ASP NET MVC 5 Crie aplicações Web Na Plataforma Microsoft

Prévia do material em texto

Introdução as Redes TCP/IPIntrodução as Redes TCP/IP
Roteamento com CIDRRoteamento com CIDR
Edgard Jamhour
Edgard Jamhour
LAN = Redes de Alcance Local
– Exemplo: Ethernet II não Comutada
A
Barramento = Broadcast Físico
Transmitindo
ESCUTANDO
quadros na fila de espera
B A DADOS CRC.
quadro
B C
ESCUTANDO
Edgard Jamhour
Quadro ou Frame do Ethernet II :
– Menor estrutura de informação transmitida através de uma rede local.
B A DADOS CRC
FECHOCABEÇALHO
ENDEREÇO (FÍSICO) DE DESTINO
ENDEREÇO (FÍSICO) DE ORIGEM
TIPO
Edgard Jamhour
Endereço Físicos = MAC
Endereços Físicos = MAC
– No Ethernet, os endereços físicos são definidos pelo padrão IEEE 802
1 2 3 4 5 6
Código do 
Frabricante
Número de
Série
Duas formas de definição de endereços MAC
• Endereços administrados localmente
Definidos pelo administrador da rede.
• Endereços universais
Definidos pelo fabricante.
Edgard Jamhour
Hub = Broadcast Físico
– Hubs ou concentradores são dispositivos que simulam internamente a 
construção dos barramentos físicos.
C A C A C A
A
1 2 3
hub
B C
Edgard Jamhour
Switch = Ethernet Comutada
– A utilização de switches permite colocar o Ethernet em modo comutado.
PORTA
1
COMPUTADOR
A
A
1 2 3
C A ...(1)
C A ... C A ...
(2) (2)
switch
B C
Estado inicial
PORTA COMPUTADOR
Após a transmissão de A
PORTA
1
3
COMPUTADOR
A
C
Após a transmissão de C
A
1 2 3
A C ...(3)A C ...(4)
switch
B C
Edgard Jamhour
Porta do Switch = Domínio de Colisão
– Cada porta do switch define um domínio de colisão. Isto é, só é possível haver 
colisão entre os computadores conectados a uma mesma porta.
A
1 2 3
switch
hub
B C D
hub
E F G
Tabela de Encaminhamento
PORTA
1
2
3
COMPUTADOR
A,B,C
D,E,F
G
Edgard Jamhour
Cascateamento de Switches
– Apesar de melhorar significativamente o desempenho da rede, os Switches 
ainda apresentam limitação de escala.
Switch 1
PORTA
1
2
3
4
COMPUTADOR
D,E,F,G,H,I
A
B
C
A B C
switch
1
2 43
D E F
G H I
5
switch
1
2 43
5
switch
1
2 43
5
Switch 2
PORTA
1
2
3
4
5
COMPUTADOR
A,B,C
D
E
F
G,H,I
Switch 3
PORTA
2
3
4
5
COMPUTADOR
G
H
I
A,B,C,D,E,F
Edgard Jamhour
WAN = Redes de Grande Abrangência
– A interligação de LANs através de roteadores permite interligar um número 
ilimitado de computadores em distâncias arbitrariamente grandes.
Roteador
1
Roteador
3
LAN
LAN
switch
switch
switch
WAN
Roteador
2
LAN
LAN
rede 1
rede 2
rede 3
1 2
3
1 2
3
1
32
Tabela de Roteamento
PORTA
1
2
3
Rede
Rede 3
Rede 1
Rede 2
Outros 
Dados
.....
Edgard Jamhour
QUADRO E PACOTE
Pacote = Unidade de Informação na WAN
– Os pacotes são transportados no interior dos quadros.
CRCDADOSDESTINOORIGEMDESTINO ORIGEM
PACOTE = Transporte na WAN
QUADRO = Transporte na LAN
ENDEREÇO FÍSICO: definidos pelo Ethernet
ENDEREÇO DE REDE: definidos pelo IP
Edgard Jamhour
Rede = Bloco de Endereços
– O agrupamento de computadores em redes permite reduzir a quantidade de 
informações na memória do roteador.
SWITCHSWITCH
SWITCHSWITCH
a c
REDE 1
REDE 2
x
y
REDE1.1 REDE1.2 REDE1.3
z m
REDE2.1
z
se REDE1... envie para x
se REDE2 ... envie para y
m REDE3.3 REDE2.2
e y REDE3.3 REDE2.2
b
d
REDE2.2
e
REDE2.3
f
SWITCHSWITCH
h
REDE 3
se REDE1 ou REDE2... 
envie para z
Edgard Jamhour
Internet = Topologia WAN
– Endereços de Rede definidos pelo Protocolo IP
Gateway ou 
roteador
internet LAN = Rede Física
LAN = Rede FísicaLAN = Rede Física
LAN = Rede Física
Edgard Jamhour
Endereços IP
– Endereços de 32 bits representados em notação decimal pontuada
10000000 00001010 00000010 00011110
2726252423222120 2726252423222120 2726252423222120 2726252423222120
27=128 23+21=10 21=2 24+23+22+21=30
128.10.2.30
notação decimal
pontuada
notação
binária
Edgard Jamhour
Interpretação do endereço IP
– Prefixo (Identificador de Rede) = parte mais significativa do endereço 
– Sufixo (Identificador de HOST) = parte menos significativa do endereço
LAN = Rede Física
LAN = Rede FísicaLAN = Rede Física
Endereço IP = 32 Bits
ID Rede ID HOST
Mesmo ID de host 
em toda LAN
Cada LAN 
precisa ter um 
ID de Rede 
diferente
Edgard Jamhour
Quantos bits identificam a rede e quantos identificam o host?
– Modelo antigo: Endereçamento com classes
– O tamanho do prefixo é definido pela faixa ao qual o endereço pertence
Classe Octetos Número de 
Prefixos
Número de 
hosts por 
prefixo
Faixa de Endereços
A (0) R H H H 128 16.777.216 1.0.0.0
127.255.255.255
B (10) R R H H 16.384 65.536 128.0.0.0
191.255.255.255
C (110) 
R
R R H 2.097.152 256 192.0.0.0 até 
223.255.255.255
D (1110) ---- 268.435.456 224.0.0.0 até 
239.255.255.255
Res. (1111) reservado reservado 240.0.0.0 até 
255.255.255.254
ID Rede ID HOST
1 2 3 4
Edgard Jamhour
Endereços IP com Classe
Exemplos de Classe
– O endereçamento com classes permitia apenas 3 tamanhos de rede
A
B
C
16777216
65536
256
...
10.0.0.0 a 10.255.255.255
...
172.68.0.0 a 172.168.255.255
...
200.134.51.0 a 200.134.51.255
Edgard Jamhour
roteador
200.0.0. 2
identificador de rede identificador do host
200.0.0. 3 200.0.0. 4 200.0.0. 5
200.0.0. 1
200.0.1. 1
200.0.1. 2 200.0.1. 3 200.0.1. 4 200.0.1. 5
Exemplo de atribuição de endereços IP
– Duas redes classe C interconectadas por um roteador
sub-rede
200.0.0
sub-rede
200.0.1
o roteador possui um endereço em cada rede
Edgard Jamhour
Limitação do modelo com classes
– A falta de flexibilidade na definição dos tamanhos da rede leva a grandes 
desperdícios
...
2000 computadores
Universidade A
...
200 computadores
Instituto B
Edgard Jamhour
Limitações do IP com Classe
Soluções para criação de uma rede com 2000 computadores
– Criar múltiplas redes classe C
– Criar uma rede classe B
253 computadores
Universidade A
253 computadores
OITO CLASSES C
2024 endereços
...
2000 computadores
Universidade A
UMA CLASSE B
65536 endereços
..
.
..
.
Edgard Jamhour
CIDR: Endereços IP sem classe
CIDR = Classless Inter-Domain Routing
– O CIDR adota o conceito de máscara de subrede de tamanho variável, que 
permite definir prefixos de qualquer tamanho
Introduzido em 1993, modificou a forma como o tamanho do 
prefixos de rede em um endereço IP é determinado.
Também conhecido como VLSM (Variable Length Subnet 
Masking)
7 6 5 4 3 2 1 0
R R R R R R R R
7 6 5 4 3 2 1 0
R R R R R R R R
7 6 5 4 3 2 1 0
R R R R H H H H
7 6 5 4 3 2 1 0
H H H H H H H H
Endereço IP (32 bits)
Máscara de Subrede (32 bits)
Edgard Jamhour
Formas de represntação da máscara de subrede
– Notação decimal pontuada
– Notação compacta 
32 bits em notação decimal pontuada. 
• bits 1 indicam o endereço da subrede 
• bits 0 o endereço do host.
Máscaras Default:
classe A: 255.0.0.0 ou /8 ou
11111111.00000000. 00000000. 00000000.
classe B: 255.255.0.0 ou /16 ou
11111111. 11111111. 00000000. 00000000.
classe C: 255.255.255.0 ou /24 ou
11111111. 11111111. 11111111. 00000000.
Edgard Jamhour
Máscaras em Notação Decimal Pontuada
Divisão em sub-redes
– Cada bit de host trocado de 0 para 1 divide a rede em duas subredes de mesmo 
tamanho.
Por default, a máscara de uma rede classe C é:
255. 255.255. 0.
11111111. 11111111. 11111111. 00000000.
Para dividir a rede em 2 subredes, utiliza-se a máscara:
255. 255. 255. 128 
11111111. 11111111. 11111111. 10000000.
Para dividir a rede em 4 subredes, utiliza-se a máscara:
255. 255. 255. 192 
11111111. 11111111. 11111111. 11000000.
Para dividir a rede em 8 subredes, utiliza-se a máscara:
255. 255. 255. 224 
11111111. 11111111. 11111111. 11100000.
Para dividir a rede em 16 subredes, utiliza-se a máscara:
255. 255. 255. 240 
11111111. 11111111. 11111111. 11110000.
Edgard Jamhour
Divisão em sub-redes
– Aumentar a máscara de sub-rede em 1 bit divide o bloco de endereços ao meio
200.0.0.0
(256 IPs)
200.0.0.255
200.0.0.0/24 200.0.0.0
(128 IPs)
200.0.0.127
200.0.0.128
(128 IPs)
200.0.0.255
200.0.0.0
(64 IPs)
200.0.0.63
200.0.0.64
(64 IPs)
200.0.0.127
200.0.0.0/26
/24 = 255.255.255.0 
/25 = 255.255.255.128 
/26 = 255.255.255.192 
/27 =255.255.255.224
200.0.0.0
(32 IPs)
200.0.0.31
200.0.0.32 
(32 IPs) 
200.0.0.63200.0.0.64/26
200.0.0.0/25
200.0.0.128/25
200.0.0.0/27
200.0.0.32/27
Edgard Jamhour
SuperRedes
Agregação em super redes
– Diminuir o tamanho da máscara de sub-rede em 1 bit cria uma super rede com o 
dobro do número de endereços (contíguos).
200.0.0.0
(1024 IPs)
200.0.4.255
200.0.0.0
(512 IPs)
200.0.1.255
200.0.0.0/23
/24 = 255.255.255.0 
/23 = 255.255.254.0 
/22 = 255.255.252.0 
200.0.0.0
(256 IPs)
200.0.0.255
200.0.1.0 
(256 IPs) 
200.0.1.255
200.0.0.0/22
200.0.0.0/24
200.0.1.0/24
200.0.2.0
(512 IPs)
200.0.3.255
200.0.2.0/23
200.0.2.0
(256 IPs)
200.0.2.255
200.0.3.0 
(256 IPs) 
200.0.3.255
200.0.2.0/24
200.0.3.0/24
Edgard Jamhour
Endereços IP especiais
Endereços IP Especiais
– Não podem ser atribuídos a nenhuma estação
1) Primeiro endereço do bloco = Identificador da sub-rede
exemplo 200.1.1.128/25
2) Último endereço do bloco = Broadcast para a sub-rede
exemplo 200.1.1.127/25
3) Bloco de endereços de loopback
127.0.0.0/8
4) Endereço de Inicialização (DHCP)
0.0.0.0
5) Broadcast para todas as redes
255.255.255.255 
Edgard Jamhour
Loopback = Transmissão Local
Loopback = Transmissão Interna
– Os pacotes IP com endereço de loopback não são enviados para camadas 
inferiores da pilha TCP/IP. 
Transporte
Rede
Enlace
Física
processo
A
processo
B
porta A porta B
127.0.0.1
Recomendação do IETF: 127.0.0.0/8 é 
reservado para loopback
Edgard Jamhour
r2
50 computadores
...
subrede 2
100 computadores
...
subrede1
Exemplo de atribuição de endereços
– Dividir um bloco de endereços classe C (/24) em três subredes
r3
...
50 computadores
subrede 3
r1200.1.1.0/24
Edgard Jamhour
200.1.1.0
(256 IPs)
200.1.1.255
200.1.1.0/24
200.1.1.0
(128 IPs)
200.1.1.127
200.1.1.0/25
200.1.1.128
(128 IPs)
200.1.1.255
200.1.1.128/25 200.1.1.128
(64 IPs)
200.1.1.255
Divisão do bloco único (/24) em três sub-redes
– O número de endereços de cada bloco é dado por: 2 (32-máscara)
200.1.1.128/26
200.1.1.192
(64 IPs)
200.1.1.255
200.1.1.192/26
Edgard Jamhour
r2
...
...
Exemplo de Atribuição de Endereços
Cada LAN recebe endereços de uma sub-rede diferente
r3
...
subrede 3
200.1.1.128/26
r1
200.1.1.0/24
200.1.1.129
200.1.1.130 200.1.1.179
subrede 2
200.1.1.192/26
200.1.1.193
200.1.1.194 200.1.1.243
200.1.1.0/25
subrede 1
200.1.1.2 200.1.1.101200.1.1.1
Edgard Jamhour
Filtragem de Endereços
Filtragem de endereços MAC
– A placa de rede repassa informações para a cada superior apenas em três 
situações: unicast coincidente, multicast coincidente ou broadcast
MAC
FÍSICAFÍSICA
REDEREDE
IP = 200.1.2.3
MACD = PLACA DE REDE LOCAL
MACD = BROADCAST (FF.FF.FF.FF.FF.FF)
MACD = MULTICAST (01.00.5E. 0. 0. 5)
MACD MACO DADOS CRC
INTERRUPÇÃO
IPDIPO
Multicast IP = 224.0.0.5
Edgard Jamhour
ARP
Mapeamento de endereços IP e MAC
– É feito através do protocolo ARP (Address Resolution Protocol)
A B C
ARPARP
REQUESTREQUEST
ARPARP
REPLYREPLY
qual o MAC do IP 200.0.0.2 ? o MAC do IP 200.0.0.2 é C ?
200.0.0.3 200.0.0.4 200.0.0.2
Edgard Jamhour
Roteamento
Comunicação Intra-redes e Inter-redes
– O ARP funciona de forma diferente para localizar endereços que estejam na 
mesma rede que o host transmissor (intra-rede) ou em outra rede (inter-rede)
REDE
internet
REDE
REDE
REDE
ARP Request
Comunicação Intra-rede
ARP Request
Comunicação Inter-redes
Edgard Jamhour
Roteamento
MAC do Destinatário
– É sempre alguém que está na mesma rede local que o transmissor
IP 
ORIGEM
IP 
DESTINO
DADOSMAC 
ORIGEM
MAC
HOST DESTINO
IP 
ORIGEM
IP 
DESTINO
DADOSMAC 
ORIGEM
MAC
ROTEADOR
INTRA-REDE
INTER-REDES
Comunicação intra-rede
Os endereço FÍSICO de destino é o endereço MAC do computador 
de destino.
Comunicação inter-redes
O endereço FÍSICO de destino é o endereço MAC do roteador 
ligado a mesma rede física que a estação transmissora.
Edgard Jamhour
Endereço MAC = Enlace e Endereço IP = Rede
– O endereço MAC aponta para o destino do próximo salto (no mesmo enlace) e o 
endereço IP aponta para o destino final na rede.
IPA IPD
IPB
IPC
A
B
D
B A
C
IPIPAA IPIPDD D C IPIPAA IPIPDD
Edgard Jamhour
Tabela de Roteamento
Tabela de Roteamento
– Existem em todos os computadores e roteadores da rede (e qualquer outro 
dispositivo que atue na camada 3 ou superior).
200.1.2.0
200.1.2.255
ENDEREÇO DE BASE
PROPRIEDADE:
O resultado de um E-BINARIO de 
qualquer endereço da rede 
com a máscara resulta sempre no 
endereço de base.
200.1.2.0/24
Rede Destino Gateway Interface Custo
Endereço de base e
Máscara de Subrede
Endereço 
do próximo 
roteador
Por onde o 
pacote será 
enviado
Desempate 
caso exista mais 
de uma rota 
para o mesmo 
destino
Edgard Jamhour
Exemplo de Tabelas de Roteamento
Exemplo:
– Cada elemento da rede precisa saber para onde enviar seus pacotes a fim de 
entregá-los ao destino final.
roteador 
1
roteador 
2
INTERNET
REDE 200.134.51.0/24
REDE 200.17.98.0/24
200.17.98.1
200.134.51.1
10.0.0.1/30
10.0.0.2/30
200.134.51.25
A
B
Edgard Jamhour
Tabela do computador B
Tabela de roteamento do computador B
roteador 
1
200.134.51.25
200.134.51.1
Rede Destino Gateway Interface Custo
200.134.51.0/24 não tem eth0 ou 200.134.51.25 1
200.17.98.0/24 200.134.51.1 eth0 ou 200.134.51.25 1
0.0.0.0/0 200.134.51.1 eth0 ou 200.134.51.25 1
eth0
200.134.51.0/24B
Edgard Jamhour
Seqüência de Análise da Rota
Critérios de desempate das rotas
– Utilizado quando mais de uma linha da tabela aponta para redes de destino que 
incluem o endereço para onde o pacote será enviado.
1) DA ROTA MAIS ESPECÍFICA PARA A ROTA MAIS GENÉRICA
ROTA MAIS ESPECÍFICA =
ROTA COM MENOS ZEROS NA MÁSCARA
ROTA COM A MAIOR MÁSCARA DE SUBREDE
2) DA ROTA COM MENOR CUSTO PARA ROTA DE MAIOR CUSTO
3) INTERNO AO SISTEMA
EXEMPLO: ORDEM DAS ROTAS NA TABELA
Edgard Jamhour
Tabela do Roteador 1
Tabela do Roteador 1
Rede Destino Gateway Interface Custo
200.134.51.0/24 não tem 200.134.51.1 0
200.17.98.0/24 não tem 200.17.98.1 0
0.0.0.0/0 10.0.0.2 10.0.0.1 1
roteador 
1
roteador 
2
REDE 200.134.51.0/24
REDE 200.17.98.0/24
200.17.98.1
200.134.51.1
10.0.0.1/30
10.0.0.2/30REDE 0.0.0.0/0
Edgard Jamhour
Tabela do Roteador 2
Tabela do Roteador 2
Rede Destino 10.0.0 Interface Custo
200.134.51.0/24 10.0.0.1 10.0.0.2 1
200.17.98.0/24 10.0.0.1 10.0.0.2 1
0.0.0.0/0 10.0.0.6 10.0.0.5 1
roteador 
1
roteador 
2
REDE 200.134.51.0/24
REDE 200.17.98.0/24
200.17.98.1
200.134.51.1
10.0.0.1/30
10.0.0.2/30
INTERNET
10.0.0.5/30 10.0.0.6/30
Edgard Jamhour
Rota Default e Gateway Default
Eliminando rotas desnecessárias
– Uma rota é desnecessária quando sua eliminação não muda o trajeto do pacote 
enviado aos destinos que ela representa.
roteador 
1
200.134.51.25
200.134.51.1
Rede Destino Gateway Interface Custo
200.134.51.0/24 não tem eth0 ou 200.134.51.25 1
200.17.98.0/24 200.134.51.1 eth0 ou 200.134.51.25 1
0.0.0.0/0 200.134.51.1 eth0 ou 200.134.51.25 1
eth0
200.134.51.0/24
O roteador 1 é o gateway default para 
a rede 200.134.51.1 pois ele é o 
caminho para todas as demais redes
B
Edgard Jamhour
Múltiplas Rotas e Custos
Mais de um caminho para um mesmo destino usando saltos
– Todos os caminhos possíveis são representados na tabela de roteamento 
(configuração manual).
R1 R2
INTERNET
REDE 200.134.51.0/24
REDE 200.17.98.0/24
10.0.0.1/30
10.0.0.2/30
R3
10 Mbps
100 Mbps 100 Mbps
10.0.0.5/30 10.0.0.6/30
Rede Destino Gateway Interface Custo
0.0.0.0/0 10.0.0.6 10.0.0.5 1
0.0.0.0/0 10.0.0.2 10.0.0.1 2
200.134.51.0/24 10.0.0.6 10.0.0.5 2
200.134.51.0/24 10.0.0.2 10.0.0.1 1
200.17.98.0/24 Não tem 200.17.98.1 0
Edgard Jamhour
Múltiplas Rotas e Custos
Utilizando custos relativos a velocidade do enlace
– O enlace mais rápido da rede (Vmax) tem custo 1.
– Os demais enlaces tem custo relativo (Vmax/V).
R1 R2
INTERNET
REDE 200.134.51.0/24
REDE 200.17.98.0/24
10.0.0.1/30
10.0.0.2/30
R3
10 Mbps
(10)
100 Mbps
(1)
100 Mbps
(1)
10.0.0.5/30 10.0.0.6/30
Rede Destino Gateway Interface Custo
0.0.0.0/0 10.0.0.6 10.0.0.5 10
0.0.0.0/0 10.0.0.2 10.0.0.1 2
200.134.51.0/24 10.0.0.6 10.0.0.5 11
200.134.51.0/24 10.0.0.2 10.0.0.1 1
200.17.98.0/24 Não tem 200.17.98.1 0
Edgard Jamhour
Roteamento com Subredes 
Roteamento com sub-redes
– Não existe diferença na definição das tabelas de roteamento quando máscaras 
de sub-rede que não são default são utilizadas.
roteador 
1
roteador 
2
REDE 200.1.2.128/25
REDE 200.1.2.0/25
200.1.2.1
200.1.2.129
10.0.0.1/30
10.0.0.2/30
200.1.2.130
200.1.2.2
INTERNET
10.0.0.5/30
10.0.0.6/30
B
A
Edgard Jamhour
Tabelas de Roteamento
Exemplo 
– Tabelas de roteamento com máscaras de sub-rede que não são default
Rede Destino Gateway Interface Custo
200.1.2.0/25 não tem 200.1.2.2 0
0.0.0.0/0 200.1.2.1 200.1.2.2 1
Rede Destino Gateway Interface Custo
200.1.2.0/25 não tem 200.1.2.1 0
200.1.2.128/25 não tem 200.1.2.129 0
0.0.0.0/0 10.0.0.2 10.0.0.1 1
Rede Destino Gateway Interface Custo
200.1.2.0/24 10.0.0.1 10.0.0.2 1
0.0.0.0/0 10.0.0.6 10.0.0.5 1
Computador A
Roteador 1
Roteador 2
Edgard Jamhour
Endereçamento baseado em classes
Endereçamento sem classes (CIDR e VLSM)
ARP (Address REsolution Protocol)
Tabelas de roteamento
Agregação de rotas