Arquitetura de Redes

(1)

Arquitetura de Redes

• Aula 5

1

(2)

Endereço MAC

• Os endereços IP são endereços temporários.

• O verdadeiro identificador da estação para rede é o endereço MAC

– endereço físico associado a placa adaptadora de rede:

NIC - Network Interface Card.

MAC (00-60-08-16-85-B3) IP (200.17.98.217)

NIC

Endereços de 48 bits

(6 bytes)

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Endereço MAC

(4)

Endereço MAC

• O padrão IEEE 802 define 2 formas de endereçamento MAC – endereços administrados localmente

• Quem instala a placa de rede.

– endereços universais

• Pelo fabricante.

1 2 3 4 5 6

Código do Frabricante

Número de

Série

(5)

Filtragem de Endereços

MAC

FÍSICA REDE

IP

MAC

_D

= PLACA DE REDE LOCAL MAC

_D

= BROADCAST

(FF.FF.FF.FF.FF.FF)

MAC

_D

MAC

_O

DADOS CRC

INTERRUPÇÃO

(6)

Relação entre IP e MAC

(7)

Vamos supor que o computador a direita deseja mandar um pacote para o servidor de impressão

Transmissão de dados na Camada 2

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O pacote de dados descerá pelas várias camadas e ao atingir a camada 2 será colocado no quadro o endereço de origem (02608c036592) e o

endereço do destinatário.(02608c428197).

02608c428197

02608c036592

Endereço de Destino 02608c428197

Informação de

Controle Endereço de Origem 02608c036592

Transmissão de dados na Camada 2

(9)

02608c741965

02608c428197

02608c036592

Endereço de Origem 02608c036592

Transmissão de dados na Camada 2

O pacote é então transmitido segundo as normas da camada 1.

Todo os computadores tem acesso ao pacote e ao recebe-lo verificam se o mesmo é endereçado a ele. Na figura podemos observar que o computador do meio (endereço MAC 02608c741965) compara seu endereço com e o endereço do

destinatário.(02608c428197). Como não são iguais ele despreza o pacote.

(10)

02608c428197

Endereço de Origem 02608c036592

02608c428197

Transmissão de dados na Camada 2

O pacote continua seu percurso no cabo e atinge o servidor de impressão

A placa de rede do servidor compara seu endereço MAC com e o endereço do destinatário.(02608c428197).

Como são iguais ela copia o pacote e inicia o processo de desencapsulamento.

(11)

02608c428197

Transmissão de dados na Camada 2

O pacote então sobe pelas camadas do modelo OSI, sendo desencapsulado.

Ao atingir a camada de aplicação temos os dados recuperados e o servidor de

impressão pode então encaminhar o documento para a impressora.

(12)

Entrega de Pacotes IP

Rede A IP

TCP/UDP Aplicação

IP

Protocolos Intra-rede

TCP/UDP Aplicação

(13)

Entrega de Pacotes IP

Rede A IP

TCP/UDP Aplicação

IP

TCP/UDP Aplicação

(14)

Entrega de Pacotes IP

Rede A IP

TCP/UDP Aplicação

IP

TCP/UDP Aplicação

Protocolos Intra-rede Endereços IP

De Origem e destino

(15)

Entrega de Pacotes IP

Rede A IP

TCP/UDP Aplicação

IP

TCP/UDP Aplicação

Endereçamento Intra-rede de Origem e destino

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Entrega de Pacotes IP

Rede A IP

TCP/UDP Aplicação

IP

TCP/UDP Aplicação

É necessário um mecanismo de “mapeamento” entre

End. IP e End. Intra-Rede

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Entrega de Pacotes IP

Rede A IP

TCP/UDP Aplicação

IP

TCP/UDP Aplicação

O Encaminhamento dentro de cada rede é feito com base no endereçamento próprio daquela rede.

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ARP (Address Resolution Protocol)

• Faz o mapeamento entre Endereço IP e Endereço Intra-Rede:

– Mapeamento de endereços IP em endereços MAC Ethernet, Token- Ring, FDDI, ATM, etc...

– Efetuado por meio de uma tabela ARP em cada máquina que é

construída dinamicamente.

• É um protocolo que faz a interface

entre a camada Inter-Rede e a camada Intra-Rede

IP TCP/UDP Aplicação

Protocolo Intra-rede

Interface de Adaptação

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• O protocolo ARP compara o endereço IP de todos os datagramas ARP

enviados na ARP Cache.

– Se ele for encontrado, o endereço MAC é copiado da cache.

– Se não, um pacote ARP Request é enviado em broadcast para subrede.

• Se o destinatário final for um endereço IP externo, o ARP resolve o endereço para o roteador ao invés do destinatário final.

ARP Cache

endereço IP endereço MAC tipo

200.17.98.217 00-60-08-16-85-B3 dinâmico

10.17.98.30 00-60-08-16-85-ca dinâmico

(20)

ARP (Address Resolution Protocol)

Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação

200.18.171.1 IP OD.OA.12.07.48.05

200.18.171.3 Protocolo

Intra-rede TCP/UDP Aplicação

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77

(21)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77

(22)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77 IP destino =

200.18.171.3

(23)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP

OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77

Destino está na mesma rede IP (200.18.171.0)

Como enviar para esta máquina ? Qual o MAC Destino ?

A mensagem fica esperando e o protocolo ARP é acionado.

(24)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77

Preâmbulo End. Físico Broadcast

0D.0A.12.

07.48.05 ARP Dados (ARP Request) FCS ARP Req

Destino Origem

Qual o endereço MAC de 200.18.171.3 ?

(25)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77

ARP Req

(26)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77

ARP Req

(27)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77

ARP Req

(28)

ARP (Address Resolution Protocol)

Protocolo Intra-rede TCP/UDP Aplicação

200.18.171.1 IP

OD.OA.12.07.48.05

200.18.171.3 Protocolo

Intra-rede TCP/UDP Aplicação

IP

200.18.171.4 1F.6D.45.09.11.77

ARP Req

(29)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP

OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77

ARP Req

(30)

ARP (Address Resolution Protocol)

IP 200.18.171.1

OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77 ARP Req

(31)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77 ARP Req

(32)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77

Destino Origem

ARP Reply

Preâmbulo 0D.0A.12.

07.48.05

1F.6D.45.

09.11.77 ARP Dados (ARP Reply) FCS O endereço MAC de

200.18.171.3 é 1F.6D …

(33)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77

ARP Reply

(34)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77

ARP Reply

(35)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77

ARP Reply

(36)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77 ARP Reply

(37)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP

OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77

200.18.171.3 1F.6D. 45.09.11.77 Tabela ARP

(38)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP

OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77

200.18.171.1 OD.OA.12.07.48.05 Tabela ARP

Note que …

(39)

ARP (Address Resolution Protocol)

200.18.171.1 IP OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77

Finalmente aquele pacote IP pode ser

transmitido carregando uma mensagem TCP

que, por sua vez, carrega um comando da Aplicação

(40)

ARP (Address Resolution Protocol)

IP 200.18.171.1

OD.OA.12.07.48.05

IP

200.18.171.4

1F.6D.45.09.11.77

Preâmbulo 1F.6D.45.

09.11.77

0D.0A.12.

07.48.05 TCP Aplicação FCS

IP Destino Origem

(41)

Detecção de Endereços IP Duplicados

• O ARP é utilizado para identificar se existem IP’s duplicados.

• Quando o endereço IP de uma maquina é configurado, ela envia uma mensagem ARP perguntando o MAC desse IP.

• Se alguém responder, então o endereço já

existe.

(42)

ARP e Roteamento

• X deseja enviar pacotes para Y

• O protocolo IP percebe que Y não pertence à mesma rede

• O host X consulta tabela de rotas

– Descobre rota: roteador 200.18.171.1

• O IP do host X aciona ARP para resolver endereço do roteador

– Resultado: OC.O8.12.04.37.0A

Rede A

Rede B Roteador

200.18.171.8 200.18.180.4

200.18.171.1 200.18.180.3

X Y

OD.OA.12.07.48.05 1F.6D.45.09.11.77

4F.0A.35.09.11.97 OC.O8.12.04.37.0A

(43)

ARP e Roteamento

Rede A

200.18.171.8 200.18.180.4

200.18.171.1 200.18.180.3

X Y

OD.OA.12.07.48.05 1F.6D.45.09.11.77

4F.0A.35.09.11.97 OC.O8.12.04.37.0A

Preâmbulo OC.08.12 04.37.0A

0D.0A.12.

07.48.05 200.18. TCP Apl FCS

180.4

200.18.

171.8

(44)

ARP e Roteamento

Rede A

200.18.171.8 200.18.180.4

200.18.171.1 200.18.180.3

X Y

OD.OA.12.07.48.05 1F.6D.45.09.11.77

4F.0A.35.09.11.97 OC.O8.12.04.37.0A

(45)

ARP e Roteamento

Rede A

200.18.171.8 200.18.180.4

200.18.171.1 200.18.180.3

X Y

OD.OA.12.07.48.05 1F.6D.45.09.11.77

4F.0A.35.09.11.97 OC.O8.12.04.37.0A

TCP Apl 200.18.

180.4

200.18.

171.8

• O protocolo IP percebe que DESTINO pertence à mesma rede

• aciona ARP para resolver endereço do DESTINO

– Resultado:

1F.6D.45.09.11.77

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ARP e Roteamento

Rede A

200.18.171.8 200.18.180.4

200.18.171.1 200.18.180.3

X Y

OD.OA.12.07.48.05 1F.6D.45.09.11.77

4F.0A.35.09.11.97 OC.O8.12.04.37.0A

Preâmbulo 1F.6D.45.

09.11.77

4F.0A.35.

09.11.97 200.18. TCP Apl FCS

180.4

200.18.

171.8

(47)

Arquitetura de Redes

• Aula 5 - Atividade

47

(48)

ATIVIDADE

Marque abaixo a opção que melhor explica como o protocolo ARP se encaixa no modelo de camadas.

a) é um protocolo de camada de enlace b) é um protocolo de camada de rede

c) é um protocolo que não pode ser enquadrado no modelo de camadas do modelo TCP/IP nem do modelo ISO/OSI

d) é um protocolo que fica na fronteira entre as camadas de enlace e de rede, não se adequando perfeitamente no modelo de camadas

e) Nenhuma das anteriores

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ATIVIDADE

Marque abaixo a opção que melhor explica como o protocolo ARP se encaixa no modelo de camadas.

a) é um protocolo de camada de enlace b) é um protocolo de camada de rede

c) é um protocolo que não pode ser enquadrado no modelo de camadas do modelo TCP/IP nem do modelo ISO/OSI

d) é um protocolo que fica na fronteira entre as camadas de enlace e de rede, não se adequando perfeitamente no modelo de camadas

e) Nenhuma das anteriores

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ATIVIDADE

Os endereços MAC são lineares/planos, enquanto endereços

IP são hierárquicos. O que significa isso?

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