Hist

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Histórico

• Introdução.
• 1969, Defense Advanced Research Projects Agency
  (DARPA) desenvolve um projeto de pesquisa para
  criar uma rede experimental de comutação de
  pacotes ARPANET que deveria prover
• robustez
• confiabilidade
• comunicação de dados independente de
  fornecedores.
• 1975, Devido ao grande sucesso, a ARPANET deixa
  uso experimental e passa a ter uso operacional
  seu desenvolvimento continua e a família de
  protocolos TCP/IP começa a ser concebida.
• 1979, Internet Control and Configuration Board
  define o projeto de um protocolo para
  interconexão de redes

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Histórico

• 1980, TCP/IP torna-se padrão na ARPANET
• 1983, TCP/IP adotado como padrão militar e a
  Defence Communication Agency pede a divisão da
  ARPANET
• Internet ARPANET MILNET
• TCP/IP integrado ao BSD/UNIX e disponibilizado a
  baixo custo
• 1985, Nacional Science Foundation (NSF) promove
  expansão da Internet para a comunidade científica
  americana NSFNET
• 1986 ... 1992, NSF disponibiliza acesso para
  comunidade científica fora dos Estados Unidos
  (chegando inclusive ao Brasil)

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Histórico

• 1993 ... 1998, TCP/IP torna-se padrão de fato
  para interconexão de redes de diferentes
  tecnologias rede passa a ser usada para os mais
  variados fins
• 1997 ..., Mundo usa massivamente a Internet,
  articula-se e implementa-se em alguns países a
  Internet 2 (inclusive o Brasil com a RNP2)
  comunicação em alta velocidade (155/622 Mbps,
  256, 1024, 2048 Mbps).
• 1990 - 3.000 redes e 200 mil hosts.
• 1998 -150.000 redes e 50 milhões de hosts.

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Arquitetura TCP/IP

• Nascida na Internet (final dos anos 70)
• Nome derivado dos protocolos principais
• TCP - Transmission Control Protocol
• IP - Internet Protocol
• Arquitetura aberta - documentos
• RFCs - Request for Comments
• IEN - Internet Engineering Note
• STD - Internet Standard

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IAB - Internet Active Board
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Administração da Internet

• The internet Society(ISOC)
• Através de fórums, debates e publicações, procura
  orientar a pesquisa e utilizaão da internet
• IAB(The internet Architeture Board
• Cordena toda a pesquisa e desenvolvimento
  envolvidos no funcionamento da internet,
  coordenando duas frentes de trabalho, que são os
  grupos de pesquisadores voluntáris IETF e IRTF
• IRTF(The internet research task force)
• Grupo formado com o objetivo de desenvolver
  pesquisas a longo prazo referentes ao
  funcionamento da internet

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Administração da Internet

• IETF( The Internet Engineering Task Force)
• Grupos de pesquisadores e técnicos responsáveis
  pelas atividades pela definição e padronização de
  protocolos utilizados na Internet

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Protocolos de Comunicação
Computador B
Computador A
Protocolos de Comunicação

• Conjunto de regras que regem a troca de
  informações entre computadores

9
Modelo em camadas
Computador B
Computador A
Protocolo entre aplicações
Aplicação 1
Aplicação 2
Protocolo de segurança
Segurança
Segurança
Protocolo de controle de fluxo
Controle de fluxo
Controle de fluxo
Protocolo de controle de conexão
Conexão
Conexão
Meio físico
10
Protocolos x Serviços
Protocolos
Computador A
Computador B
Service user
Camada N
Camada N
Camada N-1
Camada N-1
Service Provider
Serviços
Camada 2
Camada 2
Camada 1
Camada 1
Meio físico
11
Serviços

• Tipos
• Orientado a conexão
• Sem conexão

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Exemplo de fluxo de dados
Aplicação 1
Aplicação 2
Dados
Dados
Camada 3
Camada 3
Camada 2
Camada 2
Camada 1
Camada 1
Meio físico
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Modelo de Referência ISO-OSI
APPLICATION
APPLICATION
PRESENTATION
SESSION
TRANSPORT
TRANSPORT
InterNet
NETWORK
NETWORK INTERFACE
DATALINK
PHYSICAL
ISO/OSI 1978
TCP/IP 1970
14
Camada interface de rede

• Encapsulamento dos dados vindos da camada
  interrede em quadros aptos a serem transmitidos
  pela tecnologia subjacente
• Mapeamento do endereço ip em endereços
  reconhecidos pela rede física(end MAC)
• Deve tratar diretamente com uma variedade de
  sub-redes adjacentes( ethernet, token ring, X.25)

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Camada interface de rede

• O mapeamento via protocolo ARP só é necessário em
  uma rede do tipo compartilhada como Ethernet,
  Token-Ring, FDDI, etc.. Em uma rede ponto-a-ponto
  como, por exemplo, um enlace serial, o protocolo
  ARP não é necessário, já que há somente um
  destino possível.

16
Camada interface de rede
17
Camada interRede

• Deve mover os dados entre as camadas de interface
  de rede e de transporte(equivalente ao nível 3 do
  modelo OSI)
• Construida em cima dos serviços da
  interface-de-rede, os serviços da camada InterNet
  exibem as consequências clássicas de uma
  transmissão sem conexão, como a possibilidade de
  perda, duplicação ou desordem dos datagramas
• O protocolo IP é o responsável pela entrega das
  mensagens para as máquinas em qualquer ponto da
  internet

18
Camada interRede

• Características do Protocolo IP
• A troca de mensagens se faz usando pacotes
  individuais de dados, chamados datagramas.
• Os datagramas trafegam pelas redes locais,
  passando pelos roteadores, de maneira autônoma.
• Associados á definição de datagramas IP, estão as
  especificações de endereços IP e de mecanismos de
  roteamento, ambos necessários para a formação da
  rede global.

19
Camada interRede

• Características do Protocolo IP
• A versão atual do IP usada na internet é a versão
  4.0. Por causa das limitações deste protocolo,
  uma nova versão(chamada IPv6) está sendo
  finalizada antes de sua implantação na internet.

20
Camada interRede

• Além do IP, a camada InterRede define um
  protocolo usado para trocar algumas informações
  simples sobre o controle da comunicação na rede
  conhecido como ICMP

21
Camada Transporte

• A nível de IP, a comunicação é feita entre
  máquinas.
• O serviço de transporte, é responsável pelo
  agrupamento e distribuição de datagramas entre as
  aplicações comunicando simultaneamente na mesma
  máquina (comunicação fim-à-fim)

22
Camada Transporte

• Há escolha entre duas possibilidades
• Um protocolo leve ( UDP user datagram
  protocol), para as aplicações que preferem a
  rapidez em detrimento da robustez.
• O TCP (transpot control protocol) define
  mecanismos para obter uma comunicação com
  confirmação e controle de fluxo
• UDP é bastante usado, inclusive por aplicações
  que preferem implementar seus próprios mecanismos
  de controle fim-à-fim

23
Camada Aplicação

• A arquitetura TCPIP não inclui um equivalente
  para as camadas 5(sessão) e 6 (apresentação) do
  modelo OSI
• As funções destas camadas, se necessárias, fica a
  cargo das aplicações
• os serviços mais conhecidos são
• TELNET (network terminal protocol) para terminais
  remotos
• FTP (file transfer protocol) para transferência
  de arquivos
• SMTP (simple mail transfer protocol) para correio
  eletrônico

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Camada Aplicação

• DNS (domain name service) associação de nomes de
  hosts a endereços IP
• SNMP( simple network management protocol) suporte
  para gerenciamento de redes
• HTTP, POP, ETC.

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Endereçamento em redes

• Endereço físico
• Associado a hardware / tecnologia
• Ex Endereço Ethernet (0080A0011101)
• Endereço lógico
• Associado ao protocol suite
• Ex Endereço IP (200.246.160.4)

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Exemplo de Internetworking via TCP/IP
LAN ETHERNET
xx
CPU
LK
TX
RX
CO
CYCLOM MP/RT
80
XXX
Endereço Físico
WAN X25
Endereço Lógico
xx
CYCLOM MP/RT
80
RX
TX
CO
LK
XXX
CPU
LAN ETHERNET
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Topologia Real
LAN TOKEN-RING
LAN ETHERNET
E
F
X1
X2
A
B
G
C
D
28
TCP/IP - Topologia ao Usuário
B
C
D
A
E
G
F
29
Conectividade - Rede
30
TCP/IP - Características

• Independência de plataforma
• Conectividade a nível de rede
• Controle de fluxo end-to-end
• Endereçamento lógico universal

31
TCP/IP - Modelo e Protocolos
FTP HTTP DNS Telnet SMTP
APPLICATION
SNMP RIP Gopher ...
TRANSPORT
TCP UDP
INTERNET
ICMP IP IGMP
NETWORK INTERFACE
PPP SLIP ARP ETH ATM X.25 Frame Relay ...
NETWORK HARDWARE
RS232 V35 V21 ETH ATM ISDN PSDN...
32
TCP/IP - Unidades de Informação
Formato
Camada
Denominação
APPLICATION
Dados
User Data
TRANSPORT
Segmentos TCP /
Trans. Data
TH
Datagramas UDP
INTERNET
Datagramas IP
Internet Data
IH
N. INTERFACE
Frames
Network Data
NH
NT
33
Internet TCP/IP - Componentes
LAN ETHERNET
LAN TOKEN-RING
Redes Físicas
Host
Gateway
Gateway
Hosts
Hosts
34
TCP/IP - Conectividade
Host A
Roteador X1
Roteador X2
Host F
FTP
FTP
TCP
TCP
IP
IP
IP
IP
TOK
ETH
X25
ETH
X25
TOK
ETHERNET
TOKEN RING
X.25
35
Estrutura de Endereço IP

• Número de 32 bits

• Representado em notação decimal pontuada

1 1 1 1 0 0 0 0
1 0 0 0 0 1 0 1
0 1 0 0 1 0 0 0
0 0 0 1 0 1 0 1
133
240
21
72
36
Endereçamento IP - Tipos

• Endereço Normal

NET ID
HOST ID

• Endereço de Multicasting

MULTICASTING ID
37
Endereçamento IP - Estrutura

• Os endereços IP são repartidos em 5 classes
• O endereço identifica um nó na internet de
  maneira única e não ambígua
• Os endereços do IPv4 são formados de 4 octetos
  (32 bits)
• Estes são divididos em duas partes netid e
  hostid
• A parte de netid é usada para identificar uma
  rede local na internet
• A parte de hostid identifica as máquinas dentro
  de uma rede local

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Classes de endereçamento IP
BIT 0 1 7 8

31
NETID
0
HOSTID
CLASSE A
BIT 0 1 2
15 16
31
HOSTID
NETID
CLASSE B
BIT 0 1 2 3

23 24 31
NETID
HOSTID
CLASSE C
BIT 0 1 2 3 4

31
MULTICASTIND ID
CLASSE D
BIT 0 1 2 3 4

31
CLASSE E
RESERVED
39
Espaço de endereçamento IP

• Classe A
• 0.1.0.0 126.0.0.0
• Classe B
• 128.0.0.0 191.255.0.0
• Classe C
• 192.1.0.0 223.255.255.0
• 127.0.0.0 Loop local
• 0.0.0.0 Indica roteador padrão

40
Divisão endereços IP em sub-redes
41
Divisão endereços IP em sub-redes
42
Divisão endereços IP em sub-redes
43
Divisão endereços IP em sub-redes
44
Divisão endereços IP em sub-redes
45
Divisão endereços IP em sub-redes
46
(No Transcript)
47
Exercício 1 Endereçamento IP
LAN ETHERNET
LAN TOKEN-RING
LAN A
?
LAN B
?
?
?
?
?
?
?
?