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Rede de Computadores Parte II Prof. Eduardo Parente Ribeiro Rede de Computadores Parte II Prof. Eduardo Parente Ribeiro

Sumário • • • Internet TCP/IP Aplicação Segurança ATM IPv 6 2 Sumário • • • Internet TCP/IP Aplicação Segurança ATM IPv 6 2

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Internet • Histórico: ARPANET (1969) DOD (depatment of Defense), DOE (Energy), NSF (National Science Internet • Histórico: ARPANET (1969) DOD (depatment of Defense), DOE (Energy), NSF (National Science Foundation), HHS (Health anf Human Services Agency), NASA • Internet (TCP/IP) (1983) IAB (Internet Advisory Board) • ANSNET, Internic (1993) Advanced Networks Services: IBM, MERIT, MCI; Internet Network Information Center • RFC, FYI Request for Coment, For Your Information 4

Linha do Tempo http: //www. isoc. org/guest/zakon/Internet/History/HIT. html 1969 1974 ARPANET commissioned by Do. Linha do Tempo http: //www. isoc. org/guest/zakon/Internet/History/HIT. html 1969 1974 ARPANET commissioned by Do. D for research into networking Vint Cerf and Bob Kahn publish "A Protocol for Packet Network Interconnection" which specified in detail the design of a Transmission Control Program (TCP). 1977 RFC 733: Mail specification 1981 BITNET, the "Because It's Time NETwork" 1983 Name server developed at Univ of Wisconsin, no longer requiring users to know the exact path to other systems 1986 NSFNET created (backbone speed of 56 Kbps) Internet Engineering Task Force (IETF) and Internet Research Task Force (IRTF) comes into existence under the IAB. 1988 NSFNET backbone upgraded to T 1 (1. 544 Mbps) 1991 First connection takes place between Brazil, by Fapesp, and the Internet at 9600 baud. World-Wide Web (WWW) released by CERN; Tim Berners-Lee developer PGP (Pretty Good Privacy) released by Philip Zimmerman NSFNET backbone upgraded to T 3 (44. 736 Mbps) 1993 Inter. NIC created by NSF to provide specific Internet services 1995 NSFNET reverts back to a research network. Main US backbone traffic now routed through interconnected network providers 5

Mais Informações • • ISOC - Internet Society http: //www. isoc. org/ IAB - Mais Informações • • ISOC - Internet Society http: //www. isoc. org/ IAB - Internet Acrchitecture Board http: //www. iab. org/ IETF - Internet Engineering Task Force http: //www. ietf. org/ IRTF - Internet Research Task Force http: //www. irtf. org/ ICANN - The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers IANA - Internet Assigned Numbers Authority http: //www. iana. org/ ARIN - American Registry For Internet Numbers http: //www. arin. net/ 6

Internet no Brasil • RNP - Rede Nacional de Pesquisa (1989) www. rnp. br Internet no Brasil • RNP - Rede Nacional de Pesquisa (1989) www. rnp. br • CG - Comitê Gestor (1995) www. cg. org. br registro. br (Fapesp) • Embratel www. embratel. net. br 7

Backbone RNP 8 Backbone RNP 8

Internet - Embratel 9 Apresentação no gt-er/cg em jul/99 por Ricardo Maceira/Embratel Internet - Embratel 9 Apresentação no gt-er/cg em jul/99 por Ricardo Maceira/Embratel

10 10

11 11

Internet. BR - Estatística do registro de nomes: (nome, quantidade, porcentagem) Entidades COM. BR Internet. BR - Estatística do registro de nomes: (nome, quantidade, porcentagem) Entidades COM. BR ESP. BR G 12. BR GOV. BR IND. BR INF. BR MIL. BR NET. BR ORG. BR PSI. BR 117310 145 369 386 829 464 12 69 3599 220 Universidades BR Fonte: Fapesp, 20/10/1999 766 90. 94 0. 11 0. 29 0. 30 0. 64 0. 36 0. 01 0. 05 2. 79 0. 17 0. 59 Pessoas Físicas NOM. BR 875 0. 68 Profissionais Liberais ADM. BR 116 0. 09 ADV. BR 622 0. 48 ARQ. BR 134 0. 10 ENG. BR 362 0. 28 ETI. BR 662 0. 51 JOR. BR 109 0. 08 MED. BR 458 0. 36 ODO. BR 144 0. 11 PPG. BR 116 0. 09 PRO. BR 152 0. 12 PSC. BR 68 0. 05 VET. BR 27 0. 02 12

Camadas do TCP/IP Aplicação Transporte ou Serviço Roteamento ou Inter-rede Enlace ou Interface de Camadas do TCP/IP Aplicação Transporte ou Serviço Roteamento ou Inter-rede Enlace ou Interface de Rede FTP, TELNET, SMTP, BOOTP, RIP, TFTP, DNS TCP IP UDP ICMP IGMP ARP RARP Ethernet, , Token Ring , FDDI Linhas Seriais ponto a ponto: PPP RENPAC (X. 25 etc), Frame Relay, ATM 13

O Protocolo IP Voz Telefone Circuito Físico ou virtual Dados Telegrama Datagrama 14 O Protocolo IP Voz Telefone Circuito Físico ou virtual Dados Telegrama Datagrama 14

Encapsulamento dos Dados APLICAÇÃO TRANSPORTE ROTEAMENTO ENLACE HARDWARE Dados de Aplicação Segmentos TCP ou Encapsulamento dos Dados APLICAÇÃO TRANSPORTE ROTEAMENTO ENLACE HARDWARE Dados de Aplicação Segmentos TCP ou Dados Datagramas UDP Datagramas IP Quadros (frames) Dados Pacote de dados Bits Dados codificados 15

Característica • Entrega sem conexão (conectioless Delivery) • Entrega Não Confiável (Non reliable delivery) Característica • Entrega sem conexão (conectioless Delivery) • Entrega Não Confiável (Non reliable delivery) • Entrega com melhor esforço (Best Effort Delivery) 16

IP visto da camada de Transporte • Independência e Isolamento da tecnologia da subrede, IP visto da camada de Transporte • Independência e Isolamento da tecnologia da subrede, numeração, topologia • Endereçamento uniforme 17

Endereçamento • 32 bits = 4 bytes Host 10. 0. 69. 15 Host 10. Endereçamento • 32 bits = 4 bytes Host 10. 0. 69. 15 Host 10. 0. 69. 16 Host 10. 0. 69. 17 Host 10. 0. 69. 18 quatro campos sequenciais de números decimais inteiros separados por pontos (. ) 18

Composição do Endereço IP ENDEREÇO IP COMPLETO NETID Endereço da Rede HOST ID Endereço Composição do Endereço IP ENDEREÇO IP COMPLETO NETID Endereço da Rede HOST ID Endereço da Máquina 19

Analogia Endereço de Host 78 82 94 Rua Tupinambás 98 Endereço de rede 20 Analogia Endereço de Host 78 82 94 Rua Tupinambás 98 Endereço de rede 20

Revisão: Binário, Decimal, Hexadecimal 27 128 26 25 24 23 22 21 20 64 Revisão: Binário, Decimal, Hexadecimal 27 128 26 25 24 23 22 21 20 64 32 16 8 4 2 1 0010 1011 Binário 2 B Hexadecima 43 Byte Decimal 21

Análise do Endereço IP em binário 10 0 2 5 1 69 1 2 Análise do Endereço IP em binário 10 0 2 5 1 69 1 2 2 0 2 1 Exemplo: 10. 0. 69. 15 2 34 0 15 1 2 17 1 2 8 0 2 2 4 0 2 3 1 1 2 2 0 2 1 10. 0. 69. 15 = 00001010. 0000. 01000101. 00001111 22

23 23

Classes 01234 Classe A 0 8 16 24 32 Classe B 1 0 Classe Classes 01234 Classe A 0 8 16 24 32 Classe B 1 0 Classe C 1 1 0 Classe D 1 1 1 0 Classe E 1 1 0 24

Endereços de Classe A Exemplo: 10. 0. 69. 15 00001010. 0000. 01000101. 00001111 Classe Endereços de Classe A Exemplo: 10. 0. 69. 15 00001010. 0000. 01000101. 00001111 Classe A Endereço de rede 7 bits = 128 redes NETID Endereço de Host 24 bits = 16 milhões de Hosts HOSTID 25

Endereços de Classe B Exemplo: 130. 1. 32. 50 10000010. 00000001. 00100000. 00110010 Endereço Endereços de Classe B Exemplo: 130. 1. 32. 50 10000010. 00000001. 00100000. 00110010 Endereço de rede 14 bits = 16. 000 redes Endereço de Host 16 bits = 64. 000 Hosts Classe B NETID HOSTID 26

Endereços de Classe C Exemplo: 194. 7. 10. 15 11000010. 00000111. 00001010. 00001111 Endereço Endereços de Classe C Exemplo: 194. 7. 10. 15 11000010. 00000111. 00001010. 00001111 Endereço de rede 21 bits = 2 milhões de redes Endereço de Host 8 bits = 254 Hosts Classe C NETID HOSTID 27

Endereços de Classe D e E 1110 xxxxxxxx Classe D Endereço IP em Multicasting Endereços de Classe D e E 1110 xxxxxxxx Classe D Endereço IP em Multicasting 11110 xxx. xxxxxxxx Classe E Classe Reservada 28

Endereços Especiais 11111111. 1111 Broadcast limitado 00000000. 0000 Broadcast limitado NETID HOST ID = Endereços Especiais 11111111. 1111 Broadcast limitado 00000000. 0000 Broadcast limitado NETID HOST ID = Tudo em “um” Broadcast direto na rede NETID HOST ID = Tudo em “zero” Endereço da rede dada por NETID = Tudo em “zero” HOST ID 127. X. X. X (por ex. : 127. 0. 0. 1) Emitente na mesma rede Interface para loopback 29

As Classes e os Endereços IP possíveis Classe Endereços válidos Amplitude A 1. 0. As Classes e os Endereços IP possíveis Classe Endereços válidos Amplitude A 1. 0. 0. 1 a 126. 255. 254 27 - 2 redes com 224 - 2 hosts/rede B 128. 0. 0. 1 a 191. 255. 254 214 redes com 216 - 2 hosts/rede C 192. 0. 0. 1 a 223. 255. 254 221 redes com 28 - 2 hosts/rede 30

Sub-redes • É conveniente dividir uma rede em sub-redes para minimizar os problemas de Sub-redes • É conveniente dividir uma rede em sub-redes para minimizar os problemas de trafego, colisão, de segurança e disponibilidade 31

Máscara de Sub-Rede Endereço IP HOST ID NETID Endereço do Host Endereço da Rede Máscara de Sub-Rede Endereço IP HOST ID NETID Endereço do Host Endereço da Rede NETID SUBNET HOST ID Endereço da Sub-rede 32

Máscara de Sub-Rede Em binário NETID HOSTID 11001000. 00010010. 10110010. 00000010 Classe C Máscara Máscara de Sub-Rede Em binário NETID HOSTID 11001000. 00010010. 10110010. 00000010 Classe C Máscara de Sub-Rede (Rede: 200. 18. 178. 0) 11111111. 111 00000 (255. 224) Dado o endereço IP de rede: 200. 18. 178. 0 Dividir em até 8 sub-redes São necessários 3 bits máscara de sub-rede 255. 224 33

Máscara de Sub-rede Rede 200. 18. 178. 0 com máscara de sub-rede 255. 224 Máscara de Sub-rede Rede 200. 18. 178. 0 com máscara de sub-rede 255. 224 Endereços Possíveis de Sub-Redes 11001000. 00010010. 10110010. 000 11001000. 00010010. 10110010. 001 11001000. 00010010. 10110010. 010 11001000. 00010010. 10110010. 011 11001000. 00010010. 10110010. 100 11001000. 00010010. 10110010. 111 00000 00000 Variamos os 3 bits emprestados de HOSTID 34

Máscara de Sub-rede Rede 200. 18. 178. 0 com máscara de sub-rede 255. 224 Máscara de Sub-rede Rede 200. 18. 178. 0 com máscara de sub-rede 255. 224 Endereços possíveis de Hosts por sub-rede Endereços de Sub-Redes 200. 18. 178. 0 200. 18. 178. 32 200. 18. 178. 64 200. 18. 178. 96 200. 18. 178. 128 200. 18. 178. 160 200. 18. 178. 192 200. 18. 178. 224 Endereços possíveis de Hosts em cada sub-rede de 200. 18. 178. 1 até 200. 18. 178. 30 de 200. 18. 178. 33 até 200. 18. 178. 62 de 200. 18. 178. 65 até 200. 18. 178. 94 de 200. 18. 178. 97 até 200. 18. 178. 126 de 200. 18. 178. 129 até 200. 18. 178. 158 de 200. 18. 178. 161 até 200. 18. 178. 190 de 200. 18. 178. 193 até 200. 18. 178. 222 de 200. 18. 178. 225 até 200. 18. 178. 254 35

Exemplo 200. 18. 178. 64 Filial 1 200. 18. 178. 0 Matriz Filial 2 Exemplo 200. 18. 178. 64 Filial 1 200. 18. 178. 0 Matriz Filial 2 RDSI Roteador 200. 18. 178. 32 200. 18. 178. 96 36

CIDR (Classless Interdomain Routing) • Amenizar o problema de esgotamento dos endereços IP • CIDR (Classless Interdomain Routing) • Amenizar o problema de esgotamento dos endereços IP • Conceito de Supernet • RFC 1519 - Partição em 4 zonas 194. 0. 0. 0 a 195. 255 198. 0. 0. 0 a 199. 255 200. 0 a 201. 255 202. 0. 0. 0 a 203. 255 Europa América do Norte América do Sul e Central Asia e Pacífico 37

Máscaras de Rede para as três classes Classe A 1111. 00000000 (255. 0. 0. Máscaras de Rede para as três classes Classe A 1111. 00000000 (255. 0. 0. 0) Classe B 11111111. 0000 (255. 0. 0) Classe C 11111111. 0000 (255. 0) 38

Máscara de Rede para um endereço sem classe Endereço do host IP 250. 170. Máscara de Rede para um endereço sem classe Endereço do host IP 250. 170. 169. 194 Em binário 111110101 001. 11000010 Máscara de Rede 11111111 0000 Endereço de Rede (255. 248. 0 ou máscara de 21 bits) 111110101 0000 Rede (250. 170. 168. 0) 39

Possíveis Hosts Endereço de Rede: 250. 170. 168. 0 Máscara: 255. 248. 0 NETID Possíveis Hosts Endereço de Rede: 250. 170. 168. 0 Máscara: 255. 248. 0 NETID HOSTID 111110101 0000 1 até 2046 Endereços possíveis de Hosts: de 250. 170. 168. 1 até 250. 175. 254 40

Endereços Privados RFC 1918, Endereços Privados RFC 1918, "Address Allocation for Private Internets", fevereiro de 1996. 10. 0 - 10. 255 (prefixo 10/8) 172. 16. 0. 0 - 172. 31. 255 (prefixo 172. 16/12) 192. 168. 0. 0 - 192. 168. 255 (prefixo 192. 168/16) 41

Resolução de Endereços Endereço lógico (IP) Nível de Roteamento Endereço lógico (IP) 200. 17. Resolução de Endereços Endereço lógico (IP) Nível de Roteamento Endereço lógico (IP) 200. 17. 230. 18 200. 17. 230. 19 Endereço físico (Nível de Enlace) 08: 00: 20: 0 A: 50: 3 C 08: 00: 20: 0 A: 8 C: 6 D 08: 00: 20: 0 A: 2 C: 2 F 08: 00: 20: 0 A: 90: 5 F Cada elemento da rede possui dois endereços associados a ele. 42

Endereço em cada camada APLICAÇÃO Dados TRANSPORTE Dados ROTEAMENTO Endereço lógico Dados ENLACE Endereço Endereço em cada camada APLICAÇÃO Dados TRANSPORTE Dados ROTEAMENTO Endereço lógico Dados ENLACE Endereço físico Dados HARDWARE Dados codificados 43

O endereço Físico • Numa rede Ethernet o endereço usado pela camada de enlace O endereço Físico • Numa rede Ethernet o endereço usado pela camada de enlace (endereço físico) chama-se Endereço MAC (Media Access Control) e vem gravado no Hardware do dispositivo de rede • é um endereço de 48 bits representado em notação hexadecimal pontuada. • Exemplo: 08: 00: 20: 0 A: 8 C: 6 D • são atribuídos pelo IEEE e não se repetem nunca • os três primeiros bytes correspondem ao código do fabricante 44

O endereço Lógico • o endereço IP é o endereço lógico de uma rede O endereço Lógico • o endereço IP é o endereço lógico de uma rede TCP/IP • ele é programado na máquina, quando esta é ligada em rede. • O endereço IP depende do local dentro da rede onde a máquina está instalada (segmento da rede ao qual ele pertence) • existe uma tabela que relaciona o endereço IP com o endereço MAC 45

O endereçamento na rede IP: 10. 0. 69. 15 Endereço lógico IP: 10. 0. O endereçamento na rede IP: 10. 0. 69. 15 Endereço lógico IP: 10. 0. 69. 16 Endereço físico MAC: 08: 00: 20: 00: 96: 21 MAC: 08: 00: 20: 00: 57: 41 46

Mensagem TCP/IP no Nível de Enlace em uma Rede Ethernet IP: 10. 0. 69. Mensagem TCP/IP no Nível de Enlace em uma Rede Ethernet IP: 10. 0. 69. 16 IP: 10. 0. 69. 15 MAC: 08: 00: 20: 00: 96: 21 MAC: 08: 00: 20: 00: 57: 41 Tipo de Protocolo 08: 00: 20: 00: 57. 41 08: 00: 20: 00: 96: 21 IP 10. 0. 69. 16 10. 0. 69. 15 MAC Destino MAC Origem IP IP destino origem Dados CRC 47

Resolução de Endereços ARP - Address Resolution Protocol • em cada máquina existe uma Resolução de Endereços ARP - Address Resolution Protocol • em cada máquina existe uma tabela que possui a relação entre o endereço MAC e o Endereço IP correspondente (Tabela ARP) • Quando um endereço IP não se encontra na tabela, a máquina manda um broadcast para saber quem tem aquele endereço IP • Comando para listar a tabela: arp -a 48

Exemplo de Resolução de Endereços Micro A Micro B O Micro A quer enviar Exemplo de Resolução de Endereços Micro A Micro B O Micro A quer enviar uma mensagem para o Micro B 49

Exemplo de Resolução de Endereços Micro A Micro B Mensagem ARP (broadcast) com o Exemplo de Resolução de Endereços Micro A Micro B Mensagem ARP (broadcast) com o Endereço IP do micro B O Micro A envia uma mensagem ARP para a rede solicitando que o Micro B informe o seu endereço MAC 50

Exemplo de Resolução de Endereços Micro A Micro B Resposta para o ARP enviado Exemplo de Resolução de Endereços Micro A Micro B Resposta para o ARP enviado O Micro B responde ao micro A, informando seu endereço MAC 51

Exemplo de Resolução de Endereços Micro A Micro B Mensagem TCP/IP O micro A Exemplo de Resolução de Endereços Micro A Micro B Mensagem TCP/IP O micro A envia a mensagem, colocando no campo de destino, o endereço MAC do Micro B 52

Outros Protocolos de Resolução de Endereço • RARP - Reverse ARP - Utilizado por Outros Protocolos de Resolução de Endereço • RARP - Reverse ARP - Utilizado por uma estação sem disco para descobrir seu próprio endereço IP • BOOTP - Boot Protocol - fornece outras informações como o default gateway • DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol - permite uma faixa de seja endereços alocada dinamicamente 53

O Datagrama IP 0 4 Versão Hlen 8 16 Tipo de Serviço 31 Tamanho O Datagrama IP 0 4 Versão Hlen 8 16 Tipo de Serviço 31 Tamanho Total (octetos) Identificação TTL - Time to live. 24 Flags Protocolo Deslocamento do fragmento Checksum do cabeçalho Endereço IP ORIGEM Endereço IP DESTINO Opções IP (se alguma) Dados. . . 54

Roteamento dos Pacotes 200. 17. 100. 1 200. 17. 100. 3 200. 17. 150. Roteamento dos Pacotes 200. 17. 100. 1 200. 17. 100. 3 200. 17. 150. 4 Como mandar este pacote para 200. 17. 150. 4 ? 55

Gateway Rede C Host G 4 Gateway G 2 Rede A G 1 Rede Gateway Rede C Host G 4 Gateway G 2 Rede A G 1 Rede D Rede B G 3 Os gateways podem ser: roteadores ou computadores com duas placas de rede Rede E 56

Como a mensagem trafega numa WAN? Rede F Micro 1 G 3 B A Como a mensagem trafega numa WAN? Rede F Micro 1 G 3 B A Rede A G 1 Gateway (roteador) E G 4 F D C G 2 Micro 2 Se existirem duas rotas possíveis, apenas uma deverá estar na Tabela de Roteamento 57

Tabela de Roteamento do Gateway G 1 Rede Distância ou custo (métrica) Próximo Gateway Tabela de Roteamento do Gateway G 1 Rede Distância ou custo (métrica) Próximo Gateway (next hop) A 0 - B 0 - C 0 - D 1 G 2 E 1 G 3 F 2 G 3 58

Roteamento na camada IP APLICAÇÃO TRANSPORTE APLICAÇÃO TCP TRANSPORTE IP ROTEAMENTO ENLACE HARDWARE 59 Roteamento na camada IP APLICAÇÃO TRANSPORTE APLICAÇÃO TCP TRANSPORTE IP ROTEAMENTO ENLACE HARDWARE 59

Tipos de Roteamento • Estático - A tabela de roteamento é configurada de forma Tipos de Roteamento • Estático - A tabela de roteamento é configurada de forma manual pelo operador • Dinâmico - A tabela é dinâmicamente configurada, com informações trocadas entre os Roteadores 60

Comparação • Estático - mais simples, suficiente para a maioria dos casos, porem se Comparação • Estático - mais simples, suficiente para a maioria dos casos, porem se a tabela de rotas é muito complexa torna-se de dificil manutenção • Dinâmico - mais complexo, indicado para roteadores fazendo a interconexão de diversas redes 61

Tabela de rotas estática • • O roteador irá comparar o endereço IP desejado Tabela de rotas estática • • O roteador irá comparar o endereço IP desejado com as informações contida na tabela e enviará o pacote para o destino apropriado. Rede local : saída pela interface apropriada Rede Específica : envio para o gateway especificado Máquina específica : envio para o gateway especificado Rota padra : envio para o gateway padrão O roteador só se preocupa com o próximo salto (next hop) 62

Roteamento Dinâmico • o protocolo mais usado é o RIP (Routing Information Protocol implementado Roteamento Dinâmico • o protocolo mais usado é o RIP (Routing Information Protocol implementado pelo programa routed): os roteadores trocam informações entre si sobre as redes, as distâncias entre elas (métrica) e o próximo roteador para onde deve ser encaminhada a mensagem • o RIP consome largura de banda, pois a cada 30 segundos os roteadores de cada rede fazem a difusão (broadcast) das atualizações do RIP • o protocolo HELLO é semelhante porém utiliza o tempo como métrica ou invés do numero de nós. • o protocolo OSPF (Open Shortest Path First) é mais moderno e mais eficiente que o RIP porém exige um roteador com processador mais evoluído e com mais memória 63

O Problema da Convergência Algoritmos do tipo vetor de distância (distance vector) • Boas O Problema da Convergência Algoritmos do tipo vetor de distância (distance vector) • Boas notícias trafegam rapidamente Distância em relação a A A 1 1 1 B 2 2 C 1 3 3 5 5 3 D 2 2 4 4 6 3 3 3 5 5 • Más notícias demoram a chegar 64

Sistemas Autônomos (AS) AS 1 EGP AS 2 IGP AS 3 EGP: Exterior Gateway Sistemas Autônomos (AS) AS 1 EGP AS 2 IGP AS 3 EGP: Exterior Gateway Protocol 65

Protocolos Interiores e Exteriores • IGP: Interior Gateway Protocol ( RIP, Hello, OSPF) • Protocolos Interiores e Exteriores • IGP: Interior Gateway Protocol ( RIP, Hello, OSPF) • EGP: Exterior Gateway Protocol (GGP, BGP-Border Gateway Protocol) 66

Pacotes que não podem ser roteados • isto acontece se a rede de destino Pacotes que não podem ser roteados • isto acontece se a rede de destino não consta da tabela de roteamento de um dos roteadores • o nó emissor se enganou e está tentando enviar uma mensagem para um endereço que não existe • o roteador foi configurado de maneira errada e não possui informações sobre a rede destino • todas as rotas para esta rede estão fora de funcionamento (um roteador distante do caminho apresentou defeito) • a mensagem é interrompida e o usuário é avisado com uma mensagem: Destination Unreachable 67

ICMP Internet Control Message Protocol • Mensagens de Erro e Controle • É encapsulada ICMP Internet Control Message Protocol • Mensagens de Erro e Controle • É encapsulada dentro de um datagrama IP, mas não é considerada um camada superior • Pedido de echo: ping 68

ICMP -Tipo e Código Tipo 0 resposta de eco 3 destino inatingível 4 reduzir ICMP -Tipo e Código Tipo 0 resposta de eco 3 destino inatingível 4 reduzir envio 5 redireciona (muda rota) 8 pedido de eco 11 tempo excedido (datagrama) 12 problema no parametrto (datagrama) 13 pedido de marca de tempo 14 resposta de marca de tempo 17 pedido de mascara de endereço 18 resposta de mascara de endereço Código (Destino inatingível) 0 rede inatingível 1 máquina inatingível 2 protocolo inatingível 3 porta inatingível 4 fragmentação necessária 5 falha na rota fornecida 6 rede destino desconhecida 7 máquina destino desconhecida 8 máquina fonte isolada 9 comunicação com rede destino proibidada administrativamente 11 comunicação com máquina destino proibidada administrativamente 12 máquina inatingível para tipo de serviço 69

Formato da mensagem ICMP 0 8 Tipo 16 Código Identificador 31 Checksum Numero de Formato da mensagem ICMP 0 8 Tipo 16 Código Identificador 31 Checksum Numero de sequência Dados opcionais . . . 70

IGMP - Internet Group Management Protocol • Implementa a gerência de grupos para o IGMP - Internet Group Management Protocol • Implementa a gerência de grupos para o serviço de Multicasting • Conceito de Unicast; Multicast; Broadcast • Hardware multicast x IP multicast • Mapeamento do endereço de multicast IP (28 bits) Ethernet (23 bits) • Embora trafegue num datagrama IP não é um protocolo de nível superior 71

Formato de mensagem IGMP 0 4 Ver. Tipo 8 16 0 31 Checksum Endereço Formato de mensagem IGMP 0 4 Ver. Tipo 8 16 0 31 Checksum Endereço de grupo Cabeçalho Datagrama IP Tipo: 0 (pergunta do roteador), 1 (resposta da máquina) 72

Tunelamento para Multicast Rede 1 R 1 Internet sem suporte para multicast Programa de Tunelamento para Multicast Rede 1 R 1 Internet sem suporte para multicast Programa de roteamento: mrouted 73

O Protocolo TCP • TCP: Transmission Control Protocol • Serviço de transporte oferecido à O Protocolo TCP • TCP: Transmission Control Protocol • Serviço de transporte oferecido à camada de aplicação • Com conexão, entrega confiável, bidirecional 74

TCP • Confirmação positiva • Retransmissão de pacotes com erro • Ordenação dos pacotes TCP • Confirmação positiva • Retransmissão de pacotes com erro • Ordenação dos pacotes Transmissor Envia pacote 1 Receptor Recebe pacote 1 Recebe confirmação 1 Envia pacote 2 Recebe pacote 2 Envia confirmação 2 75

Janela Deslizante Transmissor Envia pacote 1 Envia pacote 2 Envia pacote 3 Receptor Recebe Janela Deslizante Transmissor Envia pacote 1 Envia pacote 2 Envia pacote 3 Receptor Recebe pacote 1 Envia confirmação 1 Recebe pacote 2 Envia confirmação 2 Recebe pacote 3 Envia confirmação 3 Recebe confirmação 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 O tamanho variável permite um aproveitamento melhor da banda e ao mesmo tempo é responsável pelo controle de fluxo 76

Início da conexão • Sincronização entre as duas pontas para o início da troca Início da conexão • Sincronização entre as duas pontas para o início da troca de dados • Acordo em 3 etapas (3 -way hand-shake) • Evita que pacotes duplicados antigos provoquem uma falsa conexão. 77

Acordo em 3 etapas Envia SYN, seq=123 Recebe SYN Envia SYN, seq=456, ACK 124 Acordo em 3 etapas Envia SYN, seq=123 Recebe SYN Envia SYN, seq=456, ACK 124 Recebe SYN+ACK Envia seq=124, ACK 457 Recebe ACK, Conexão extabelecida Dados já podem vir neste pacote, porem só são processados após estabelecida a conexão 78

Fechamento da conexão • 3 etapas modificado • Fechamento da comunicação bidirecional 79 Fechamento da conexão • 3 etapas modificado • Fechamento da comunicação bidirecional 79

Fechamento TCP Envia FIN, seq=567 Recebe FIN Envia ACK 568 Recebe ACK (aplicação fecha Fechamento TCP Envia FIN, seq=567 Recebe FIN Envia ACK 568 Recebe ACK (aplicação fecha a conexão) Envia FIN seq=789, ACK 568 Recebe FIN+ACK Envia ACK 569 Recebe ACK 80

Diagrama de Estado Início Recebido/Enviado Fechada Abertura ativa/SYN Abertura passiva SYN/SYN+ACK SYN recebido Fecha/FIN Diagrama de Estado Início Recebido/Enviado Fechada Abertura ativa/SYN Abertura passiva SYN/SYN+ACK SYN recebido Fecha/FIN Espera FIN 1 ACK/ SYN enviado Ouvindo SYN+ACK/ACK Estabelecida Fecha/FIN FIN/ACK FIN-ACK/ACK Espera FIN 2 FIN/ACK Espera fecho Fechado ACK/ Fecha/FIN Último ACK/ Espera um tempo 81

O Problema da Janela Desprezível • Se o envio é muito mais rápido que O Problema da Janela Desprezível • Se o envio é muito mais rápido que a recepção, quando um pequeno espaço no buffer é anunciado ele logo fica preenchido. • Solução: regras no envio e na recepção • Receptor só anuncia quando o tamanho é suficiente (maior que a metade) • Transmissor acumula os dados e transmite após o recebimento da confirmação anterior 82

Demultiplexação Porta 1 Porta 2 Porta 3 Porta 4 TCP: Demultiplexação baseada na porta Demultiplexação Porta 1 Porta 2 Porta 3 Porta 4 TCP: Demultiplexação baseada na porta Chega um segmento TCP Camada IP 83

Demultiplexação (na camada IP) TCP UDP ICMP IGMP IP: Demultiplexação baseada no protocolo Chega Demultiplexação (na camada IP) TCP UDP ICMP IGMP IP: Demultiplexação baseada no protocolo Chega um datagrama IP Camada de Enlace 84

Demultiplexação (na camada de Enlace) IP ARP RARP Enlace: Demultiplexação baseada no tipo de Demultiplexação (na camada de Enlace) IP ARP RARP Enlace: Demultiplexação baseada no tipo de quadro Chega um Quadro Camada Física 85

Portas TCP 86 Portas TCP 86

Segmento TCP 0 4 10 16 24 Porta origem 31 Porta Destino Número da Segmento TCP 0 4 10 16 24 Porta origem 31 Porta Destino Número da sequência Número de confirmação Tam. Cab. Reservado Código Janela Checksum Ponteiro Urgente Opções Dados. . . 87

Código URG urgente ACK Confirmação PSH Empurra RST Reseta SYN Início, sincronismo FIN Finaliza Código URG urgente ACK Confirmação PSH Empurra RST Reseta SYN Início, sincronismo FIN Finaliza 88

Ponto de Conexão • A conexão é identificada por um par de “pontos terminais” Ponto de Conexão • A conexão é identificada por um par de “pontos terminais” (endpoints) • Cada ponto de conexão é definido por um par (endereço IP, porta) • Por exemplo, uma conexão é unicamente identificada por: {(200. 28. 20. 1, 1038), (200. 35. 39. 3, 23)} 89

Interface Soquete • É a forma de comunicação com a aplicação fornecida pelo sistema Interface Soquete • É a forma de comunicação com a aplicação fornecida pelo sistema operacional • Ex. socket (unix), Winsock (windows) • Prove uma abstração semelhante a utilização de arquivos: ex. open(), read(), write(), close(), com controles adicionais 90

O Protocolo UDP • • User Datagram Protocol Entrega de Dados não confiável Sem O Protocolo UDP • • User Datagram Protocol Entrega de Dados não confiável Sem Conexão Ex. de aplicações: Streaming Audio, DNS, NFS, TFTP 91

Datagrama UDP 0 4 10 16 Porta origem 24 31 Porta Destino Tamanho da Datagrama UDP 0 4 10 16 Porta origem 24 31 Porta Destino Tamanho da mensagem Checksum Dados. . . 92

O Sistema de Nomes de Domínio • DNS - Domain Name System • Nomes O Sistema de Nomes de Domínio • DNS - Domain Name System • Nomes hierarquicos (exemplo: depto. setor. empresa) • Divisão oficial (Internet) por atividade ou geografia. • Ex. ctrvax. vanderbilt. edu, alfa. eletr. ufpr. br • Camada de aplicação 93

Divisão por atividade COM EDU GOV MIL NET INT ORG Organização comercial Instituição educacional Divisão por atividade COM EDU GOV MIL NET INT ORG Organização comercial Instituição educacional Instituição do governo Militar Pricipais centros de suporte Organizações internacionais Outras organizações (ONG’s) 94

Divisão Geográfica BR US CA DE PT CH SE CL Brasil AR Argentina Estado Divisão Geográfica BR US CA DE PT CH SE CL Brasil AR Argentina Estado Unidos FR França Canada JP Japão Alemanha Portugal Suiça Suécia Chile 95

Servidor de Nomes Divisão por zonas com sun hp edu cisco cs alfa phy Servidor de Nomes Divisão por zonas com sun hp edu cisco cs alfa phy vanderbilt org ucla ieee br acm eng alfa ufpr usp ufsc com eletr fis cesec alfa beta gama ciel alfa beta gama 96

Resolução de nomes • Resolução recursiva x resolução iterativa ? alfa. eng. vanderbilt. edu Resolução de nomes • Resolução recursiva x resolução iterativa ? alfa. eng. vanderbilt. edu 1 2 alfa. eletr. ufpr. br ns. ufpr. br 8 3 4 ns. fapesp. br 7 edu-server. net 6 vanderbilt. edu 5 alfa. vanderbilt. edu = 195. 123. 10. 3 (non authoritative) 97

Tipos de Campos Tipo SOA A MX NS CNAME PTR HINFO Nome Start of Tipos de Campos Tipo SOA A MX NS CNAME PTR HINFO Nome Start of Authority Host Address Mail e. Xchanger Name Server Canonical name Pointer Host descriptio Descrição Início da zona de autoridade Endereço IP Servidor de correio Servidor de nomes Nome canônico ponteiro (apelido) Informações sobre a máquina 98

Tipos de pergunta e Resposta Pergunta • recursiva x iterativa • nome x endereço Tipos de pergunta e Resposta Pergunta • recursiva x iterativa • nome x endereço • Tipo de objeto (A, MX, HINFO, . . . ) Resposta • Autorizada x Não Autorizada 99

Formato das Mensagens 0 4 10 16 24 Identificação 31 Parâmetro Número de perguntas Formato das Mensagens 0 4 10 16 24 Identificação 31 Parâmetro Número de perguntas Número de respostas Número de autoridades Número de adicional Perguntas. . . Respostas. . . Autoridades. . . Informações Adicionais. . . 100

Aplicação: Telnet • Terminal Remoto • Permite que um usuário em uma máquina estabeleça Aplicação: Telnet • Terminal Remoto • Permite que um usuário em uma máquina estabeleça uma conexão TCP com um servidor de login em outra máquina. • As entradas no teclado do usuário são transmitidas diretamente ao computador remoto, como se estivessem sendo digitadas no teclado conectado ao mesmo. Do mesmo modo, a saída do computador remo-to retorna até a tela do usuário. • NVT: Network Virtual Terminal 101

Conexão TELNET Servidor TELNET Cliente TELNET Internet TCP/IP 102 Conexão TELNET Servidor TELNET Cliente TELNET Internet TCP/IP 102

Exemplo de Controles Código BEL BS HT LF VT FF CR Valor 7 8 Exemplo de Controles Código BEL BS HT LF VT FF CR Valor 7 8 9 10 11 12 13 Significado Som audível ou sinal visível (sem movimento) Move para esquerda apagando um caracter Move para próxima tabulação à direita Move verticalmente para a próxima linha Move para a próxima tabulação vertical Move para o início da página Move para o início da linha 103

Mensagem: Telnet • Transmitida pelo transporte TCP • Em geral para cada tecla digitada Mensagem: Telnet • Transmitida pelo transporte TCP • Em geral para cada tecla digitada = 4 mensagens trocadas (tecla + confirmação + eco + confirmação) • Utiliza flag PUSH para interrupção • Porta TCP padrão do serviço: 23 • O cliente pode ser configurado para falar com qualquer porta: telnet alfa. ufpr. br 80 104

Aplicação: FTP • File Tranfer Protocol : Protocolo para a Transferência de Arquivo • Aplicação: FTP • File Tranfer Protocol : Protocolo para a Transferência de Arquivo • Transfere, renomeia ou apaga arquivos completos. • Conexões: Controle e Transferencia de dados 105

Conexão FTP Servidor FTP Cliente FTP Dados Internet TCP/IP controle 106 Conexão FTP Servidor FTP Cliente FTP Dados Internet TCP/IP controle 106

FTP • Porta TCP 21 (controle) e 20 (dados) • Na porta de controle, FTP • Porta TCP 21 (controle) e 20 (dados) • Na porta de controle, opera numa versão simplificada do NVT (telnet) • controle de autenticação • FTP anônimo • TFTP: trivial FTP (porta UDP/69) 107

Correio Eletrônico • TCP/IP proporciona uma entrega universal já que todas as maquinas estão Correio Eletrônico • TCP/IP proporciona uma entrega universal já que todas as maquinas estão conectadas entre si. • Mais confiável, pois a mensagem sai de um máquina diretamente para outra, não tem como ficar perdida no meio do caminho. • SMTP: Simple Mail Tranfer Protocol 108

Endereço de correio eletrônico • Nome@organizacao. dominio • Nome@maquina. organizacao. dominio 109 Endereço de correio eletrônico • Nome@organizacao. dominio • Nome@maquina. organizacao. dominio 109

Componentes Interface com o usuário: mail, mailx, elm, pine, . . . Área de Componentes Interface com o usuário: mail, mailx, elm, pine, . . . Área de chegada de mensagens Servidor (recepção) SMTP TCP/25 Área de saída de Mensagens Cliente (entrega) SMTP TCP/25 110

Componentes(2) Interface com o usuário: mail, mailx, elm, pine, . . . Expansão nomes Componentes(2) Interface com o usuário: mail, mailx, elm, pine, . . . Expansão nomes Relação de apelidos Área de chegada de mensagens Área de saída de Mensagens Servidor (recepção) Cliente (entrega) SMTP TCP/25 111

A Mensagem • RFC 822 • Cabeçalho + Corpo • To: Cc: Bcc: From: A Mensagem • RFC 822 • Cabeçalho + Corpo • To: Cc: Bcc: From: Sender: Received: Date: Reply-To: Message-Id: Subject: • MIME - Multipurpose Internet Mail Extensions • Content-Type: video/mpeg 112

MIME 113 MIME 113

Transferência da mensagem • Protocolo SMTP (RFC 821) • ESMTP - extended SMTP (RFC Transferência da mensagem • Protocolo SMTP (RFC 821) • ESMTP - extended SMTP (RFC 1425) utiliza EHLO em vez de HELO (resolve problemas de timeouts e limite de 64 KB. ) • Email Gateway (ex. X. 400, SMTP) 114

Exemplo Cliente Servidor beta. com. br SMTP service ready HELO alfa. ufpr. br beta. Exemplo Cliente Servidor beta. com. br SMTP service ready HELO alfa. ufpr. br beta. com. br says hello to alfa. com. br MAIL FROM: edu@alfa. ufpr. br sender ok RCPT TO: info@beta. com. br recipient ok DATA send mail; end with ". " on a line by itself From: eduardo@ufpr. br TO: info@beta. com. br Subject: pedido de informacoes Por Favor, mande informacoes. Obrigado, Eduardo. . message accepted QUIT beta. com. br closing connection 115

Entrega Final • POP - Post Office Protocol - POP 3 - Porta TCP/110 Entrega Final • POP - Post Office Protocol - POP 3 - Porta TCP/110 - RFC 1225 • Implementado por Netscape, Outlook, Eudora, Pine, . . . • Comandos: user, pass, stat, list, retr, dele, top, quit • outros: IMAP - Interactive Mail Access Protocol - RFC 1064 116

Listas de Discussão • USENET NEWS : grupos de discussão • Ex. comp. os. Listas de Discussão • USENET NEWS : grupos de discussão • Ex. comp. os. linux, alt. tv. simpsons, sci. geo. earthquakes, sci. med. orthopedics • NNTP - Network News Transfer Protocol, TCP/119, RFC 977 • Comandos: LIST, NEWSGROUP date, GROUP grp, NEWNEWS grp date, POST, IHAVE id, QUIT 117

WWW - World Wide Web • Teia Mundia • Documentos hipertextuais, com hiperligações. • WWW - World Wide Web • Teia Mundia • Documentos hipertextuais, com hiperligações. • Início em 1989, CERN (centro europeu de pesquisa nuclear), Tim Berners-Lee • navegador MOSAIC, 1993, Marc Andreesen • NETSCAPE, 1994 • Consorcio, www. w 3. org, 1994 118

Mensagem hipertexto • HTML - Hypertext Markup Language • Permite formatações simples, tamanho e Mensagem hipertexto • HTML - Hypertext Markup Language • Permite formatações simples, tamanho e tipos de letras, inclusão de figuras • HTML 2. 0: suporta mapas e imagens ativas, formulários • HTML 3. 0: suporta equações, tabelas • Versão atual: HTML 4. 0 • Outros: CSS, XML, XHTML, SMIL. . . (www. w 3 c. org) 119

Exemplo - html <html> <head> <title>UFPR; Universidade Federal do Paraná</title> </head> <body bgcolor= Exemplo - html UFPR; Universidade Federal do Paraná UFPR - A primeira Universidade Brasileira

Transferência de Páginas • HTTP - Hypertext Transfer Protocol • Porta TCP/80 • Comandos: Transferência de Páginas • HTTP - Hypertext Transfer Protocol • Porta TCP/80 • Comandos: GET, HEAD, PUT, POST, DELETE, LINK, UNLINK Cliente Servidor abc. com. br Cliente xyz. com. br 121

URL • URL - Uniform Resource Locator (localizador de recursos uniforme) Nome Uso Exemplo URL • URL - Uniform Resource Locator (localizador de recursos uniforme) Nome Uso Exemplo http Hipertexto http: //www. ufpr. br ftp FTP ftp: //ftp. ufpr. br/pub/unix file arquivo local file: /home/edu/arquivos news groupo de noticias news: comp. os. linux news artigo de noticia news: AA 013544323@ele. puc-rio. br gopher Gopher gopher: //gopher. vanderbilt. edu mailto Enviar emailto: fulano@ufsc. br telnet acesso remoto telnet: //alpha. usp. br 122

Outros • Java, Java Script : (java. sun. com) Applets, orientação a objeto, independência Outros • Java, Java Script : (java. sun. com) Applets, orientação a objeto, independência do sistema. • CGI (common Gateway Interface) 123

Segurança Sigilo Autenticidade do Interlocutor Mensagem Inviolabilidade Não repúdio Informações Sistema Serviços Sigilo Integridade Segurança Sigilo Autenticidade do Interlocutor Mensagem Inviolabilidade Não repúdio Informações Sistema Serviços Sigilo Integridade Soluções: patches (atualizações), firewall, criptografia, assinatura digital 124

Criptografia • Tradicional: Dk(Ek(T))=T Texto Cifrado, C=Ek(T) Texto, T Decriptografa D( ) Criptografa E( Criptografia • Tradicional: Dk(Ek(T))=T Texto Cifrado, C=Ek(T) Texto, T Decriptografa D( ) Criptografa E( ) Texto, T Intruso Passivo Chave K Intruso Ativo 125

Criptografia • Cifragem substitutiva (ex. computador -> dpnqubeps ) • Cifragem transpositiva (ex. computador Criptografia • Cifragem substitutiva (ex. computador -> dpnqubeps ) • Cifragem transpositiva (ex. computador -> cparoudmto) • Prenchimento único (ex. computador -> djheoriuns) Criptologia = Criptografia + Criptanálise 126

Algoritmos de Senha Secreta DES (Data Encription Standard) • Chave de 56 bits • Algoritmos de Senha Secreta DES (Data Encription Standard) • Chave de 56 bits • Blocos de 64 bits • Encadeamento • Quebra • Chave de 112 bits C=Ek 2(Ek 1(T)) C=Ek 1(Dk 2(Ek 1(T))) IDEA (International Data Encription Algorithm) • Suíça, 1990 • Chave de 128 bits • Seguro 127

Algoritmo de Senha Pública • Dsec(Epub(T))=T Texto, T , Epub(Dsec(T))=T Texto, T Criptografa Senha Algoritmo de Senha Pública • Dsec(Epub(T))=T Texto, T , Epub(Dsec(T))=T Texto, T Criptografa Senha pública, pub Decriptografa Senha secreta, sec • RSA (Rivest, Shamir, Adleman), MIT 1978 • Mais Lento: Porem usado para codificar a senha secreta da sessão • Baseado na dificuldade em se fatorar um número muito grande 128

Autenticação • Autenticação x Autorização • Autentição com Senha Secreta (compartilhada) – Challenge-Response (Desafio-Resposta) Autenticação • Autenticação x Autorização • Autentição com Senha Secreta (compartilhada) – Challenge-Response (Desafio-Resposta) – Diffie-Hellman – KDC (Key Distribution Center) – Kerberos 129

Autenticação com senha pública Epub(Dsec(T))=T João Texto, T Maria Texto, T D( ) Senha Autenticação com senha pública Epub(Dsec(T))=T João Texto, T Maria Texto, T D( ) Senha secreta (joão), sec E( ) Senha pública (joão), pub 130

Assinatura Digital 1) O receptor pode verificar a identidade do originador 2) O originador Assinatura Digital 1) O receptor pode verificar a identidade do originador 2) O originador não pode repudiar o conteúdo 3) O receptor não pode forjar a mensagem Implementável com Senha Secreta ou Senha Pública 131

PGP • • Preety Good Privacy Phil Zimmermann (1995) Baseado nos algoritmos: RSA, IDEA, PGP • • Preety Good Privacy Phil Zimmermann (1995) Baseado nos algoritmos: RSA, IDEA, MD 5 Compressão de texto, sigilo, assinaturas digitais e gerenciamento de senhas • Chave (bits): Casual(384), Comercial(512), Militar(1024) 132

Aspectos Políticos e Sociais • Segurança: indivíduo x sociedade • Restrição de exportação do Aspectos Políticos e Sociais • Segurança: indivíduo x sociedade • Restrição de exportação do governo americano • Algorítmos secretos x públicos • Patentes (17 anos): set, 2000 expirou RSA 133

Segurança em Sistemas • Firewall – filtro de pacotes na camada de rede podendo Segurança em Sistemas • Firewall – filtro de pacotes na camada de rede podendo se especificar faixas de endereços IP (fonte/destino), protocolos (ICMP, UDP, TCP) e faixa de portas. – ex. ipfwadm (linux) • Proxy – Camada de aplicação – ex. squid (linux) - tambem implementa cache. 134

Rede ATM Prof. Eduardo Parente Ribeiro Especialização em Telecomunicações 1999 Rede ATM Prof. Eduardo Parente Ribeiro Especialização em Telecomunicações 1999

Introdução • ITU-T: Broadband ISDN - ATM • Integração de serviços: voz, dados e Introdução • ITU-T: Broadband ISDN - ATM • Integração de serviços: voz, dados e vídeo • Qualidade de Serviços (Qo. S): Classes de serviços • Alocação dinâmica de recursos/banda • Células fixas de 53 bytes: 5 no cabeçalho e 48 de payload 136

Modelo de Referência B-ISDN/ATM 137 Modelo de Referência B-ISDN/ATM 137

Camadas no ATM 138 Camadas no ATM 138

Classes de Serviços e Camada de Adaptação Classe A Classe C Classe D 1 Classes de Serviços e Camada de Adaptação Classe A Classe C Classe D 1 2 3 4 5 AAL Classe B 5 Sinc. Fim/Fim Sim Não Taxa Constante Variável M. de Conexão Orientado Sem Exemplo Voz/vídeo compr. Dados 139

140 140

141 141

142 142

143 143

Categorias de Serviços • CBR (Constant Bit Rate): Emula um circuito físico • VBR Categorias de Serviços • CBR (Constant Bit Rate): Emula um circuito físico • VBR (Variable Bit Rate): tempo real (RT-VBR) e tempo não real (NRT-VBR) • ABR (Available Bit Rate): garante uma banda mínima • UBR (Unspecified Bit Rate): sem garantia (best effort service) 144

Qualidade do Serviço • Qo. S - Quality of Service • Especifica parâmetros de Qualidade do Serviço • Qo. S - Quality of Service • Especifica parâmetros de qualidade, por ex. • • MCR (Minimum Cell Rate) - Taxa mínima (celulas/s) SCR (sustained Cell Rate) - Taxa média CTD (Cell Transfer Delay) - Retardo médio CLR (Cell Loss Ratio) - razão de perda 145

Endereçamento • 3 formas • 1) 20 bytes: por país • 2) 20 bytes: Endereçamento • 3 formas • 1) 20 bytes: por país • 2) 20 bytes: por organização • 3) 15 Bytes: (antigo CCITT E. 164) número telefonico ISDN 146

Comutação de canal x caminho 147 Comutação de canal x caminho 147

Conexão x Enlace 148 Conexão x Enlace 148

Tipos de Conexão 149 Tipos de Conexão 149

Interfaces lógicas UNI: User-Network Interface NNI: Network-Network Interface 150 Interfaces lógicas UNI: User-Network Interface NNI: Network-Network Interface 150

Célula ATM Tamanho: 53 bytes = Cabeçalho (5 ) + Tributário: (48) Cabeçalho: 5 Célula ATM Tamanho: 53 bytes = Cabeçalho (5 ) + Tributário: (48) Cabeçalho: 5 bytes = 40 bits 4 bits 8 bits VPI 16 bits 3 bits VCI Identificador de Caminho Virtual Canal Virtual 1 8 bits HEC PTI Checksum do Cabeçalho PTI - Tipo de payload (tributário) 000 - Célula do usuário, Tipo 0 100 - manutenção entre switches 001 - Célula do Usuário, Tipo 1 101 - manutenção entre switches origem e destino 010 - Célula do usuário, Tipo 0, Congestionamento 110 - Controle de recursos (ABR) 011 - Célula do Usuário, Tipo 1, Congestionamento 111 - reservado 151

Estabelecimento da Conexão INÍCIO ENCAMINHANDO CHAMADA INÍCIO CONECTADO CONFIRMADO 152 Estabelecimento da Conexão INÍCIO ENCAMINHANDO CHAMADA INÍCIO CONECTADO CONFIRMADO 152

Fechamento da Conexão Por qualquer uma das partes FECHADA FECHADA 153 Fechamento da Conexão Por qualquer uma das partes FECHADA FECHADA 153

Roteamento Rio São Paulo L 3 L 1 Curitiba POA VPI 1 L 2 Roteamento Rio São Paulo L 3 L 1 Curitiba POA VPI 1 L 2 VPI 1 2 3 Brasília L 1 LINHA VPI L 3 1 L 3 2 L 2 4 Origem Cur POA Cur Entrada Linha L 1 L 1 VPI 1 2 3 2 Brasilia L 2 Rio L 3 VPI 1 L 2 LINHA VPI L 1 4 VPI 1 2 3 LINHA VPI L 2 2 Destino Rio Brasilia Rio Saída Linha L 3 L 2 L 3 VPI 1 2 4 2 Tipo nova antiga 1 Curitiba L 1 4 nova 3 Brasilia L 2 2` nova 154

Principais Interfaces Físicas Nome Taxa (Mbps) MMF SMF Coaxial UTP-3 UTP-5 STP DS-1/T 1 Principais Interfaces Físicas Nome Taxa (Mbps) MMF SMF Coaxial UTP-3 UTP-5 STP DS-1/T 1 1, 544 - - sim - - - E 1 2, 048 - - sim - - - E 3 34 - - sim - - - DS-3/T 3 45 - - sim - - - “ 25 TP” 25 - - sim TAXI (FDDI) 100 sim - - - SONET/OC 3 c 155 sim - sim sim SONET/OC 12 c 622 sim - - 155

IP sobre ATM (IPo. A) • RFC 1577: Classical IP and ARP over ATM IP sobre ATM (IPo. A) • RFC 1577: Classical IP and ARP over ATM • Encapsulamento de Pacote: AAL-5 com PVC ou SVC • Resolução de Endereços: ATM ARP Server (IP/ATM) • LIS (Logical IP Subnet): Grupo de nodes numa rede ATM com a mesma subnet IP. • Não utiliza vantagens da Qo. S do ATM • Suporta apenas IP 156

LIS - Subnet Lógica 157 LIS - Subnet Lógica 157

IP sobre ATM 158 IP sobre ATM 158

LANE - LAN Emulation • LES (LANE Server) - Registro e resolução de endereços LANE - LAN Emulation • LES (LANE Server) - Registro e resolução de endereços MAC/ATM, e roteamento de células para o destino • LECS (LANE Configuration Server) - Mantém informações de configuração da rede ATM, fornece o endereço do LES para o LEC; e forma VLANs • BUS (Broadcast and Unknown Server) - Trata pacotes de broadcast/multicast e de destino desconhecido • LEC (LANE Client) - repasse de dados, resolução de endereços e outras funções de controle 159

LANE 160 LANE 160

MPOA - Multi-Protocol Over ATM • Suporte fim-a-fim para interconexão de redes sobre redes MPOA - Multi-Protocol Over ATM • Suporte fim-a-fim para interconexão de redes sobre redes ATM • Suporte para as funções de pontes e roteamento em redes ATM • Suporte a redes LAN, com LANE e VLAN • Suporte eficiente a protocolos de rede da camada 3 sobre redes ATM 161

MPLS - Multiprotocol Label Switching • Consiste em rotular o pacote com um identificador MPLS - Multiprotocol Label Switching • Consiste em rotular o pacote com um identificador de fluxo (label) para que ele possa ser não mais “roteado” mas comutado (Mais rápido). • Garantias de Qo. S • Engenharia de tráfego 162

IPv 6 Protocolo Internet “Next Generation” Prof. Eduardo Parente Ribeiro IPv 6 Protocolo Internet “Next Generation” Prof. Eduardo Parente Ribeiro

Introdução · IPv 4 - uma ótima implementação. A Internet não seria bem sucedida Introdução · IPv 4 - uma ótima implementação. A Internet não seria bem sucedida se assim não o fosse. No entanto, esse protocolo não atende às demandas atuais e futuras · Faz-se necessário um novo protocolo voltado para qualidade de serviço, facilidades de gerenciamento de endereços, segurança, aproveitamento das novas arquiteturas de hardware, etc. · IPv 6 vem preencher essa lacuna. Ele não é simplesmente derivado do IPv 4, trata-se de uma evolução otimizada; um melhoramento. 164

Por que mudar ? • O endereçamento do IPv 4 está se esgotando. • Por que mudar ? • O endereçamento do IPv 4 está se esgotando. • O desempenho dos processadores aumentou em duas ordens de magnitude. Tamanhos típicos de memória aumentaram 32 vezes. Largura de banda do backbone cresceu 800 vezes. • Novos mercados, com previsão de crescimento muito acentuado. 165

Principais Mudanças (RFC 2460) • • • Expansão do endereço IP: 32 para 128 Principais Mudanças (RFC 2460) • • • Expansão do endereço IP: 32 para 128 bits Simplificação do cabeçalho Suporte para extensões e opções Diferentes tipos de fluxos (tempo real, . . . ) Suporte a autenticação e privacidade 166

Endereço IPv 6 (RFC 2373) • 128 bits (16 bytes) • PROBLEMA DE REPRESENTAÇÃO: Endereço IPv 6 (RFC 2373) • 128 bits (16 bytes) • PROBLEMA DE REPRESENTAÇÃO: 135. 240. 104. 255. 182. 137. 0. 0. 0. 233. 100. 79. 255 • 3 notações: completa (hexadecimal) abreviada final em decimal 1080: 0: 8: 800: 200 C: 417 A 1080: : 200 C: 417 A : : 192. 168. 20. 30 167

TIPOS BÁSICOS DE ENDEREÇO NO IPv 6: UNICAST Outros: Não especificado - : : TIPOS BÁSICOS DE ENDEREÇO NO IPv 6: UNICAST Outros: Não especificado - : : Loopback - : : 1 NSAP IPX x=0 ; x=1 168

TIPOS BÁSICOS DE ENDEREÇO NO IPv 6: ANYCAST O datagrama deve ser roteado para TIPOS BÁSICOS DE ENDEREÇO NO IPv 6: ANYCAST O datagrama deve ser roteado para o grupo ao longo do caminho mais curto, e entregue a um membro do grupo 169

TIPOS BÁSICOS DE ENDEREÇO NO IPv 6: MULTICAST Uma cópia do datagrama será entregue TIPOS BÁSICOS DE ENDEREÇO NO IPv 6: MULTICAST Uma cópia do datagrama será entregue a cada membro do grupo. 170

Datagrama IPv 6 Cabeçalho básico (40 bits) Cabeçalho de Extensão 1 . . Cabeçalho Datagrama IPv 6 Cabeçalho básico (40 bits) Cabeçalho de Extensão 1 . . Cabeçalho de Extensão N DADOS 171

Cabeçalho IPv 6 Traffic class Version: (4 bits) – versão do IP Traffic Class: Cabeçalho IPv 6 Traffic class Version: (4 bits) – versão do IP Traffic Class: Classe de Tráfico (8 bits) Flow label: (20 bits) Payload length: (16 bits) – quantidade de bytes do pacote, após o cabeçalho Next header: (8 bits) – tipo de cabeçalho seguinte Hop limit: (8 bits) – limite de passos da rota Source address: (128 bits) – endereço de origem do pacote Destination address: (128 bits) – endereço de destino do pacote 172

Comparação com IPv 4 0 4 Versão 8 Hlen 16 Tipo de Serviço Identificação Comparação com IPv 4 0 4 Versão 8 Hlen 16 Tipo de Serviço Identificação TTL - Time to live. 24 31 Tamanho Total (octetos) Flags Deslocamento do fragmento Protocolo Checksum do cabeçalho Endereço IP ORIGEM Endereço IP DESTINO Opções IP (se alguma) 173

Segurança • Cabeçalhos de extensão • Cabeçalho de autenticação do IPv 6 Utilizando MD Segurança • Cabeçalhos de extensão • Cabeçalho de autenticação do IPv 6 Utilizando MD 5 (128 bits “message Digest”) e algorítmos de criptografia (DES, . . . ) • Cabeçalho de encapsulamento de segurança Dados (“Payload”) podem ser criptografados utlizando algum algorítmo (DES, . . . ) 174

Outras Características • • • Permite Jumbogramas (tamanho >64 k) Autoconfiguração - DHCP Fragmentação Outras Características • • • Permite Jumbogramas (tamanho >64 k) Autoconfiguração - DHCP Fragmentação somente pela fonte Eliminação do checksum do cabeçalho novo ICMP substitui ARP Descobrimento da rota - roteadores se anunciam • Suporte a comunicação móvel 175

Transição do IPv 4 para IPv 6 • Upgrade incremental: conversão poderá ser feita Transição do IPv 4 para IPv 6 • Upgrade incremental: conversão poderá ser feita individualmente • Dependência mínima de conversão: único pré requisito é que o a conversão do servidor DNS • Endereçamento simples: um host ou roteador convertidos podem continuar utilizando o endereço existente • Baixo custo inicial: pouca ou nenhuma preparação é necessária para a conversão do IPv 4 para o IPv 6 • Pilha dupla (dual-stack), tunelamento, tradução do cabeçalho 176

RFC’s • • RFC 2460 RFC 2373 RFC 1886 RFC 1897 RFC 1933 RFC RFC’s • • RFC 2460 RFC 2373 RFC 1886 RFC 1897 RFC 1933 RFC 1970 RFC 2185 Internet Protocol, Version 6 (IPv 6) Specification IP Version 6 Addressing Architecture DNS Extensions to support IP version 6 IPv 6 testing Addressing Allocation Transition Mechanisms for IPv 6 Hosts and Routers Neighbour Discovery for IP Version 6 (IPv 6) Routing Aspects of IPv 6 Transition 177

Link’s IETF RNP News. Generation IPNG Especificações IPv 6 Implementações IPv 6 Transição 6 Link’s IETF RNP News. Generation IPNG Especificações IPv 6 Implementações IPv 6 Transição 6 Bone Artigos http: //www. ietf. org/ http: //www. rnp. br/ipv 6 http: //www. rnp. br/newsgen/ http: //www. ietf. org/html. charters/ipngwg-charter. html http: //playground. sun. com/pub/ipng/html/specs/specifications. html http: //playground. sun. com/pub/ipng/html/ipng-implementations. html http: //www. ietf. org/html. charters/ngtrans-charter. html http: //www. 6 bone. net/ http: //www. ee. siue. edu/~mforjan/projects/ee 580. html#address http: //playground. sun. com/pub/ipng/html/INET-IPng-Paper. html 178

Referências • • • Douglas Comer, Internetworking with TCP/IP, 3 rd ed. , Prentice-Hall, Referências • • • Douglas Comer, Internetworking with TCP/IP, 3 rd ed. , Prentice-Hall, 1995. Andrew Tanenbaum, Computer Networks, 3 rd ed. , Prentice-Hall, 1996. Flávio B. Marasca, TCP/IP Básico, Fundação CPq. D. Stephen Thomas, IPNG and the TCP/IP Protocols, John Wiley, 1996. Christian Huitema, IPv 6 The Internet Protocol, Prentice Hall, 1996. Adailton J. S. Silva, Palestra “Novas Tecnologias em Redes de Computadores”, RNP, maio/98. Fabricantes de Switch ATM: Cisco, Lucent, 3 com, ATT, Siemens. http: //www. cisco. com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/atm. htm Alberti, "Tecnologia ATM", Monografia, Unicamp, 1998. Cereda et Al. , ATM-O futuro das Redes, Makron, 1997. 179