A camada de rede do modelo OSI

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O que faz a camada de rede? (1/2)

• Esta camada tem como função principal fazer o endereçamento de mensagens.o Estabelece a relação entre um endereço lógico e um endereço físico;

o Localiza o destinatário da informação e determina qual o melhor percurso (route) que a informação deve fazer;

o Estabelece o nível de prioridade de envio desses dados.o CCNA Discovery1 chap 3.5 e Exploration chap 5 até 5.3.4

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O que faz a camada de rede? (2/2)

• Tem ainda a capacidade de efectuar a gestão de problemas associados ao tráfego da informação controlando o congestionamento dos dadoso se o computador de destino não tiver a capacidade de receber uma

mensagem devido à sua dimensão, a camada de rede no computador emissor divide a mensagem original em partes mais pequenas (pacotes), de modo a que estas possam ser recebidas pelo destinatário;

o no destinatário, reagrupa os pacotes.

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Equipamentos da camada de rede (1/3)

• Routers e Portos de Interface de Routers (routers DOC ccna)

Cisco 7301 Router LAN Ports

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Equipamentos da camada de rede (2/3)

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Composição de um “router caseiro”

Endereços IP (IPv4)• O endereço IP versão 4 é constituído por 32 bits (4

octetos 4x8)

• Cada octeto está separado por um ponto e representado por um número decimal entre 0 e 255

• Muitas vezes o valor 0 e 255 estão reservados e não estão disponíveis sobretudo no último octeto (rede e broadcast respetivamente

• Exemplo o 10.1.32.4

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Prof. Isabel Caetano 7http://arstechnica.com/hardware/news/2007/03/IPv6.ars

Prof. Isabel Caetano 8http://arstechnica.com/hardware/news/2007/03/IPv6.ars

Prof. Isabel Caetano 9http://arstechnica.com/hardware/news/2007/03/IPv6.ars

Endereços IP (IPv6)• Espaço de Endereçamento. O endereço IP versão 6 é

constituído por 128bits

• Autoconfiguração de endereço. Suporte para atribuição automática de endereços numa rede IPv6, podendo ser omitido o servidor de DHCP.

• Endereçamento hierárquico. Simplifica as tabelas de encaminhamento dos routers, diminuindo assim a carga de processamento dos mesmos.

• Formato do cabeçalho. Totalmente remodelados em relação ao IPv4.

• Cabeçalhos de extensão. Opção para guardar informação adicional.

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Endereços IP (IPv6)• O endereço IPv6 é constituído por oito grupos de

quartetos de hexadecimais, separados por dois pontos entre eles.

• Assim existem 2^128 endereços IPv6 vs. 2^32 endereços IP v4

• Exemplo

o 2001:cdba:0000:0000:0000:0000:3257:9652

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Endereços IP (IPv6)• Qualquer conjunto de zeros num endereço IPv6

pode ser reduzido a um único 0 ou mesmo omitido:o 2001:cdba:0000:0000:0000:0000:3257:9652o 2001:cdba:0:0:0:0:3257:9652o 2001:cdba::3257:9652

• O URL para o endereço IP acima seria da seguinte forma:o http://[2001:cdba:0000:0000:0000:0000:3257:9652]/

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Atribuição / reserva de Ips e nomes na Internet

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(Retirado de: http://ipv6.br/entenda/introducao/)

NAT (Network Address Translation) (1/2)

• Protocolo utilizado pelos routers para que um único IP possa ser partilhado por um grande número de hosts;

• Permite que uma rede privada tenha acesso à Internet (rede pública) usando apenas um endereço IP público.

• Os hosts por detrás do NAT utilizam endereços na gama de 10.0.0.0, 172.16.0.0 ou192.168.0.0 que são utilizados apenas em redes privadas, como definido no RFC 1918.

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NAT (Network Address Translation) (2/2)

O computador com o IP 192.168.0.3 tenta aceder a uma página de Internet (porta 80).Ao passar num router que utilize o protocolo NAT, este modifica os pacotes de dados substituindo o endereço IP privado por um válido na Internet (131.110.14.2).Desta forma, todos os computadores da rede podem utilizar apenas um endereço IP público para acederem à Internet.

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Como recebe um PC de uma rede privada a resposta da rede pública? (1/2)

• No pacote de origem é indicado no cabeçalho que este se encontra no porto 1713 e tem como destino a porta 80 do IP 216.219.59.103 .

• O router modifica o cabeçalho no que respeita à origem do pacote (porto 1563, IP 131.110.14.2 - IP do router), mantendo o cabeçalho de destino.

• A estação de destino envia a resposta de volta para a origem, isto é, para o porto 1563, IP 131.110.14.2.

• Chegado o pacote de volta ao router, ele confere a tabela NAT, previamente guardada em memória, para saber para que estação deve encaminhar o pacote. Assim, confere que para o porto 1563, IP 131.110.14.2, o cabeçalho do pacote deve ser modificado para porto 1713, IP 192.168.0.3 para que chegue à estação correcta.

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Como recebe um PC de uma rede privada a resposta da rede pública? (2/2)

• Tabela NAT relativa ao exemplo.

Lado WAN Lado LAN131.110.14.2 192.168.0.3

porto 1563 porto 1713

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Comunicação entre redes• Cada router é dotado de memória (varia de

tamanho de router para router)• Nessa memória são armazenados endereços em

forma de tabela.• Em IOS – show ip route• O sistema Windows usa o comando netstat• O comando netstat -r permite aceder à tabela de

encaminhamento• O comando route permite ver e alterar a routing

table

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O comando: netstat -r

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Endereços da tabela de encaminhamento

• IP de gateway - 192.168.10.1o indica onde se encontra o router da nossa rede. É esta a indicação que nos fornece

a gateway, a saída da nossa rede.

• IP 127.0.0.0 ou 127.0.0.1 - localhosto serve para a comunicação com o próprio computador (localhost). Qualquer

pacote enviado para este endereço ficará no próprio computador e será tratado como se fosse um pacote recebido pela rede (loopback).

• IP 0.0.0.0o Serve para encaminhar pacotes para a gateway quando o IP de destino não

consta na tabela de encaminhamento, isto é, quando o endereço não consegue ser resolvido dentro da própria rede. É a rota a seguir por defeito (Default).

• IP 224.0.0.0o endereço reservado para o multicast

• IP 255.255.255.255o endereço reservado para broadcast.

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Acesso à Internet• Quando um PC de uma rede privada tenta aceder à

Internet esse pedido percorre a rede até chegar a um router.

• Este vai conferir a sua tabela e ao verificar que o pedido não pode ser satisfeito dentro da rede encaminha o pedido para o seu “superior hierárquico”, neste caso o servidor/router do ISP, e assim sucessivamente até que se encontre o destino (ou não).

• A solicitação do pedido fica guardada no router para que este possa receber a resposta e reencaminhá-la para a estação que o emitiu.

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Gateways• As gateways são equipamentos intermediários que permitem a

interoperabilidade entre sistemas com arquitecturas completamente distintas, separar domínios de colisão, ou mesmo traduzir protocolos.

• Na prática são a porta de acesso a outras redes /internet e correpondem ao servidor/router que está ligado a uma WAN ou internet. Quando é atribuído um IP a um dispositivo é lhe indicado adicionalmente o servidor DNS e o endereço IP do default gateway – no windows → detalhes da rede ou ipconfig /all

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