Curso Profissional de Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos
IMEI
MONTAGEM E MANIPULAÇÃO DE REDES DE DADOS - REDES DE COMPUTADORES
Arquitetura da Internet
• A Internet é constituída por uma enorme quantidade de pequenas redes locais (LANs) interligadas entre si. As redes locais estão limitadas à sua escala e muito embora tenha havido avanços tecnológicos que melhoraram a velocidade das comunicações, a distância máxima entre nós de uma rede ainda representa um problema.
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Arquitetura da Internet
• Os dados que circulam na Internet são empacotados, daí o nome de packets ou pacotes de dados, e enviados de router para router ao longo desta grande rede. Ao longo desta transmissão estão presentes os modelos OSI e o TCP/IP que através das suas camadas proporcionam a construção desses pacotes e o seu envio.
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Arquitetura da Internet
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Arquitetura da Internet
• Na figura podemos ver os elementos fundamentais existentes na Internet, que são:
• Dispositivos terminais – computadores (hosts) – que executam aplicações de rede;
• Infraestruturas de comunicação – fibra ótica, condutores de cobre, sistemas de emissão/rececão de ondas de rádio e satélite;
• Routers – equipamentos especialmente desenhados para interligar redes. Um router pode interligar redes que utilizam diferentes tecnologias. Estes estabelecem o encaminhamento dos pacotes ao longo das redes.
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Endereçamento IP
Endereço IP
EXEMPLO:
172.31.254.57
•Um endereço IP ( versão 4 ) é formado por 4
bytes ( 32 bits)
•Representação na sua forma decimal
( 0 a 255 ), separados por um ponto.
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Endereçamento IP
• O protocolo IP foi desenvolvido com a intenção de permitir o routing de pacotes; esta característica torna possível a interligação de diversas redes. Para permitir o routing, este protocolo utiliza um esquema de endereçamento denominado IP:
• Físico (MAC) – vem impresso nas placas de rede;
• Lógico – configurado pelo utilizador com um endereço IP.
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Endereçamento IP
• Não podem existir endereços IP iguais na mesma rede.
• Numa rede TCP/IP, cada dispositivo é conectado à rede deve ter, pelo menos, um endereço IP, para identificar o dispositivo na rede a que pertence.
• Cada sub-rede tem o seu fluxo de comunicação
interno. As redes são interligadas através do router.
• O router isola o fluxo das redes, permitindo apenas
a passagem aos dados destinados à rede externa.
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Endereçamento IP
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Endereçamento IP
• Endereços IPv4
• Um endereço IP é composto por 4 bytes (32 bits) representados na forma decimal e separados por um ponto, no formato X.Y.Z.W. O menor número do endereço IP possível é 0.0.0.0 e o maior é 255.255.255.255
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Endereçamento IP
• A primeira parte de um endereço IP, responsável pela identificação da rede denomina-se por network prefix e à restante com a função de identificar um host (máquina) denomina-se por host number.
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Endereçamento IP
• Classe A, tem como objetivo albergar um grande número de computadores;
• Classe B, tem como função albergar um número médio de computadores;
• Classe C, serve para pequenas redes locais;
• Classe D, não está preparada para suportar computadores, destina-se apenas para Multicast;
• Classe E, está reservada para uso futuro, se bem que é usado para testes.
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Endereçamento IP
• Multicast é a receção de informação em simultâneo para múltiplos destinatários, usando como estratégia a passagem das mensagens por um link uma única vez e apenas são multiplicadas quando o link para os destinatários se divide em duas direções.
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Endereçamento IP
• O router que atua entre as 2 redes permite que o tráfego da rede local não interfira no tráfego da Internet. O computador (gateway) possui 2 placas de rede, uma para a rede local e outra para a rede externa (Internet). IP – 192.168.0.1 e o IP 188.90.17.5
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Endereçamento IP
• Se o computador 192.168. 0.4 solicitar uma página na Web: este pedido percorre a rede e chega ao router, que consulta a sua tabela de endereços e verifica que o pedido não pode ser satisfeito dentro da rede.
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Endereçamento IP
• Todas as páginas www têm um endereço IP que é traduzido para um nome (DNS – Domain Name System). Como o endereço não pertence à rede interna, o pedido é encaminhado pelo router para um servidor hierarquicamente superior, até encontrar o seu destino.
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Endereço IP
Endereço IP é: •Identifica uma rede; •É uma ligação a essa rede.
O Endereço IP tem: • 32 bits; • Representa-se numa notação decimal separada por pontos.
Endereçamento IP
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Endereçamento IP
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• Endereços IPv4
• Um endereço IP é constituído por 4 bytes (32 bits)
representada na forma decimal e separados por um
ponto.
• Exemplo: x.y.z.w
• O menor número do endereço IP possível é 0.0.0.0 e o
maior é 255.255.255.255.
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Endereço IP
•Um endereço IP é constituído por um endereço de rede e um endereço de máquina dessa rede ( nó ou host )
Endereço de Rede Endereço de Host
Comprimento Fixo 32 bits = 4 bytes
Tamanho Variável
Endereçamento IP
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Noção de Classe IP
Existem várias classes IP: •Classes A, B, C, D e E; •O 1º Byte define a classe do endereço IP.
CLASSE A •O 1º Byte é de 1 a 127
CLASSE B •O 1º Byte é de 128 a 191
Endereçamento IP
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Noção de Classe IP
CLASSE C •O 1º Byte é de 192 a 223
CLASSE D •O 1º Byte é de 224 a 239 *Utilizada para Multicasting
CLASSE E •O 1º Byte é de 240 a 255 *Experimental, uso futuro
Endereçamento IP
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Noção de Classe IP
CLASSE A •Há poucas redes e muitos computadores por rede.
Análise
CLASSE B •Temos algumas redes com alguns computadores por rede.
Endereçamento IP
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Noção de Classe IP
CLASSE C •Temos muitas redes e poucos computadores por rede.
Análise
A
B
C
REDE NÓ
Endereçamento IP
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Endereçamento IP
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• Endereços IPv4
• O sistema de redes que formam a estrutura da Internet é
chamado backbone.
• Para que se possa ligar uma rede à Internet, esta deverá estar,
de forma direta ou indireta, ligada a um backbone. Quando se
pretende ligar uma rede à Internet, esta terá de estar ligada
ao backbone de algum ISP.
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Endereçamento IP
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• Endereços IPv4
• A atribuição dos endereços IP na Internet
é feita pelos backbones dos ISP de forma
hierárquica.
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Endereçamento IP
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Endereçamento IP
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• Endereços IPv4
• Se uma rede não estiver ligada à Internet, poderá
ser definido qualquer endereço IP para as
máquinas dessa rede. Caso exista a possibilidade
de se ligar esta rede à Internet, o conflito com
endereços IP será inevitável, pois os endereços IP
existentes foram atribuídos às máquinas.
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Endereçamento IP • A entrega de pacotes é feita facilmente pelo router,
uma vez que os pacotes de dados têm o endereço
IP da máquina de destino.
• Os pacotes que não pertencem à rede interna são
encaminhados para um ponto de saída da rede
chamado gateway.
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Endereçamento IP • Gateway - é qualquer computador que estabeleça ligação entre
duas redes que utilizam protocolos de rede diferentes. Uma gateway reformata as informações de uma rede de forma a serem compatíveis com a outra rede.
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Endereçamento IP • Na figura ao lado apresenta-
se uma rede privada configurada com o endereço reservado 192.168.0.0 – Classe C (imagem)
• Para ligar esta rede privada à Internet é necessário usar uma gateway para disponibilizar o acesso externo (Internet). Com a gateway é possível fazer a comunicação com a Internet sem alterar toda a configuração da rede.
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Endereçamento IP
• A solicitação feita pelo computador 192.168.0.4 fica guardada numa tabela do router até obter resposta de confirmação (positiva ou negativa); esta resposta é encaminhada para o quem solicitou.
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Endereçamento IP
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• Endereços IPv4
• Para contornar o problema, existem endereços
especiais para configuração interna de uma rede
local. Os endereços reservados são:
• Classe A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255
• Classe B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255
• Classe C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255
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Endereçamento IP
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• Endereços IPv4
• Rede IP configurada com o endereço reservado 192.168.100.0
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Endereçamento IP
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Endereçamento IP
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• Endereços IPv4
• O router atua entre as 2 redes e permite com que o tráfego
da rede local (192.168.100.0) não interfira com o tráfego da
Internet.
• Cada placa é configurada para que ambas as redes possam
acedê-las.
• A interface para a rede local (192.168.100.10) é
configurado pelo administrador da rede local.
• A interface 200.128.210.0 é um endereço disponibilizado
pelo ISP.
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Máscara de rede
• A máscara de rede é um endereço de 4 bytes (32 bits), no mesmo padrão do IP, onde cada bit “1” representa a parte do endereço IP que identifica a rede e o bit “0” identifica a parte do endereço IP que corresponde ao host (máquina).
• As máscaras de rede são:
• Classe A: 255.0.0.0
• Classe B: 255.255.0.0
• Classe C: 255.255.255.0
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MÁSCARA - IP
•Forma de detecção e separação entre redes
e máquinas (hosts) das redes.
•Filtro que permite calcular através da
operação lógica, qual a rede e máquina dessa
rede a que pertence determinado IP.
A parte da rede é mascarada a “1” com 255
A parte de máquinas dessa rede é
mascarada a “0” com 0
Endereçamento IP
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MÁSCARAS
Classes A 255. 0. 0. 0
Classes B 255. 255. 0. 0
Classes C 255. 255. 255. 0
Endereçamento IP
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Exemplo:
MÁSCARA - IP
Classe Subnet Mask Subnet Mask
A 255.0.0.0 11111111.00000000.00000000.00000000
B 255.255.0.0 11111111.11111111.00000000.00000000
C 255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
Um endereço 8.0.32.43 tem uma máscara 255.0.0.0
o que nos indica, ao efectuarmos uma operação
lógica que temos o endereço de rede 8.0.0.0 e a
máquina .0.32.43
Endereçamento IP
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Exemplos
Um endereço 199.199.88.145
Exemplo1:
Máscara 255.255.255.0
Rede 199.199.88
Máquina .145
Endereçamento IP
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Exemplos
Um endereço 144.45.80.45
Exemplo2:
Máscara 255.255.0.0
Rede 144.45
Máquina .80.45
Endereçamento IP
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Exemplos
Um endereço 91.123.8.14
Exemplo3:
Máscara 255.0.0.0
Rede 91
Máquina .123.8.14
Endereçamento IP
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Exemplos Exemplo5:
Máscara 255.255.255.0
Uma rede com o IP 194.130.13.0, em que os três
primeiros bytes são para definir a rede e o último
byte para definir máquinas dessa rede. Neste caso o
IP da máscara seria:
Quais os endereços das máquinas? ?
Endereçamento IP
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Exemplos Exemplo6:
Máscara 255.255.0.0
Uma rede com o IP 147.43.0.0, em que os dois
primeiros bytes são para definir a rede e os dois
últimos bytes são para definir máquinas dessa rede.
Neste caso o IP da máscara seria:
Quais os endereços das máquinas? ?
Endereçamento IP
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Exemplo
Um endereço 194.130.13.0, definimos os seguintes
componentes:
255.255.255.0
IP de Broadcast 194.130.13. 255
IP de uma máquina dessa rede:
194.130.13.10
Máscara
Endereçamento IP
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Exemplo (cont.)
Todas as máquinas dessa rede têm os 3 primeiros bytes
fixos e iguais, 194.130.13.10, 194.130.13.150,
194.130.13.56, todos com a mesma máscara 255.255.255.0
Rede: 194.130.13.0
IP:194.130.13.10 Mask:255.255.255.0
IP:194.130.13.150 Mask:255.255.255.0
IP:194.130.13.56 Mask:255.255.255.0
Endereçamento IP
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Casos especiais de endereços IP
Os endereços 0.0.0.0 e o 255.255.255.255 não devem ser definidos nas máquinas.
•Endereço 127.x.x.x foi designado como rede de loopback local (local host ). Permite testar se o TCP/IP está bem instalado. Para verificar se funciona, abre-se uma janela do MS-DOS e escrevendo o comando : ping 127.0.0.1 deverá obter sempre resposta.
Endereçamento IP
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• Introdução às sub-redes
• A divisão de uma rede em sub-redes apenas se
justifica em redes de grande dimensão.
• O processo de divisão de uma rede significa que
temos que usar a máscara de sub-rede para a dividir
em segmentos menores (sub-redes mais eficientes
e mais fáceis de gerir).
Sub-redes
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Sub-redes
• Comparação entre endereços:
• 140.252.1.1, máscara de sub-rede – 255.255.240.0
• 192.43.235.6, máscara de sub-rede – 255.255.255.0
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Sub-redes
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• Endereços IP reservados
• Endereço de rede: usado para
identificar a rede.
• Endereço de broadcast: usado para
identificar todos os dispositivos da
rede.
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192.150.12.1
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• Endereços IP públicos e privados
• Como cada equipamento na rede tem
que ter um endereço exclusivo.
• Havendo conflito de IP o router não
poderá realizar a sua função.
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• Endereços IP públicos e privados
• Quando subscrevemos um contrato de fornecimento de
Internet com um ISP, passamos a ser cliente dessa empresa.
• Os servidores dessa empresa atribuem um IP público ao nosso
router.
• Aos IP dos equipamentos da LAN chamamos IP privados.
• Conforme já abordamos, não é recomendável que uma LAN
tenha os dispositivos com qualquer endereço IP. O RFC 1918
reserva 3 blocos de endereços IP para uso interno e privado.
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• Os RFC são um conjunto de documentos
de referência junto da comunidade
Internet e que descrevem, especificam,
ajudam a aplicação, estandardizam e
debatem a maioria das normas, padrões,
de tecnologias e protocolos ligados à
Internet e às redes em geral.
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Classe Intervalo de endereços internos RFC 1918
A 10.0.0.0 a 10.255.255.255
B 172.16.0.0 a 172.31.255.255
C 192.168.0.0 a 192.168.255.255
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• Endereços IP públicos e privados
• Conectar uma rede que usa endereços privados à
Internet exige a conversão dos endereços privados
em endereços públicos.
• A este processo chamamos NAT (Network Address
Translation). Geralmente, é o router que faz esta
conversão.
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Endereços estáticos
• Redes pequenas que mudam pouco;
• O administrador atribui manualmente os endereços IP de cada computador da rede, impressora ou servidor.
• Parâmetros:
• Endereço IP;
• Máscara de sub-rede;
• Gateway;
• Servidor de DNS.
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Endereços estáticos
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Endereços dinâmicos
• Para facilitar a gestão das definições de TCP/IP utiliza-se o protocolo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) automático.
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Endereços dinâmicos
• O DHCP é o sucessor do BOOTP (Bootstrap Protocol) e permite que um host obtenha um endereço IP de um modo dinâmico, sem que o administrador tenha de configurar um perfil individual para cada dispositivo. A principal vantagem em relação ao BOOTP é permitir a mobilidade dos utilizadores, ou seja, mudança de conexões da rede de um local para outro.
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Endereços dinâmicos
• O DHCP tem a capacidade de conceder um endereço IP a um PC e, em seguida, quando este já não estiver ligado, poder atribuir o mesmo endereço a outra máquina da rede.
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Endereçamento IP
• A tabela do router é armazenada de forma estática ou dinâmica.
• Na estática, o router tem todos os endereçamentos IP da rede já determinados.
• Na dinâmica, os endereços IP são atribuídos de acordo com o pedido.
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Endereçamento IP
• No caso do endereçamento dinâmico utiliza-se o protocolo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
• Sempre que um cliente solicitar um endereço IP, o servidor DHCP disponibilizará um endereço válido que não esteja a ser utilizado nesse momento.
• Quando o cliente terminar a sua sessão, o IP é libertado.
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• IPv4 x IPv6
• O IPv6 iniciou-se em 1991, embora não tenha sido
oficialmente recomendado como substituto do IPv4 até
1994.
• O que impulsionou o desenvolvimento do IPv6 foi o
crescimento do número de hosts ligados à Internet.
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IPv6
• Foi desenvolvido devido ao crescimento do número de hosts ligados à Internet que ameaçou consumir o espaço de endereçamento da Internet, tornando difícil a gestão da comunicação na rede;
• 128 bits.
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DNS • A Internet foi construída com base num esquema de
endereçamento hierárquico. Esse esquema permite que o encaminhamento (routing) tenha por base classes endereços e não endereços individuais. O problema que isso pode criar para o utilizador é a associação do endereço correto ao site da Internet.
• É muito fácil esquecermos o endereço IP de um determinado site, uma vez que não há associação entre o conteúdo do site e o seu endereço.
• O DNS é um sistema de nome de domínio que associa o conteúdo do site ao seu endereço.
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