Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa...
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“conjunto de regras que torna possível a execução de um
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•“convenção internacional”;
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Rui A
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requeridas por essa estrutura (para possibilitara interligação de vários sistem
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istemas
Informáticos
Rui A
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modelo
de referência OS
I da ISO
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anutençãode R
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modelo
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modo “datagram
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l–usado para
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entos ligados à rede de condições relativas aos serviços IP
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l–protocolo de
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l–protocolo de transferência
não orientado às ligações.
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Pro
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l–protocolo em
tempo real,
usado (pouco) para transmissão de voz digitalizada.
–...
Arquitecturas abertas: O
modelo
TC
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rotocolo de correio electrónico.
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om
ain
Na
me
Se
rvic
e
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–D
NS
–D
om
ain
Na
me
Se
rvic
e–
FT
P –
File
Tra
nsfe
r Pro
toco
l–protocolo de transm
issão de ficheiros.
–T
ELN
ET
–T
ele
co
mu
nic
atio
ns N
etw
ork
–serviços de
terminal virtual, para acesso interactivo de term
inais a servidores.
–N
SP
–serviço sim
plificado de mapeam
ento de nomes e
endereços.–
...
Arquitecturas proprietárias
Arquitectura S
NA
Arquitectura D
NA
(DE
C)
Arquitectura X
NS
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Arquitectura X
NS
Arquitectura N
ovell N
etW
are
NetB
IOS
/NetB
EU
IA
rquitectura Apple
Talk
Arquitecturas proprietárias: S
NA
(S
yste
m N
etw
ork
Arc
hite
ctu
re)•
O S
NA
é uma arquitectura proprietária da IB
M C
orp.•
Anunciada em
1974•
Influenciou a arquitectura OS
I (existem sem
elhanças funcionais)•
Objectivo principal: possibilitar a com
unicação fiável e altamente
controlada entre sistemas term
inais de utilizador e computadores de
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
controlada entre sistemas term
inais de utilizador e computadores de
grande porte (main
fram
es)
•C
oncebida para uma estrutura em
árvore(um
main
fram
eligado a
outros computadores ou periféricos –
arquitectura fortemente
centralizada)•
Desenhada para a interligação de equipam
entos IBM
•IB
M B
lue Print N
etwork (1992)
Arquitecturas proprietárias: S
NA
(S
yste
m N
etw
ork
Arc
hite
ctu
re)
•S
erviços de Transacção: S
erviços básicos de aplicação (p.e. C
orreio electrónico, Transferência de ficheiros)
•S
erviços de Apresentação : F
ormatação dos dados
•C
ontrolo do Diálogo: C
ontrolo do diálogo entre utilizadores finais
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
SN
A Layers
finais
•C
ontrolo da Transm
issão: Ligações extremo-a-extrem
o, com
controle de fluxo
•C
ontrolo de Cam
inhos : Encam
inhamento de m
ensagens através da rede
•C
ontrolo das Ligações de Dados: T
ranferência fiável entre nós adjacentes da rede
•C
ontrolo Físico : Interface com
o meio físico de
comunicação
Controlo F
ísico
Arquitecturas proprietárias: D
NA
/DE
C
Dig
ital (E
qu
ipm
en
t Co
rpo
ratio
n) N
etw
ork
Arc
hite
ctu
re
•Início do desenvolvim
ento nos anos 70•
A D
NA
(DE
Cnet) está a evoluir de um
a solução proprietária para uma
solução aberta(actualm
ente na fase V –
integração da arquitectura O
SI)
•A
nterior à arquitectura OS
I da ISO
•A
rquitectura estratificada
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•A
rquitectura estratificada•
Desenhada para a interligação de equipam
entos DE
C•
Actual versão adere ao m
odelo de referência OS
I/ISO
•O
DE
Cnet/O
SI é capaz de interligar com
a sua versão anterior e com
redes TC
P/IP
Arquitecturas proprietárias: D
NA
/DE
C
Dig
ital (E
qu
ipm
en
t Co
rpo
ratio
n) N
etw
ork
Arc
hite
ctu
re
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Arquitecturas proprietárias:
XN
S (X
ero
x N
etw
ork
Syste
m)
•P
ropriedade da Xerox (X
erox Netw
ork System
)•
Descontinuada no inicio década de 80
•D
ireitos vendidos, deu origem à N
ove
ll Ne
tWa
reentre outros
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Arquitecturas proprietárias: N
ovell N
etW
are
•B
aseada na arquitectura XN
S•
Usada para sistem
a operativo em rede local (N
etW
are)
–S
erviços fornecidos: Partilha de ficheiros e de im
pressora, segurança, gestão de redes e de utilizadores
OS
IN
etWare
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Arquitecturas proprietárias: N
etBIO
S/N
etBE
UI
•N
etBIO
S (N
etw
ork
Basic
Input-O
utp
ut S
yste
m)
•N
etBE
UI: um
dos protocolos de suporte do NetB
IOS
•N
etBIO
S é, actualm
ente, um s
tandard
de facto•
Oferece um
a funcionalidade correspondente ao nível de sessão do m
odelo OS
I e níveis inferiores (controla o modo de transm
issão –
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
modelo O
SI e níveis inferiores (controla o m
odo de transmissão –
sim
ple
x, h
alf-d
uple
xou d
uple
x)•
Apesar de ter sido concebido para funcionam
ento em redes locais,
oferece algumas capacidades de encam
inhamento (contudo, o
encaminham
ento é feito encapsulando as mensagens N
etBIO
S em
IP)
•N
etBE
UI é a form
a sta
ndard
de comunicação entre clientes e
servidores Win
dow
sN
T
•F
ornece mecanism
os de comunicação entre processos, através da
utilização dos protocolos SM
B e N
BF
Arquitecturas proprietárias: A
pple
Talk
•Lim
itada ao ambiente A
pp
le
•E
ncontra-se em decréscim
o de utilização•
Este conjunto de protocolos encontra-se totalm
ente integrado
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
no S.O
. Ma
cin
tosh, sendo caracterizado pela facilidade de
utilização típica deste sistema
•P
ossui 6 níveis protoculares
Arquitecturas proprietárias: A
pple
Talk
OS
IA
pple
Talk
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Arquitecturas P
rotocolares•
Com
unicação entre hosts
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Arquitecturas P
rotocolares•
Standards/N
ormas. P
orquê? (1/2)–
Necessidade de garantir interoperabilidade
entre diferentes sistem
as•
De diferentes tam
anhos•
De diferentes fabricantes
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•D
e diferentes fabricantes•
Com
sistemas operativos diferentes
•C
om arquitecturas diferentes
Arquitecturas P
rotocolares•
Standards/N
ormas. P
orquê? (2/2)–
Nos anos 80 houve um
a grande expansão das redes de dados
–P
reocupação em garantir a interoperabilidade
entre sistemas
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
entre sistemas
•V
ários fabricantes a produzirem soluções incom
patíveis
–A
rquitectura protocolar TC
P/IP
e modelo O
SI
•D
esenvolvidos em cam
adas cada uma responsável por
diferentes aspectos da comunicação
O m
odelo OS
I em detalhe
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
O m
odelo OS
I em detalhe
O m
odelo OS
I em detalhe
•O
modelo O
SI –
Open S
yste
ms In
terc
onnectio
n, foi desenvolvido pela
ISO
–In
tern
atio
nal S
tandard
s O
rganiza
tion, tendo sido editado na sua
versão final em 1984
;
•O
CC
ITT
(Inte
rnatio
nal T
ele
gra
ph a
nd T
ele
phone C
onsulta
tive
Com
mitte
e), agora designado por ITU
-T (T
ele
com
munic
atio
ns
Sta
ndard
izatio
n S
ecto
r da ITU
–In
tern
atio
nal T
ele
com
munic
atio
n
Unio
n) adoptou o modelo O
SI com
a aprovação da norma X
.200
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Unio
n) adoptou o modelo O
SI com
a aprovação da norma X
.200 (http://w
ww
.doc.ua.pt/arch/itu/rec/product/X.htm
);•
O m
odelo OS
I define uma arquitectura genérica para interligação de
sistemas heterogéneos
;
•A
designação OS
I (Open S
yste
ms In
terc
onnectio
n) refere-se à abertura dos sistem
as à comunicação com
outros sistemas, por
oposição a soluções proprietárias.
O m
odelo OS
I em detalhe
•O
s princípios que presidiram à concepção do m
odelo OS
I foram
:–
Um
a camada só deve ser criada quando for necessário um
nível diferente de abstracção;
–C
ada camada deve desem
penhar uma função bem
definida ;–
As fronteiras entre cam
adas devem ser definidas por form
a a
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–A
s fronteiras entre camadas devem
ser definidas por forma a
minim
izar o fluxo de informação através das interfaces;
–O
número de cam
adas deve ser suficientemente grande para que
funções distintas não coexistam na m
esma cam
adae
suficientemente pequeno para que a arquitectura se m
antenha sim
ples.–
O m
odelo de referência OS
I não concretiza serviços, protocolos e tecnologias; diz apenas qual a função de cada cam
ada.
O m
odelo OS
I em detalhe
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
O m
odelo de refrência OS
I [Sta97]
O m
odelo OS
I em detalhe
•A
ca
ma
da
físic
afaz o interface com
a camada de dados e com
o m
eio físico. É responsável pela definição das interfaces com
o m
eio físico e pela transmissão e recepção do sinal entre nós
adjacentes;•
A c
am
ad
a d
e d
ad
os
faz o interface com a cam
ada física e com
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•A
ca
ma
da
de
da
do
sfaz o interface com
a camada física e com
a cam
ada de rede e é responsável pela formação das tram
as, m
ultiplexagem e desm
ultiplexagem dos dados
enviados sobre a cam
ada física. A cam
ada de dados pode ainda incluir funções de controlo de erros e de controlo do acesso ao m
eio físico ;•
A c
am
ad
a d
e d
ad
os
é responsável pelo controlo da ligação entre nós adjacentes;
•A
ca
ma
da
de
red
efaz o interface com
a camada de dados e
com a cam
ada de transporte e é responsável pelo encam
inhamento da inform
açãode nó para nó;
O m
odelo OS
I em detalhe
•A
ca
ma
da
de
tran
sp
orte
faz o interface com a cam
ada de rede e com
a camada de sessão e é responsável pelo controlo da
ligação entre os pontos extremos da ligação. A
camada de
transporte pode fornecer diferentes classes de serviçocom
diferentes qualidades de serviço;
•A
ca
ma
da
da
se
ss
ão
faz o interface com a cam
ada de transporte e com
a camada de apresentação e é responsável
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
transporte e com a cam
ada de apresentação e é responsável pela gestão de m
últiplas ligações entre sistemas;
•A
ca
ma
da
de
ap
res
en
taç
ão
faz o interface com a cam
ada de transporte e com
a camada de aplicação e é responsável por
assegurar a compatibilidade da representação da inform
açãoentre os sistem
as;•
A c
am
ad
a d
a a
plic
aç
ão
faz o interface com a fonte/destino de
informação e com
a camada de apresentação. A
camada de
aplicação faculta à fonte de informação os m
eios para esta aceder ao sistem
a de telecomunicações;
O m
odelo OS
I em detalhe
•C
ada uma das cam
adas desempenha um
subconjunto das funções necessárias ao processo de com
unicaçãoentre duas
entidades distintas e distantes;•
As cam
adas superiores usam os serviços das cam
adas inferiores;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
inferiores;•
As cam
adas superiores acedem aos serviços das cam
adas inferiores através de S
AP
s (Se
rvic
e A
cce
ss P
oin
ts);•
Alterações na im
plementação de um
a dada camada não
implicam
alterações nas camadas adjacentes, desde que o tipo
de serviço e as interfaces sejam m
antidas inalteradas;
O m
odelo OS
I em detalhe
•N
os vários elementos da rede, ou seja nos vários nós, vão estar
implem
entadas um conjunto de cam
adas funcionais, que perm
item que esse nó desem
penhe um conjunto de funções;
•A
s funcionalidades implem
entados numa dada cam
ada dependem
das funcionalidades requeridas pelas camadas
superiores, o que significa que existem diferentes protocolos
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
superiores, o que significa que existem diferentes protocolos
para uma m
esma cam
ada;
O m
odelo OS
I em detalhe
•A
s várias camadas funcionais desem
penham um
conjunto de funções de acordo com
protocolos pré-estabelecidos;•
De form
a a implem
entar os vários protocolos, as várias cam
adas no nó emissor, vão adicionando inform
ação sob a form
a de cabeçalhos ou terminações à inform
ação que lhes é
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
forma de cabeçalhos ou term
inações à informação que lhes é
passada pelas camadas superiores;
•N
o nó receptor esta informação vai sendo retirada à m
edida que a inform
ação circula das camadas inferiores para as
camadas superiores;
•N
os nós intermédios a inform
ação sobe até à camada superior
que está implem
entada e volta a descer até ser novamente
transmitida pela m
eio físico. Neste processo os cabeçalhos são
inicialmente retirados e depois inseridos novam
ente, com nova
informação;
O m
odelo OS
I em detalhe
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
O m
odelo OS
I em detalhe
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
O m
odelo TC
P/IP
em detalhe
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
O m
odelo TC
P/IP
em detalhe
O m
odelo TC
P/IP
em detalhe
•R
esultou da investigação levada a cabo no âmbito da
AR
PA
NE
T, um
a rede de comutação de pacotes financiada pela
agência governamental norte-am
ericana DA
RP
A (D
efe
nse
A
dva
nce
d R
ese
arc
h P
roje
cts
Ag
en
cy), em
finais da década de 60 e durante a década de 70;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
60 e durante a década de 70;•
A arquitectura protocolar T
CP
/IP foi desenvolvida, em
1974, especificam
ente para a Internet, contudo actualmente, devido
ao sucesso da Internet, está implem
entada e é usada em
muitos sistem
as para suportar serviços não directamente
relacionados com a Internet;
•A
arquitectura protocolar TC
P/IP
permite interligar dispositivos
que estejam em
diferentes redes físicas;
O m
odelo TC
P/IP
em detalhe
•É
comum
dividir o modelo T
CP
/IP em
4/5 camadas:
–A
Cam
ada da Aplicação
–A
Cam
ada de Transporte
–A
Cam
ada de Rede (internet)
–A
Cam
ada de Acesso à R
ede
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–A
Cam
ada de Acesso à R
ede–
A C
amada F
ísica (alguns autores não a incluem)
•A
o contrário do modelo O
SI, onde os protocolos são agrupados
por camadas tendo em
conta a sua funcionalidade, no modelo
TC
P/IP
é usual agrupar os protocolos tendo em conta os
serviços que necessitam. O
u seja, um protocolo que necessite
apenas dos serviços da camada 3 é colocado na cam
ada 4 independentem
ente da sua funcionalidade, isto faz com que
tenhamos na m
esma cam
ada TC
P/IP
protocolos com
funcionalidades muito distintas e diferentes daquelas que o
nome da cam
ada nos levaria a supor;
TC
P/IP
(4 níveis)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Versão do protocolo T
CP
/IP com
4 camadas [T
an96]
OS
I vs. TC
P/IP
(4 níveis)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Com
paração entre a Arquitectura P
rotocolar OS
I e a Arquitectura P
rotocolar TC
P/IP
(4 níveis)
OS
I vs. TC
P/IP
(5 níveis)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Com
paração entre a Arquitectura P
rotocolar OS
I e a Arquitectura P
rotocolar TC
P/IP
(5 níveis)
O m
odelo TC
P/IP
em detalhe
•A
ca
ma
da
físic
acoincide com
a camada física do m
odelo OS
I (alguns autores não chegam
a considerar esta camada);
•A
ca
ma
da
de
ac
es
so
à redeengloba as funções da cam
ada de dados do m
odelo OS
I e é responsável pela comunicação entre
elementos directam
ente ligados à mesm
a rede;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
elementos directam
ente ligados à mesm
a rede;•
A c
am
ad
a d
e re
de
é responsável pelas funções de encam
inhamento da inform
ação pelos diferentes nós e fornece serviços de “segm
entação” (fragmentação) e reagrupam
ento da inform
ação;•
O protocolo desta cam
ada é o IP –
Inte
rne
t Pro
toco
l;•
De form
a a permitir a entrega da inform
ação ao destinatário o protocolo IP
usa um endereço único
para cada máquina ligada
à Internet!
O m
odelo TC
P/IP
em detalhe
•A
ca
ma
da
de
tran
sp
orte
engloba as funções da camada de
transporte do modelo O
SI, perm
itindo ainda endereçar a inform
ação a um processo específico dentro de um
a máquina;
•N
o modelo T
CP
/IP são definidos dois protocolos na cam
ada de transporte, o T
CP
–T
ran
sp
ort C
on
trol P
roto
co
l e o UD
P -
Use
r
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
transporte, o TC
P –
Tra
nsp
ort C
on
trol P
roto
co
l e o UD
P -
Use
r D
ata
gra
m P
roto
co
l;
•D
e forma a entregar a inform
ação a um processo específico, os
protocolos deste nível utilizam um
endereço designado por porto;
•A
ca
ma
da
de
ap
lica
çã
oengloba as funções das cam
adas de (sessão,) apresentação e aplicação do m
odelo OS
I.
O m
odelo TC
P/IP
em detalhe
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
O endereçam
ento no modelo T
CP
/IP com
5 níveis (inclui a camada física)
O m
odelo TC
P/IP
em detalhe
•A
pilha protocolar TC
P/IP
engloba um conjunto de aplicações
básicas como por exem
plo o ICM
P, o S
MT
P, o F
TP
e o T
ELN
ET
.•
No m
odelo protocolar TC
P/IP
uma aplicação que não precise
dos serviços da camada 4 pode ser im
plementada directam
ente
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
dos serviços da camada 4 pode ser im
plementada directam
ente sobre a cam
ada 3 ou mesm
o sobre a camada 2, com
o é o caso do IP
AR
P;
IP A
RP
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Cam
pos de uma tram
a AR
P/R
AR
P
ICM
P
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Cam
pos do cabeçalho de um pacote IC
MP
O m
odelo TC
P/IP
em detalhe
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Exem
plo de uma aplicação que usa os serviços da cam
ada de transporte fornecidos pelo TC
P
Protocolos dos níveis de rede e transporte no m
odelo TC
P/IP
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
No m
odelo protocolar TC
P/IP
não são especificados os protocolos de nível inferior ao de rede
OS
I vs. TC
P/IP
•O
modelo O
SI assenta em
7 camadas e o m
odelo TC
P/IP
em 4 (ou
5); mas em
ambos as funcionalidades fim
-a-fim são providenciadas
acima (e inclusivé) da cam
ada de transporte;•
O m
odelo OS
Iprevê comunicação o
rien
tad
a e n
ão
orie
nta
da
à
co
ne
xã
ona cam
ada de rede, enquanto que na camada de
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
co
ne
xã
ona cam
ada de rede, enquanto que na camada de
transporte suporta apenas comunicação o
rien
tad
a à
co
ne
xã
o;•
O m
odelo TC
P/IP
suporta apenas o modo n
ão
orie
nta
do
à c
on
exã
ona cam
ada de rede, mas suporta am
bos os modos na cam
ada de transporte;
•O
modelo O
SI é visto, hoje em
dia, essencialmente com
o uma boa
ferramenta de estudo e classificação; na prática, é o m
odelo T
CP
/IP que im
pera.
Criação de S
tandards TC
P/IP
e Internet (1/2)
•U
ma boa parte da popularidade do T
CP
/IP e da Internet deve-
se ao seu carácter aberto e de permanente
renovação/evolução;•
O controlo da Interneté baseado na cooperação entre diversas
entidades, de uma form
a independente de governos ou
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
entidades, de uma form
a independente de governos ou organizações privadas;
•O
s Standards da Internet são criados pela In
tern
et E
ng
ine
erin
g
Ta
sk F
orc
e(IE
TF
) [http://ww
w.ietf.org], sendo analizados pelo
Inte
rne
t En
gin
ee
ring
Ste
erin
g G
rou
pe pelo In
tern
et A
rch
itectu
re
Bo
ard
(IAB
) [http://ww
w.iab.org], sendo finalm
ente aprovados com
o Standards Internacionais pela In
tern
et S
ocie
ty(IS
OC
) [http://w
ww
.isoc.org];
Criação de S
tandards TC
P/IP
e Internet (2/2)
•O
desenvolvimento do conjunto (s
uite) de protocolos Internet é
documentado num
mecanism
o designado por Re
qu
est fo
r C
om
me
nts
(RF
C) [http://w
ww
.ietf.org/rfc];•
As propostas de novos protocolos são apresentadas à
comunidade Internet através do E
dito
rde R
FC
[http://ww
w.rfc-
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
comunidade Internet através do E
dito
rde R
FC
[http://ww
w.rfc-
editor.org], na forma de In
tern
et D
raft(ID
);•
Após esta fase, o docum
ento passa a Info
rma
tion
alou
Exp
erim
en
tal R
FC
, passando de seguida por um processo de
pormenorizada análise, até à eventual chegada a S
tandard Internet.
Arquitectura de R
edes e S
erviços Telem
áticos
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
CE
T de Instalação e M
anutenção de Redes
e Sistem
as Informáticos
Pro
gra
ma A
veiro
-No
rte: U
niv
ers
idad
e d
e A
veiro
O m
odelo IEE
E 802
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
A R
ede Ethernet (802.3)
O m
odelo IEE
E 802
•E
m m
eados de 1980, o IEE
E (Institute of E
lectrical and E
lectronic Engineers) desenvolveu o P
rojecto 802–
Modelo com
patível com o m
odelo OS
I–
Modelo s
tandard
para redes locais
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•A
arquitectura das redes Ethernet integra-se
na arquitectura global das redes IE
EE
802.–
A E
thernet tem um
a topologia lógica em b
us e o acesso ao m
eio é baseado no protocolo C
SM
A/C
D de tipo 1-persistente com
resolução de colisões através de um
algoritmo de recuo binário
exponencial truncado. Suporta um
máxim
o de 1024 estações.–
... “Éter lum
inífero”...
O m
odelo IEE
E 802 (parte...)
No
rma
Nív
el
IEE
E 802.1
Aplicação, T
ransporte e R
ede
IEE
E 802.2
Sub-nível LLC
(controlo de
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
IEE
E 802.2
Sub-nível LLC
(controlo de ligações lógicas) do nível Ligação
de Dados
IEE
E 802.3, 802.4, 802.5
Sub-nível M
AC
(controlo de acesso ao m
eio) do nível Ligação de D
ados e Físico
implem
entado na placa de rede
•A
variante mais utilizada é a E
thernet UT
P (U
nshie
ld T
wis
ted P
air)
O m
odelo IEE
E 802
Tipos de E
thernet
•10B
ase2–
Ethernet “F
ina” (Thin
-Eth
ern
et)
•10B
ase5–
Ethernet “G
rossa” (Thic
k-E
thern
et)
•10B
aseT e T
X
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•10B
aseT e T
X–
Ethernet U
TP
•10B
aseF–
Ethernet sobre F
ibra Óptica
•10B
ase36–
“broadband coaxial cable carrying multiple baseband
channels for a maxim
um length of 3,600 m
eters”
O m
odelo IEE
E 802
Ethernet 10B
aseT
•F
az usode cabo de pares entrançados
(TP
) com um
com
primento m
áximo de 100 m
etros e concordantes com as
especificações da EIA
/TIA
para a Categoria 5
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•A
topologia utilizada é a do tipo estrela (ponto-a-ponto), já que cada posto de trabalho deverá(?!) ser ligado a um
equipamento
concentrador (hu
b)
O m
odelo IEE
E 802
Regra 5-4-3
•O
número m
áximo de segm
entos deve respeitar a regra 5-4-3–
limita em
distância o número de segm
entos a 5 (100 metros por
segmento num
máxim
o de 500 metros)
–o núm
ero de repetidores existentes será no máxim
o 4, um
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–o núm
ero de repetidores existentes será no máxim
o 4, um
repetidor para cada par de segmentos
–O
número m
áximo de segm
entos populados é de 3
•E
sta regra não se aplica a redes com s
witc
he
s (s
witc
he
d
Eth
ern
ets), um
a vez que este tipo de equipamentos possui um
m
ecanismo designado por s
tore
-an
d-fo
rwa
rd(através de um
b
uffe
r) que permite o arm
azenamento das tram
as antes de as transm
itir.O m
odelo IEE
E 802
Endereço M
AC
, Endereço físico ou E
ndereço Ethernet
•N
a rede cada placa tem um
endereço MA
C(endereço único) de
6 bytes (48 bits) que se representam norm
almente na form
a hexadecim
al (p.e. 01:5A:0E
:03:04:05)•
Os nós de um
a rede Ethernet só devem
descodificar os pacotes que lhe são destinados lendo os cabeçalhos/h
ea
de
rsque têm
o
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
que lhe são destinados lendo os cabeçalhos/he
ad
ers
que têm o
seu endereço•
O cabo de rede funciona com
o uma linha de com
boio, através da qual passam
“carruagens” (tramas), que por sua vez contém
“caixas” (os P
DU
s de cada nível)•
O receptor recebe as diversas tram
as e vai montando o pacote
original, a partir da informação que vai chegando
O m
odelo IEE
E 802
•N
esta tecnologia o controlo da emissão de dados em
pacotes/tram
as, faz-se por um processo denom
inado CS
MA
/CD
(Ca
rrier S
en
se
Me
dia
Acce
ss w
ith C
ollis
ion
De
tectio
n)–
Antes de um
a placa de rede tentar injectar fram
es
(tramas) no
cabo, tenta detectar se há fluxo gerado por outras placas
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
cabo, tenta detectar se há fluxo gerado por outras placas•
Se não forem
detectadas fram
es
a circular a placa transmitirá o
que háa transm
itir–
Duas placas podem
fazê-lo em sim
ultâneo originando o que se cham
a uma colisão. N
este caso, cada máquina aborta a
transmissão e estabelece um
intervalo de tempo aleatório (cujo
valor máxim
o duplicará a cada colisão) até voltar a tentar transm
itir.
O m
odelo IEE
E 802
Form
atos de Tram
as Ethernet II
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Estrutura da tram
a “Ethernet version 2” / “E
thernet II” / “DIX
frame”
O m
odelo IEE
E 802
Form
atos de Tram
as Ethernet II
•C
abeçalho de 14 bytes–
6 bytes para o endereço de origem;
–6 bytes para o endereço de destino; e
–2 bytes com
o Eth
ern
et T
ype
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–2 bytes com
o Eth
ern
et T
ype
•D
ados
•F
CS
(Fra
me
Ch
eck S
eq
ue
ncy) -
correspondente ao CR
C-32, é
calculado com base em
todos os campos da tram
a
O m
odelo IEE
E 802
•Q
uando ocorre uma colisão:
–os em
issores param e em
item um
sinal de 48 bits designado por ja
mresultando num
a trama designada por ja
bber, cuja som
a de controlo é diferente dos dados transm
itidos.E
sta trama serve para avisar todos os nós de que ocorreu um
a colisão.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
colisão.•
Para efeitos de sincronização:–
no inicio da trama é transm
itida uma sequência de 8 bytes:
•7 bytes contendo 10101010 (preâm
bulo ) que são usados para sincronização de bit , seguidos de...
•1 byte conhecido por S
FD
(Sta
rt Fra
me
De
limite
r) contendo 10101011 que perm
ite aos receptores detectarem o início da tram
a (sincronização de tram
a/byte).•
Entre os dados e o F
CS
pode ainda existir um cam
po (PA
D)
adicionado para que a trama tenha o com
primento m
ínimo
exigido de 512 bits (64 bytes).
O m
odelo IEE
E 802
Arquitectura IE
EE
802
•E
specifica um m
odelo de três camadas para as redes locais (LA
N)
•E
stas três camadas correspondem
aproximadam
ente aos níveis 1 e 2 do M
R-O
SI (M
odelo de Referência O
SI)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
O m
odelo IEE
E 802
Lo
gic
al L
ink C
on
trol(802.2)
•O
nível superior deste conjunto de normas é com
um.
•A
trama LLC
(802.2) tem com
o principal objectivo definir um m
ecanismo de
multiplexagem
(na transmissão) ou desm
ultiplexagem (na recepção), que
permita a vários protocolos distintos usar em
simultâneo o m
esmo recurso,
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
permita a vários protocolos distintos usar em
simultâneo o m
esmo recurso,
assim a cada protocolo é atribuido um
SA
P único que evita conflitos entre
protocolos.•
Opcionalm
ente, permite fornecer controlo de fluxo, e detecção e retransm
issão de pacotes perdidos.
•O
SS
AP
(“Source S
ervice Access P
oint”) e o DS
AP
(“Destination S
ervice A
ccess Point”) representam
pontos de acesso nos nósde origem
e destino. Isto perm
ite ter várias aplicações de rede num m
esmo nó, a funcionar de um
modo
totalmente independente (cada um
a com o seu S
AP
).
O m
odelo IEE
E 802
Lo
gic
al L
ink C
on
trol(802.2)
•O
s campos D
SA
P, S
SA
P e “C
ontrol” possuem 8 bits cada.
–N
a realidade os SA
P apenas possuem
7 bits, o bit 0 do DS
AP
indica se é
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–N
a realidade os SA
P apenas possuem
7 bits, o bit 0 do DS
AP
indica se é um
endereço único ou “multicast” e o bit 0 do S
SA
P indica se a tram
a é um
comando ou um
a resposta.
•T
odas as implem
entações da subcamada M
AC
utilizam o LLC
, isto é vantajoso em
termos de com
patibilidade (ver figura Arquitectura IE
EE
802). E
m princípio não deveria existir qualquer dificuldade de
interoperacionalidade entre redes com a sub-cam
ada MA
C diferente.
Infelizmente, na prática, grande parte das pilhas de protocolos não usa
o LLC e recorre directam
ente ao MA
C, é o caso do T
CP
/IP e IP
X.
O m
odelo IEE
E 802
•A
tendendo ao uso da trama LLC
, podemos considerar 4 tipos
de tramas em
redes Ethernet (802.3):
•T
ram
a “
Eth
ern
et II”
(trama standard
para o protocolo IP)
•T
ram
a “
802.3
RA
W” (corresponde a um
a utilização directa do formato
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•T
ram
a “
802.3
RA
W” (corresponde a um
a utilização directa do formato
802.3 que não especifica nenhum m
ecanismo de m
ultiplexagem)
•T
ram
a “
802.3
” (8
02.2
/802.3
) (aplicação correcta da norma 802 , ou seja
o encapsulamento de um
a trama LLC
numa tram
a 802.3)
•T
ram
a “
Eth
ern
et S
NA
P” (obedece ao form
ato anterior, mas adiciona
mais um
campo conhecido por S
NA
PID
, com 5 octetos (40 bits) que
garante o alinhamento de 32 bits do cabeçalho)
O m
odelo IEE
E 802
•E
m term
os práticos o mais aconselhável é um
a dada rede usar apenas um
tipo de "trama“.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•D
e entre os vários formatos, verifica-se que a tram
a "Eth
ern
et
II"é a que perm
ite transportar a maior quantidade de dados
(MT
U(M
axim
um
Tra
nsfe
r Un
it) -1500 bytes)
O m
odelo IEE
E 802
Arquitectura E
thernet
•C
omo a arquitectura da rede E
thernet se integra na arquitectura global das redes IE
EE
802:–
Inclui, a subcamada M
AC
(Mediu
m A
ccess C
ontro
l) e a camada
física (Physic
al).
•C
amada física:
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•C
amada física:
–S
ubcamada P
LS (P
hysic
al L
ayer S
ignallin
g)–
Subcam
ada PM
A (P
hysic
al M
ediu
m A
ttachm
ent)
•D
uas interfaces:–
MD
I (Mediu
m D
ependent In
terfa
ce) -
interface com o m
eio de transmissão
–A
UI (A
ttachm
ent U
nit In
terfa
ce)
A P
MA
e a MD
I são implem
entadas por um elem
ento topológico designado por M
AU
(Mediu
m A
dapte
r Unit).
O m
odelo IEE
E 802
Arquitectura E
thernet
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Arquitectura da rede E
thernet
O m
odelo IEE
E 802
Arquitectura E
thernet
•A
AU
I é utilizada para interligar a estação e os repetidores aos M
AU
respectivos.
•A
AU
I permite:
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–(i) tornar a estação independente do M
AU
, possibilitando que as subcam
adas PLS
e MA
C possam
ser usadas com diferentes m
eios de transm
issão e –
(ii) separar, através de cabo, a estação do MA
U de um
a distância até 50 m
etros.
O m
odelo IEE
E 802
Nível físico -
Sub-cam
ada MA
C
•O
nível físico da norma 802.3 pode ser de diferentes tipos, para
proporcionar uma certa independência relativam
ente ao nível MA
Cestá estruturado em
dois sub-níveis:–
Ph
ysic
al S
ign
alin
g(P
LS)
•P
roduz e recebe os sinais eléctricos. Serve de interface do nível físico com
o
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•P
roduz e recebe os sinais eléctricos. Serve de interface do nível físico com
o M
AC
, esta interface é independente do tipo de cablagem, sinal e codificação
utilizada na transmissão.
•R
esponsável pela codificação e descodificação Manchester e pela detecção de
actividade.
–P
hysic
al M
ed
ium
Atta
ch
me
nt(P
MA
)•
Parte dependente do m
eio físico, coloca e extrai os sinais da cablagem.
•R
esponsável pela detecção de colisões e pela transmissão e recepção de sinais.
•C
odificação Manchester
(codificação bifásica com transições de nível
em todos os bits)
O m
odelo IEE
E 802
Segm
entação da rede•
A E
thernet é estruturada em segm
entos(à excepção da
10BR
OA
D36)
•O
bjectivos:–
Limitar os níveis de ruído e distorção
introduzidos pelo meio de
transmissão;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
transmissão;
–Lim
itar a gama de potências recebidas
em qualquer ponto do m
eio de transm
issão (e assim, garantir detecção de colisões perfeita em
todas as cam
adas físicas já especificadas);–
Flexibilizar a configuração da rede
e permitir a coexistência de
diferentes meios de transm
issãonum
a mesm
a rede.
O m
odelo IEE
E 802
Repetidores
•O
s segmentos são interligados através de repetidores.
•F
unções dos repetidores:–
detectar colisões;–
regenerar, retemporizar e reform
atar os sinais que viajam entre diferentes
segmentos.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
segmentos.
Na eventualidade de ser detectada um
a colisão em qualquer um
a das interfaces em
que o repetidor está a transmitir, o repetidor interrom
pe a transmissão da tram
a e reforça a colisão enviando JA
M para todas as suas interfaces.
•D
urante o processo de aquisição de sincronismo na cam
ada física podem
ser perdidos um núm
ero variável de bits do PR
EÂ
MB
ULO
. O
repetidor deve:–
regenerar o PR
EÂ
MB
ULO
por forma a garantir que o com
primento de um
P
RE
ÂM
BU
LO por si enviado nunca é inferior a 56 bits;
–estender o com
primento dos fragm
entos de trama resultantes de um
a colisão a um
mínim
o de 96 bits.
O m
odelo IEE
E 802
Restrições à configuração da E
thernet
•Ja
ne
la d
e c
olis
õe
s-
período vulnerável, depois de uma estação iniciar a sua
transmissão, no qual poderão ocorrer colisões.
•A
duração da janela de colisões é função do atraso de propagação de ida-e-
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•A
duração da janela de colisões é função do atraso de propagação de ida-e-volta.
•D
iz-se que a estação adquiriu a redequando conseguiu transm
itir por um
período superior à janela de colisões sem que tenha sido detectada qualquer
colisão. Depois de adquirir a rede, a estação poderá continuar a transm
itir a tram
a sem o perigo de colisão, um
a vez que já todas as outras estações terão detectado a actividade no canal.
O m
odelo IEE
E 802
Restrições à configuração da E
thernet
•A
s colisões são detectadas com base no com
primento da tram
a recebida: se o com
primento for inferior ao com
primento m
ínimo perm
itido(512 bits) então a
estação fica a saber que ocorreu uma colisão e ignora a tram
a. Ou através do
campo com
o comprim
ento da trama.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
campo com
o comprim
ento da trama.
•A
extensão máxim
a de uma rede E
thernet é baseada no comprim
ento máxim
o de um
fragmento de tram
a resultante de uma colisão.
Para garantir um
a operação correcta, a extensão da rede deve ser limitada por
forma a garantir que nenhum
a colisão gera um fragm
ento com um
comprim
ento superior a 511 bits.
Tecnologias de R
ede
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Tecnologias de R
ede
Tecnologias de R
ede
•A
s tecnologias de rede, e especificamente neste caso, de rede local,
encontram-se norm
alizadaspor organism
os como o IE
EE
(Institu
te o
f E
lectric
al a
nd E
lectro
nic
Engin
eers) e a IS
O (In
tern
atio
nal O
rganiza
tion
for S
tandard
izatio
n), por forma a garantir a interoperabilidade entre
sistemas.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•P
ara LAN
s a arquitectura de normalização abrange os dois níveis
inferiores do modelo O
SI (F
ísico e de Dados), existindo diversas
possibilidades de escolha para as camadas protocolares a utilizar.
Tecnologias de R
ede
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•IS
O 8802-2 ou IE
EE
802.2 (Cam
adas protocolares)
Ligação de Dados
•N
estaarquitectura
osegundo
nívelO
SI
encontra-sedividido
emdois
subníveis:
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
emdois
subníveis:–
uminferior
decontrolo
deacesso
aom
eiofísico
MA
C(M
ed
iaA
cce
ss
Co
ntro
l)e
–outro
superiorde
controlológico
dasligações
LLC(L
og
ical
Lin
kC
on
trol).
MA
C
•A
sfunções
doM
AC
sãogarantir
oacesso
aom
eiofísico
atodas
asm
áquinasda
rede,pelo
quetem
aresponsabilidade
daidentificação
dasestações
narede.
•P
araesta
funçãoutiliza
endereçosde
48bits,
normalm
ente
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•P
araesta
funçãoutiliza
endereçosde
48bits,
normalm
entedesignados
porendereços
MA
Cou
endereçosfísicos,
quesão
constituídospor
trêsbytes
queidentificam
ofabricante,
seguidosde
trêsbytes
queidentificam
aplaca
derede
dorespectivo
fabricante.
•N
ormalm
entee
parafacilidade
deutilização,
estesendereços
sãoespecificados
emH
exadecimal
(base16),
porexem
plo00:F
1:E2:A
A:00:1D
queé
ainform
açãoque
circulanos
campos
DM
AC
eS
MA
Cdas
tramas
protocolaresdesta
camada.
LLC•
O subnível LLC
é responsável por oferecer os serviços de encam
inhamento às cam
adas superiores e especificar os modos de
ligação–
LLC1 –
co
nn
ectio
nle
ss;
–LLC
2 –ligação com
controlo de fluxo e de erros;–
LLC3 –
ackn
ow
led
ge
d c
on
ne
ctio
nle
ss.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•A
s PD
Us M
AC
têm um
a estrutura com seis cam
pos, a saber:–
Preâm
bulo: Inicio de trama
–D
MA
C: E
ndereço físico de destino–
SM
AC
: Endereço físico de origem
–C
ON
TR
OLO
: Controlo sobre tam
anho dos dados, colisões, tipo de dados–
DA
DO
S: D
ados do LLC–
FC
S: F
inal de trama e verificação dos erros de transm
issão
MA
C e LLC
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
ISO
8802 -E
strutura das PD
Us
IEE
E 802.3 (IS
O 8802-3) –
Ethernet
•A
génese da Ethernet rem
onta a meados da década de 70 quando B
ob M
etcalfe e David B
ogs a inventaram e o consórcio X
erox, Intel e DE
C a
desenvolveram para o m
ercado. Posteriorm
ente (1985) normalizada
pelo IEE
E com
a norma IE
EE
802-3 e pela ISO
com a norm
a ISO
8802-3, tornou-se actualm
ente a tecnologia mais utilizada para redes
de áreas local.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•A
Ethernet utiliza C
SM
A/C
D com
o técnica de acesso ao meio.
•E
sta tecnologia é normalm
ente designada por “X B
ase Y” em
que “X”
identifica o débito binário em M
bps “Base” significa que a transm
issão se efectua em
banda base (baseband), isto é, não recorre a portadoras
modeladas, e “Y
” identifica o tipo de suporte físico utilizado.
IEE
E 802.3 (IS
O 8802-3) –
Ethernet
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Variedades de redes E
thernet
–1
0B
AS
E-T
, 10
0B
AS
E-T
X e
10
00
BA
SE
-T•
Mais
co
mu
ns
•P
are
s e
ntra
nçad
os
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–1
0-g
iga
bit E
the
rne
t•
Ind
ústria
e o
pera
do
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leco
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nic
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es
–4
0G
e 1
00
G E
the
rne
t•
Em
estu
do
...
O m
odelo IEE
E 802
Norm
as•
A n
orm
a 1
0B
AS
E5
–A
norma 10B
AS
E5 (ou th
ick E
thernet) usa cabo coaxial de 10 mm
. Cada
segmento tem
um com
primento m
áximo de 500 m
etros . As m
áquinas têm
que ser ligadas directamente ao cabo com
conectores próprios para o efeito e em
distâncias múltiplas de 2.5 m
etros para minim
izar reflexões.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
O m
odelo IEE
E 802
Norm
as•
A n
orm
a 1
0B
AS
E2
–A
norma 10B
AS
E2 (ou th
in E
thernet) usa um cabo coaxial de 5 m
m, m
ais barato e fácil de instalar. C
ada segmento tem
um com
primento m
áximo de
185 metros. N
esta norma da E
thernet foi eliminado o requisito do
espaçamento de 2.5 m
etros entre ligações. Existe apenas um
limite m
ínimo
de 0.5 metros entre ligações para m
inimizar reflexões.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
de 0.5 metros entre ligações para m
inimizar reflexões.
O m
odelo IEE
E 802
Norm
as•
A n
orm
a 1
0B
AS
ET
–A
norma 10B
AS
ET
usa cabo UT
P. E
ste cabo tem um
baixo custo e encontra-se instalado m
esmo nos edifícios m
ais antigos (é o mesm
o tipo de cabo que se usa na rede telefónica). A
s redes Ethernet 10B
AS
ET
têm
uma topologia física em
estrela.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Cabo U
TP
(4 pares)
O m
odelo IEE
E 802
Norm
as•
A n
orm
a 1
0B
AS
ET
–O
s cabos da Ethernet 10B
AS
E-T
permitem
apenas ligações ponto-a-ponto. São
utilizados dois condutores para transmitir inform
ação (TD
+ e T
D-) e outros dois para
receber (RD
+ e R
D-). P
ortanto, para construir uma rede só de dois com
putadores, basta fazer um
cabo cruzado, isto é, um cabo em
que os pinos TD
+ e T
D-
estejam
ligados aos pinos RD
+ e R
D-
da outra ponta do cabo.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Esta norm
a usa cabo UT
P classe 3 ou superior e fichas R
J-45. O bit rate é 10 M
b/s e o com
primento m
áximo de um
cabo é 100 metros, ou 150 m
etros caso se utilize cabo U
TP
classe 5 ou superior. É utilizada codificação M
anchester, tal como na 10B
AS
E5 e
10BA
SE
2. Cabo cruzado
Ficha R
J-45
O m
odelo IEE
E 802
Norm
as
•A
no
rma
10
BA
SE
T–
Para ligar em
rede mais do que dois P
Cs é necessário um
hu
b. Porquê?
•O
hub tem
como função receber a inform
ação enviada por qualquer um dos P
Cs
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•O
hub tem
como função receber a inform
ação enviada por qualquer um dos P
Cs
a si ligados (pelas linhas TD
+ e T
D-) e enviar exactam
ente aquilo que recebeu para todos os outros P
Cs (para todas as linhas R
D+
e RD
-). Desta form
a, o que um
computador transm
ite pode ser escutado por todos os outros, tal como na
topologia em b
us.
O m
odelo IEE
E 802
Norm
as•
No
rma
liza
çã
o d
a p
ina
ge
m p
ara
as
fich
as
RJ
-45
. Po
rqu
ê?
–P
or forma a que a cablagem
construída em cabo U
TP
fosse capaz de suportar qualquer tipo de rede, e para evitar incom
patibilidades entre cabos construídos por entidades diferentes criou-se um
a norma que visa
regulamentar o código de cores utilizado na construção dos cabos.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Se o cabo for cruzado um
a das pontas deverá ter a pinagem m
ostrada em 2).
1) Cabo directo
2) Cabo cruzado
O m
odelo IEE
E 802
Fast E
thernet e Gigabit E
thernet
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
O m
odelo IEE
E 802
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Token B
us (IEE
E 802.4)
IEE
E 802.4 (IS
O 8802-4) –
Token B
us
•N
asredes
“Token”
oacesso
aom
eioefectua-se
porpassagem
detestem
unho.Neste
caso,comtopologia
lógicaem
Bus,o
testemunho
épassado
deacordo
comum
algoritmo
deprioridades
entreestações.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•E
stasredes
nuncase
conseguiramim
plantarno
mercado
eactualm
entequase
nãoexistem
.
O m
odelo IEE
E 802
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Token R
ing (IEE
E 802.5 e F
DD
I)
Token R
ing
•O
protocolo Token R
ing é o protocolo de acesso ao meio m
ais utilizado em
LAN
s com topologia em
anel.–
Contudo é preterida em
favor das redes Ethernet por ser m
ais cara.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
cara.
•O
protocolo Token R
ing é usado em dois tipos de redes locais
standard: IEE
E 802.5
e FD
DI.
Token R
ing
•O
s débitos são de:–
4Mbps (m
ax. 275m para cabo U
TP
),–
16Mbps (m
ax. 250m para cabo U
TP
) ou–
100Mbps (m
ax. 100m para cabo U
TP
).
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–100M
bps (max. 100m
para cabo UT
P).
•O
algoritmo de captura do testem
unho também
obedece a um
esquema de atribuição de prioridades às m
áquinas.
Token R
ing
•O
modo de funcionam
ento é muito sim
ples, quando uma estação pretende
transmitir aguarda a chegada do testem
unho ao seu interface de rede e retira-o da rede, colocando a inform
ação que pretende transmitir, devidam
ente form
atada.
•C
ada estação analisa então os endereços MA
C da tram
a transmitida e se o
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•C
ada estação analisa então os endereços MA
C da tram
a transmitida e se o
MA
C destino corresponder ao seu endereço (da sua placa de rede), retira a
trama do anel, recupera a inform
ação e efectua uma cópia com
os MA
C destino
e origem trocados, e coloca-a novam
ente no anel.
•A
estação origem ao receber a tram
a que transmitiu, retira-a da rede, voltando
a colocar o testemunho, que entretanto gerou, para utilização por outra estação.
•(V
ariante A)
Token R
ingIE
EE
802.5
Protocolo M
AC
•A
técnica de Token R
ing é baseada no uso de uma pequena tram
a chamada de
toke
n(testem
unho) que é enviado quando todas as estações estão livres.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•U
ma estação que queira transm
itir tem que esperar até detectar que o to
ke
n
esteja a passar.
•A
través da modificação de um
bit no toke
nele é transform
ado numa sequência
-início de um
a trama (em
que serão transmitidos os dados).
•D
e seguida, a estação junta e transmite os restantes cam
pos necessários para a construção de um
a trama de dados.
•(V
ariante B)
Token R
ingIE
EE
802.5P
rotocolo MA
C
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Token R
ingIE
EE
802.5
Protocolo M
AC
•Q
uando uma estação inicia a transm
issão de uma tram
a de dados, não há nenhum
toke
nno anel, portanto todas as outras estações têm
que esperar para transm
itir.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•A
trama enviada dará um
a volta ao anel e será retirada pela estação que a transm
itiu.
•A
estação que transmitiu insere um
novo toke
nno anel quando:
–A
cabar a transmissão da sua tram
a; e–
Receber os prim
eiros bits da trama transm
itida (depois de ter circundado o anel com
pletamente).
Token R
ingIE
EE
802.5
Protocolo M
AC
•V
antagens:–
Fornece um
controlo flexível no acesso ao meio.
•N
o exemplo visto o acesso é justo. N
o entanto, é fácil introduzir regras para
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•N
o exemplo visto o acesso é justo. N
o entanto, é fácil introduzir regras para regular o acesso ao m
eio de forma a fornecer prioridades e serviços com
garantia de largura de banda.
•D
esvantagens:–
Necessidade de gestão do to
ke
nno anel.
•A
perda do token
condiciona a utilização do anel;•
A duplicação do to
ken
também
pode pôr em causa o seu correcto funcionam
ento.P
ode ser eleita uma estação com
o monitora para garantir que um
e só um to
ken
circula na rede e para inserir um quando necessário.
Token R
ingIE
EE
802.5
Tram
a MA
C•
Os bytes S
D e A
C constituem
o SF
S (“S
tart Fram
e Sequence”):
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•O
s bytes SD
e AC
constituem o S
FS
(“Start F
rame S
equence”):–
SD
(“Starting D
elimiter”) perm
ite a sincronização–
AC
(“Access C
ontrol”) transporta informação de controlo de acesso ao m
eio
•N
o final da trama existe igualm
ente uma sequência de dois bytes designada por
EF
S (“E
nd-of-Fram
e Sequence”), constituída pelos bytes:
–E
D (“E
nding Delim
iter”)–
FS
(“Fram
e Status”)
•O
campo F
C (“F
rame C
ontrol”) indica se é uma tram
a de dados LLC ou um
a tram
a de controlo do nível MA
C, neste últim
o caso este campo tam
bém indica o
tipo de trama de controlo.T
oken Ring
IEE
E 802.5
Tram
a MA
C•
Os endereços de origem
e destino são constituídos por 6 bytes
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•O
s endereços de origem e destino são constituídos por 6 bytes
(implem
entações antigas usavam apenas 2 bytes). O
FC
S corresponde ao
CR
C-32 aplicado sobre todos os cam
pos excepto o SF
S e o E
FS
.•
O byte “A
ccess Control” tem
o formato P
PP
TM
RR
R, com
os seguintes significados:
–P
PP
: Bits de prioridade (a prioridade afecta por exem
plo o tempo m
áximo que cada nó
pode reter o token);
–T
: Tipo de tram
a (1: trama de to
ken, 0: tram
a normal de dados);
–M
: Usado para operações de m
anutenção;–
RR
R: U
sado para pedir que o próximo to
ken
seja definido com a prioridade R
RR
.
Token R
ingIE
EE
802.5
Tram
a MA
C•
O byte “E
nding Delim
iter” é constituído do seguinte modo: J
K1
JK
IE:
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•O
byte “Ending D
elimiter” é constituído do seguinte m
odo: JK
1J
KIE
:–
Os bits JK
são definidos de modo a que o fim
da trama seja correctam
ente identificado pelo receptor;
–O
bit I tem o valor zero se não vão ser enviadas m
ais tramas a seguir, o valor 1 indica
que se seguem m
ais tramas;
–O
bit E será colocado em
1 por qualquer nó que detecte um erro.
•O
byte “Fram
e Status” tem
o formato A
CR
RA
CR
R (com
o medida de segurança
os bits estão duplicados já que este byte se encontra fora do CR
C):
–O
bit A indica se a estação de destino reconheceu o seu endereço;
–O
bit C indica se a estação de destino copiou a tram
a;–
Os bits R
R estão reservados.
Token R
ingF
DD
I
•O
modelo F
DD
I é um esquem
a do tipo Token R
ing, similar à
especificação IEE
E 802.5.
•C
oncebido, tanto para redes do tipo LAN
como do tipo M
AN
.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•C
oncebido, tanto para redes do tipo LAN
como do tipo M
AN
.
•A
maior parte das diferenças entre as duas especificações
prendem-se com
o facto de o modelo F
DD
I comportar m
aiores taxas de transm
issão(100 M
bps).
ISO
9314 –F
DD
I
•A
tecnologia FD
DI (F
iber Distributed D
ata Interface) foi desenvolvida fundam
entalmente para b
ackb
on
es
de redes , isto é, ligações de alto débito(actualm
ente já não seria alto débito (100Mbps)) entre servidores de grande
porte situados em diversos edifícios.
•A
norma especifica
–a velocidade de 100M
bps,–
topologia em duplo anel de fibra óptica,
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–topologia em
duplo anel de fibra óptica,–
método de acesso ao m
eio por testemunho,
–para extensões de 200K
m e para um
máxim
o de 500 máquinas.
•E
sta tecnologia apresenta um elevado grau de fiabilidade e robustez, um
a vez que às características de im
unidade ao ruído das fibras ópticas, alia um “duplo
anel securizado”, isto é, utiliza um anel com
o primário ou principal e um
segundo anel com
o backup em caso de falha do anel principal.
•Q
uando o anel principal falha as máquinas ligadas aos dois aneis (D
AS
-D
ual A
ttached Station) reconfiguram
as ligações por forma a assegurar o tráfego
normal.
•E
stas redes possuem um
a pilha protocolar algo mais com
plicadado que as
precedentes e os interfaces de rede são normalm
ente mais caros, pelo que já
está em fase decrescente de utilização.
Arq
uite
ctu
ra d
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Serv
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de
Re
de
se
Sis
tem
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Info
rmá
ticos
Ru
i A. C
osta
‹#›
O c
om
an
do
trace
rt -E
xe
mp
lo
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laçã
oe
Ma
nu
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Re
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se
Sis
tem
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Info
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cert –
Exem
plo
•E
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lo:
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ww
.ua.p
t
Ou
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Ma
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ção
de
Re
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se
Sis
tem
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Info
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ticos
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> p
ing –
i 1 w
ww
.ua.p
t
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i 2 w
ww
.ua.p
t
> p
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i 3 w
ww
.ua.p
t
> ...
Arquitectura de R
edes e S
erviços Telem
áticos
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
CE
T de Instalação e M
anutenção de Redes
e Sistem
as Informáticos
Pro
gra
ma A
veiro
-No
rte: U
niv
ers
idad
e d
e A
veiro
Estratégias de A
cesso
CS
MA
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
CS
MA
Passagem
de testemunho
Es
traté
gia
s d
e A
ce
ss
o
•O
meio físico, geralm
ente, é partilhado pelas diversas máquinas
que constituem a rede, pelo que se exigem
métodos de acesso
ao meio, por form
a a que todas as máquinas possam
, em dado
instante, possuir exclusivamente o m
eio físico para as suas transm
issões.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•O
controlo de acesso ao meio pode ser feito recorrendo a várias
técnicas, das quais:–
a CS
MA
(Carrie
r Sense M
ultip
le A
ccess) e
–a P
assagem de T
estemunho (T
oken)
são as mais relevantes.
CS
MA
-R
es
um
ido
•C
SM
A (C
arrie
r Se
nse
Mu
ltiple
Acce
ss)
–N
este método as m
áquinas monitorizam
o meio
(medem
o sinal) e aguardam
um período de silêncio para efectuarem
a sua transm
issão.–
Quando duas ou m
ais máquinas transm
item em
simultâneo
dá-se um
a colisãoe o nível de sinalno m
eio altera-se. E
ntão as máquinas envolvidas prolongam
a colisãopor algum
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Então as m
áquinas envolvidas prolongam a colisão
por algum
tempo para perm
itir a sua detecção por todas as máquinas da
rede e depois utilizam um
determinado algoritm
o para retransmitir.
–O
algoritmo m
ais utilizado é o de detecção de colisão (CD
) com
espera aleatória, em que as m
áquinas envolvidas aguardam um
período aleatório de tem
po para retransmitir, se entretanto o m
eio estiver disponível.
–N
aturalmente que à m
edida que o número de m
áquinas aumenta,
maior será a probabilidade de ocorrência de colisão, e m
ais lenta será a rede.
To
ke
n-
Re
su
mid
o
•P
assagem de testem
unho (To
ke
n)–
Neste m
étodo, muito utilizado para topologias em
anel, existe uma
trama que funciona com
o testemunho.
Quando um
a máquina pretende transm
itir tem que aguardar que
lhe seja passado o testemunho (a tram
a “especial”)e depois inicia
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
lhe seja passado o testemunho (a tram
a “especial”)e depois inicia
a transmissão.
Quando term
inar a sua transmissão, liberta o testem
unho , que será entregue a outra m
áquina de acordo com um
determinado
algoritmo.
Estratégias de A
cesso -T
opologia
•A
s Redes Locais possuem
estruturas comuns
que são partilhadas
por diferentes sistemas:
–N
uma topologia tipo A
nel ou Bus
série , o canal de transmissão
é utilizado por todos os sistem
as;–
Em
contrapartida, na topologia em E
strelaas facilidades de
transmissão são privadas e é o m
ecanismo central de com
utação
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
transmissão são privadas e é o m
ecanismo central de com
utaçãoque se apresenta com
o um recurso com
um.
•S
ão necessárias estratégias que coordenem e controlem
o acesso a esses m
esmos recursos:
–C
ada sistema deve seguir um
protocolo que lhe permita, num
certo instante, ganhar o controlo dos m
eios partilhados;–
O protocolo de acesso deve tam
bém poder resolver problem
as de disputa que surgem
quando, simultaneam
ente, vários sistemas
pretendem ter acesso aos m
eios que partilham.
Estratégias de A
cesso –T
ipo de Controlo
As estratégias de acesso ao m
eio de comunicação relacionam
-se com
a topologia utilizada e com o tipo de controlo (centralizado
ou distribuído) escolhido.
•C
ontrolo Centralizado:
–É
uma unidade central que determ
ina quem irá ter acesso ao
recurso comum
, de acordo com algoritm
os próprios que, por vezes,
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
recurso comum
, de acordo com algoritm
os próprios que, por vezes, contem
plam esquem
as de prioridade;–
O sistem
a que tem direito ao recurso é sem
pre aquele que para tal tenha sido autorizado pela unidade central;
–T
odos os problemas de disputa são autom
aticamente resolvidos.
•C
ontrolo Distribuído:
–T
odas as estações participam de igual m
odo na gestão do acesso ao canal de transm
issão.
Estratégias de A
cesso
Os vários m
étodos de controlo distribuídospodem
ser agrupados em
alguns tipos básicos:
–O
acesso por contenção , em que as estações tentam
aceder ao canal de transm
issão, de uma form
a “arbitrária”, sempre que têm
algo para transm
itir;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
algo para transmitir;
–O
acesso condicionado, em que o canal de transm
issão é acedido com
permissão;
–O
acesso fixo , em que o canal de transm
issão é multiplexado
(domínio dos tem
pos, das frequências, através de códigos, ...).
Es
traté
gia
s d
e A
ce
ss
o –
Co
nte
nç
ão
Aces
so
po
r Co
nte
nção
:–
O m
eio partilhado pode ser acedido por qualquer sistema de um
a forma
“arbitrária”.
•Infelizm
ente, trata-se de um processo pouco eficiente devido ao
elevado número de colisões: nada im
pede que dois ou mais sistem
as acedam
, simultaneam
ente, a um m
eio que partilham, dando origem
a um
a colisão.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
uma colisão.
•P
or forma a aum
entar a eficiência de um esquem
a por contenção, os diferentes sistem
as devem obedecer a regras “de bom
com
portamento”:
–U
ma delas é a escutar antes de tentar o acesso –
o sistema só inicia o
acesso a um recurso se o m
onitorar como livre.
•Isto não im
pede, contudo, que uma colisão ocorra quando dois ou m
ais utilizadores diferentes detectem
, simultaneam
ente, o meio que
partilham com
o livre e realizem o acesso, pelo que:
–U
m utilizador que controle um
recurso deve estar continuamente a observá-
lo por forma a detectar um
a colisão e, consequentemente, suspender as
operações que está a realizar.
Es
traté
gia
s d
e A
ce
ss
o –
Co
nte
nç
ão
Tip
os
de
alg
oritm
os
•O
algoritmo pelo qual um
dado nó cativa o canal de transmissão
pode assumir um
a das seguintes formas:
–n
ão
-pe
rsis
ten
te;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–u
m-p
ers
iste
nte;
–p
-pe
rsis
ten
te.
Es
traté
gia
s d
e A
ce
ss
o –
Co
nte
nç
ão
•N
um esquem
a de contenção não
-pers
iste
nte
uma estação com
intenção de aceder ao canal de transm
issão procede de acordo com o
seguinte algoritmo:
–S
e o canal estiver disponível o utilizador inicia o acesso;
–S
e o canal estiver ocupado, então a estação adia o acesso e repete o
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–S
e o canal estiver ocupado, então a estação adia o acesso e repete o presente algoritm
o;
–S
e uma colisão for detectada durante a transm
issão, todas as operações são suspensas e o presente algoritm
o é repetido.
Es
traté
gia
s d
e A
ce
ss
o –
Co
nte
nç
ão
•N
o protocolo um
-pers
iste
nte
a estação segue uma estratégia
diferente:
–procede com
o no protocolo não-persistente, excepto que, a estação está continuam
ente a testar o meio de transm
issão de modo a tentar o acesso
logo que este esteja livre.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
logo que este esteja livre.
Es
traté
gia
s d
e A
ce
ss
o –
Co
nte
nç
ão
•F
inalmente, o protocolo p-persistente
é uma versão m
elhorada do protocolo um
-persistente permitindo que o tem
po de atrasodo início do acesso
relativamente ao instante que o canal fica livre seja aleatório .
•A
ssim, um
a estação testa o meio partilhado e procede de acordo com
o protocolo não-persistente excepto que, quando o canal estiver ocupado, testa-o continuam
ente até este estar livre e, de seguida, procede da seguinte form
a:
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
forma:
–C
om um
a probabilidade pinicia o acesso;
–C
om um
a probabilidade 1-p
atrasa o acesso tsegundos;•
Ao fim
de tsegundos, se o canal ainda continuar livre, a estação executa um dos
processos anteriores. Caso contrário irá tentar o acesso num
a altura posterior.
•T
al é o que acontece no protocolo CS
MA
/CD
–C
arrie
r Sen
se M
ultip
le
Access/C
ollis
on
Dete
ctio
n.
Es
traté
gia
s d
e A
ce
ss
o –
CS
MA
/CD
•Q
uando surge uma colisão na em
issão de pacotes de dados, o m
eio de transmissão fica inutilizado durante toda a transm
issão dos m
esmos.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•O
mecanism
o CD
obriga a que os nós escutem a rede enquanto
emitem
dados, razão pela qual o CS
MA
/CD
é também
conhecido por L
iste
n W
hile
Ta
lk(LW
T).
Es
traté
gia
s d
e A
ce
ss
o –
CS
MA
/CD
•C
omo o nó em
issor também
escuta a rede, pode detectar a colisão, nesse caso cessa im
ediatamente a em
issão do pacote e emite um
sinal ("jam
") de 48 bits que notifica todas as estações de que ocorreu uma
colisão. Depois da colisão o nó espera um
período de tempo aleatório e
volta a tentar. Para evitar colisões sucessivas utiliza-se um
a técnica conhecida por "binary exponential backoff" em
que os tempos aleatórios
de espera são sempre duplicados por cada colisão que ocorre.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•E
xiste um aspecto im
portante a considerar para que as colisões sejam
detectadas com sucesso, o tam
anho mínim
o dos pacotes deve ser tal que o seu tem
po de transmissão seja superior ao dobro do atraso de
propagação. Se isto não acontecer um
a estação pode completar a
emissão do pacote sem
que o sinal produzido pela colisão chegue a tem
po.Es
traté
gia
s d
e A
ce
ss
o –
CS
MA
/CD
A figura seguinte ilustra a situação descrita:
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
Es
traté
gia
s d
e A
ce
ss
o –
Co
nd
icio
na
do
Acesso condicionado (transferência de testem
unho):
–E
nvolve a transferência de um testem
unho livre: quando um
sistema quer ter acesso a um
recurso partilhado, apanha o testem
unho, coloca-o como ocupado e executa as operações
desejadas, após o que terá de assegurar um novo testem
unho livre;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–D
evido a esta circulação do testemunho, em
termos lógicos os nós
estão dispostos em anel (rin
g). Em
termos físicos a disposição dos
nós pode ser a mais diversa, m
as raramente form
a efectivamente
um anel.
–Q
uando um nó não necessita do testem
unho envia-o para o nó seguinte. P
ara evitar uma m
á distribuição da utilização do meio de
transmissão, geralm
ente os nós têm um
a limitação de tem
po de detenção do testem
unho .
Es
traté
gia
s d
e A
ce
ss
o –
Co
nd
icio
na
do
–P
ermite um
acesso determinístico aos m
eios partilhados e exige um
elaborado mecanism
o de controlo distribuídoque preveja:
•a detecção de perdas de testem
unho;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•a detecção de existência de um
número anóm
alo de testem
unhos.
Es
traté
gia
s d
e A
ce
ss
o –
Co
nd
icio
na
do
Existem
inúmeras variantes da técnica “transferência de testem
unho” , grande parte delas estão especialm
ente adaptadas para redes com
ligações físicas em anel, onde cada nó possui duas ligações físicas,
uma com
o nó anterior e outra com o nó seguinte.
•T
oken R
ing
–O
testemunho circula no anel de nó em
nó, quando um nó pretende em
itir tem
de esperar que lhe seja passado o testemunho no estado livre. P
ara em
itir uma tram
a o nó altera o estado do testemunho para ocupado, passa-o
ao nó seguinte(!!!) e emite a tram
a.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
ao nó seguinte(!!!) e emite a tram
a. •
Slo
tted R
ing
–no anel circulam
várias tramas designadas por “slots”, cada “slot” pode estar
livre ou ocupada, para um nó em
itir é necessário aguardar que lhe chegue um
a “slot” livre. Quando lhe for transm
itida uma “slot” livre, o nó pode em
itir, para isso coloca dados na "slot".
•R
egis
ter In
sertio
n
CS
MA
/CD
vs. C
on
dic
ion
ad
o
•U
ma das vantagens da técnica de transferência de testem
unho é ser determ
inista, isto significa que é possível conhecer previam
ente o tempo m
áximo para transm
itir uma determ
inada quantidade de dados.
•P
or outro lado, é relativamente fácil estabelecer prioridades
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•P
or outro lado, é relativamente fácil estabelecer prioridades
–por exem
plo permitindo que diferentes nós detenham
o testemunho
durante períodos de tempo m
aiores ou menores.
•N
ote-se que a técnica CS
MA
/CD
não garante sequer que um
dado nó tenha alguma vez oportunidade de em
itir.
CS
MA
/CD
vs. C
on
dic
ion
ad
o
•A
técnica de transferência de testemunho
é vantajosa–
sob tráfego elevado pois não existem perdas de tem
po com colisões,
•C
ontudo sob baixo tráfego o CS
MA
/CD
tem a vantagem
de–
evitar perdas de tempo com
a circulação do testemunho
por nós que não pretendem
emitir.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
não pretendem em
itir.
•M
as o grande problema da técnica de passagem
de testemunho
continua a ser a sua complexidade.
Dem
an
d P
riority
Med
ia A
ccess M
eth
od
•O
método de acesso ao m
eio Dem
an
d P
riority
foi previsto como o m
étodo de acesso E
thernet que substituiria o popular CS
MA
/CD
. Algum
as características:
–M
étodo de acesso da norma 100V
G-A
nyLAN
;–
Regras de acesso ao m
eio implem
entadas nos hu
bs
(contolo centralizado, ao contrário de tecnologias de rede com
o a Ethernet, T
oken Ring ou F
DD
I). São os
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
contrário de tecnologias de rede como a E
thernet, Token R
ing ou FD
DI). S
ão os h
ub
sque decidem
quando cada nó pode transmitir;
–Q
uando um nó tem
pacotes para transmitir ele envia um
a requisição (de
ma
nd
) ao h
ub
para enviar um pacote para a rede. C
ada requisição é rotulada com um
nível de p
riorid
ad
e n
orm
al, no caso de pacotes de dados com
uns, ou com um
nível de p
riorid
ad
e a
lta, por exemplo no de pacotes de dados de aplicações
multim
édia; –
As estações podem
transmitir e receber ao m
esmo tem
po;–
As transm
issões são efectuadas nos 4 pares de cabos;–
Um
hu
bpode funcionar com
múltiplos pedidos de transm
issões.
Dem
an
d P
riority
Med
ia A
ccess M
eth
od
–O
hu
batende as requisições de cada estação, na ordem
da porta;–
Cada estação transm
ite apenas um
pacote por vez, e sempre servindo prim
eiro as requisições de alta prioridade .
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
IEE
E 8
02.1
2 –
Esp
ecific
ação
VG
•A
norma IE
EE
802.12 define o protocolo e a interligação de equipamentos
de comunicação de dados, através de um
a LAN
com topologia em
estrela e controlada por um
“sm
art h
ub”, utilizando o m
étodo de acesso ao meio
dem
an
d p
riority.
100B
aseV
G o
u 1
00V
G-A
nyL
AN
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
100B
aseV
G o
u 1
00V
G-A
nyL
AN
•A
norma 100V
G A
nyLAN
é baseada na norma 802.12 para a transm
issão de pacotes de redes E
thernet 802.3 e Token Ring 802.5 a 100M
b/s.•
Especificação para a transm
issão em cabos de 4 pares de categoria 3 U
TP
(conhecidos com
o Voic
e G
rade)
WA
Ns -
Wide A
rea Netw
orksM
AN
s -M
etropolitan Area N
etworks
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
...T
ecnologias (+) usadas
...
WA
N -
Wide A
rea Netw
ork
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
WA
N -
Wide A
rea Netw
ork
•N
uma rede com
utada de área alargada são utilizados dois m
ecanismos de com
utação :
–C
omutação por circuitos;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–C
omutação por circuitos;
–C
omutação por pacotes.
WA
N -
Wide A
rea Netw
ork
•C
omutação de C
ircuitos:
–É
estabelecido entre a origem e o destino da m
ensagem um
canal de com
unicação físico. Esse canal é utilizado e
xclu
siv
am
en
tepara essa ligação durante toda a sua duração.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
para essa ligação durante toda a sua duração.
–F
ases envolvidas na comutação de circuitos:
•E
stabelecimento do circuito;
•T
ransferência de dados;•
Term
inação do circuito.
WA
N -
Wide A
rea Netw
ork
•C
omutação de P
acotes:
–N
ão é estabelecido nenhum canal de com
unicaçãoentre a origem
e o destino utilizado exclusivam
ente para essa comunicação.
–U
ma m
ensagem é dividida em
pequenos pacotes a enviar para a
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–U
ma m
ensagem é dividida em
pequenos pacotes a enviar para a rede:
•A
comutação por pacotes tem
em vista rentabilizar a utilização do
equipamento
•P
or exemplo, um
canal entre dois nós adjacentes só é usado por um
pacote durante o seu tempo de transm
issão entre esses nós
–C
ada nó tem a possibilidade de arm
azenar temporariam
ente um
pacote antes de encaminhá-lo
WA
N -
Wide A
rea Netw
ork
–A
bordagens ao tratamento dos pacotes em
cada nó :
•D
atagrama
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•D
atagrama
–os pacotes
têm um
destino e são encaminhados nó-a-nó, com
base nesse endereço, até ao destino;
•C
ircuito Virtual
–antes da transferência de dados é estabelecido um
caminho, n
ão
-d
ed
ica
do
, entre os pontos a ligar.
WA
N -
Wide A
rea Netw
ork
Tecnologias usadas:
–R
ede telefónica;–
Circuitos alugados;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–C
ircuitos alugados;–
X.25
–F
ram
e R
ela
y;–
Rede D
igital de Serviços Integrados (R
DIS
);–
AT
M (“A
synchronous Transfer M
ode”)
WA
N -
Wide A
rea Netw
ork
Re
de
Te
lefó
nic
a
•D
isponibilidade à escala global–
Rede de transm
issão de informação
–R
ede de acesso a outras redes•
Rede desenvolvida para transm
issão de voz
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
•R
ede desenvolvida para transmissão de voz
•Largura de B
anda reduzida (3100Hz)
–D
ébito binário máxim
o, tipicamente, 56K
bps•
Necessidade de utilização de um
modem
•R
ede comutada (com
utação por circuitos)•
Taxada em
função da duração da comunicação e da distância
WA
N -
Wide A
rea Netw
ork
Circ
uito
s a
lug
ad
os
•U
tilização da rede telefónica com estabelecim
ento de circuitos perm
anentes entre dois pontos•
Vantagens:–
Disponibilidade;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
–D
isponibilidade;–
Rapidez;
–M
elhores características eléctricas;–
Custo fixo.
WA
N -
Wide A
rea Netw
ork
X.2
5
•T
ecnologia utilizada nas primeiras redes públicas de com
utação por pacotes;
•A
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Instalaçãoe M
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istemas
Informáticos
Rui A
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ível físico;–
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Taxada em
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Tecnologia em
desuso.
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anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
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bps•
Taxada em
função do tempo e distância
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anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa ‹#›
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Informáticos
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. Costa ‹#›
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istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
DN
S (D
om
ain
Na
me
Syste
m)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Conversão de nom
es em
endereços IP
•P
ara os humanos é m
ais fácil mem
orizaros nom
es simbólicos
(ww
w.ua.pt) do que endereços IP
(193.136.173.5).
•C
ontudo para as máquinas é m
ais conveniente processar os endereços IP
.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
endereços IP.
•P
ara permitir que os hum
anos usem os nom
es simbólicos e as
máquinas usem
os endereços IP desenvolveu-se, entre outros, o
sistema de tradução D
NS
.
•A
conversão de nomes em
endereços IP pode ser feita por diversos
mecanism
os, p.e.:–
Ho
st F
iles
–D
NS
Ho
st F
iles
•H
ost file
ssão ficheiros que contêm
as relações entre endereços IP e
nomes de m
áquinas e os seus alia
s
host file
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•O
problema dos H
ost file
sé a dificuldade de m
anutenção–
Novas m
áquinas =>
alteração de todos os ficheiros–
Ficheiros de grandes dim
ensões–
Procura em
ficheiros é um processo que pode ser lento
IPN
om
eA
lias
12
7.0
.0.0
loo
pb
ackM
yC
om
pu
ter
19
3.1
36
.63
.5p
c1.av
eiro-n
orte.u
a.pt
PC
1
DN
S (D
om
ain
Na
me
Syste
m)
•O
DN
S perm
ite uma associação global de nom
es a recursos.
•O
serviço é implem
entado de forma distribuída em
servidores de nom
esque perm
item um
a gestão hierárquica segundo sequências de dom
ínios.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•O
DN
S é um
sta
ndard
da Inte
rnet A
rchite
ctu
re B
oard
(IAB
).–
Perm
ite que um com
putador seja identificado pelo seu nome onde quer que
se situe•
Dois equipam
entos não podem ter o m
esmo nom
e!–
Perm
ite a tradução de nomes em
endereços IP–
Perm
ite a tradução de endereços IP em
nomes
–P
ossibilita outros serviços de identificação, como:
•M
ail s
erv
ers
•A
plicações disponíveis em determ
inados servidores•
Etc...
DN
S (D
om
ain
Na
me
Syste
m)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
DN
S (D
om
ain
Na
me
Syste
m)
•O
s nomes sim
bólicos correspondem a um
a sequência de segmentos,
formados por caracteres alfanum
éricos, separados por pontos:
ww
w.ua.pt
•O
s endereços IPv4 correspondem
a 32 bits, que para facilitar a com
unicação aparecem usualm
ente escritos na forma de quatro
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
comunicação aparecem
usualmente escritos na form
a de quatro núm
eros separados por pontos:
193.136.173.5
DN
S (D
om
ain
Na
me
Syste
m)
•O
sistema D
NS
é um sistem
a hierárquico formado por n
íve
ise por d
om
ínio
s. C
ada nível é composto por um
conjunto de domínios.
•P
ara cada domínio existe um
organização responsável. Cabe a esta
organização dividir o seu domínio num
conjunto de novos domínios e atribuir a
administração destes novos dom
ínios.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
administração destes novos dom
ínios.
•U
tilização de componentes, que definem
o nome com
pleto, para identificação dos níveis.
•O
s componentes identificam
o nome de m
áquina, os diversos domínios e, por
vezes, o país onde se encontra.
–P
or exemplo: q
qcois
a.a
veiro
-norte
.ua.p
t•
qqcoisanom
e da máquina
•aveiro-norte
domínio aveiro-norte
•ua
domínio ua
•pt
identificador do país
DN
S (D
om
ain
Na
me
Syste
m)
•O
código do país é utilizado por organizações com um
a perspectiva local do seu público alvo.
•O
utro códigos podem ser utilizados, com
a intenção de globalização da organização.
Instalaçãoe M
anutençãode R
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. Costa A
RS
T ‹#›
DN
S (D
om
ain
Na
me
Syste
m)
•A
utilização destes domínios no nom
e de um determ
inado equipamento, im
plica a autorização da IA
B•
Para a utilização de dom
ínios de cada país, existe uma organização local e
central que os atribui e autoriza (FC
CN
–F
undação para a Com
putação C
ientífica Nacionalem
Portugal)
•P
ara organizações que não desejem estar ligadas à Internet, os nom
es dos equipam
entos podem seguir qualquer convenção
Instalaçãoe M
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Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
equipamentos podem
seguir qualquer convenção
DN
S (D
om
ain
Na
me
Syste
m)
•D
omínios e sub-dom
ínios em .p
t
–Q
uem pode usar?
•P
essoas colectivas, profissionais liberais, entidades públicas com autonom
ia adm
inistrativa, pessoas/entidades titulares de pedido/registo de marca.
Instalaçãoe M
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RS
T ‹#›
•O
utros domínios
–n
et
prestadores de serviços de telecomunicações (e não só...)
–g
ov
entidades que integrem a estrutura do G
overno–
org
organizações sem
fins lucrativos–
ed
u
estabelecimentos de ensino
–in
t organizações internacionais e representações diplom
áticas–
pu
bl
titulares de publicações periódicas (!)–
co
m
qualquer pessoa ou entidade–
<n
om
e>
qualquer pessoa singular com B
I emitido por um
Arquivo de
Identificação Português (!)
DN
S –
Ex. C
ódigos de Países
•R
oo
t-Zo
ne
Wh
ois
Info
rma
tion
•A
lguns códigos de países (TL
D C
od
e)....pa
–P
anama
.pe–
Peru
.pf–
French P
olynesia.pg
–P
apua New
Guinea
Instalaçãoe M
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. Costa A
RS
T ‹#›
.pg–
Papua N
ew G
uinea.ph
–P
hilippines.pk
–P
akistan.pl
–P
oland.pm
–S
t. Pierre and M
iquelon.pn
–P
itcairn Island.pr
–P
uerto Rico
.ps–
Palestinian T
erritories.pt
–P
ortugal.pw
–P
alau.py
–P
araguay...
[http://ww
w.iana.org/cctld/cctld-w
hois.htm]
DN
S –
Entidades R
esponsáveis
•O
s domínios de topo
assim com
o os servidores da raiz do sistema
DN
Ssão adm
inistrados, desde 1998, pela ICA
NN
-In
tern
et
Corp
ora
tion fo
r Assig
ned N
am
es a
nd N
um
bers
•A
nteriormente
esta função era da responsabilidade da IAN
A-
Inte
rnet
Instalaçãoe M
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Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•A
nteriormente
esta função era da responsabilidade da IAN
A-
Inte
rnet
Assig
ned N
um
bers
Auth
ority
por delegação do governo dos EU
A
•A
organização responsável por administrar o dom
ínio de topo .pt é a F
CC
N -
Fundação para a C
omputação C
ientifica Nacional
(ww
w.fccn.pt), por delegação do governo P
ortuguês
DN
S –
Pedidos de tradução
•A
ICA
NN
é uma entidade privada sem
fins lucrativos, com sede na
Califórnia e em
que participam as principais entidades internacionais
directamente relacionadas com
a Internet
Instalaçãoe M
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. Costa A
RS
T ‹#›
Instalaçãoe M
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RS
T ‹#›
Estrutura H
ierárquica -E
xemplo
Instalaçãoe M
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. Costa A
RS
T ‹#›
DN
S –
Pedidos de tradução
•U
m servidor D
NS
é apenas um com
putador que tem a correr um
softw
are que responde a pedidos de tradução
•O
software servidor D
NS
mais popular
é o BIN
D(B
erk
ele
y In
tern
et
Nam
e D
om
ain), desenvolvido para o sistem
a operativo UN
IX na
Universidade de B
erkeley
Instalaçãoe M
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Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Universidade de B
erkeley
•O
software D
NS
é geralmente com
posto por duas partes–
o servidor de nomes
(na
me
se
rve
r) e–
o reso
lve
r(n
am
e re
so
lve
r, que não é mais do que um
software cliente, que
vai interrogar outros servidores DN
S)
–O
servidor de nomes
responde aos pedidos dos clientes (software que
acede a uma base de dados na qual estão contidas as traduções entre
nomes e endereços IP
),–
o reso
lve
ractua quando o servidor de nom
es não tem nenhum
a entrada para o nom
e solicitado
DN
S –
Pedidos de tradução
–N
este casos, o reso
lve
r envia um pedido para um
servidor que está acima
na hierarquia, para tentar obter a informação solicitada e assim
sucessivam
ente.
–U
ma vez conseguida a inform
açãoela é:
•enviada ao cliente e
Instalaçãoe M
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Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•enviada ao cliente e
•arm
azenada no servidorde form
a a minim
izar o recurso ao reso
lve
r.
–Q
uando não é obtida a informação num
dado espaço de tempo é enviada
uma m
ensagem de erro
a anunciar que não foi possível efectuar a tradução.
DN
S –
Tipos de S
ervidores
•T
ipos de servidores de nomes:
–S
ervidor Prim
ário•
Contém
a base de dados principalda tradução de nomes e endereços IP
–S
ervidor Secundário
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
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. Costa A
RS
T ‹#›
–S
ervidor Secundário
•C
ontém um
a cópia da base de dados principal; é feito o backup da base de dados em
intervalos regulares; em caso de falha do S
ervidor Principal, o S
ervidor S
ecundário entra em acção
–S
ervidor de Cache
•N
ão contém, na inicialização, um
a base de dados dos nomes e endereços IP
, m
as conhece o nome e endereços IP
dos Servidores P
rimário e S
ecundário; é capaz de resolver a tradução de nom
es, perguntando a esses servidores; utilizado em
grandes organizações para aliviar a carga dos Servidores P
rimário e
Secundário
DN
S -
Zonas
•O
s clientes deverão ser configurados com os endereços de dois
servidores de DN
S:
–um
primário e
–um
secundário para ba
cku
p
Instalaçãoe M
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Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–um
secundário para ba
cku
p
•U
ma z
on
aé:
–um
conjunto de equipamentos controlados por um
DN
S.
DN
S –
Outras funcionalidades
•N
omes alternativos (H
ost a
liasin
g)–
Um
a máquina pode ter m
ais que um nom
e–
O D
NS
pode ser usado para obter o nome canónico de um
a máquina, dado
o nome alternativo
Instalaçãoe M
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Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
o nome alternativo
•A
liases
de mail
–U
ma aplicação de em
ail usa o DN
S para obter o nom
e canónico de uma
máquina e o seu IP
.
DN
S -
Re
so
urc
e R
eco
rd
•U
m R
R (R
esourc
e R
ecord) é com
posto por 5 campos : (N
ame, T
TL,
Type, C
lass, Value)
–T
TL -
determina quando é que um
RR
deve ser removido da cache (em
segundos)
–C
lasse -sem
pre IN (Internet)
–T
ipo:•
A -
Na
me
é um nom
e e Va
lue
é o endereço IP correspondente
•N
S -
Na
me
é um dom
ínio (aveiro-norte.ua.pt) e Va
lue
é o nome do servidor D
NS
desse
Instalaçãoe M
anutençãode R
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Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•N
S -
Na
me
é um dom
ínio (aveiro-norte.ua.pt) e Va
lue
é o nome do servidor D
NS
desse dom
ínio•
CN
AM
E -
Va
lue
é o nome canónico para o a
lias
no campo N
am
e
•M
X -
Va
lue
é o nome do servidor de em
ail para o domínio no cam
po Na
me
•S
OA
-“S
tart of Authority” -
marca o início de um
a zona e define parâmetros gerais para esse
domínio
•H
INF
O -
Informação genérica sobre um
a máquina (hw
,sw,...)
•P
TR
-C
onversão de um núm
ero IP num
nome
DH
CP
(Dynam
ic H
ost C
onfig
ura
tion P
roto
col)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
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. Costa A
RS
T ‹#›
DH
CP
(Dyn
am
ic H
ost C
on
figu
ratio
n P
roto
co
l)
•O
protocolo DH
CP
permite a um
a máquina ligada a um
a rede IP obter
dinamicam
ente uma configuração sem
intervenção do gestor da rede.
•S
egue uma filosofia cliente-servidor
e usa o mecanism
o de transporte U
DP
.
Instalaçãoe M
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Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
UD
P.
•P
ermite gerir dinam
icamente o processo de aluguer de endereços IP
.
•E
ntende-se por configuração dos terminais:
–endereço IP
,–
máscara de rede,
–d
efa
ult g
ate
wa
y,–
servidores DN
S, e
–outros parâm
etros que poderão ser ou não atribuídos pelo servidor DH
CP
,•
Servidores de W
INS
e domínio D
NS
.
DH
CP
–O
Processo
•O
ho
st inicialm
ente não tem atribuído qualquer endereço IP
.
•P
ara obter a sua configuração vai enviar um pedido de b
roa
dca
stin
gpara a
rede a que está fisicamente ligado
•N
o protocolo DH
CP
o ho
st (cliente) e o servidor podem
trocar 8 tipos diferentes de m
ensagens:
Instalaçãoe M
anutençãode R
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Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
de mensagens:
–D
HC
PD
ISC
OV
ER
, –
DH
CP
OF
FE
R,
–D
HC
PR
EQ
UE
ST
, –
DH
CP
AC
K,
–D
HC
PD
EC
LINE
, –
DH
CP
NA
K,
–D
HC
PR
ELE
AS
E e
–D
HC
PIN
FO
RM
.
•Q
uando o cliente se liga, se estiver configurado para obter a sua configuração através de um
servidor DH
CP
, vai enviar uma m
ensagem D
HC
PD
ISC
OV
ER
.
DH
CP
–O
Processo
•A
mensagem
DH
CP
DIS
CO
VE
Ré enviada para o porto 67
(porto em que os
servidores DH
CP
estão à escuta).
•C
omo o cliente
não tem endereço IP
nem conhece o IP
do servidor DH
CP
, vai usar o endereço de destino 255.255.255.255 e o endereço de origem
0.0.0.0 .
Instalaçãoe M
anutençãode R
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Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•C
aso esteja um servidor D
HC
Pà escuta vai responder com
uma m
ensagem
DH
CP
OF
FE
R, dirigida ao porto 68
(porto em que o cliente D
HC
P vai ficar à
escuta após ter enviado a mensagem
DH
CP
DIS
CO
VE
R).
A m
ensagem é enviada pelo servidor para o endereço 255.255.255.255, m
as contém
um cam
po com o endereço M
AC
do cliente , de tal forma que ele fica a
saber que a oferta lhe é dirigida.
DH
CP
–O
Processo
•N
o caso do clientepretender aceitar
a oferta feita pelo servidor envia uma
mensagem
do tipo DH
CP
RE
QU
ES
T a inform
ar toda a informação que
necessita.
Notem
os que o cliente pode receber ofertas de múltiplos servidores D
HC
P.
Instalaçãoe M
anutençãode R
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Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•A
mensagem
DH
CP
RE
QU
ES
Té enviada
para o endereço 255.255.255.255de
modo a chegar a todos os possíveis servidores D
HC
P.
Com
o esta mensagem
contém inform
ação do endereço do servidor que fez a oferta todos ficam
informados qual a oferta que interessa ao cliente.
Notem
os que o clientecontinua a usar o endereço IP
de origem 0.0.0.0, pois
nesta fase ainda está no processo de negociação.
DH
CP
–O
Processo
•P
ara terminar a fase de negociação o servidor
deve enviar ao cliente uma
mensagem
DH
CP
AC
Kcom
todos os parâmetros solicitados pelo cliente.
Depois de ter enviado a m
ensagem D
HC
PA
CK
o servidor assume que está
tudo bem. C
ontudo é suposto o cliente testar o endereço IP usando a aplicação
AR
P.
Instalaçãoe M
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RS
T ‹#›
AR
P.
•C
aso alguma m
áquina responda ao AR
P indicando um
endereço MA
C diferente
do seu, o cliente detecta um conflito no endereço IP
e envia ao servidor DH
CP
um
a mensagem
DH
CP
DE
CLIN
Erejeitando a oferta que lhe foi efectuada e
reinicia o processo.
DH
CP
–O
utras Mensagens
•A
mensagem
DH
CP
NA
K é usada pelo
–servidor para inform
ar o clienteque não pode satisfazer o pedido que este
lhe fez, através da mensagem
DH
CP
RE
QU
ES
T
Instalaçãoe M
anutençãode R
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. Costa A
RS
T ‹#›
•A
mensagem
DH
CP
RE
LEA
SE
é usada pelo–
cliente para informar o servidor que pretende term
inar o aluguer.
•A
mensagem
DH
CP
INF
OR
Mé usada pelo
–cliente para pedir ao servidor apenas alguns parâm
etros . Nestes casos o
cliente já tem um
endereço IP.
DH
CP
(Dyn
am
ic H
ost C
on
figu
ratio
n P
roto
co
l)
Processo de A
luguer a 4 Fases
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
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. Costa A
RS
T ‹#›
Configuração de um
Servidor D
HC
P
•G
ama de endereços
–C
onjunto de endereços IP definido por um
endereço inicial e um endereço
final.
•G
ama(s) de exclusão
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
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RS
T ‹#›
•G
ama(s) de exclusão
–C
onjuntos de endereços IP que se querem
excluir.
•E
ndereços reservados–
Endereços IP
atribuídos de uma form
a permanente a endereços M
AC
.
•D
uração dos alugueres.
Captura de P
acotes DH
CP
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
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. Costa A
RS
T ‹#›
DH
CP
Dis
co
ve
r
Instalaçãoe M
anutençãode R
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T ‹#›
DH
CP
Offe
r
Instalaçãoe M
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RS
T ‹#›
DH
CP
Re
qu
est
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
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RS
T ‹#›
DH
CP
Ack
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
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Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
BO
OT
P
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
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Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
BO
OT
P
BO
OT
P -
Netw
ork
/Rem
ote
Boot
•É
possível colocar uma R
OM
no computador de tal m
odo que este em
lugar de efectuar o "boot" de forma tradicional (dispositivos locais),
utilize serviços de rede para este efeito.
•A
maioria das placas de rede possuem
um "socket" livre para
colocação de uma "E
PR
OM
" ("Erasable P
rogramable R
OM
") e perm
item definir o endereço de m
emória onde essa R
OM
será
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
colocação de uma "E
PR
OM
" ("Erasable P
rogramable R
OM
") e perm
item definir o endereço de m
emória onde essa R
OM
será "colocada".
•A
função do "software" residente nessa R
OM
pode ser muito variada.
As R
OM
s de "boot" destinam-se a obter de um
servidor de rede o sistem
a operativo para o "boot". Por isso contêm
um "driver"
apropriado para a placa de rede, "software" de rede (IP
/UD
P/T
CP
, IP
X/S
PX
, ...) e um cliente de rede para receber os ficheiros (T
FT
P,
NF
S, N
CP
, ...).
BO
OT
P -
Netw
ork
/Rem
ote
Boot
•P
rotocolos BO
OT
P e T
FT
P:
–O
"software" residente na E
PR
OM
emite um
pedido BO
OT
P em
"broadcast".
–U
m servidor B
OO
TP
responde, enviando diversa informação, entre
ela
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
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Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
ela•o nom
e do ficheiro de boot (NB
P) e
•o endereço IP
do respectivo servidor TF
TP
. –
O "softw
are" residente na EP
RO
M em
ite um pedido T
FT
P para
obter o NB
P.
–O
NB
P é executado, pode por exem
plo apresentar um m
enu de im
agens disponíveis, ou mesm
o exigindo uma autenticação inicial.
–O
NB
P em
ite um pedido T
FT
Ppara obter a im
agem pretendida e
coloca-a no local adequado (tipicamente um
a "ramdrive").
–F
inalmente o N
BP
desencadeia o "boot" .
Correio E
lectrónico: e-m
ail
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Correio E
lectrónico: e-m
ail
Correio E
lectrónico: e-m
ail
•O
serviço de correio electrónico tem com
o função o envio de m
ensagens e ficheiros entre servidores. Em
TC
P/IP
utiliza-se para esta função o protocolo S
MT
P
•S
MT
P (S
imple
Mail T
ransport P
roto
col) é um
protocolo para troca de m
ensagens entre servidores de e-m
ailno m
odo sto
re-a
nd-fo
rward, de
modo que cada servidor tem
várias caixas de correio para armazenar
as mensagens que lhe chegam
para servidores ou utilizadores por eles servidos.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
as mensagens que lhe chegam
para servidores ou utilizadores por eles servidos.
•S
e a mensagem
for para outro servidor de email, ela é transferida
com S
MT
P
•S
e a mensagem
for para um utilizador final, é transferida com
PO
P3
ou IMA
P para o respectivo interface/aplicação cliente.
mailb
ox
SM
TP
PO
P3
/
IM
AP
Clie
nte
PO
P3/
IM
AP
mailb
ox
SM
TP
SM
TP
Clie
nte
SM
TP
Correio E
lectrónico: e-m
ail
•A
s ma
ilbo
xe
sestão localizadas nos servidores de e
-ma
ile não nos com
putadores cliente, permitindo assim
a troca de mensagens m
esmo
quando a máquina cliente não está ligada.
•Levanta-se então o problem
a de como transferir as m
ensagens (correios) para as m
áquinas cliente. Ou se copiam
, ficando o original no servidor, ou se transferem
, apagando-as no servidor e libertando a sua mem
ória.
•A
escolha do método de transferência é do utilizador final, através da
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•A
escolha do método de transferência é do utilizador final, através da
configuração do protocolo de acesso PO
P3 ou IM
AP
na sua conta de ma
il
(log
ine p
assw
ord).
•O
PO
P3 transfere os correios do servidor para o P
C que está a aceder,
apagando-os no servidor (por omissão). É
o melhor m
étodo para o servidor pois liberta m
emória, m
as só deve ser utilizado quando o PC
de acesso é sem
pre o mesm
o.
•O
IMA
P copia os correios do servidor para o P
C e deixa ficar o original no
servidor, pelo que é o ideal para quem acede com
múltiplos P
Cs, pois nunca
perde correios. Perm
ite sincronização periódica entre cliente e servidor.
Correio E
lectrónico: e-m
ail
•O
endereço de mail obedece à sintaxe:
<caixa_(utilizador)>
@<
servidor_de_email>
Destinatário dentro do servidor,
ou caixa de correio de destino
FQ
DN
do servidor de email,
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•O
SM
TP
utiliza (como norm
a) o porto 25| T
CP
•O
PO
P3
utiliza (como norm
a) o porto 110| T
CP
–usando um
a ligação segura SS
L (como norm
a) o porto 995 | TC
P)
•O
IMA
Putiliza (com
o norma) o porto 143
| TC
P
–usando um
a ligação segura SS
L (como norm
a) o porto 993 | TC
P)
FQ
DN
do servidor de email,
nome D
NS
da máquina destino
Serviço de N
ew
s(N
etw
ork
Ne
ws
ou US
EN
ET
Ne
ws)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
(Ne
two
rk N
ew
sou U
SE
NE
T N
ew
s)
Serviço de N
ew
s(N
etw
ork
Ne
ws
ou US
EN
ET
Ne
ws)
•P
rincipalmente usado em
máquinas U
nix
•A
s new
ssão m
ensagens semelhantes às de e
-mail, m
as que não têm
um destinatário individual, pelo contrário são dirigidas a grupos com
interesses com
uns
•O
protocolo que lhe está subjacente é o NN
TP
(Netw
ork
New
s
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•O
protocolo que lhe está subjacente é o NN
TP
(Netw
ork
New
s
Tra
nsfe
r Pro
tocol).
–O
NN
TP
utiliza (geralmente) o porto 19 | T
CP
.
•A
s diversas notícias encontram-se agrupadas num
a estrutura organizada hierarquicam
entepor tem
as em grupos de distribuição
mundial (ou eventualm
ente restritos), tendo cada servidor possibilidade de solicitar e arm
azenar um cópia de cada notícia
afixada.
Serviço de N
ew
s(N
etw
ork
Ne
ws
ou US
EN
ET
Ne
ws)
•A
s mensagens ficam
acessíveis a qualquer utilizador que se ligue a um
servidor que subscreva esse grupo.
•U
m servidor de N
NT
P m
antém um
repositório de mensagens
dirigidas para os grupos que subscreve.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
dirigidas para os grupos que subscreve.
•A
s mensagens de um
determinado grupo são difundidas pelos
diversos servidores de new
s, por acordos bilaterais entre os adm
inistradores dos servidores.
•O
conjunto das new
srecebidas por um
servidor é designado new
s
feed.
Bro
adcast e M
ultic
ast
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Bro
adcast e M
ultic
ast
Bro
adcastin
g
•P
or vezes é necessário enviar informação a todas as m
áquinas de um
a dada sub-rede ou domínio.
•E
xemplo: protocolos A
RP
e RA
RP
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•E
xemplo: protocolos A
RP
e RA
RP
•Ineficiência
–O
briga a que todas as máquinas recebam
e processem pacotes que, na
maioria das vezes, não são para si.
Processo de F
iltragem de P
acotes
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Tipos de B
roadcast
•L
imite
d b
roa
dca
st
–E
nd: 255.255.255.255–
Nunca é encam
inhado por um router.
•N
et-d
irecte
d b
roa
dca
st
–E
nd: netid.255.255.255 (classe A, p.ex.)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–E
nd: netid.255.255.255 (classe A, p.ex.)
•S
ub
ne
t-dire
cte
d b
roa
dca
st
–E
nd: (netid).(subnetid).(all 1s)–
Exige o conhecim
ento da máscara de sub-rede
•A
ll-su
bn
ets
-dire
cte
d b
roa
dca
st
–E
nd: (netid).(all 1s)–
Obsoleto
–E
quivalente a net-directed broadcast
Abstra
cção M
ultic
ast
•D
efinição:
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
A inform
ação transmitida por um
a aplicação origem com
uma
única operação de envioé recebido por m
últiplas aplicações destino
em diferentes estações.
Abstra
cção M
ultic
ast
•A
ltern
ativ
a 1: A
stack protocolar TC
P/IP
da estação emissora
estabelece ligações ponto-a-ponto com todos os destinos e envia
múltiplas cópias, um
a por cada destino
•V
anta
gens
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•V
anta
gens
–P
ermite o uso de redes sem
capacidade “multicast”
–P
ermite a utilização do protocolo T
CP
com todas as suas vantagens
•D
esvanta
gens
–R
equer que a aplicação emissora especifique a lista de endereços destino
–R
esulta numa utilização ineficiente dos recursos da rede
Abstra
cção M
ultic
ast
•A
ltern
ativ
a 2: A
estação envia cada pacote IP um
a única vez e “a rede responsabiliza-se por o copiar” para os m
últiplos destinos
•D
esvanta
gens
–E
xige que a rede tenha capacidade mu
ltica
st
–P
ermite apenas a utilização do protocolo U
DP
com todas as suas
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–P
ermite apenas a utilização do protocolo U
DP
com todas as suas
desvantagens
•V
anta
gens
–P
otencialmente, é possível ter um
a utilização mais eficiente dos recursos
da rede
•P
onto
s e
m a
berto
–C
omo é que as estações em
issoras especificam as estações destino?!
–C
omo é que os routers im
plementam
capacidades mu
ltica
st
Abstra
cção M
ultic
ast
•R
edes IP m
ultic
astnão são redes c
on
ne
ctio
nle
ss
como no caso das redes
“unicast”•
É necessário estabelecer percursos m
ultic
astentre os ro
ute
rspara saberem
com
o encaminhar pacotes m
ultic
ast
•P
ara isso, é necessário sinalização (entre estações e rou
ters) e protocolos de
encaminham
ento (entre rou
ters) capazes de estabelecer os percursos
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
encaminham
ento (entre rou
ters) capazes de estabelecer os percursos
mu
ltica
stnecessários
Identificação das estações destino
•Identificação explícita é m
uitas vezes indesejável•
Faz uso de endereços IP
de classe D(com
eçam por 1110)
•A
s estações participantes combinam
o uso de um endereço que
identifica a sessão•
As estações participantes anunciam
aos route
rsa participação na
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•A
s estações participantes anunciam aos ro
ute
rsa participação na
sessão multic
ast identificada pelo endereço com
binado–
Protocolo IG
MP
•O
s route
rsencam
inham os pacotes IP
enviados com o endereço
destino escolhido, para todas as redes em que haja estações que
participem na respectiva sessão
–P
rotocolo de encaminham
ento DV
MR
P, M
OS
PF
, PIM
, etc...
Endereços de C
lasse D
•A
lguns endereços de multicast estão pré-definidos pela IA
NA
(Inte
rnet
Assig
ned N
um
bers
Auth
ority): p
erm
anent h
ost g
roups
(PH
G)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Assig
ned N
um
bers
Auth
ority): p
erm
anent h
ost g
roups
(PH
G)
•A
lguns endereços têm significado próprio. P
or exemplo, endereços da
forma 224.0.0.X
–1 : A
ll Hosts
–2 : A
ll Multicast R
outers–
4 : All D
VM
RP
Routers
–5 : A
ll OS
PF
routers–
6 : OS
PF
designated routers–
13 : All P
IM routers
•A
gama de 239.0.0.0 a 239.255.255.255 destina-se às redes privadas.
Endereços de C
lasse D
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•G
ama:
–224.0.0.0 a 239.255.255.255
Multic
astin
g
•M
ais eficiente que o bro
ad
ca
stin
g.–
Dirigido a grupos de utilizadores
e não a todos os hosts
–A
s mensagens não são difundidas por toda a rede m
as apenas para os ram
os onde há receptores.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•A
plicações:–
Teleconferências
–E
nsino à distância–
Vid
eo-o
n-d
em
and
–T
ele-medida
–Jogos interactivos distribuídos
–R
ealidade virtual
Multic
astin
g
•A
plicações (cont.):
–D
ifusão de dados (bolsa, Usenet n
ew
s)–
Sincronização de servidores (D
NS
, update
sde ro
utin
g)–
Anúncio e localização de servidores
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–A
núncio e localização de servidores–
Com
unicação para grupos dinâmicos e/ou desconhecidos
PH
G restritos a um
a sub-rede
•N
unca são encaminhados pelos ro
ute
rs
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Mapeam
ento IP M
ulticast em
Ethernet M
ulticast
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•G
ama E
thernet:–
01:00:5e:00:00:00 a 01:00:5e:7f:ff:ff -> 83888607
•O
mapeam
ento não é unívoco:–
1 endereço multic
astE
thernet corresponde a 32 endereços IP
multic
ast!!!
Multic
astin
gpara fora de um
a dada rede
•D
entro de uma rede
o mu
ltica
stin
gé sim
ples:
–basta usar o endereço de grupo correspondente.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–basta usar o endereço de grupo correspondente.
•P
ara que o mu
ltica
stin
gse entenda para fora de um
a dada rede:
–O
s route
rstêm
que saber se um dado grupo de m
ultic
asttem
m
embros nalgum
a sub-rede a que esteja ligado;
•In
tern
et G
rou
p M
an
ag
em
en
t Pro
toco
l
Internet Group M
anagement P
rotocol (IG
MP
)
•F
unciona sobre o protocolo IP
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•U
sado para reportar a pertença a grupos de multicast.
•O
s pacotes são enviados para o endereço destino 224.0.0.1 (“All
Hosts”) com
TT
L= 1
Form
ato das mensagens
IGM
P
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•V
ersão:–
1 , 2 ou 3
•T
ipo:–
1: query, enviado pelos routers multicast; nos queries, o endereço de grupo
vai a ‘0’;–
2: resposta, enviado pelos hosts
Mensagens IG
MP
•G
MQ
-G
eneral Mem
bership Query
–E
nviado pelos routers para perguntar se as estações participam
em algum
a sessão multicast
•S
MQ
-S
pecific Mem
bership Query
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–E
nviado pelos routers para perguntar se existe alguma estação
que participe numa sessão m
ulticast específica
•M
R -
Mem
bership Report
–E
nviado pelas estações para sinalizarem que participam
numa
sessão multicast
•LG
R -
Leave Group R
eport (Opcional)
–E
nviado pelas estações para sinalizarem que deixam
de participar num
a sessão multicast
Protocolo IG
MP
•O
s routers enviam periodicam
ente um G
MQ
especificando um
Maxim
um R
esponse Tim
e (MR
T)
•C
ada estação espera um tem
po aleatório entre 0 e MR
T para
responder com um
MR
especificando um endereço m
ulticast•
Se entretanto, um
a estação “vê” um M
R para a m
esma sessão, ele
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•S
e entretanto, uma estação “vê” um
MR
para a mesm
a sessão, ele aborta o seu envio do M
R•
Um
a estação também
emite um
MR
quando quer pertencer a uma
sessão multicast.
•U
ma estação em
ite um LG
R quando deixa de querer pertencer a um
a sessão m
ulticast.•
Quando um
router recebe um LG
R, em
ite um S
MQ
para verificar se ainda há estações pertencentes a essa sessão.
IGM
P -
conclusões finais
•Q
ualquer estação pode juntar-se a uma sessão m
ulticast recebendo e enviando inform
ação.
•A
formação de sessões m
ulticast é despoletada pelos receptores–
Os em
issores não especificam nem
controlam que estações podem
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–O
s emissores não especificam
nem controlam
que estações podem
receber a informação
•A
rede não providencia filtragem, ordenação ou privacidade dos
pacotes multicast.
•O
modelo de serviço m
ulticast IP segue a m
esma filosofia do m
odelo de serviço unicast:
–um
a camada protocolar sim
ples e fiável em que funcionalidades adicionais
são providenciadas pelas camadas protocolares superiores
O E
ncaminham
ento
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
O E
ncaminham
ento
O E
ncaminham
ento
•A
pós termos analisado em
detalhe os vários aspectos da troca de inform
ação entre entidades directamente ligadas vam
os, agora, analisar o problem
a do encaminham
ento da informação de form
a a perm
itir a troca de mensagens entre entidades que não estão
directamente ligadas;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•O
problema do encam
inhamento consiste em
descobrir o “melhor”
caminho/rota
que permite interligar duas entidades não directam
ente ligadas;
•U
ma condição necessária ao encam
inhamento consiste na
implem
entação de um sistem
a de endereçamento
que permita
identificar as diferentes entidades terminais da rede;
•E
xemplos de sistem
as de endereçamento são o sistem
a de num
eração telefónica, o sistema de endereçam
ento MA
C e o sistem
a de endereçam
ento IP;
O “E
ncaminham
ento”-
Flo
od
ing
•A
forma m
ais elementar de encam
inhamento consiste em
cada umdos
nós da rede enviara inform
ação que recebe numa das suas interfaces
para todas as outras , de modo a fazer chegar a inform
ação a todas as entidades term
inais da rede;•
Notem
os que mesm
o com este m
ecanismo de encam
inhamento o
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•N
otemos que m
esmo com
este mecanism
o de encaminham
ento o sistem
a de endereçamento
é necessáriode form
a a permitir à entidade
destinatária saber que a informação lhe é dirigida;
•E
mbora sim
ples este tipo de encaminham
ento é pouco eficientena
medida em
que são usados recursos não estritamente necessários;
•E
sta é a técnica de encaminham
ento usada, por exemplo, ao nível da
camada física pelos h
ubs
Ethernet;
•E
sta técnica de encaminham
ento é conhecida por floodin
g
(inundação);
O “E
ncaminham
ento” -F
orw
ard
ing
•Q
uando um nó envia a inform
açãoapenas para algum
asdas suas
interfaces, dizemos que está a fazer um
a operação de forw
ard
ing;
•D
e modo a poder realizar a operação de fo
rward
ing o nó tem
que ter conhecim
entode quais as interfaces
que deve usar para expedir uma
dada mensagem
que lhe chega;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
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Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
dada mensagem
que lhe chega;•
Este conhecim
ento pode ser dado ao nó de forma estática, por
exemplo no processo de configuração, ou
pode ser adquirido dinam
icamente
pelo nó;•
De m
odo a tornar o processo eficiente este conhecimento é
armazenado em
tabelas de encaminham
ento mantidas pelos nós;
O E
ncaminham
ento
•O
processo de construção dinâmica das tabelas de encam
inhamento
pode envolver um protocolo específico de encam
inhamento, em
que são trocadas m
ensagem (“especiais”) entre os vários nós , ou
pode ser feito com
base na análise das mensagem
que chegam ao nó ;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
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. Costa A
RS
T ‹#›
•D
e modo a m
anter as tabelas de encaminham
ento com um
a dimensão
reduzida, que permita a pesquisa rápida, as entradas podem
ter um
tempo de vida lim
itado;
A P
rotecção e o Restauro
•N
as sociedades modernas a inform
ação e a capacidade de trocar inform
ação à distância assumem
um papel essencial;
•A
s redes de telecomunicações são instrum
entais na medida em
que perm
item satisfazer a necessidade de trocar inform
ação à distância;•
De m
odo a garantir que esta necessidade possa ser satisfeita mesm
o
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
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Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•D
e modo a garantir que esta necessidade possa ser satisfeita m
esmo
em situações de ocorrência de falhas, as actuais redes de
telecomunicações são dotadas de m
ecanismos de protecção e
restauro;•
O problem
a da protecção e restauro consiste em descobrir cam
inhos secundários de encam
inhamento
que possam ser usados no caso da
ocorrência de falhas não permitir usar o cam
inho/rota primário;
A P
rotecção e o Restauro
•A
distinção entre protecção e restauro tem que ver com
a forma com
o as rotas secundárias são descobertas;
•N
a pro
tecção
as rotas secundárias são especificadas antes da ocorrência da falha e a sua activação envolve m
ecanismos m
uito sim
ples, por vezes implem
entados integralmente em
hard
ware. É
um
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
simples, por vezes im
plementados integralm
ente em h
ard
ware. É
um
processo pouco eficiente(do ponto de vista dos recursos usados), m
as m
uito rápidode activar;
•N
o resta
uro
as rotas secundárias são descobertas após a ocorrência da falha e a sua activação envolve m
ecanismo m
ais complexos
implem
entados usualmente em
softw
are. É
um processo m
ais eficiente(do ponto de vista dos recursos usados), m
as mais lento
de activar;
Encam
inhamento e P
rotecção na C
amada 1 –
Exem
plo Anel S
DH
•A
tecnologia SD
H perm
ite multiplexar e encam
inhar de forma eficiente
sinais tributários a baixos ritmos de transm
issão, de modo a obter um
sinal de elevado ritm
o de transmissão que pode ser transportado de
forma eficiente pela infra-estrutura de telecom
unicações;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
forma eficiente pela infra-estrutura de telecom
unicações;
•O
s an
éis
SD
Hperm
item interligar de form
a eficiente vários nós fornecendo m
ecanismos de p
rote
cção
que podem ser activados em
m
enos de 50 ms;
Encam
inhamento e P
rotecção na C
amada 1 –
Exem
plo Anel S
DH
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Encam
inhamento e P
rotecção na C
amada 1
–E
xemplo A
nel SD
H unidireccional com
duas fibras com
protecção 1+1
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•N
o caso da protecção 1+1, o sinal é enviado por dois cam
inhos alternativos e o receptor ao detectar a perda de sinal num
dos cam
inhos comuta para o outro
Encam
inhamento e R
estauro na Cam
ada 2
–E
xemplo S
pannin
g T
ree
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•A
rede representada tem redundância ao nível físico. P
retende-se usar esta redundância para dotar a rede de capacidades de restauro no caso da ocorrência de falhas. C
ontudo temos que elim
inar a redundância ao nível lógico (cam
ada 2) pois as tramas para o endereço M
AC
de difusão provocam o
colapso da rede.
Sp
an
nin
g T
ree
•O
ob
jectiv
odo protocolo S
pannin
g T
ree é definir um
a árvore abrangente de custo m
ínimo;
•U
ma árvore abrangente é um
a rede lógica que interliga todos os nós sem
ciclos;•
Com
o pretendemos um
a árvore abrangente de custo mínim
o o protocolo vai definir para cada b
ridge um
e um só cam
inho de custo
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
protocolo vai definir para cada brid
ge um
e um só cam
inho de custo m
ínimo entre a b
ridge raiz e essa b
ridge;
•O
custo de um percurso é igual à som
a dos custo das portas, que recebem
pacotes enviados pela raiz em direcção à b
ridge nesse
percurso;
Sp
an
nin
g T
ree
•A
brid
ge ra
izé a b
ridge com
menor identificador;
–C
ada brid
ge
tem um
identificador (Brid
ge
ID) . E
ste identificador (8 octetos) é com
posto por um identificador (conhecido com
o prioridade da brid
ge)
que pode ser configurado pelo utilizador (2 octetos) e por um endereço
MA
C (6 octetos);
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•E
m cada rede local vai existir um
a porta de uma b
ridge que encam
inha pacotes dessa rede local em
direcção à brid
ge raiz e da b
ridge raiz em
direcção a essa rede local. E
sta porta é denominada de porta
designada (Desig
nate
d P
ort)
e a brid
ge de que faz parte é denom
inada de b
ridge designada (D
esig
nate
d B
ridge)
dessa rede local;
•A
s portas activas em cada b
ridge são as portas designadas e a porta
raiz.
Sp
an
nin
g T
ree
•B
ridg
e d
esig
nad
a(D
esig
nate
d B
ridge) –
brid
ge que, num
a LAN
, é responsável pelo envio de pacotes da LA
N para a b
ridge raiz e vice-
versa; a brid
ge raiz é a b
ridge designada em
todas as LAN
s a que está ligada.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Sp
an
nin
g T
ree
•P
orta
desig
nad
a(D
esig
nate
d P
ort) –
porta que, numa LA
N, é
responsável pelo envio de pacotes da LAN
para a brid
ge raiz e vice-
versa (uma das portas da b
ridge designada). A
porta designada é, em
cada LAN
, a porta que fornece o percurso de menor custo para a raiz.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Sp
an
nin
g T
ree
•P
orta
raiz
(Root P
ort) –
porta que, numa b
ridge, é responsável pela
recepção/transmissão de pacotes de/para a b
ridge raiz.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Sp
an
nin
g T
ree
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Sp
an
nin
g T
ree
numa rede de LA
Ns –
LAN
extendida
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Encam
inhamento em
brid
ge
s(1/2)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Encam
inhamento em
brid
ge
s(2/2)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Sp
an
nin
g T
ree
–O
utro exemplo (1/2)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Sp
an
nin
g T
ree
–O
utro exemplo (2/2)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Existência de ciclos tem
porários
•A
pós alteração da topologia da rede:–
pode existir perda temporária de conectividade
se uma porta que
estava inactiva na topologia antiga ainda não se apercebeu que deverá estar activa na nova topologia
–podem
existir ciclos temporários
se uma porta que estava activa na
topologia antiga ainda não se apercebeu que deverá estar inactiva
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
topologia antiga ainda não se apercebeu que deverá estar inactiva na nova topologia
•P
ara minim
izar a probabilidade de se formarem
ciclos temporários as
bridges são obrigadas a esperar algum tem
po antes de permitirem
que um
a das suas portas passe do estado inactivo para o estado activo; o tem
po de espera é função do parâmetro fo
rward
dela
y
Tem
po de vida das entradas das tabelas de encam
inhamento
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Tem
po de vida das entradas
•T
empo de vida longo: usado por predefinição (valor
recomendado é 5 m
in)•
Tem
po de vida curto : usado quando a sp
an
nin
g tre
eestá em
reconfiguração
(valor recomendado é 15 s) –
exige processo de notificação de alterações da topologia da rede
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
notificação de alterações da topologia da rede
•S
e o tempo de vida for dem
asiado longo pode haver um
número exagerado de pacotes perdidos
quando a estação m
uda de localização;•
Se o tem
po de vida for demasiado curto, o tráfego
na rede pode ser exagerado
devido ao processo de floo
din
g(processo de
notificação de alterações da topologia da rede);
Notificação de A
lterações da T
opologia da Rede
•O
s passos a seguir numa alteração da topologia da rede são os
seguintes:
–1) A
bridge apercebe-se que o algoritmo fez um
a das suas portas transitar para dentro ou para fora do estado b
lockin
g.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–2) E
nvia periodicamente através da sua porta raiz um
a To
po
log
y C
ha
ng
e
No
tifica
tion
Brid
ge
Pro
toco
l Da
ta U
nit (T
CN
-BP
DU
), que designaremos por
me
nsa
ge
m d
e n
otific
açã
o d
e a
ltera
çã
o d
e to
po
log
ia. O intervalo entre o
envio destas mensagens é o h
ello
time. E
stas mensagens serão enviadas
até ser recebida da brid
ge
que está ligada à porta raiz uma m
ensagem de
configuração com a confirm
ação de que a mensagem
de alteração de topologia foi recebida
(para esse efeito, existe uma fla
gnas m
ensagens de configuração designada por to
po
log
y c
ha
ng
e a
ckn
ow
led
gm
en
t).
Notificação de A
lterações da T
opologia da Rede
–3) U
ma bridge que receba um
a mensagem
de alteração de topologia numa
portaem
que seja a bridge designada•
(i) executa o passo 2; e•
(ii) coloca a flag topolo
gy c
hange a
cknow
ledgm
ent a 1 na próxim
a mensagem
de configuração que enviar na rede local em
que recebeu a mensagem
de alteração da topologia.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
da topologia.
–4) A
bridge raizcoloca a flag to
po
log
y c
ha
ng
e a 1
por um período igual à
soma dos parâm
etros forw
ard
de
lay e m
ax a
ge
se:
•(i) se aperceber de um
a alteração de topologia em qualquer das suas portas; ou
•(ii) receber um
a messagem
de alteração da topologia.
–5) U
ma bridge que receba um
a mensagem
de configuração com a flag
top
olo
gy c
ha
ng
e a 1 utiliza o tem
po de vida curtoaté com
eçar a receber novam
ente mensagens de configuração com
a flag top
olo
gy c
ha
ng
e a 0.
Notificação de A
lterações da T
opologia da Rede
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Desem
penho do encaminham
ento via s
pa
nn
ing
tree
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
VLA
Ns
Insta
laçã
oe
Ma
nu
ten
ção
de
Re
de
se
Sis
tem
as
Info
rmá
ticos
Ru
i A. C
osta
AR
ST
‹#›
VLA
Ns
VL
AN
s
Va
nta
ge
ns
•M
elh
or d
ese
mp
en
ho
•F
acilid
ad
e g
estã
o–
Fle
xib
ilidad
e e
redução d
e c
usto
s
–P
erm
item
config
ura
ções c
entra
lizadas d
os
Insta
laçã
oe
Ma
nu
ten
ção
de
Re
de
se
Sis
tem
as
Info
rmá
ticos
Ru
i A. C
osta
AR
ST
‹#›
–P
erm
item
config
ura
ções c
entra
lizadas d
os
dis
positiv
os lo
caliz
adas d
e fo
rma d
ispers
a
•S
imp
lifica
çã
o d
as c
on
figu
raçõ
es d
o S
W
•In
de
pe
nd
ên
cia
da
top
olo
gia
físic
a–
Desnecessária
s m
udanças n
o h
ard
ware
•M
ais
op
çõ
es d
e s
eg
ura
nça
LA
Ns v
irtua
is e
LA
Ns fís
ica
s
Insta
laçã
oe
Ma
nu
ten
ção
de
Re
de
se
Sis
tem
as
Info
rmá
ticos
Ru
i A. C
osta
AR
ST
‹#›
Inte
rliga
çã
o d
e V
LA
Ns
Insta
laçã
oe
Ma
nu
ten
ção
de
Re
de
se
Sis
tem
as
Info
rmá
ticos
Ru
i A. C
osta
AR
ST
‹#›
Exe
mp
lo d
e V
LA
Ns
Insta
laçã
oe
Ma
nu
ten
ção
de
Re
de
se
Sis
tem
as
Info
rmá
ticos
Ru
i A. C
osta
AR
ST
‹#›
Inte
rliga
çã
o d
e s
witc
he
s
Insta
laçã
oe
Ma
nu
ten
ção
de
Re
de
se
Sis
tem
as
Info
rmá
ticos
Ru
i A. C
osta
AR
ST
‹#›
Etiq
ue
tas V
LA
N
Insta
laçã
oe
Ma
nu
ten
ção
de
Re
de
se
Sis
tem
as
Info
rmá
ticos
Ru
i A. C
osta
AR
ST
‹#›
Exe
mp
lo –
Po
rtas In
ters
witc
h
Insta
laçã
oe
Ma
nu
ten
ção
de
Re
de
se
Sis
tem
as
Info
rmá
ticos
Ru
i A. C
osta
AR
ST
‹#›
Encam
inhamento na C
amada 3
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Encam
inhamento na C
amada 3
Encam
inhamento e R
estauro na C
amada 3
•O
encaminham
ento em redes IP
é baseado em percursos m
ínimos,
isto é, os pacotes IP são enviados da origem
para o destino através do percurso de m
enor comprim
ento
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•E
xistem dois tipos
de protocolos de encaminham
ento: –
protocolos do tipo dis
tan
ce
ve
cto
r , que usam algoritm
os distribuídos (a inform
ação sobre as redes que conhece é partilhada pelos rou
ters
vizinhos)•
RIP
(Routin
g In
form
atio
n P
roto
col)
–protocolos do tipo lin
k s
tate, que usam
algoritmos centralizados (um
a vez que cada ro
ute
rtem
um grafo/m
apa completo da rede) para a construção
de percursos mínim
os•
OS
PF
(Open S
horte
st P
ath
Firs
t)
Dis
tan
ce
Ve
cto
rvs. L
ink S
tate
•D
ista
nce
ve
cto
r–
Baseia-se na versão distribuída e assíncrona do algoritm
o de B
ellman-F
ord–
Exem
plos: RIP
, IGR
P, E
IGR
P
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•L
ink s
tate
–O
s route
rsconhecem
a topologia completa da rede e usam
um
algoritmo centralizado para determ
inar os percursos mínim
os para todos os destinos
–A
informação necessária para construir e m
anter em cada ro
ute
ra
topologia da rede é obtida por um processo de inundação
(floodin
g)–
Exem
plos: OS
PF
, IS-IS
Encam
inhamento na Internet –
Sistem
as Autónom
os
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•A
camada 3 é a cam
ada de encaminham
ento na Internet. Atendendo à dim
ensão da Internet o encam
inhamento
é estruturado
•A
S -
Au
ton
om
ou
s S
yste
ms
–A
Internet está dividida num conjunto de dom
ínios, designados por sistemas autónom
os(A
S).
Cada A
S agrupa um
conjunto de redes IP–
conjunto de route
rscom
uma política de encam
inhamento própria, sob a responsabilidade de
uma única adm
inistração
IGP
s e EG
Ps
•IG
P -
Inte
rior G
ate
way P
roto
col
–A
s tabelas de encaminham
ento no interior de um A
S incluem
apenas entradas para as redes internas ao A
S. E
ssas tabelas são mantidas pelos
protocolos de encaminham
ento internosao A
S.
•R
IP, O
SP
F e IS
-IS
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•E
GP
-E
xte
rior G
ate
way P
roto
col
–A
informação relativa ao encam
inhamento para o exterior do A
S, e portanto
entre os diferentes AS
, é mantida por routers que fazem
uso de protocolos de encam
inhamento externos
•B
GP
•O
s IGP
s e os EG
Ps têm
diferentes objectivos:–
IGP
s: optimizar o desem
penho–
EG
Ps: atender a questões de ordem
política, económica e de segurança
(para além do desem
penho)
Encam
inhamento na Internet –
Encam
inhamento estruturado
•O
RIP
e o OS
PF
são protocolos de encaminham
ento internos. O B
GP
é um
protocolo de encaminham
ento externo
•Q
uando um router interno a um
AS
pretende enviar informação para
uma rede externa ao A
S a inform
ação é enviada para um d
efa
ult ro
ute
r
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
uma rede externa ao A
S a inform
ação é enviada para um d
efa
ult ro
ute
rque inicia o processo de encam
inhamento fora do A
S
•Q
uando os AS
são extensos é possível subdividi-los em áreas, o que
permitem
criar outro nível de encaminham
ento (inferior)
•O
encaminham
ento estruturado em vários níveis tem
como objectivo
reduzir o tamanho das tabelas de encam
inhamento dos ro
ute
rs
IGR
P/E
IGR
P
•P
rotocolos proprietários da Cisco do tipo d
ista
nce
ve
cto
r
•O
custo do percurso pode depender das condições de tráfego reais(observadas
pelos rou
ters
em intervalos de tem
po pré-definidos)
•M
étrica:
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–D
é o atraso(D
ela
y), B a largura de banda
(Ba
nd
wid
th), R a fiabilidade
(Re
liab
ility) e L
a carga(L
oa
d)–
As constantes K
1 a K5 devem
ser iguais em todos os routers
–A
carga L corresponde à ocupação m
ais elevada de entre as medidas por cada
router nas ligações (interfaces) do percurso para o destino–
A fiabilidade R
corresponde à fiabilidade mais baixa de entre as m
edidas por cada router nas ligações (interfaces) do percurso para o destino
RIP
(Ro
utin
g In
form
atio
n P
roto
co
l)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
RIP
(Ro
utin
g In
form
atio
n P
roto
co
l)
RIP
(Ro
utin
g In
form
atio
n P
roto
co
l)
•O
RIP
foi desenvolvido inicialmente pela X
erox e a sua larga utilização deve-se ao facto de ter sido incluído pela U
niversidade da Califórnia
nas várias versões do UN
IX
•O
RIP
foi desenvolvido para pequenos AS
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•O
RIP
foi desenvolvido para pequenos AS
•U
m ro
ute
rcom
o RIP
activo informa os seus vizinhos das redes que
conhece e da distância em núm
ero de saltospara essas redes
•A
s redes directamente ligadas são inform
adas com núm
ero de saltos 1 e o m
áximo núm
ero de saltos é 15
•O
número de saltos 16
significa que não é possívelaceder à rede destino (form
a do RIP
se proteger do problema da contagem
-para-infinito!!)
RIP
(Ro
utin
g In
form
atio
n P
roto
co
l)C
om
an
do
s R
IP
•R
equest
–E
nviado por:•
um ro
ute
rque foi ligado recentem
ente; ou
•quando a validade
da informação relativam
ente a determinado destino expira.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–P
ode pedir informação relativam
ente a um destino específico ou a todos os
destinos.
•R
esponse (u
pdate
s)
–C
ontém pares (rede destino, custo).
–S
ão enviados:•
Periodicam
ente (30 segundos, por omissão);
•E
m resposta a um
pedido;•
Opcionalm
ente, quando a informação é alterada (trig
gere
d u
pd
ate
s);
Anúncio dos vectores distância
•C
ada vector pode informar até 25 redes
Router 1
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Tabelas de E
ncaminham
ento
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
O P
roblema da C
onvergência
•O
esquema de difusão
da informação usado pelo R
IP é m
uito simples
contudo pode demorar m
uito tempo
até que todos os route
rstenham
as tabelas de encam
inhamento actualizadas
•C
onsideremos que ocorreu um
a falha na Eth
ern
et 0 do ro
ute
r1
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
O P
roblema da C
onvergência•
O router 1 ao detectar a falha vai enviar o com
ando:
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•S
e o router 2 responder enviando toda a sua tabela de encam
inhamento o router 1 recebe inform
ação que o router 2 tem a
rede 2.0.0.0 a uma distância de 2
(notemos que o router 1, antes da
ocorrência da falha informou o router 2 que a rede 2.0.0.0 estava a
uma distância de 1)
•O
u seja, o router 1passa a assum
ir que a rede 2.0.0.0 está à distância de 3, ao inform
ar o router 2desta nova distância este vai responder
que a rede 2.0.0.0 está à distância de 4, e o processo continua até atingir o núm
ero 16 e ambos ficarem
informados que a rede 2.0.0.0 é
inacessível
Restauro
•A
o detectar a falha o router 1 envia:
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•C
omo o router 2 tem
na sua tabela de encaminham
ento duas rotas para a rede 2.0.0.0, com
distância de 2, vai informar o router 1 da
possibilidade de atingir 2.0.0.0 através dele;
O P
roblema da “C
ontagem-para-infinito” –
Exem
plo (I)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
O P
roblema da “C
ontagem-para-infinito” –
Outro E
xemplo (II)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
O P
roblema da C
onvergência
•O
procedimento anterior é m
uito pouco eficiente;•
Para aum
entar a rapidez de convergênciado algoritm
o é possível activar a opção trig
gere
d u
pdate
se/ou a opção s
plit h
oriz
on;
•C
om a opção trig
gere
d u
pdate
sos routers não esperam
30 segundospara enviar inform
ação nova (este procedimento não elim
ina o
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
para enviar informação nova (este procedim
ento não elimina o
problema m
as obviamente reduz o tem
po de convergência);•
Com
a opção split h
orizo
no router só anuncia através de um
a dada interface as redes em
que essa interface não é usada para chegar ao next h
op;
•N
este caso o router 2 não anunciaria a rede 2.0.0.0 ao router 1 e a sua entrada acabaria por expirar, ficando am
bos informados da
impossibilidade de atingir a rede 2.0.0.0;
A S
eparação de Horizontes
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Exem
plo RIP
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
RIP
vs. OS
PF
•R
IP:
–P
rotocolo mais sim
ples–
Encam
inhamento baseado em
número de saltos
–N
ão permite o encam
inhamento em
sistemas autónom
os extensos (infinito =
16)–
Processam
ento contínuo de tabelas de encaminham
ento
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•O
SP
F:
–P
rotocolo complexo (para sincronizar bases de dados distribuídas)
–P
ermite o encam
inhamento hierárquico para grandes sistem
as autónomos
–M
aior flexibilidade de encaminham
ento (baseado em custos configuráveis)
–P
rocessamento pontual das tabelas de encam
inhamento. U
tilização intensa da rede apenas quando há alterações da topologia da rede
–P
rocesso de convergência das tabelas de encaminham
ento mais rápido
RIP
vs. OS
PF
•C
onclusão:
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•C
onclusão:–
OS
PF
é mais com
plexo mas tem
melhor
desempenho que o R
IP em
AS
extensos
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•O
protocolo OS
PF
foi desenvolvido com o objectivo de ultrapassar
algumas das lim
itações do protocolo RIP
. Nom
eadamente, o facto do
RIP
não ser adequado para sistemas autónom
os extensose o facto do
tempo de convergência
do RIP
ser muito elevado
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•O
grupo de trabalho responsável por desenvolver o OS
PF
iniciou o seu trabalho em
1988 e em 1991 apresentou a prim
eira versão do OS
PF
, a versão 2 do O
SP
F foi publicada em
1998 (RF
C2328)
•O
OS
PF
é um protocolo do tipo IG
P (In
tern
al G
ate
way P
roto
col), tal
como o R
IP, ou seja os router com
o OS
PF
activo são responsáveis pelo processo de encam
inhamento no interior de um
AS
(Sistem
a A
utónomo)
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•O
OS
PF
não impõe
qualquer limite
ao número de redes
intermédias
•O
OS
PF
permite definir diversos critérios para o custo de um
a interface
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•P
or omissão, o custo de um
a interface é dado por 108/(ritm
o de transm
issão da interface em bps)!
•N
o OS
PF
a informação só é transm
itidano caso de haver algum
a alteração na topologia da rede , ao contrário do R
IP onde toda a
informação é periodicam
ente reenviada
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•É
um protocolo do tipo lin
k s
tate
•C
ada router contém um
a base-de-dados com a topologia da rede
•U
sa o algoritmo de D
ijkstra para calcular os percursos mínim
os•
A inform
ação necessária à construção das bases de dados é trocada através de flo
odin
g
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
através de floodin
g
•T
ipos de pacotes do OS
PF
:–
Hello
–D
atabase Description
–Link S
tate Request
–Link S
tate Acknow
ledgment
–Link S
tate Update
•A
informação topológica é enviada em
Lin
k S
tate
Advertis
em
ents
(LSA
s), contidos nos pacotes Lin
k S
tate
Update
Áreas no O
SP
F
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•O
protocolo OS
PF
permite hierarquizar
o processo de encam
inhamento
•O
u seja, lida de forma m
ais eficiente com o encam
inhamento em
extensos A
S
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
extensos AS
•O
OS
PF
permite subdividir um
sistema autónom
o num conjunto de
áreas numeradas, criando assim
diversos domínios de
encaminham
ento
•C
aso o AS
seja divido em áreas a área 0
faz parte do backbone. T
odas as outras áreas estão ligadas à área 0 e a inform
ação circula entre as diferentes áreas através do b
ackbone
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•À
área 0 e aos routers que interligam a área 0 com
as outras áreas dá-se o nom
e de backbone
•O
s routers OS
PF
:–
podem ser internos a um
a dada área e designam-se com
o inte
rno
s, e/ou–
podem pertencer ao b
ac
kb
on
e.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–podem
pertencer ao ba
ck
bo
ne
.
•N
o caso de:–
serem internos à área 0 designam
-se como in
tern
os
ao
ba
ck
bo
ne,
–fazerem
fronteira entre duas ou mais áreas designam
-se por AB
R -
Are
a
Bo
rde
r Ro
ute
rs,–
fazerem a interligação com
outro AS
designam-se com
o AS
BR
–A
uto
no
mo
us
Sy
ste
m B
ord
er R
ou
ters
(que não usam o O
SP
F).
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•R
elativamente às funções
que desempenham
os routers podem ainda
ser designados para um A
S, para um
a área ou para uma rede
•E
m cada rede, um
dos routers é escolhido como router designado D
R -
Desig
nate
d R
oute
r
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Desig
nate
d R
oute
r
•E
m redes interm
édias (Tra
nsit N
etw
ork), ou seja redes com
mais do
que um router directam
ente ligado, um segundo router
é escolhido com
o BD
R -
Backup D
esig
nate
d R
oute
rque passa a funcionar com
o D
R em
caso de falha do primeiro
•O
s routers DR
e o BD
R, são os routers com
mais alta prioridade , em
caso de em
pate ganha aquele que tiver o maior R
outer ID
OS
PF
–D
R e B
DR
•O
DR
é responsável por transmitir a inform
ação vinda do exterior da rede local aos seus vizinhos e de transm
itir inform
ação para fora da rede local proveniente dos seus vizinhos. O
DR
pode ser visto como o representante de um
a
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
vizinhos. O D
R pode ser visto com
o o representante de uma
rede local.
•A
função do BD
Ré assum
ir o controlo se o DR
ficar inoperacional, pelo que tem
a mesm
a informação que o D
R.
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•O
Router ID
de cada router é, por omissão, o m
aior endereço IP das
suas portasquando o protocolo O
SP
F é activado
•N
o entanto, caso já esteja seleccionado um D
R e B
DR
as suas posições não são usurpadas por routers ligados depois, m
esmo que
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
posições não são usurpadas por routers ligados depois, mesm
o que tenham
uma prioridade m
aior
•Isto faz com
que na práticao D
Rseja o prim
eirorouter que se liga e o
BD
Ro segundo
•C
ada rede é identificada por um N
etwork ID
que é a interface do DR
que liga este router directam
ente à rede em questão
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•N
o protocolo OS
PF
é mantida em
cada router uma base de dados
•D
entro de uma área
todos os routers mantêm
as mesm
as bases de dados
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•C
om base na inform
ação armazenada nas bases de dados, cada
router calcula os vários percursos mínim
os de si para todas as outras redes
•C
ada routeré responsável por enviar um
a lista das redes a que está ligado e os custos das interfaces
para cada uma dessas redes
•O
DR
de cada rede intermédia envia a lista dos routers
que estão directam
ente ligados à rede em questão
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)•
A inform
ação necessária para criar e manter as bases de dados é
transportada sobre a forma de LS
As (L
ink S
tate
Advertis
em
ents
).
•E
xistem 4 tipos de LS
As:
–R
ou
ter L
inks
–N
etw
ork
Lin
ks
–S
um
ma
ry L
inks
–E
xte
rna
l Lin
ks
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–E
xte
rna
l Lin
ks
•R
oute
r Lin
ks
–G
erados por todos os routerse descrevem
o estado das interfaces do router (dentro de um
a determinada àrea)
•N
etw
ork
Lin
ks
–G
erados pelo DR
e indicam quais os routers ligados à rede em
que o router é DR
•S
um
mary
Lin
ks
–G
erados pelos AB
R, só ocorrem
quando existe mais que um
a àrea e listamas
redesque pertencem
a outras àreas do mesm
o SA
. A sua transm
issão passa sem
pre pelo ba
ckb
on
e(a com
unicação entre àreas realiza-se através do b
ackb
on
e)•
Exte
rnal L
inks
–G
erados pelos AS
BR
e só ocorrem quando existe ligação a outro S
A
Bases de D
ados
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•C
ada router vai ter duas tabelas. Um
a com a inform
ação relativa a todos os outros routers (R
oute
r Lin
k S
tate
s) e outra com inform
ação relativa a todas as redes interm
édias (Net L
ink S
tate
s);•
As redes são identificadas pelo N
etwork ID
, por sua vez os router são identificados pelo R
outer ID;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
identificados pelo Router ID
;
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•R
elativamente a cada router é arm
azenada informação relativa às
várias redes que lhe estão directamente ligadas
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•R
elativamente a cada rede interm
édia é armazenada inform
ação relativa aos vários router que lhe estão directam
ente ligados
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•V
ejamos com
o é que o router 1.1.1.1 toma conhecim
ento da rede 6.0.0.0:
–C
omo a rede 6.0.0.0 não lhe está directam
ente ligada, para lhe ter acesso precisa de enviar a inform
ação através de uma rede interm
édia;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
precisa de enviar a informação através de um
a rede intermédia;
–O
router vai olhar para as várias redes intermédias que tem
na sua base de dados, neste caso é só a rede 5.0.0.0, e depois verifica que esta rede tem
directam
ente interligados dois routers, ele próprio e o 2.2.2.2;
–C
omo ele sabe com
o chegar à rede 5.0.0.0, fica a saber como chegar ao
router 2.2.2.2 e fica a saber que através dele pode chegar a todas as redes que lhe estão directam
ente ligadas, neste caso à rede 6.0.0.0;
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•S
endo assim, a principal função
do protocolo OS
PF
é criar e manter as
várias bases de dados, sincronizadas, nos vários routers dentro de um
a área
•P
ara isso os routers OS
PF
trocam inform
ação entre si usando pacotes
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•P
ara isso os routers OS
PF
trocam inform
ação entre si usando pacotes com
9 campos
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•O
campo tipo perm
ite identificar os diferentes tipos de pacotesque os
routers podem trocar entre si: H
ello, D
ata
base D
escrip
tion, L
ink S
tate
Request, L
ink S
tate
Acknow
ledgm
ent e L
ink S
tate
Update;
•P
acotes de Hello:
–para estabelecer e m
anter relações de vizinhança entre os routers;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–para estabelecer e m
anter relações de vizinhança entre os routers;–
para eleger o router designado.P
or omissão, são enviados de 10 em
10 segundos, para um endereço de
multicast.
•O
s pacotes do tipo Data
base D
escrip
tion:
–enviam
a informação das bases de dados.
São enviados quando é estabelecida um
a relação de adjacência.
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•P
acotes do tipo Lin
k S
tate
Request
–para solicitar inform
ação que está desactualizada nas bases de dados
•P
acotes do tipo Lin
k S
tate
Update
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•P
acotes do tipo Lin
k S
tate
Update
–para responder aos L
ink S
tate
Re
qu
est, e
–para difundir inform
ação nova
•P
acotes Lin
k S
tate
Acknow
ledgm
ent
–para fazer a confirm
ação da recepção dos Lin
k S
tate
Up
da
te
Relações de A
djacência
•N
uma rede localtodos os routers estabelecem
relações de adjacência com
o DR
e o BD
R.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Restauro
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Encam
inhamento H
ierárquico OS
PF
–Á
reas Definidas
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•R
ou
ter L
ink S
tate
se N
et L
ink S
tate
s –
entradas para as interfaces pertencentes à área 0 (redes 2.0.0.0 e 3.0.0.0)
•S
um
ma
ry L
ink S
tate
s–
informação necessária para encam
inhar os pacotes para fora da área 0
Propagação de LS
As em
LAN
s no OS
PF
–
Lin
k S
tate
Advertis
em
ents
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•R
3 recebe um LS
A para ser enviado para a LA
N•
R3 envia o LS
A usando o endereço de m
ulticast allDrouters (224.0.0.6)
•D
R e B
DR
recebem o LS
A•
DR
envia o LSA
usando o endereço de multicast allS
PF
routers (224.0.0.5)
•S
e todos os routers recebem o LS
A correctam
ente, BD
R, R
1, R2, ...,
R6 enviam
um A
CK
usando o endereço multicast allD
routers•
Se o D
R não receber A
CK
s de R2, R
5 e BD
R dentro de um
timeout, o
DR
retransmite o LS
A 3 vezes, para R
2, R5 e B
DR
Encam
inhamento na C
amada 3
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Encam
inhamento na C
amada 3
BG
P
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
BG
P
BG
P (B
ord
er G
ate
wa
y P
roto
co
l)
•O
BG
P é encapsulado no T
CP
•O
s routers BG
P com
eçam por estabelecer relações de vizinhança
usando men
sag
en
s O
pen
(declaram, por exem
plo, o número do seu
AS
)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•Inicialm
ente são trocadas todas as rotas BG
P; a inform
ação de encam
inhamento é sem
pre transportada nas men
sag
en
s U
pd
ate
•N
ão havendo qualquer alteração de rotas, os routers trocam apenas
men
sag
en
s K
eep
aliv
e(são enviadas periodicam
ente entre vizinhos B
GP
para manter a relação de vizinhança)
•A
s men
sag
en
s N
otific
atio
nsão transm
itidas para reportar situações de erro e para term
inar uma ligação
Internal BG
P e E
xternal BG
P
•A
s relações de vizinhança podem ser estabelecidas entre routers de
um m
esmo S
A (Internal B
GP
-IB
GP
) ou de diferentes SA
(External
BG
P -
EB
GP
)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
BG
P
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
BG
P
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Exem
plo –A
gregação BG
P
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Encam
inhamento na C
amada 3
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
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Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Encam
inhamento na C
amada 3
Encam
inhamento e R
estauro na C
amada 3
•O
encaminham
ento em redes IP
é baseado em percursos m
ínimos,
isto é, os pacotes IP são enviados da origem
para o destino através do percurso de m
enor comprim
ento
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•E
xistem dois tipos
de protocolos de encaminham
ento: –
protocolos do tipo dis
tan
ce
ve
cto
r , que usam algoritm
os distribuídos (a inform
ação sobre as redes que conhece é partilhada pelos rou
ters
vizinhos)•
RIP
(Routin
g In
form
atio
n P
roto
col)
–protocolos do tipo lin
k s
tate, que usam
algoritmos centralizados (um
a vez que cada ro
ute
rtem
um grafo/m
apa completo da rede) para a construção
de percursos mínim
os•
OS
PF
(Open S
horte
st P
ath
Firs
t)
Dis
tan
ce
Ve
cto
rvs. L
ink S
tate
•D
ista
nce
ve
cto
r–
Baseia-se na versão distribuída e assíncrona do algoritm
o de B
ellman-F
ord–
Exem
plos: RIP
, IGR
P, E
IGR
P
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•L
ink s
tate
–O
s route
rsconhecem
a topologia completa da rede e usam
um
algoritmo centralizado para determ
inar os percursos mínim
os para todos os destinos
–A
informação necessária para construir e m
anter em cada ro
ute
ra
topologia da rede é obtida por um processo de inundação
(floodin
g)–
Exem
plos: OS
PF
, IS-IS
Encam
inhamento na Internet –
Sistem
as Autónom
os
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•A
camada 3 é a cam
ada de encaminham
ento na Internet. Atendendo à dim
ensão da Internet o encam
inhamento
é estruturado
•A
S -
Au
ton
om
ou
s S
yste
ms
–A
Internet está dividida num conjunto de dom
ínios, designados por sistemas autónom
os(A
S).
Cada A
S agrupa um
conjunto de redes IP–
conjunto de route
rscom
uma política de encam
inhamento própria, sob a responsabilidade de
uma única adm
inistração
IGP
s e EG
Ps
•IG
P -
Inte
rior G
ate
way P
roto
col
–A
s tabelas de encaminham
ento no interior de um A
S incluem
apenas entradas para as redes internas ao A
S. E
ssas tabelas são mantidas pelos
protocolos de encaminham
ento internosao A
S.
•R
IP, O
SP
F e IS
-IS
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•E
GP
-E
xte
rior G
ate
way P
roto
col
–A
informação relativa ao encam
inhamento para o exterior do A
S, e portanto
entre os diferentes AS
, é mantida por routers que fazem
uso de protocolos de encam
inhamento externos
•B
GP
•O
s IGP
s e os EG
Ps têm
diferentes objectivos:–
IGP
s: optimizar o desem
penho–
EG
Ps: atender a questões de ordem
política, económica e de segurança
(para além do desem
penho)
Encam
inhamento na Internet –
Encam
inhamento estruturado
•O
RIP
e o OS
PF
são protocolos de encaminham
ento internos. O B
GP
é um
protocolo de encaminham
ento externo
•Q
uando um router interno a um
AS
pretende enviar informação para
uma rede externa ao A
S a inform
ação é enviada para um d
efa
ult ro
ute
r
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
uma rede externa ao A
S a inform
ação é enviada para um d
efa
ult ro
ute
rque inicia o processo de encam
inhamento fora do A
S
•Q
uando os AS
são extensos é possível subdividi-los em áreas, o que
permitem
criar outro nível de encaminham
ento (inferior)
•O
encaminham
ento estruturado em vários níveis tem
como objectivo
reduzir o tamanho das tabelas de encam
inhamento dos ro
ute
rs
IGR
P/E
IGR
P
•P
rotocolos proprietários da Cisco do tipo d
ista
nce
ve
cto
r
•O
custo do percurso pode depender das condições de tráfego reais(observadas
pelos rou
ters
em intervalos de tem
po pré-definidos)
•M
étrica:
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–D
é o atraso(D
ela
y), B a largura de banda
(Ba
nd
wid
th), R a fiabilidade
(Re
liab
ility) e L
a carga(L
oa
d)–
As constantes K
1 a K5 devem
ser iguais em todos os routers
–A
carga L corresponde à ocupação m
ais elevada de entre as medidas por cada
router nas ligações (interfaces) do percurso para o destino–
A fiabilidade R
corresponde à fiabilidade mais baixa de entre as m
edidas por cada router nas ligações (interfaces) do percurso para o destino
RIP
(Ro
utin
g In
form
atio
n P
roto
co
l)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
RIP
(Ro
utin
g In
form
atio
n P
roto
co
l)
RIP
(Ro
utin
g In
form
atio
n P
roto
co
l)
•O
RIP
foi desenvolvido inicialmente pela X
erox e a sua larga utilização deve-se ao facto de ter sido incluído pela U
niversidade da Califórnia
nas várias versões do UN
IX
•O
RIP
foi desenvolvido para pequenos AS
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•O
RIP
foi desenvolvido para pequenos AS
•U
m ro
ute
rcom
o RIP
activo informa os seus vizinhos das redes que
conhece e da distância em núm
ero de saltospara essas redes
•A
s redes directamente ligadas são inform
adas com núm
ero de saltos 1 e o m
áximo núm
ero de saltos é 15
•O
número de saltos 16
significa que não é possívelaceder à rede destino (form
a do RIP
se proteger do problema da contagem
-para-infinito!!)
RIP
(Ro
utin
g In
form
atio
n P
roto
co
l)C
om
an
do
s R
IP
•R
equest
–E
nviado por:•
um ro
ute
rque foi ligado recentem
ente; ou
•quando a validade
da informação relativam
ente a determinado destino expira.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–P
ode pedir informação relativam
ente a um destino específico ou a todos os
destinos.
•R
esponse (u
pdate
s)
–C
ontém pares (rede destino, custo).
–S
ão enviados:•
Periodicam
ente (30 segundos, por omissão);
•E
m resposta a um
pedido;•
Opcionalm
ente, quando a informação é alterada (trig
gere
d u
pd
ate
s);
Anúncio dos vectores distância
•C
ada vector pode informar até 25 redes
Router 1
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Tabelas de E
ncaminham
ento
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
O P
roblema da C
onvergência
•O
esquema de difusão
da informação usado pelo R
IP é m
uito simples
contudo pode demorar m
uito tempo
até que todos os route
rstenham
as tabelas de encam
inhamento actualizadas
•C
onsideremos que ocorreu um
a falha na Eth
ern
et 0 do ro
ute
r1
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
O P
roblema da C
onvergência•
O router 1 ao detectar a falha vai enviar o com
ando:
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•S
e o router 2 responder enviando toda a sua tabela de encam
inhamento o router 1 recebe inform
ação que o router 2 tem a
rede 2.0.0.0 a uma distância de 2
(notemos que o router 1, antes da
ocorrência da falha informou o router 2 que a rede 2.0.0.0 estava a
uma distância de 1)
•O
u seja, o router 1passa a assum
ir que a rede 2.0.0.0 está à distância de 3, ao inform
ar o router 2desta nova distância este vai responder
que a rede 2.0.0.0 está à distância de 4, e o processo continua até atingir o núm
ero 16 e ambos ficarem
informados que a rede 2.0.0.0 é
inacessível
Restauro
•A
o detectar a falha o router 1 envia:
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•C
omo o router 2 tem
na sua tabela de encaminham
ento duas rotas para a rede 2.0.0.0, com
distância de 2, vai informar o router 1 da
possibilidade de atingir 2.0.0.0 através dele;
O P
roblema da “C
ontagem-para-infinito” –
Exem
plo (I)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
O P
roblema da “C
ontagem-para-infinito” –
Outro E
xemplo (II)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
O P
roblema da C
onvergência
•O
procedimento anterior é m
uito pouco eficiente;•
Para aum
entar a rapidez de convergênciado algoritm
o é possível activar a opção trig
gere
d u
pdate
se/ou a opção s
plit h
oriz
on;
•C
om a opção trig
gere
d u
pdate
sos routers não esperam
30 segundospara enviar inform
ação nova (este procedimento não elim
ina o
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
para enviar informação nova (este procedim
ento não elimina o
problema m
as obviamente reduz o tem
po de convergência);•
Com
a opção split h
orizo
no router só anuncia através de um
a dada interface as redes em
que essa interface não é usada para chegar ao next h
op;
•N
este caso o router 2 não anunciaria a rede 2.0.0.0 ao router 1 e a sua entrada acabaria por expirar, ficando am
bos informados da
impossibilidade de atingir a rede 2.0.0.0;
A S
eparação de Horizontes
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Exem
plo RIP
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
RIP
vs. OS
PF
•R
IP:
–P
rotocolo mais sim
ples–
Encam
inhamento baseado em
número de saltos
–N
ão permite o encam
inhamento em
sistemas autónom
os extensos (infinito =
16)–
Processam
ento contínuo de tabelas de encaminham
ento
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•O
SP
F:
–P
rotocolo complexo (para sincronizar bases de dados distribuídas)
–P
ermite o encam
inhamento hierárquico para grandes sistem
as autónomos
–M
aior flexibilidade de encaminham
ento (baseado em custos configuráveis)
–P
rocessamento pontual das tabelas de encam
inhamento. U
tilização intensa da rede apenas quando há alterações da topologia da rede
–P
rocesso de convergência das tabelas de encaminham
ento mais rápido
RIP
vs. OS
PF
•C
onclusão:
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•C
onclusão:–
OS
PF
é mais com
plexo mas tem
melhor
desempenho que o R
IP em
AS
extensos
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•O
protocolo OS
PF
foi desenvolvido com o objectivo de ultrapassar
algumas das lim
itações do protocolo RIP
. Nom
eadamente, o facto do
RIP
não ser adequado para sistemas autónom
os extensose o facto do
tempo de convergência
do RIP
ser muito elevado
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•O
grupo de trabalho responsável por desenvolver o OS
PF
iniciou o seu trabalho em
1988 e em 1991 apresentou a prim
eira versão do OS
PF
, a versão 2 do O
SP
F foi publicada em
1998 (RF
C2328)
•O
OS
PF
é um protocolo do tipo IG
P (In
tern
al G
ate
way P
roto
col), tal
como o R
IP, ou seja os router com
o OS
PF
activo são responsáveis pelo processo de encam
inhamento no interior de um
AS
(Sistem
a A
utónomo)
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•O
OS
PF
não impõe
qualquer limite
ao número de redes
intermédias
•O
OS
PF
permite definir diversos critérios para o custo de um
a interface
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•P
or omissão, o custo de um
a interface é dado por 108/(ritm
o de transm
issão da interface em bps)!
•N
o OS
PF
a informação só é transm
itidano caso de haver algum
a alteração na topologia da rede , ao contrário do R
IP onde toda a
informação é periodicam
ente reenviada
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•É
um protocolo do tipo lin
k s
tate
•C
ada router contém um
a base-de-dados com a topologia da rede
•U
sa o algoritmo de D
ijkstra para calcular os percursos mínim
os•
A inform
ação necessária à construção das bases de dados é trocada através de flo
odin
g
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
através de floodin
g
•T
ipos de pacotes do OS
PF
:–
Hello
–D
atabase Description
–Link S
tate Request
–Link S
tate Acknow
ledgment
–Link S
tate Update
•A
informação topológica é enviada em
Lin
k S
tate
Advertis
em
ents
(LSA
s), contidos nos pacotes Lin
k S
tate
Update
Áreas no O
SP
F
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•O
protocolo OS
PF
permite hierarquizar
o processo de encam
inhamento
•O
u seja, lida de forma m
ais eficiente com o encam
inhamento em
extensos A
S
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
extensos AS
•O
OS
PF
permite subdividir um
sistema autónom
o num conjunto de
áreas numeradas, criando assim
diversos domínios de
encaminham
ento
•C
aso o AS
seja divido em áreas a área 0
faz parte do backbone. T
odas as outras áreas estão ligadas à área 0 e a inform
ação circula entre as diferentes áreas através do b
ackbone
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•À
área 0 e aos routers que interligam a área 0 com
as outras áreas dá-se o nom
e de backbone
•O
s routers OS
PF
:–
podem ser internos a um
a dada área e designam-se com
o inte
rno
s, e/ou–
podem pertencer ao b
ac
kb
on
e.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–podem
pertencer ao ba
ck
bo
ne
.
•N
o caso de:–
serem internos à área 0 designam
-se como in
tern
os
ao
ba
ck
bo
ne,
–fazerem
fronteira entre duas ou mais áreas designam
-se por AB
R -
Are
a
Bo
rde
r Ro
ute
rs,–
fazerem a interligação com
outro AS
designam-se com
o AS
BR
–A
uto
no
mo
us
Sy
ste
m B
ord
er R
ou
ters
(que não usam o O
SP
F).
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•R
elativamente às funções
que desempenham
os routers podem ainda
ser designados para um A
S, para um
a área ou para uma rede
•E
m cada rede, um
dos routers é escolhido como router designado D
R -
Desig
nate
d R
oute
r
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Desig
nate
d R
oute
r
•E
m redes interm
édias (Tra
nsit N
etw
ork), ou seja redes com
mais do
que um router directam
ente ligado, um segundo router
é escolhido com
o BD
R -
Backup D
esig
nate
d R
oute
rque passa a funcionar com
o D
R em
caso de falha do primeiro
•O
s routers DR
e o BD
R, são os routers com
mais alta prioridade , em
caso de em
pate ganha aquele que tiver o maior R
outer ID
OS
PF
–D
R e B
DR
•O
DR
é responsável por transmitir a inform
ação vinda do exterior da rede local aos seus vizinhos e de transm
itir inform
ação para fora da rede local proveniente dos seus vizinhos. O
DR
pode ser visto como o representante de um
a
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
vizinhos. O D
R pode ser visto com
o o representante de uma
rede local.
•A
função do BD
Ré assum
ir o controlo se o DR
ficar inoperacional, pelo que tem
a mesm
a informação que o D
R.
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•O
Router ID
de cada router é, por omissão, o m
aior endereço IP das
suas portasquando o protocolo O
SP
F é activado
•N
o entanto, caso já esteja seleccionado um D
R e B
DR
as suas posições não são usurpadas por routers ligados depois, m
esmo que
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
posições não são usurpadas por routers ligados depois, mesm
o que tenham
uma prioridade m
aior
•Isto faz com
que na práticao D
Rseja o prim
eirorouter que se liga e o
BD
Ro segundo
•C
ada rede é identificada por um N
etwork ID
que é a interface do DR
que liga este router directam
ente à rede em questão
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•N
o protocolo OS
PF
é mantida em
cada router uma base de dados
•D
entro de uma área
todos os routers mantêm
as mesm
as bases de dados
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•C
om base na inform
ação armazenada nas bases de dados, cada
router calcula os vários percursos mínim
os de si para todas as outras redes
•C
ada routeré responsável por enviar um
a lista das redes a que está ligado e os custos das interfaces
para cada uma dessas redes
•O
DR
de cada rede intermédia envia a lista dos routers
que estão directam
ente ligados à rede em questão
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)•
A inform
ação necessária para criar e manter as bases de dados é
transportada sobre a forma de LS
As (L
ink S
tate
Advertis
em
ents
).
•E
xistem 4 tipos de LS
As:
–R
ou
ter L
inks
–N
etw
ork
Lin
ks
–S
um
ma
ry L
inks
–E
xte
rna
l Lin
ks
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–E
xte
rna
l Lin
ks
•R
oute
r Lin
ks
–G
erados por todos os routerse descrevem
o estado das interfaces do router (dentro de um
a determinada àrea)
•N
etw
ork
Lin
ks
–G
erados pelo DR
e indicam quais os routers ligados à rede em
que o router é DR
•S
um
mary
Lin
ks
–G
erados pelos AB
R, só ocorrem
quando existe mais que um
a àrea e listamas
redesque pertencem
a outras àreas do mesm
o SA
. A sua transm
issão passa sem
pre pelo ba
ckb
on
e(a com
unicação entre àreas realiza-se através do b
ackb
on
e)•
Exte
rnal L
inks
–G
erados pelos AS
BR
e só ocorrem quando existe ligação a outro S
A
Bases de D
ados
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•C
ada router vai ter duas tabelas. Um
a com a inform
ação relativa a todos os outros routers (R
oute
r Lin
k S
tate
s) e outra com inform
ação relativa a todas as redes interm
édias (Net L
ink S
tate
s);•
As redes são identificadas pelo N
etwork ID
, por sua vez os router são identificados pelo R
outer ID;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
identificados pelo Router ID
;
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•R
elativamente a cada router é arm
azenada informação relativa às
várias redes que lhe estão directamente ligadas
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•R
elativamente a cada rede interm
édia é armazenada inform
ação relativa aos vários router que lhe estão directam
ente ligados
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•V
ejamos com
o é que o router 1.1.1.1 toma conhecim
ento da rede 6.0.0.0:
–C
omo a rede 6.0.0.0 não lhe está directam
ente ligada, para lhe ter acesso precisa de enviar a inform
ação através de uma rede interm
édia;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
precisa de enviar a informação através de um
a rede intermédia;
–O
router vai olhar para as várias redes intermédias que tem
na sua base de dados, neste caso é só a rede 5.0.0.0, e depois verifica que esta rede tem
directam
ente interligados dois routers, ele próprio e o 2.2.2.2;
–C
omo ele sabe com
o chegar à rede 5.0.0.0, fica a saber como chegar ao
router 2.2.2.2 e fica a saber que através dele pode chegar a todas as redes que lhe estão directam
ente ligadas, neste caso à rede 6.0.0.0;
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•S
endo assim, a principal função
do protocolo OS
PF
é criar e manter as
várias bases de dados, sincronizadas, nos vários routers dentro de um
a área
•P
ara isso os routers OS
PF
trocam inform
ação entre si usando pacotes
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•P
ara isso os routers OS
PF
trocam inform
ação entre si usando pacotes com
9 campos
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•O
campo tipo perm
ite identificar os diferentes tipos de pacotesque os
routers podem trocar entre si: H
ello, D
ata
base D
escrip
tion, L
ink S
tate
Request, L
ink S
tate
Acknow
ledgm
ent e L
ink S
tate
Update;
•P
acotes de Hello:
–para estabelecer e m
anter relações de vizinhança entre os routers;
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–para estabelecer e m
anter relações de vizinhança entre os routers;–
para eleger o router designado.P
or omissão, são enviados de 10 em
10 segundos, para um endereço de
multicast.
•O
s pacotes do tipo Data
base D
escrip
tion:
–enviam
a informação das bases de dados.
São enviados quando é estabelecida um
a relação de adjacência.
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
•P
acotes do tipo Lin
k S
tate
Request
–para solicitar inform
ação que está desactualizada nas bases de dados
•P
acotes do tipo Lin
k S
tate
Update
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•P
acotes do tipo Lin
k S
tate
Update
–para responder aos L
ink S
tate
Re
qu
est, e
–para difundir inform
ação nova
•P
acotes Lin
k S
tate
Acknow
ledgm
ent
–para fazer a confirm
ação da recepção dos Lin
k S
tate
Up
da
te
Relações de A
djacência
•N
uma rede localtodos os routers estabelecem
relações de adjacência com
o DR
e o BD
R.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
OS
PF
(Op
en
Sh
orte
st P
ath
Firs
t)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Restauro
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Encam
inhamento H
ierárquico OS
PF
–Á
reas Definidas
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•R
ou
ter L
ink S
tate
se N
et L
ink S
tate
s –
entradas para as interfaces pertencentes à área 0 (redes 2.0.0.0 e 3.0.0.0)
•S
um
ma
ry L
ink S
tate
s–
informação necessária para encam
inhar os pacotes para fora da área 0
Propagação de LS
As em
LAN
s no OS
PF
–
Lin
k S
tate
Advertis
em
ents
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•R
3 recebe um LS
A para ser enviado para a LA
N•
R3 envia o LS
A usando o endereço de m
ulticast allDrouters (224.0.0.6)
•D
R e B
DR
recebem o LS
A•
DR
envia o LSA
usando o endereço de multicast allS
PF
routers (224.0.0.5)
•S
e todos os routers recebem o LS
A correctam
ente, BD
R, R
1, R2, ...,
R6 enviam
um A
CK
usando o endereço multicast allD
routers•
Se o D
R não receber A
CK
s de R2, R
5 e BD
R dentro de um
timeout, o
DR
retransmite o LS
A 3 vezes, para R
2, R5 e B
DR
Encam
inhamento na C
amada 3
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Encam
inhamento na C
amada 3
BG
P
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
BG
P
BG
P (B
ord
er G
ate
wa
y P
roto
co
l)
•O
BG
P é encapsulado no T
CP
•O
s routers BG
P com
eçam por estabelecer relações de vizinhança
usando men
sag
en
s O
pen
(declaram, por exem
plo, o número do seu
AS
)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•Inicialm
ente são trocadas todas as rotas BG
P; a inform
ação de encam
inhamento é sem
pre transportada nas men
sag
en
s U
pd
ate
•N
ão havendo qualquer alteração de rotas, os routers trocam apenas
men
sag
en
s K
eep
aliv
e(são enviadas periodicam
ente entre vizinhos B
GP
para manter a relação de vizinhança)
•A
s men
sag
en
s N
otific
atio
nsão transm
itidas para reportar situações de erro e para term
inar uma ligação
Internal BG
P e E
xternal BG
P
•A
s relações de vizinhança podem ser estabelecidas entre routers de
um m
esmo S
A (Internal B
GP
-IB
GP
) ou de diferentes SA
(External
BG
P -
EB
GP
)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
BG
P
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
BG
P
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Exem
plo –A
gregação BG
P
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Sw
itches
–P
rincipal objectivo (tal como as b
ridg
es):
•Isolar dom
ínios de colisões
–P
rincipal diferença (de arquitectura) para as brid
ge
s:•
Enquanto que estas usam
software para criar e gerir um
a filter
table, os sw
itches usam A
SIC
s (Applic
atio
n-S
pecific
Inte
gra
ted
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
table, os sw
itches usam A
SIC
s (Applic
atio
n-S
pecific
Inte
gra
ted
Circ
uits).
–M
ais rápidos que os rou
ters, porque não “olham
” para a inform
ação dos cabeçalhos da camada de rede
–A
eficiência do sw
itch
ing
da camada 2 deve-se à não-
modificação dos pacotes. O
s dispositivos só lêem as tram
as que encapsulam
os pacotes.
Sw
itches 2950
VLA
Ns
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
VLA
Ns
Configuração V
LAN
s (2950) I
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Configuração V
LAN
s (2950) II
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Configuração V
LAN
s (2950) III
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
VLA
N M
em
bers
hip
•S
tatic
VL
AN
s
•D
yn
am
ic V
LA
Ns
–A
ssociações entre VLA
N ID
e:
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•E
ndereços MA
C,
•P
rotocolos,•
Aplicações, ...
–S
erviço VM
PS
(VLA
N M
anagem
ent P
olic
y S
erv
er)
•P
ara criar base-de-dados que mapeiem
endereços MA
C
em V
LAN
s
Interligação VLA
Ns
•A
cce
ss L
inks
–T
ipo de ligação associado a uma única V
LAN
(referida com
o a nativ
e V
LA
Nda porta)
–O
s sw
itches
removem
informação relativa a
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–O
s sw
itches
removem
informação relativa a
VLA
Ns da tram
a, antes de enviá-la a um
dispositivo que esteja ligado a uma a
ccess lin
k
–O
s dispositivos associados a uma a
ccess lin
knão
podem com
unicar com dispositivos fora da sua
VLA
N, a não ser que os pacotes sejam
encam
inhados (através de route
rs)
Interligação VLA
Ns
•T
run
k L
inks
–T
ransportam m
últiplas VLA
Ns (nom
e com origem
no sistem
a telefónico, em que os tru
nks
suportam
várias conversas)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
várias conversas)–
De 1 a 1005 V
LAN
s!
VLA
Ns –
Fra
me T
aggin
g
•M
étodo de identificação de tramas
–A
ssocia, univocamente, um
identificador a cada tram
a (VLA
N ID
)–
Quando a tram
a “chega” a um s
witc
hcom
uma
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–Q
uando a trama “chega” a um
sw
itch
com um
a access lin
k(com
o mesm
o VLA
N ID
), o sw
itch
remove o identificador da V
LAN
(VLA
N ID
)–
Ou seja, o dispositivo de destino recebe as tram
as sem
ter de perceber a identificação da VLA
N
Métodos de Identificação de V
LAN
s
•T
run
kin
g M
eth
od
s(com
unicação VLA
N in
ter-
sw
itch):
–In
ter-S
witc
h L
ink
(ISL)
•P
rotocolo proprietário dos sw
itch
es
Cisco
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•P
rotocolo proprietário dos sw
itch
es
Cisco
•F
ast Ethernet e G
igabit Ethernet
–IE
EE
802.1Q•
Método standard de fra
me
tag
gin
g
•Insere um
campo nas tram
as de forma a identificar um
a V
LAN
•A
ssocia-se cada porta 802.1Q a um
VLA
N ID
Configuração T
runk P
orts
(2950)
•E
nable Trunking
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•D
isable Trunking
Métodos de Identificação de V
LAN
s
•1900 vs. 2950–
1900: Só suporta IS
L ro
utin
g
–2950: S
ó suporta 802.1
Q ro
utin
g
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–... e, por om
issão, estes métodos não são
compatíveis.
VLA
Ns: B
oas Práticas
•C
onfigurar cada VLA
N com
o uma subrede
distinta das outras.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Sw
itches 2950 –A
lguns comandos
•C
onfigurar linhas de acesso (terminais virtuais)
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•C
onfigurar linhas de acesso (terminais virtuais)
Sw
itches 2950 –A
lguns comandos
•C
onfigurar senhas de acesso aos terminais virtuais
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•C
onfigurar senhas–
passw
ord
–secre
t passw
ord
Sw
itches 2950 –A
lguns comandos
•h
ostn
am
e
•Inform
ação IP
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
Sw
itches 2950 –A
lguns comandos
•A
pagar configurações
•C
opiar uma configuração
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•C
opiar uma configuração
•D
escrever uma interface
Routers C
isco
1700 series...
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
...
Routers C
isco –C
omponentes
Internos I
•B
oots
trap
–A
rmazenado no m
icro-código da RO
M, o b
oo
tstra
pé usado
para ligar o rou
ter
na sua inicialização. Inicia o rou
ter
e lê o IO
S.
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•P
OS
T (p
ow
er-o
n-s
elf-te
st)
–A
rmazenado no m
icro-código da RO
M, o P
OS
T é usado
para verificar as funcionalidades básicas do hardware do
rou
ter
e, determinar quais as interfaces que estão
presentes.
Routers C
isco –C
omponentes
Internos II
•R
OM
monito
r
–A
rmazenado no m
icro-código da RO
M, o R
OM
mo
nito
ré
usado para testes e resolução de problemas
(“manufacturing, testing and troubleshooting”).
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•M
ini-IO
S
–C
hamado de R
XB
OO
T ou b
oo
tloa
de
rpela C
isco, o min
i-IOS
é um pequeno IO
S na R
OM
que pode ser usado para ligar um
a interface e ler um IO
S C
isco para a mem
ória flash.
Routers C
isco –C
omponentes
Internos III
•R
AM
–U
sada para manter:
•os b
uffe
rsde pacotes,
•a c
ache
AR
P,
•as tabelas de encam
inhamento, e tam
bém
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•as tabelas de encam
inhamento, e tam
bém
•o softw
are e as estruturas de dados que permitem
o funcionam
ento do route
r. –
A “runnning-config” é arm
azenada na RA
M, e o IO
S tam
bém
pode ser corrido a partir da RA
M nalguns ro
ute
rs.
•R
OM
–U
sada para iniciar e “manter” o ro
ute
r.
Routers C
isco –C
omponentes
Internos IV
•F
lash M
em
ory
–U
sada para armazenar o IO
S C
isco. –
A m
emória fla
sh
não é apagada quando um ro
ute
ré
reiniciado. –
É um
a EE
PR
OM
(ele
ctro
nic
ally
era
sa
ble
pro
gra
mm
ab
le
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
–É
uma E
EP
RO
M (e
lectro
nic
ally
era
sa
ble
pro
gra
mm
ab
le
rea
d-o
nly
me
mo
ry) criada pela Intel.
•N
VR
AM
(nonvola
tile R
AM
)–
Usada para arm
azenar a configuraçãode ro
ute
rse
sw
itch
es.
–A
NV
RA
M não é apagada quando o ro
ute
rou o s
witc
hsão
reiniciados.
Routers C
isco –C
omponentes
Internos V
•C
onfig
ura
tion R
egis
ter
–U
sado para definir como o ro
ute
ré reiniciado.
–O
valor do Co
nfig
ura
tion
Re
gis
ter
pode ser consultado com
o comando s
ho
w v
ers
ion
Instalaçãoe M
anutençãode R
edese S
istemas
Informáticos
Rui A
. Costa A
RS
T ‹#›
•tipicam
ente, é 0x2102, que diz ao route
rpara ler o IO
S a partir
da mem
ória flash, assim
como, para ler a configuração da
NV
RA
M.