Fundamentos de Redes de Computadores

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FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Aula 8: CAMADA DE REDE – PROTOCOLO IP
AULA 8: CAMADA DE REDE – PROTOCOLO IP
FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Conteúdo Desta Aula
CAMADA
DE REDE
1
PROTOCOLO
IP
3
PRÓXIMOS
PASSOS
DATAGRAMA X CIRCUITO VIRTUAL
2
ENDEREÇO IP
4
ENTREGA DO
DATAGRAMA IP
5
FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Camada de Rede
Nenhuma tecnologia de rede atende a todas as exigências das aplicações, mas a interconexão global é desejada.
AULA 8: CAMADA DE REDE – PROTOCOLO IP
H
Intrar- 
rede 5
Intrar- 
rede 2
Rede 3
G
G
G
G
Intrar-
rede 1
Intrar- 
rede 4
G
H
H
H
H
H
H
H
Inter-rede
H: host
G: gateway
FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Camada de Rede
	São necessários mecanismos para:
	Endereçamento único na camada de inter-rede;
	Resolução de endereços entre endereços inter-rede e endereços de intrarrede
(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.
	Função: determinar o roteamento dos pacotes da origem até o destino.
AULA 8: CAMADA DE REDE – PROTOCOLO IP
	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).
FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Camada de Rede
	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.
AULA 8: CAMADA DE REDE – PROTOCOLO IP
	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, é perdido as tabelas dos circuitos virtuais;
	Os congestionamentos são fáceis de evitar, pois existe reserva de recursos (largura de banda) antecipadamente.
FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Datagrama X Circuito Virtual
AULA 8: CAMADA DE REDE – PROTOCOLO IP
FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Datagrama X Circuito Virtual
AULA 8: CAMADA DE REDE – PROTOCOLO IP
	Comparação entre os serviços de roteamento:
	Há serviço de circuito sobre datagrama!
		
		Datagrama
		Circuito Virtual
		estabelecimento de conexão
		Não necessário
		Obrigatório
		processamento no roteador
		Maior a cada pacote
		Maior no estab. da conexão
		endereçamento
		Completo em cada pacote
		Identificador de conexão
		info de estado de conexão
		Desnecessária
		Para cada CV estabelecido
		roteamento
		No envio de cada pacote
		No estab. da conexão
		efeito na falha de roteadores
		Menor
		Maior (reestab. de conexões)
		controle de congestionam.
		Mais difícil
		Buffers pré-alocados
		sequenciamento de pacotes
		No destino
		Garantido
		perdas
		Maiores
		Menores
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Camada de Rede na Internet
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	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...
	Internet Control Message Protocol (ICMP):
	Gera mensagens de erro e controle do protocolo IP.
	Internet Group Management Protocol (IGMP).
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Protocolo IP
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	Fornece um serviço: datagrama não confiável;
	Pacotes roteados independentemente um dos outros;
	Pacotes podem ser perdidos, duplicados, e chegarem fora de ordem;
	Camadas superiores tratam destes problemas.
	Define o formato da unidade de transferência;
	Realiza o roteamento;
	Define as regras para o processamento e descarte
de pacotes, e indicação de erros.
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Roteador
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Ativo de rede responsável por interligar duas ou mais redes distintas. Estas redes podem ser locais ou de longa distância. Um roteador para poder funcionar necessita de duas ou mais interfaces de rede, cada uma com seu próprio endereço específico, e de redes distintas o cessamento e descarte de pacotes, e indicação de erros.
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Endereços IP
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	São números de 32 bits.
	Um endereço IP identifica um host em uma determinada rede física.
	Endereçamento hierárquico composto de parte de rede e parte de host:
	- Troca de rede = troca de endereço.
End. IP na Rede A
 
End IP na Rede B
Parte comum a todas as
estações em uma mesma rede
Rede
A
Rede
B
Rede
Host
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Endereços IP: Notação “de Ponto”
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11010000 11110101 00011100 10100011
208
245
28
163
208.245.28.163
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Entrega de Datagrama IP
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Rede
A
Rede
B
Roteador
IP: 200.18.171.X
IP: 200.18.180.Y
 IP
Protocolos
Intrarrede
A
TCP/UDP
Aplicação
Inter-rede ( IP )
Protocolos
Intrarrede
A
Protocolos
Intrarrede
B
 IP
Protocolos
Intrarrede
B
TCP/UDP
Aplicação
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Entrega de Datagrama IP
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Endereçamento Intrarrede, 
Algumas vezes chamado de
“Endereço Físico” ou também 
“Endereço MAC” 
 Ex. Ethernet: OD.OA.12.07.48.05
Ex. ATM: 47.0091.8100.0000.200c.1001. 0800.200c.1001.01
Rede
A
Rede
B
Roteador
 IP
Protocolos
Intrarrede
A
TCP/UDP
Aplicação
Inter-rede ( IP )
Protocolos
Intrarrede
A
Protocolos
Intrarrede
B
 IP
Protocolos
Intrarrede
B
TCP/UDP
Aplicação
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Entrega de Datagrama IP
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 IP
TCP/UDP
Aplicação
 IP
Protocolos
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
Protocolos
Intrarrede
Rede
A
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Entrega de Datagrama IP
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 IP
TCP/UDP
Aplicação
 IP
Protocolos
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
Protocolos
Intrarrede
Rede
A
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Entrega de Datagrama IP
AULA 8: CAMADA DE REDE – PROTOCOLO IP
 IP
TCP/UDP
Aplicação
 IP
Protocolos
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
Protocolos
Intrarrede
Rede
A
Endereços IP 
De Origem e destino
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Entrega de Datagrama IP
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 IP
TCP/UDP
Aplicação
 IP
Protocolos
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
Protocolos
Intrarrede
Endereçamento Intrarrede 
de origem e destino
Rede
A
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Entrega de Datagrama IP
AULA 8: CAMADA DE REDE – PROTOCOLO IP
 IP
TCP/UDP
Aplicação
 IP
Protocolos
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
Protocolos
Intrarrede
O protocol ARP faz o 
 “mapeamento” entre 
End. IP e End. Intrarrede
Rede
A
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Entrega de Datagrama IP
AULA 8: CAMADA DE REDE – PROTOCOLO IP
 IP
TCP/UDP
Aplicação
 IP
Protocolos
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
Protocolos
Intrarrede
O encaminhamento dentro
de cada rede é feito com base
no endereçamento próprio 
daquela rede.
Rede
A
VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS?
 
Endereço IP;
Endereçamento por Classes;
Classes de Endereço;
Endereços Especiais;
Endereço sem Classe;
Próximos Passos.
 
 DATAGRAMA CIRCUITO VIRTUAL 
ESTABELECIMENTO DE C ONEXÃO Não necessário Obrigatório 
PROCESSAMENTO NO ROT EADOR Maior a cada pacote Maior no estab. da con exão 
ENDEREÇAMENTO Completo em cada p acote Identificador de con exão 
INFO DE ESTADO DE CO NEXÃO Desnecessária Para cada CV estabelecido 
ROTEAMENTONo envio de cada pacote No estab. da conexão 
EFEITO NA FALHA DE R OTEADORES Menor Maior (reestab. de conexões) 
CONTROLE DE CONGESTI ONAM. Mais difícil Buffers pré -alocados 
SEQUENCIAMENTO DE PACOTE S No destino Garantido 
PERDAS Maiores Menores