Endereços IP
Classe A
Suporta redes extremamente grandes, com mais de 16 milhões 
de endereços de host disponíveis.
O primeiro bit de um endereço de classe A é sempre 0.
O menor número que pode ser representado é 00000000, que 
também é o 0 decimal.
O maior número que pode ser representado é 01111111, 
equivalente a 127 em decimal.
Os números 0 e 127 são reservados e não podem ser usados 
como endereços de rede.
Qualquer endereço que comece com um valor entre 1 e 126 
no primeiro octeto é um endereço de classe A. 
A rede 127.0.0.0 é reservada para testes de loopback.
As máquinas podem utilizar este endereço para enviar 
pacotes para si mesmos.
Este endereço não pode ser atribuído a nenhuma 
rede. 
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Classes de Endereços IPClasses de Endereços IP
Classe A
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Classes de Endereços IPClasses de Endereços IP
Classe B
Utilizado para redes de médio e grande porte.
Um endereço IP de classe B utiliza os dois primeiros octetos 
para indicar o endereço da rede.
Os outros dois octetos especificam os endereços dos hosts. 
Os dois primeiros bits de um endereço classe B são sempre 10.
O menor número que pode ser representado por um endereço 
classe B é 10000000, equivalente a 128 em decimal.
O maior número que pode ser representado é 10111111, 
equivalente a 191 em decimal.
Qualquer endereço que comece com um valor no intervalo 
de 128 a 191 é um endereço classe B.
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Classes de Endereços IPClasses de Endereços IP
Classe B
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Classes de Endereços IPClasses de Endereços IP
Classe C
É a classe de endereços IP mais utilizada.
Suporta redes pequenas com um máximo de 254 
hosts. 
Os três primeiros bits de um endereço classe C são 
sempre 110.
O menor número que pode ser representado é 
11000000, equivalente a 192 em decimal.
O maior número que pode ser representado é 
11011111, equivalente a 223 em decimal.
Qualquer endereço que comece com um valor 
no intervalo de 192 a 223 é um endereço classe C.
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Classes de Endereços IPClasses de Endereços IP
Classe C
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Classes de Endereços IPClasses de Endereços IP
Classe D
A classe de endereços D foi criada para permitir 
multicasting com um endereço IP.
Um endereço de multicast é um endereço de rede 
que direcciona os pacotes com esse endereço de 
destino para grupos predefinidos de endereços IP.
Uma única estação pode transmitir 
simultaneamente um único fluxo de dados para 
vários destinatários. 
Os quatro primeiros bits de um endereço classe D 
são sempre 1110.
O intervalo de valores do primeiro octeto dos 
endereços de classe D vai de 11100000 a 11101111, 
ou de 224 a 239 em decimal.
Um endereço IP que comece com um valor no 
intervalo de 224 a 239 é um endereço classe D.
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Classes de Endereços IPClasses de Endereços IP
Classe D
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Classes de Endereços IPClasses de Endereços IP
Classe E
Endereços reservados
Os primeiros quatro bits de um endereço classe E são 
sempre 1s.
O intervalo de valores no primeiro octeto dos 
endereços de classe E vai de 11110000 a 11111111, 
ou de 240 a 255 em decimal. 
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Endereços IP ReservadosEndereços IP Reservados
Endereço da rede
Utilizado para 
identificar a própria 
rede.
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Endereços IP ReservadosEndereços IP Reservados
Endereço de broadcast
Utilizado para realizar um 
broadcast de pacotes para todos os 
dispositivos de uma rede.
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Endereços IP Públicos e PrivadosEndereços IP Públicos e Privados
A estabilidade da Internet depende da exclusividade dos 
endereços de rede usados.
Na figura vemos que ambas as redes têm o mesmo 
endereço de rede.
O router não é capaz de encaminhar os pacotes de 
dados correctamente.
Para cada dispositivo de uma rede, é necessário um 
endereço exclusivo.
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Endereços IP Públicos e PrivadosEndereços IP Públicos e Privados
Atribuição de endereços IP:
Inicialmente foi a InterNIC (Internet Network
Information Center).
Actualmente é a IANA (Internet Assigned Numbers
Authority).
Os endereços IP privados são uma solução para o 
problema da escassez iminente dos endereços IP 
públicos.
As redes privadas que não estão ligadas à Internet 
podem utiliar quaisquer endereços de host, desde que 
cada host dentro da rede privada seja exclusivo 
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Endereços IP Públicos e PrivadosEndereços IP Públicos e Privados
Ligar uma rede que utiliza endereços privados à Internet 
exige a conversão dos endereços privados em endereços 
públicos.
Este processo de conversão é chamado de NAT 
(Network Address Translation). 
Geralmente, o router é o dispositivo que realiza o 
NAT.
Os endereços IP privados 
podem ser utilizados em 
ligações série ponto-a-ponto não 
se desperdiçando endereços IP 
públicos
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Sub-RedesSub-Redes
Dividir uma rede em sub-redes significa utilizar a máscara 
de sub-rede para dividir a rede em segmentos menores ou 
sub-redes.
É necessário saber quantas sub-redes são necessárias e quantos 
hosts serão necessários em cada sub-rede.
Com as sub-redes a rede não fica limitada às máscaras de 
rede das classes A, B ou C. 
Os endereços incluem a parte da rede mais um campo de 
sub-rede e um campo do host. 
Para criar um endereço de sub-rede tomam-se emprestados 
alguns bits do campo do host. 
A quantidade mínima de bits que podem ser emprestados é 2.
A quantidade máxima de bits que podem ser emprestados é 
qualquer valor que deixe pelo menos 2 bits para o número do host.
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IPv4 verus IPV6IPv4 verus IPV6
Os endereços classe A e B representam 75% do 
espaço de endereços do IPv4.
Menos do que 17.000 organizações podem receber 
endereços de classe A ou B.
Os endereços de rede de classe C são muito mais 
numerosos do que os de classes A e B, embora 
representem somente 12,5% dos possíveis endereços IP. 
Os endereços de classe C estão 
limitados a 254 hosts.
Isso não atende às necessidades de 
organizações maiores que não podem 
adquirir um endereço de classes A ou 
B. 
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IPv4 verus IPV6IPv4 verus IPV6
Endereços IPv6
O IPv6 utiliza 128 bits em vez dos 32 bits utilizados pelo IPv4.
O IPv6 utiliza números hexadecimais para representar os 128 bits.
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Obtenção de Endereços IP
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Obtenção de Endereços InternetObtenção de Endereços Internet
Cada host necessita de um endereço único para poder funcionar na
Internet. 
Os endereços MAC dos hosts têm apenas significado local, 
identificando o host dentro da Rede Local.
Como é um endereço da camada 2, o router não o utiliza para 
encaminhamento fora da LAN.
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Atribuição Estática de Endereços IPAtribuição Estática de Endereços IP
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Atribuição de Endereços IP com RARPAtribuição de Endereços IP com RARP
O protocolo RARP (Reverse Address Resolution Protocol) 
associa um endereço MAC conhecido a um endereço IP.
É necessário a existência de um servidor RARP para o 
processamentodos pedidos.
Um dispositivo ao arrancar pode desconhecer o seu 
endereço IP.
O dispositivo conhece o endereço MAC associado à sua NIC.
Envia uma mensagem de RARP Request para o endereço de 
broadcast.
Todos os dispositivos da rede recebem processam o pedido 
mas só o servidor de RARP responde.
Na mensagem de RARP reply vai a indicação do endereço 
IP atribuido.
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Atribuição de Endereços IP com BOOTPAtribuição de Endereços IP com BOOTP
O protocolo BOOTP (Bootstrap) permite além da 
obtenção do endereço IP, a obtenção do endereço IP de um 
router, do endereço IP de um servidor e de alguma 
informação especifica.
Não fornece atribuição dinâmica de endereços.
Um administrador de rede cria um arquivo de 
configuração que especifica os parâmetros de cada 
dispositivo.
Significa que cada host tem de ter um perfil BOOTP 
com uma atribuição de endereço IP.
Não pode haver dois perfis com o mesmo endereço IP.
Utiliza o UDP para transportar as mensagens.
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Atribuição de Endereços IP com DHCPAtribuição de Endereços IP com DHCP
O protocolo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) é o 
sucessor do BOOTP.
O DHCP permite a um host obter um endereço IP 
dinamicamente sem que o administrador tenha de configurar um 
perfil individual para cada dispositivo.
Tudo o que é necessário ao usar o DHCP é um intervalo de 
endereços IP definido num servidor DHCP.
Quando os hosts entram em contacto com o servidor DHCP e 
solicitam um endereço, o servidor DHCP escolhe um endereço e o 
atribui a esse host.
Com o DHCP, toda a configuração de rede de um computador 
pode ser obtida em uma única mensagem. 
Inclui todos os dados fornecidos pela mensagem BOOTP, o 
endereço IP atribuído e uma máscara de sub-rede. 
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Atribuição de Endereços IP com BOOTPAtribuição de Endereços IP com BOOTP
O computador AA:EC:F9:23:44:19 necessita de obter um endereço IP.
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Atribuição de Endereços IP com DHCPAtribuição de Endereços IP com DHCP
O computador AA:EC:F9:23:44:19 gera um DHCP request.
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Atribuição de Endereços IP com DHCPAtribuição de Endereços IP com DHCP
O DHCP request é transmitido.
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Atribuição de Endereços IP com DHCPAtribuição de Endereços IP com DHCP
Todos os dispositivos com excepção dos servidores DHCP descartam o 
pedido.
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Atribuição de Endereços IP com DHCPAtribuição de Endereços IP com DHCP
O servidor prepara um DHCP offer onde é incluído o endereço IP do 
cliente, o endereço IP do servidor DHCP e o endereço IP do gateway por 
omissão.
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Atribuição de Endereços IP com DHCPAtribuição de Endereços IP com DHCP
O servidor DHCP envia o DHCP offer ao computador que enviou o 
pedido.
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Atribuição de Endereços IP com DHCPAtribuição de Endereços IP com DHCP
Só o computador com o endereço MAC de destino processa a trama.
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Atribuição de Endereços IP com DHCPAtribuição de Endereços IP com DHCP
O segundo servidor DHCP envia um DHCP offer.
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Atribuição de Endereços IP com DHCPAtribuição de Endereços IP com DHCP
Só o computador com o endereço MAC de destino processa a trama.
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Atribuição de Endereços IP com DHCPAtribuição de Endereços IP com DHCP
O computador envia um DHCP request endereçado ao servidor DHCP a 
indicar ter aceite a oferta.
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Atribuição de Endereços IP com DHCPAtribuição de Endereços IP com DHCP
Só o servidor DHCP com o endereço MAC de destino processa a trama.
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Atribuição de Endereços IP com DHCPAtribuição de Endereços IP com DHCP
O servidor DHCP seleccionado cria um DHCP ACK.
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Atribuição de Endereços IP com DHCPAtribuição de Endereços IP com DHCP
O DHCP ACK é transmitido.
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Atribuição de Endereços IP com DHCPAtribuição de Endereços IP com DHCP
Só o computador com o endereço MAC de destino processa a trama.
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Atribuição de Endereços IP com DHCPAtribuição de Endereços IP com DHCP
A partir deste ponto, o computador pode começar a utilizar o endereço IP 
atribuído assim como a restante informação incluída no DHCP offer.
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Resolução de EndereçosResolução de Endereços
Para se comunicar um dispositivo tem de se conhecer o endereço IP e 
o endereço MAC do destinatário.
É necessário um método para se converter automaticamente 
endereços IP em endereços MAC.
A criação manual de tabelas de conversão não é exequível.
No TCP/IP existe um protocolo chamado ARP (Address Resolution
Protocol) que obtém automaticamente os endereços MAC a partir dos 
endereços IP para transmissão local.
Surgem outros problemas quando o destinatário se encontra fora 
da rede local. 
O TCP/IP tem uma variação do ARP chamada Proxy ARP, que 
fornece o endereço MAC de um dispositivo intermediário para 
transmissão fora da LAN para outro segmento da rede.
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ARP – Address Resolution ProtocolARP – Address Resolution Protocol
Tabelas ARP
Os dispositivos mantêm tabelas que contêm os endereços MAC e os
endereços IP de outros dispositivos ligados à mesma LAN.
As tabelas ARP são armazenadas na memória RAM
As informações sobre cada um dos dispositivos são mantidas 
automaticamente.
É muito raro que o utilizador tenha que criar uma entrada na tabela 
ARP manualmente.
Cada dispositivo numa rede mantém sua própria tabela ARP.
Quando um dispositivo pretende enviar informação utiliza a informação 
fornecida pela tabela ARP.
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ARP – Address Resolution ProtocolARP – Address Resolution Protocol
Quando um dispositivo pretende enviar informação para 
um dispositivo com um determinado endereço IP, consulta 
a tabela ARP a fim de conhecer o endereço MAC do 
destinatário.
A informação é então encapsulada numa trama e transmitida.
Obtenção dos endereços MAC para a tabela ARP:
Monitorar o tráfego que ocorre no segmento local da rede.
Todas as estações de uma rede Ethernet analisarão todo o 
tráfego para determinar se os dados são para elas.
Parte desse processo é gravar os endereços IP e MAC de 
origem do datagrama em uma tabela ARP.
Conforme os dados são transmitidos pela rede, os pares de 
endereços preenchem a tabela ARP.
Enviar uma uma mensagem de broadcast ARP Request.
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ARP – Address Resolution ProtocolARP – Address Resolution Protocol
O processo ARP
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ARP – Address Resolution ProtocolARP – Address Resolution Protocol
Um computador que necessita de um endereço MAC envia 
uma mensagem de broadcast ARP Request.
Todos os outros dispositivos da rede local analisam o ARP 
request.
Se um dos dispositivos locais tiver o endereço IP pretendido 
envia um ARP reply com o seu endereço MAC.
Se o ARP request for para uma rede com outro identificador de 
rede (Net ID do endereço IP) existe um outro processo que pode 
ser utilizado. 
Os routers não encaminham pacotes de broadcast.
Nesta variação, o router tem a função de proxy ARP.
O router ao receber o ARP request envia o endereço MAC 
da sua interface que recebeu o pedido.
O router responde com os seus endereços MAC aos pedidos 
cujo endereço IP não esteja no intervalo de endereços da sub-
rede local. 
77
ARP – Address Resolution ProtocolARP – Address Resolution Protocol
Gateway por omissão
Outro método para o envio de informação para um endereço que 
se encontra noutro segmento de rede é a configuração de um 
gateway por omissão.
O Gateway por omissão é o endereço IP de um router de saída 
da rede.
O host emissor compara o endereço IP de destino com o seu 
próprio endereço IP.
Se estiverem no mesmo segmento de rede, o emissor 
consulta a sua tabela ARP ou efectua um ARP request para a 
obtenção do endereço MAC do destinatário.
Se não estiverem no mesmo segmento, a informação é 
enviada para o router.
O endereço MAC do router é obtido a partir do endereço IP 
do gateway por omissão e da consulta da tabela ARP ou 
através de um ARP request.
Se o gateway por omissão no host não estiver definido ou se a 
função proxy ARP não estiver activa no router, não pode sair 
nenhum tráfego da rede local. 
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ARP – Address Resolution ProtocolARP – Address Resolution Protocol
Tabela ARP Gateway por omissão