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Características da Arquitetura Internet



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Camadas da Internet


Camada de Aplicação
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Os endereços IP possuem 3 campos, num total
de 32 bits.



   • Classe

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O campo classe determina como devem ser
   interpretados os outros campos. As classes
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O campo Net ID identifica o endereço da rede.
Este endereço é único para cada sub-rede ligada à
rede principal.




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O campo Host ID identifica a estação da rede. Este
endereço deve ser único dentro de uma mesma sub-
rede.




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    Endereços baseados em conexões
    Limitações das classes (Expansão da
  Rede)


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Network Information Center (NIC)



Orgão responsável pela manutenção de endereços IP.




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Interface IP e Físico

O protocolo IP trata apenas do endereçamento a
nível de rede. O endereçamento a nível de enlace
dep...
Mapeamento de Endereços

Mapeamento Direto (campo HOST ID)
Tabelas para resolução de endereços: mais
simples, porém nem se...
Datagramas
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duas formas:
  Direta: Dentro da mesma rede física
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Roteador 1
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 Host A             192.5.48.2
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Tabelas de Roteamento



Tabela de Roteamento do Roteador 1
 192.5.48.0            Direto
 200.3.25.0            Direto
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Roteamento na Internet



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Protocolos de Roteamento


Sistema Autônomos
Tipos de gateaways e seus protocolos
– Core Gateways           GGP
– Interior...
Protocolos de Roteamento

         Sistema Core

             INOC

        CG              CG

SA 1                      ...
ICMP
(Internet Control Message Protocol)


Protocolo IP
 – Serviço não orientado a conexão
 – Técnica de Comutação de Mens...
ICMP


Protocolo para reporte de erros e mensagens
de controle
Não notifica a fonte original do problema
Somente informa à...
ICMP


Encapsulamento no campo “Data” do
datagrama IP
Recebe mesmo tratamento de um datagrama
comum
Vulnerável aos mesmos ...
ICMP


Formato do Header

    TYPE       CODE     CHECKSUM



Campo “Type” identifica a função da
mensagem ICMP

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ICMP


Principais funções das mensagens ICMP
–   Checagem da Capacidade de Alcance a um destino
–   Destino Inatingível
– ...
TCP
  TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL

Serviço que adiciona substâncias
funcionais ao IP
Maior confiabilidade
Maior complexi...
FUNÇÕES DO TCP

O TCP FOI CRIADO PARA PROPORCIONAR
UMA FORMA SEGURA DE TRANSFERÊNCIA
DE DADOS PROVENIENTES DE DIVERSAS
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GARANTIA DA
 INTEGRIDADE DOS DADOS
Garantia contra perdas
Duplicações
Entregas fora de ordem
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IMPLEMENTAÇÃO DO FLUXO
           FULL DUPLEX




O PROTOCOLO TCP IMPLEMENTA A
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    BUFFERIZAÇÃO, EVITANDO O
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As aplicações fazem ...
UTILIZAÇÃO DE CANALIZAÇÕES
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MULTIPLEXAÇÃO VIRTUAL TEMPORAL

VIABILIZA VÁRIAS CONEXÕES, OU PIPE...
UM CANAL LÓGICO É CRIADO ENTRE
FONTE E DESTINO, PERMITINDO UM
FLUXO FULL DUPLEX


APÓS O TERMINO DA TRANSMISSÃO
O CANAL É ...
TÉCNICA SLIDING WINDOWS


PROPICIA O ENVIO DE VÁRIOS SEGMENTOS
DE   DADOS ENCAPSULADOS EM     SEUS
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        TCP
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NÚMERO SEQUENCIAL
Composto por 32 bits, é utilizado para
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Os dados acondicion...
ACKNOWLEDGEMENT NUMBER

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WINDOW
 Composto de 16 bits, especifica o tamanho que o
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             CHECKSUM

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TIME OUT DE RETRANSMISSÃO

Cada vez que o TCP envia um segmento, é
inicializado um contador de tempo.
Ele só será resetado...
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  1. 1. 1 / 50
  2. 2. Arquitetura INTERNET 2 / 50
  3. 3. Inicialmente era assim... 3 / 50
  4. 4. DIGITAL IBM Outros 4 / 50
  5. 5. INTERNET DIGITAL IBM Outros 5 / 50
  6. 6. Corporate Bandwith Usage 45 40 35 30 1995 25 1994 20 1995 15 10 5 0 TCP/IP IPX/SPX SNA Outros 6 / 50
  7. 7. Características da Arquitetura Internet Dividida em quatro camadas Desenvolvidas de acordo com as especificações do mercado Cresceu de acordo com a demanda do mercado Espaço de endereçamento Limitado Arquitetura Balanceada Interconectividade Universal 7 / 50
  8. 8. Camadas da Internet Camada de Aplicação Camada de Transporte ( Serviços ) Camada de Rede Camada Física 8 / 50
  9. 9. O Protocolo IP 9 / 50
  10. 10. Endereçamento O protocolo IP é responsável pelo endereçamento a nível de rede. 10 / 50
  11. 11. Os endereços IP possuem 3 campos, num total de 32 bits. • Classe • NetID • Host ID 11 / 50
  12. 12. O campo classe determina como devem ser interpretados os outros campos. As classes mais usadas são as classes A, B e C. 0 8 16 24 31 A 0 Net ID Host ID B 10 Net ID Host ID C 110 Net ID Host ID D 1110 Multcast ID E 11110 Reservado para novas implementações 12 / 50
  13. 13. O campo Net ID identifica o endereço da rede. Este endereço é único para cada sub-rede ligada à rede principal. 13 / 50
  14. 14. O campo Host ID identifica a estação da rede. Este endereço deve ser único dentro de uma mesma sub- rede. 14 / 50
  15. 15. Notação Decimal Pontuada 32 bits 10000000 00001010 00000010 00011110 128 . 10 . 2 . 30 15 / 50
  16. 16. Desvantagens do Endereçamento IP Endereços baseados em conexões Limitações das classes (Expansão da Rede) 16 / 50
  17. 17. Network Information Center (NIC) Orgão responsável pela manutenção de endereços IP. 17 / 50
  18. 18. Interface IP e Físico O protocolo IP trata apenas do endereçamento a nível de rede. O endereçamento a nível de enlace depende do protocolo e arquitetura adotados. 18 / 50
  19. 19. Mapeamento de Endereços Mapeamento Direto (campo HOST ID) Tabelas para resolução de endereços: mais simples, porém nem sempre aplicáveis Protocolos para resolução de endereços: ARP ( Address Resolution Protocol ): estação tem o endereço IP, mas não tem o endereço físico. RARP ( Reverse Address Resolution Protocol) : estação tem o endereço físico, mas não tem o endereço IP. 19 / 50
  20. 20. Datagramas Formato do Datagrama IP 0 34 78 15 16 31 versão tam tipo de serviço * comprimento total identificação flags * offset de fragmento tempo de vida protocolo checksum do cabeçalho endereço de origem endereço de destino opções * padding 20 / dados 50
  21. 21. Encapsulamento, Fragmentação e Remontagem 21 / 50
  22. 22. Host A Ethernet (1500) Roteador 1 Rede X.25 (128) Roteador 2 Ethernet (1500) Host B 22 / 50
  23. 23. Roteamento 23 / 50
  24. 24. O roteamento dos datagramas pode ser feito de duas formas: Direta: Dentro da mesma rede física Indireta: Para outra rede física 24 / 50
  25. 25. Roteador 1 Host B Host A 192.5.48.2 200.3.25.2 200.3.25.1 192.5.48.1 192.5.48.0 200.3.25.0 Roteador 2 200.3.25.3 Host C 202.1.37.3 202.1.37.1 25 202.1.37.0 / 50
  26. 26. Tabelas de Roteamento Tabela de Roteamento do Roteador 1 192.5.48.0 Direto 200.3.25.0 Direto 202.1.37.0 200.3.25.3 Tabela de Roteamento do Roteador 2 192.5.48.0 200.3.25.2 200.3.25.0 Direto 202.1.37.0 Direto 26 / 50
  27. 27. Roteamento na Internet 27 / 50
  28. 28. Protocolos de Roteamento Sistema Autônomos Tipos de gateaways e seus protocolos – Core Gateways GGP – Interior Gateways IGP – Exterior Gateways EGP Sistema Core – INOC (Internet Network Operations Center) 28 / 50
  29. 29. Protocolos de Roteamento Sistema Core INOC CG CG SA 1 SA 2 G1 G2 G3 G4 29 / 50
  30. 30. ICMP (Internet Control Message Protocol) Protocolo IP – Serviço não orientado a conexão – Técnica de Comutação de Mensagens – Sem conexão entre Origem e Destino IP fornece um Serviço Não Confiável – Não reporta possíveis erros com seu datagrama 30 / 50
  31. 31. ICMP Protocolo para reporte de erros e mensagens de controle Não notifica a fonte original do problema Somente informa à fonte sobre determinada ocorrência de erro Fonte terá que retransmitir o datagrama ou identificar o motivo do problema 31 / 50
  32. 32. ICMP Encapsulamento no campo “Data” do datagrama IP Recebe mesmo tratamento de um datagrama comum Vulnerável aos mesmos problemas 32 / 50
  33. 33. ICMP Formato do Header TYPE CODE CHECKSUM Campo “Type” identifica a função da mensagem ICMP 33 / 50
  34. 34. ICMP Principais funções das mensagens ICMP – Checagem da Capacidade de Alcance a um destino – Destino Inatingível – Congestionamento de Rede – Mudança de Rota – Tempo excedido para um datagrama – Problemas com algum parâmetro do Datagrama – Solicitação do Tempo Corrente de outra máquina 34 / 50
  35. 35. TCP TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL Serviço que adiciona substâncias funcionais ao IP Maior confiabilidade Maior complexidade Faz parte do conjunto de protocolos Internetworking É altamente independente 35 Simples interface com níveis / 50 inferiores
  36. 36. FUNÇÕES DO TCP O TCP FOI CRIADO PARA PROPORCIONAR UMA FORMA SEGURA DE TRANSFERÊNCIA DE DADOS PROVENIENTES DE DIVERSAS APLICAÇÕES, UTILIZANDO VÁRIOS MEIOS DE COMUNICAÇÃO O TCP FORNECE UMA ENTREGA DE DADOS DE FORMA VIRTUAL , GARANTINDO A INTEGRIDADE DOS MESMOS, ADOTANDO 36 / UM SISTEMA DE CONTROLE DE CHECAGEM 50
  37. 37. GARANTIA DA INTEGRIDADE DOS DADOS Garantia contra perdas Duplicações Entregas fora de ordem Gera algoritimo de checagem de erros (CHECKSUM) Verificação de Header + Dados Geração de um número sequêncial p/ cada segmento 37 / 50
  38. 38. IMPLEMENTAÇÃO DO FLUXO FULL DUPLEX O PROTOCOLO TCP IMPLEMENTA A TRANSFERÊNCIA BIDIRECIONAL SIMULTÂNEA, COM TRATAMENTO INDIVIDUAL DE CADA OPERAÇÃO 38 / 50
  39. 39. COMPATIBILIZAÇÃO DO TAMANHO DOS SEGMENTOS 39 / 50
  40. 40. FRAGMENTAÇÃO, BUSCANDO A MELHOR PERFORMANCE BUFFERIZAÇÃO, EVITANDO O OVERHEAD As aplicações fazem uso de diferentes tamanhos de blocos de dados para trans- ferência dos mesmos, e o protocolo TCP deve compatibilizar estes blocos com tamanhos ideais para os segmentos que serão entregues ao nível inferior 40 / 50
  41. 41. UTILIZAÇÃO DE CANALIZAÇÕES VIRTUAIS MULTIPLEXAÇÃO VIRTUAL TEMPORAL VIABILIZA VÁRIAS CONEXÕES, OU PIPES ENTRE OS ENVOLVIDOS NA COMUNICAÇÃO, DE FORMA SIMULTÂNEA, UTILIZANDO A TÉCNICA DE CIRCUITO VIRTUAL 41 / 50
  42. 42. UM CANAL LÓGICO É CRIADO ENTRE FONTE E DESTINO, PERMITINDO UM FLUXO FULL DUPLEX APÓS O TERMINO DA TRANSMISSÃO O CANAL É CANCELADO CADA APLICAÇÃO RECEBE UM NÚMERO LÓGICO DE IDENTIFICAÇÃO ( PORT ) UMA CONEXÃO TCP NÃO REFERE-SE APENAS A UM PORT, MAS SIM A UM PAR DE PORTS, QUE FORMA UM CANAL 42 VIRTUAL / 50
  43. 43. TÉCNICA SLIDING WINDOWS PROPICIA O ENVIO DE VÁRIOS SEGMENTOS DE DADOS ENCAPSULADOS EM SEUS PRÓPRIOS DATAGRAMAS IP, SEM NECES- SIDADE DE CONFIRMAÇÃO IMEDIATA, OU SEJA, VÁRIOS SEGMENTOS CONFIRMADOS POR UM ÚNICO ACK, AUMENTANDO ASSIM O THROUGHPUT DA TRANSMISSÃO. 43 / 50
  44. 44. FORMATO DO HEADER TCP PORT FONTE PORT DESTINO NÚMERO SEQUENCIAL ACKNOWLEDGEMENT NUMBER HLEN RESERVADO WINDOW CODE BITS URGENT POINTER CHECKSUM OPÇÕES PADDING DADOS 44 / 50
  45. 45. NÚMERO SEQUENCIAL Composto por 32 bits, é utilizado para efetuar controle de fluxo do protocolo TCP. Os dados acondicionados no pacote TCP são numerados de octeto em octeto sendo que o número inicial é aleatório. 45 / 50
  46. 46. ACKNOWLEDGEMENT NUMBER Composto de 32 bits refere-se a confirmação do dado recebido. Efetua o somatório do número sequencial ao número de octetos do campo DADOS, sendo o resultado deste somatório o próximo número sequencial que o transmissor deve enviar HLEN Composto de 4 bits, especifica o tamanho do header TCP. 46 / 50
  47. 47. WINDOW Composto de 16 bits, especifica o tamanho que o emissor está apto a trabalhar CHECKSUM Composto por 16 bits é utilizado na checagem de erros. Implementado no TCP para suprir as deficiências do nível inferior IP 47 / 50
  48. 48. TIME OUT DE RETRANSMISSÃO Cada vez que o TCP envia um segmento, é inicializado um contador de tempo. Ele só será resetado, quando ocorrer a recepção da confirmação do mesmo, antes do limite ser atingido. Caso contrário o segmento será retransmitido ESTABELECIMENTO DE CONEXÃO Conhecida por “aperto de mão triplo” pode ser iniciada por qualquer uma das partes envolvidas 48 / 50
  1. A particular slide catching your eye?

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