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DisciplinaDisciplina: : Redes de Computadores I
Arquitetura TCP/IP - Internet
Protocolo IP
Protocolo ICMP
Profa. Débora Christina Muchaluat [email protected]
Arquitetura TCP/IP Arquitetura TCP/IP -- Internet Internet
Protocolo IPProtocolo IP
Protocolo ICMPProtocolo ICMP
Profa. Débora Christina Muchaluat SaadeProfa. Débora Christina Muchaluat Saade
deboramsdeborams@[email protected]
Departamento de Engenharia de Telecomunicações Departamento de Engenharia de Telecomunicações -- UFFUFF
2
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ArquiteturaArquitetura TCP/IPTCP/IPInternetInternet
9
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Inter-rede
GG
GG
GG
GG
GG Rede 3Rede 3
Conceito de InterConceito de Inter--rederede
HH
HH
HH
Rede 2Rede 2HH
HH
Rede 1Rede 1
HH
HHHH
Rede 5Rede 5Rede 4Rede 4
10
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Arquitetura InternetArquitetura Internet
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporte
InterInter--rederede
IntraIntra--rederede
Arquitetura Internet
11
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Arquitetura InternetArquitetura Internet
AplicaçãoAplicação
ApresentaçãoApresentação
SessãoSessão
TransporteTransporte
RedeRede
EnlaceEnlace
FísicoFísico
Arquitetura OSI
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporte
Arquitetura Internet
IntraIntra--rederede
InterInter--rederede
12
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Arquitetura InternetArquitetura Internet
AplicaçãoAplicação
ApresentaçãoApresentação
SessãoSessão
TransporteTransporte
RedeRede
EnlaceEnlace
FísicoFísico
Arquitetura OSI
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporteInterInter--rederede
IntraIntra--rederede
Arquitetura Internet
13
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Arquitetura InternetArquitetura Internet
AplicaçãoAplicação
ApresentaçãoApresentação
SessãoSessão
TransporteTransporte
RedeRede
EnlaceEnlace
FísicoFísico
Arquitetura OSI
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporte
Arquitetura Internet
IntraIntra--rederede
InterInter--rederede
Interface deServiço de
Nível 2
14
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ArquiteturaArquitetura TCP/IPTCP/IP(TCP/IP Internet Protocol Suite)(TCP/IP Internet Protocol Suite)
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporte
InterInter--rederede
IntraIntra--rederede
Mensagens da Mensagens da aplicaçãoaplicação
Pacotes daPacotes da interinter--rederede((datagramasdatagramas))
Endereços Endereços dede““baixo nívelbaixo nível””
Endereços Endereços dede“alto “alto nívelnível””
15
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Nós intermediários na Nós intermediários na ArquiteturaArquitetura TCP/IPTCP/IP
MensagemMensagemidênticaidêntica
PacotePacoteidênticoidêntico
RoteadorRoteador
Rede FísicaRede Física 11 Rede FísicaRede Física 22
InterInter--rederede
IntraIntra--rederede IntraIntra--rederedeIntraIntra--rederede
Host AHost A
QuadroQuadroidênticoidêntico
DatagramaDatagramaidênticoidêntico
InterInter--rederede
TransporteTransporte
AplicaçãoAplicação
IntraIntra--rederede
Host BHost B
QuadroQuadroidênticoidêntico
DatagramaDatagramaidênticoidêntico
InterInter--rederede
TransporteTransporte
AplicaçãoAplicação
16
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
CamadaCamada IntraIntra--rederede
�� InfraInfra--estrutura específicaestrutura específica de de transmissãotransmissão
�� Recebe pacotes da camadaRecebe pacotes da camada interinter--rederede
�� Utiliza padrõesUtiliza padrões ee tecnologias tecnologias existentes atualmenteexistentes atualmente
•• InterfacesInterfaces parapara LANs,LANs, MANsMANs eeWANsWANs
•• InterfacesInterfaces parapara enlaces enlaces pontoponto aapontoponto: LPs, LDs, …: LPs, LDs, …
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporte
InterInter--rederede
IntraIntra--rederedeInt. deInt. de adaptaçãoadaptação
17
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
CamadaCamada InterInter--rederede
�� PermitePermite aa comunicação entre dois comunicação entre dois hosts hosts quaisquer conectadosquaisquer conectados à interà inter--rede rede
•• IP (Internet Protocol)IP (Internet Protocol)•• Serviço maisServiço mais simplessimples possívelpossível::
entrega não confiávelentrega não confiável dede datagramasdatagramas�� DefineDefine formatoformato dodo identificador identificador
únicoúnico dede cadacada hosthost nana interinter--rederede•• EndereçoEndereço IP (ex: IP (ex: 200.16.181.5200.16.181.5))
�� EncapsulaEncapsula asas mensagens da camadamensagens da camadadede transportetransporte emem datagramasdatagramas IP IP
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporte
InterInter--rederede
IntraIntra--rederedeInt. deInt. de adaptaçãoadaptação
18
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporte
InterInter--rederede
IntraIntra--rederedeInt. deInt. de adaptaçãoadaptação
CamadaCamada InterInter--rederede
�� Implementa algoritmosImplementa algoritmos ee políticaspolíticasdede roteamento entre redesroteamento entre redes
�� Implementa mecanismo para Implementa mecanismo para divulgaçãodivulgação dede informaçõesinformações dedecontrolecontrole ee erro erro
•• ICMP (Internet Control Message ICMP (Internet Control Message Protocol)Protocol)
�� Qualquer tecnologiaQualquer tecnologia de intrade intra--rederedeéé tratadatratada dede maneira idêntica pelos maneira idêntica pelos protocolos da camadaprotocolos da camada interinter--rederede
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Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Interface de Interface de AdaptaçãoAdaptação
�� PermitePermite oo uso da camadauso da camada intraintra--rede pela camadarede pela camada interinter--rederede. .
�� ExsExs::•• Conversão entre endereços lógicosConversão entre endereços lógicos
IP eIP e endereços físicosendereços físicos de interface de interface de de rederede
•• Mapeamento entreMapeamento entre oo serviçoserviço dedeentrega provido pela rede físicaentrega provido pela rede física e oe oserviçoserviço dede entrega não confiávelentrega não confiável dededatagramas provido pelodatagramas provido pelo IPIP
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporte
InterInter--rederede
IntraIntra--rederedeInt. deInt. de adaptaçãoadaptação
20
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
CamadaCamada dede TransporteTransporte
�� Comunicação entre duas aplicaçõesComunicação entre duas aplicações((processosprocessos) em hosts) em hosts ligadosligados à interà inter--rederede
•• Comunicação FimComunicação Fim--aa--FimFim•• MultiplexaçãoMultiplexação//Demultiplexação por Demultiplexação por
meiomeio de “de “portasportas””�� UDP (UDP (UserUser DatagramDatagram ProtocolProtocol))�� TCP (TCP (Transmission Control Transmission Control
ProtocolProtocol))•• ControleControle dede FluxoFluxo•• ControleControle dede ErroErro•• SeqüenciaçãoSeqüenciação
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporte
InterInter--rederede
IntraIntra--rederedeInt. deInt. de adaptaçãoadaptação
21
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
CamadaCamada dede AplicaçãoAplicação
�� ConjuntoConjunto dede aplicações distribuídas aplicações distribuídas utilizadas pelos usuários dautilizadas pelos usuários da interinter--rederede
�� Protocolos específicos Protocolos específicos por por aplicaçãoaplicação•• FTP (FTP (File Transfer ProtocolFile Transfer Protocol))•• SMTP (SMTP (Simple Mail Transfer Simple Mail Transfer
ProtocolProtocol))•• HTTP (HTTP (Hypertext Transfer ProtocolHypertext Transfer Protocol))
�� EsquemaEsquema dede endereçamento opcional endereçamento opcional baseadobaseado emem nomesnomes (ex: (ex: www.acme.com.www.acme.com.brbr))
•• DNS (DNS (Domain Name SystemDomain Name System))�� InterfacesInterfaces para programaçãopara programação dede
aplicaçõesaplicações TCP/IPTCP/IP
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporte
InterInter--rederede
IntraIntra--rederedeInt. deInt. de adaptaçãoadaptação
22
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Relacionamentos entre ProtocolosRelacionamentos entre Protocolos
Intra-rede
Inter-redeIP
ICMP
Transporte TCP UDP
User Process
User Process
User Process
Interfacede rede
Interface deAdaptação
Interfacede rede
Interfacede rede
ATMARPARP
Aplicações
23
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
IP IP -- Internet ProtocolInternet Protocol
24
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ProtocoloProtocolo IP (Internet Protocol)IP (Internet Protocol)
�� Serviço maisServiço mais simplessimplespossívelpossível
•• Datagrama não Datagrama não confiável confiável
–– Confiabilidade Confiabilidade fornecida pelas camadas fornecida pelas camadas superioressuperiores
•• Melhor esforçoMelhor esforço (best(best--effort)effort)
•• Sem conexãoSem conexão
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporte
InterInter--rederede
IntraIntra--rederede
25
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Protocolo IP (Internet Protocol)Protocolo IP (Internet Protocol)
�� DefiniçãoDefinição dede uma redeuma redevirtualvirtual
•• Endereçamento Endereçamento independente daindependente da infrainfra--estrutura estrutura ou do ou do endereçamento de cada endereçamento de cada intraintra--rederede
•• FormatoFormato dede pacote pacote específico paraespecífico para a intera inter--rede rede
•• Função internaFunção interna de de roteamentoroteamento((encaminhamentoencaminhamento))
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporte
InterInter--rederede
IntraIntra--rederede
26
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
RoteadoresRoteadores
�� Realizam a função de interligação de redes Realizam a função de interligação de redes �� Podem ser baseados em um sistema Podem ser baseados em um sistema
operacional de uso genérico (ex. PC, RISC, operacional de uso genérico (ex. PC, RISC, Mainframe) ou um software e hardware Mainframe) ou um software e hardware especializadoespecializado
�� Modelos de diversos tipos e tamanhosModelos de diversos tipos e tamanhos
InterInter--rede ( IP )rede ( IP )
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
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Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Endereços IPEndereços IP
�� Endereços IP são números Endereços IP são números de 32 bits (4 bytes)de 32 bits (4 bytes)
�� Um endereço IP identifica Um endereço IP identifica um um hosthost em uma em uma determinada rede físicadeterminada rede física
�� Endereçamento hierárquico Endereçamento hierárquico composto de parte de composto de parte de rederede e e parte de parte de hosthost RedeRede
AA RedeRedeBB
Rede Host
End. IP na Rede A≠≠≠≠
End IP na Rede B
Parte comum a todas as
estações em uma mesma rede
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Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Endereços IPEndereços IP
�� Endereçamento hierárquico Endereçamento hierárquico composto de parte de composto de parte de rederede e e parte de parte de hosthost
�� Se uma máquina troca de rede Se uma máquina troca de rede então seu endereço IP mudaentão seu endereço IP muda
�� Endereços IP não têm relação Endereços IP não têm relação com os endereços das estações com os endereços das estações dentro de cada uma das redes dentro de cada uma das redes (endereçamento Intra(endereçamento Intra--rede).rede).
RedeRedeAA
RedeRedeBB
End. IP na Rede A≠≠≠≠
End IP na Rede B
Rede Host
Parte comum a todas as
Estações em uma mesma rede
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Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Órgãos que distribuem endereçosÓrgãos que distribuem endereços IPIP
�� ICANN ICANN -- Internet Corporation for Assigned Names Internet Corporation for Assigned Names and Numbersand Numbers
•• ARIN ARIN -- American Registry for Internet NumbersAmerican Registry for Internet Numbers•• Ripe Ripe -- Ripe Network CoordinationRipe Network Coordination CentreCentre•• APNIC APNIC -- Asian Pacific Network InformationAsian Pacific Network Information CentreCentre•• LACNIC LACNIC -- Latin American andLatin American and CaribeanCaribean Network Network
Information Center (Information Center (responsabilidaderesponsabilidade dodo Comitê Gestor Comitê Gestor dada Internet noInternet no BrasilBrasil -- www.cg.org.www.cg.org.brbr))
•• AfriNICAfriNIC -- African Network Information African Network Information CentreCentre�� Estrutura de distribuição dos endereços é hierárquicaEstrutura de distribuição dos endereços é hierárquica
•• ISPs (Internet Service Providers) distribuem endereços para seusISPs (Internet Service Providers) distribuem endereços para seususuários, que podem ser outros provedoresusuários, que podem ser outros provedores
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Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Distribuição de Endereços na InternetDistribuição de Endereços na Internet
�� No BrasilNo Brasil•• Top level IPSs: IBM, Top level IPSs: IBM,
GlobalGlobal--One, One, Embratel, RNP, ...Embratel, RNP, ...
•• Brasil é 11Brasil é 11oo mundial mundial em número de hosts em número de hosts (Network Wizards (Network Wizards ––janeiro 2002)janeiro 2002)
ICANNICANN
LACNICLACNIC
ISPISP
ISPISPISPISP
ISPISPISPISP
......... ......
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Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Endereços IP: Notação “de Ponto”Endereços IP: Notação “de Ponto”
11010000 11110101 00011100 10100011
208 245 28 163
208.245.28.163
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Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Endereços IP: Primeiro com ClassesEndereços IP: Primeiro com Classes
Octeto 1 Octeto 2 Octeto 3 Octeto 40 7 15 23 31
netid hostid0Classe A
1 netid0 hostidClasse B
netid1 hostid1 0Classe C
Endereço Multicast 1 1 1 0Classe D
Reservado para uso futuro1 1 1 1 0Classe E
Classe A:0000 0001 1.X.X.X
0111 1111 127.X.X.X
Classe B: 128.1.X.X1000 0000 0000 0001
191.255.X.X1011 1111 1111 1111
Classe C: 192.0.1.X1100 0000 0000 0000 0000 0001
223.255.255.X1101 1111 1111 1111 1111 1111
Classe D: 224.X.X.X1110 0000
239.X.X.X1110 1111
Classe E: 240.X.X.X1111 0000
247.X.X.X1111 0111
X X XX X X
X XX X
XX
X X XX X X
X X XX X X
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Redes de Computadores IRedes de Computadores I
NETIDNETID HOSTIDHOSTID
Endereço da redeEndereço da rede XX 0 0 0 0 ... 0 0 0 00 0 0 0 ... 0 0 0 0
Broadcast Broadcast diretodireto XX 1 1 1 1 ... 1 1 1 11 1 1 1 ... 1 1 1 1
Broadcast Broadcast limitadolimitado 1 1 1 1 ... 1 1 1 11 1 1 1 ... 1 1 1 1 1 1 1 1 ... 1 1 1 11 1 1 1 ... 1 1 1 1
LoopbackLoopbackgeralmente geralmente 127.0.0.1127.0.0.1
0 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 XX
Endereços especiaisEndereços especiais
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Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ExemploExemplo
11001000 10000010 10101011 00100101200 18 171 37IP A
11001000 10000010 10101011 10010100200 18 171 148IP B
�� Determinação da ClasseDeterminação da Classe::
�� Hosts Hosts estão na mesma Redeestão na mesma Rede ??Na classe C, os 3 primeiros bytes são o end. de rede. Logo, os dois
endereços estão na mesma rede IP, sendo um do host 37 (A) e outrodo host 148 (B)
netid1 hostid1 0
CLASSE C
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Redes de Computadores IRedes de Computadores I
FormatoFormato de um de um datagramadatagrama IPIP
OctetoOcteto 11 OctetoOcteto 22 OctetoOcteto 33 OctetoOcteto 4400 77 1515 2323 3131
VERSVERS SERVICE TYPESERVICE TYPE TOTAL LENGTHTOTAL LENGTHIDENTIFICATIONIDENTIFICATION FLAGSFLAGS FRAGMENT OFFSETFRAGMENT OFFSET
TIME TO LIVETIME TO LIVE PROTOCOLPROTOCOL HEADER CHECKSUMHEADER CHECKSUMSOURCE IP ADDRESSSOURCE IP ADDRESS
HLENHLEN
DESTINATION IP ADDRESSDESTINATION IP ADDRESSIP OPTIONS (IF ANY)IP OPTIONS (IF ANY)
DATA ...DATA ...
PADDINGPADDING
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Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Campos do Campos do datagramadatagrama IPIP
OctetoOcteto 11 OctetoOcteto 22 OctetoOcteto 33 OctetoOcteto 4400 77 1515 2323 3131
VERSVERS SERVICE TYPESERVICE TYPE TOTAL LENGTHTOTAL LENGTHIDENTIFICATIONIDENTIFICATION FLAGSFLAGS FRAGMENT OFFSETFRAGMENT OFFSET
TIME TO LIVETIME TO LIVE PROTOCOLPROTOCOL HEADER CHECKSUMHEADER CHECKSUMSOURCE IP ADDRESSSOURCE IP ADDRESS
HLENHLEN
DESTINATION IP ADDRESSDESTINATION IP ADDRESSIP OPTIONS (IF ANY)IP OPTIONS (IF ANY)
DATA ...DATA ...
PADDINGPADDING
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Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Campos do Campos do datagramadatagrama IPIP
VERSVERS TOTAL LENGTHTOTAL LENGTHIDENTIFICATIONIDENTIFICATION FLAGSFLAGS FRAGMENT OFFSETFRAGMENT OFFSET
TIME TO LIVETIME TO LIVE PROTOCOLPROTOCOL HEADER CHECKSUMHEADER CHECKSUMSOURCE IP ADDRESSSOURCE IP ADDRESS
HLENHLEN
DESTINATION IP ADDRESSDESTINATION IP ADDRESSIP OPTIONS (IF ANY)IP OPTIONS (IF ANY)
DATADATA......
PADDINGPADDING
SERVICE TYPESERVICE TYPE
PRECEDENCEPRECEDENCE DD TT RR UNUSEDUNUSED
AltaAlta ConfiabilidadeConfiabilidade (High (High RReliability)eliability)AltaAlta VazãoVazão (High (High TThroughput)hroughput)Baixo RetardoBaixo Retardo (Low (Low DDelay)elay)PrioridadePrioridade dodo DatagramaDatagrama: 0 : 0 -- 7 7
VERS = 4VERS = 4HLEN = N x 4 HLEN = N x 4 octetosoctetos(20 a 64 bytes)(20 a 64 bytes)TLEN =TLEN = atéaté 65535 65535 octetosoctetos
CCBaixo CustoBaixo Custo (Low Monetary (Low Monetary CCost)ost)
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Redes de Computadores IRedes de Computadores I
SERVICE TYPESERVICE TYPEVERSVERS TOTAL LENGTHTOTAL LENGTHIDENTIFICATIONIDENTIFICATION FRAGMENT OFFSETFRAGMENT OFFSET
TIME TO LIVETIME TO LIVE PROTOCOLPROTOCOL HEADER CHECKSUMHEADER CHECKSUMSOURCE IP ADDRESSSOURCE IP ADDRESS
HLENHLEN
DESTINATION IP ADDRESSDESTINATION IP ADDRESSIP OPTIONS (IF ANY)IP OPTIONS (IF ANY)
DATADATA......
PADDINGPADDING
FLAGSFLAGS
TTL TTL decrementadodecrementadoem em cada roteadorcada roteadorde 1de 1 ou maisou mais
TCP = 6TCP = 6UDP = 17UDP = 17ICMP = 1ICMP = 1EGP = 8EGP = 8OSPF= 89OSPF= 89(RFC 1700)(RFC 1700)
AlteradoAlterado aa cadacadaroteadorroteador
Campos do Campos do datagramadatagrama IPIP
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Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Entrega de Pacotes IPEntrega de Pacotes IP
RedeRedeAA
RedeRedeBB
Roteador
IP: 200.18.171.XIP: 200.18.180.Y
IPIP
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
AA
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
InterInter--rede ( IP )rede ( IP )
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
AA
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
BB IPIP
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
BB
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
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Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Entrega de Pacotes IPEntrega de Pacotes IP
RedeRedeAA
RedeRedeBB
Roteador
IPIP
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
AA
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
InterInter--rede ( IP )rede ( IP )
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
AA
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
BB IPIP
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
BB
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
Endereçamento Intra-Rede, Algumas vezes chamado de“Endereço Físico” ou também “Endereço MAC” Ex. Ethernet: 0D.0A.12.07.48.05
Ex. ATM: 47.0091.8100.0000.200c.1001. 0800.200c.1001.01
42
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Entrega de Pacotes IPEntrega de Pacotes IP
RedeRedeAA
IPIPTCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
43
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Entrega de Pacotes IPEntrega de Pacotes IP
RedeRedeAA
IPIPTCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
44
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Entrega de Pacotes IPEntrega de Pacotes IP
RedeRedeAA
IPIPTCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
Endereços IP De Origem e destino
45
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Entrega de Pacotes IPEntrega de Pacotes IP
RedeRedeAA
IPIPTCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
Endereçamento Intra-rede de Origem e destino
46
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Entrega de Pacotes IPEntrega de Pacotes IP
RedeRedeAA
IPIPTCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
É necessário um mecanismo de “mapeamento” entre End. IP e End. Intra-Rede
47
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Entrega de Pacotes IPEntrega de Pacotes IP
RedeRedeAA
IPIPTCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
O Encaminhamento dentrode cada rede é feito com baseno endereçamento próprio daquela rede.
48
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
�� Realiza o mapeamento entre Realiza o mapeamento entre Endereço IP e Endereço IntraEndereço IP e Endereço Intra--RedeRede
•• Mapeamento de endereços IP em endereços Mapeamento de endereços IP em endereços MAC Ethernet, TokenMAC Ethernet, Token--Ring, FDDI, ATM, Ring, FDDI, ATM, etc...etc...
•• Efetuado por meio de uma tabela ARP em Efetuado por meio de uma tabela ARP em cada máquina que é construída cada máquina que é construída dinamicamente dinamicamente
�� É um protocolo que faz a interface É um protocolo que faz a interface entre a camada Interentre a camada Inter--Rede e a Rede e a camada Intracamada Intra--RedeRede
IPIPTCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
Interface deInterface deAdaptaçãoAdaptação
49
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1 200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.770D.0A.12.07.48.05
50
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
51
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
IP destino = 200.18.171.3
52
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
Destino está na mesma rede IP (200.18.171.0)Como enviar para esta máquina ? Qual o MAC Destino ?A mensagem fica esperando e o protocolo ARP é acionado.
53
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
... End. FísicoBroadcast
0D.0A.12.07.48.05 ARP Dados (ARP Request) FCS
ARP Req
Destino Origem
54
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
ARP Req
55
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
ARP Req
56
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
ARP Req
57
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
ARP Req
ARP Req
58
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
ARP Req
59
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77ARP Req
60
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
ARP Req
61
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
Destino Origem
ARP Reply
... 0D.0A.12.07.48.05
1F.6D.45.09.11.77 ARP Dados (ARP Reply) FCS
62
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
ARP Reply
63
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
ARP Reply
64
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
ARP Reply
65
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
ARP Reply
66
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
200.18.171.3 1F.6D. 45.09.11.77Tabela ARP
67
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
200.18.171.1 0D.0A.12.07.48.05
Tabela ARP
Note que …
68
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
0D.0A.12.07.48.05200.18.171.1Tabela ARP
... e que …
69
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
Finalmente aquele pacote IP pode ser transmitido carregando uma mensagem TCPque, por sua vez, carrega um comando da Aplicação
70
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ARP (Address Resolution Protocol)ARP (Address Resolution Protocol)
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP200.18.171.1
0D.0A.12.07.48.05
200.18.171.3
ProtocolosProtocolosIntraIntra--rederede
TCP/UDPTCP/UDP
AplicaçãoAplicação
IPIP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
1F.6D.45.1F.6D.45.09.11.7709.11.77
0D.0A.12.0D.0A.12.07.48.0507.48.05 FCSFCSTCPTCP AplicaçãoAplicação
IPIP
71
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
RoteamentoRoteamento
�� X deseja enviar pacotes para YX deseja enviar pacotes para Y
�� O protocolo IP percebe que Y não pertence à mesma redeO protocolo IP percebe que Y não pertence à mesma rede
�� O host X consulta tabela de rotasO host X consulta tabela de rotas•• Descobre rota: roteador 200.18.171.1Descobre rota: roteador 200.18.171.1
�� O IP do host X aciona ARP para resolver endereço do roteadorO IP do host X aciona ARP para resolver endereço do roteador•• Resultado: Resultado: 0C.08.12.04.37.0A0C.08.12.04.37.0A
RedeRedeAA
RedeRedeBB
Roteador200.18.171.8 200.18.180.4
200.18.171.1 200.18.180.3
X Y
0D.0A.12.07.48.05 1F.6D.45.09.11.77
4F.0A.35.09.11.970C.08.12.04.37.0A
72
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
RoteamentoRoteamento
RedeRedeAA
RedeRedeBB
Roteador200.18.171.8 200.18.180.4
200.18.171.1 200.18.180.3
X Y
0D.0A.12.07.48.05 1F.6D.45.09.11.77
4F.0A.35.09.11.970C.08.12.04.37.0A
...... 0C.08.120C.08.1204.37.0A04.37.0A
0D.0A.12.0D.0A.12.07.48.0507.48.05 FCSFCSTCPTCP AplApl200.18.
180.4200.18.171.8
73
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
RoteamentoRoteamento
RedeRedeAA
RedeRedeBB
Roteador200.18.171.8 200.18.180.4
200.18.171.1 200.18.180.3
X Y
0D.0A.12.07.48.05 1F.6D.45.09.11.77
4F.0A.35.09.11.970C.08.12.04.37.0A
74
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
RoteamentoRoteamento
RedeRedeAA
RedeRedeBB
Roteador200.18.171.8 200.18.180.4
200.18.171.1 200.18.180.3
X Y
0D.0A.12.07.48.05 1F.6D.45.09.11.77
4F.0A.35.09.11.970C.08.12.04.37.0A
TCPTCP AplApl200.18.180.4
200.18.171.8
�� O protocolo IP percebe O protocolo IP percebe que DESTINO pertence à que DESTINO pertence à mesma redemesma rede
�� aciona ARP para resolver aciona ARP para resolver endereço do DESTINOendereço do DESTINO
•• Resultado: Resultado: 1F.6D.45.09.11.771F.6D.45.09.11.77
75
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
RoteamentoRoteamento
RedeRedeAA
RedeRedeBB
Roteador200.18.171.8 200.18.180.4
200.18.171.1 200.18.180.3
X Y
0D.0A.12.07.48.05 1F.6D.45.09.11.77
4F.0A.35.09.11.970C.08.12.04.37.0A
...... 1F.6D.45.1F.6D.45.09.11.7709.11.77
4F.0A.35.4F.0A.35.09.11.9709.11.97 FCSFCSTCPTCP AplApl200.18.
180.4200.18.171.8
76
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
TabelaTabela dede RotasRotas
TabelaTabeladede RotasRotas
Protocolosde Divulgação
de Rotas(RIP, RIP2,
OSPF, BGP-4)InternetProtocol
77
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
TamanhoTamanho dos dos datagramasdatagramas IPIP
�� CasoCaso ideal: ideal: •• tamanhotamanho dodo datagramadatagrama IP IP ≤≤≤≤≤≤≤≤ tamanho máximo da tamanho máximo da
áreaárea de dados dode dados do quadroquadro intraintra--rederede (MTU (MTU --Maximum Transmission Unit)Maximum Transmission Unit)
�� Existem vários tiposExistem vários tipos dede redesredes comcom diferentes diferentes MTUsMTUs
•• FDDI = max 4470 bytesFDDI = max 4470 bytes•• Ethernet = max 1500 bytesEthernet = max 1500 bytes•• TokenToken--Ring = max 4500 bytesRing = max 4500 bytes
�� ComoComo fazer para transmitirfazer para transmitir umum datagrama datagrama IP em IP em uma redeuma rede com MTU com MTU menormenor??
78
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
FragmentaçãoFragmentação ee RemontagemRemontagem
GG GG
RedeRede 11MTU=1500MTU=1500
RedeRede 33MTU=1500MTU=1500
11 22RedeRede 22
MTU=500MTU=500
79
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
FragmentaçãoFragmentação ee RemontagemRemontagem
RedeRede 11MTU=1500MTU=1500
RedeRede 33MTU=1500MTU=1500
RedeRede 22MTU=500MTU=500GG GG11 22
80
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
FragmentaçãoFragmentação ee RemontagemRemontagem
RedeRede 11MTU=1500MTU=1500
RedeRede 33MTU=1500MTU=1500
RedeRede 22MTU=500MTU=500GG GG11 22
81
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
FragmentaçãoFragmentação ee RemontagemRemontagem
RedeRede 11MTU=1500MTU=1500
RedeRede 33MTU=1500MTU=1500
RedeRede 22MTU=500MTU=500GG GG11 22
82
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
FragmentaçãoFragmentação ee RemontagemRemontagem
RedeRede 11MTU=1500MTU=1500
RedeRede 33MTU=1500MTU=1500
RedeRede 22MTU=500MTU=500GG GG11 22
83
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
FragmentaçãoFragmentação ee RemontagemRemontagem
RedeRede 11MTU=1500MTU=1500
RedeRede 33MTU=1500MTU=1500
RedeRede 22MTU=500MTU=500GG GG11 22
84
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
FragmentaçãoFragmentação ee RemontagemRemontagem
RedeRede 11MTU=1500MTU=1500
RedeRede 33MTU=1500MTU=1500
RedeRede 22MTU=500MTU=500GG GG11 22
85
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
FragmentaçãoFragmentação ee RemontagemRemontagem
RedeRede 11MTU=1500MTU=1500
RedeRede 33MTU=1500MTU=1500
RedeRede 22MTU=500MTU=500GG GG11 22
86
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
FragmentaçãoFragmentação ee RemontagemRemontagem
RedeRede 11MTU=1500MTU=1500
RedeRede 33MTU=1500MTU=1500
RedeRede 22MTU=500MTU=500GG GG11 22
87
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
FragmentaçãoFragmentação ee RemontagemRemontagem
RedeRede 11MTU=1500MTU=1500
RedeRede 33MTU=1500MTU=1500
RedeRede 22MTU=500MTU=500GG GG11 22
88
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
FragmentaçãoFragmentação ee RemontagemRemontagem
RedeRede 11MTU=1500MTU=1500
RedeRede 33MTU=1500MTU=1500
RedeRede 22MTU=500MTU=500GG GG11 22
89
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
SERVICE TYPESERVICE TYPEVERSVERS TOTAL LENGTHTOTAL LENGTHIDENTIFICATIONIDENTIFICATION FRAGMENT OFFSETFRAGMENT OFFSET
TIME TO LIVETIME TO LIVE PROTOCOLPROTOCOL HEADER CHECKSUMHEADER CHECKSUMSOURCE IP ADDRESSSOURCE IP ADDRESS
HLENHLEN
DESTINATION IP ADDRESSDESTINATION IP ADDRESSIP OPTIONS (IF ANY)IP OPTIONS (IF ANY)
DATADATA......
PADDINGPADDING
NUNU DNFDNF MFMF
Do Not Fragment Bit Do Not Fragment Bit ((datagrama descartadodatagrama descartado ee erro erro enviado para origemenviado para origem))
More Fragments BitMore Fragments Bit
FLAGSFLAGS
Identificador daIdentificador daMensagemMensagem ((nãonãododo datagramadatagrama))
13 bits13 bitsMúltiplosMúltiplos de 8 de 8 octetosoctetos
TLENTLEN informa tamanhoinforma tamanhododo fragmentofragmento.. SóSóúltimo fragmentoúltimo fragmentodetermina tamanhodetermina tamanho dododatagramadatagrama original,original,atravésatravés de TLEN ede TLEN eFRAGMENT OFFSET.FRAGMENT OFFSET.
Não utilizadoNão utilizado
Campo FLAGS do Campo FLAGS do datagramadatagrama IPIP
90
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ExemploExemplo dede fragmentaçãofragmentação
�� AA quer transmitir datagramaquer transmitir datagrama de 4000de 4000 octetosoctetos de de dadosdados parapara BB
�� Quantos fragmentos serão gerados na RedeQuantos fragmentos serão gerados na Rede 2 ?2 ?
RedeRede 33MTU=800MTU=800
RedeRede 11MTU=4500MTU=4500
RedeRede 22MTU=1500MTU=1500
Tam.Tam. datagramadatagrama = 4020= 4020BBAA
44 0000000000000000 402040206378463784 000000 00
88 UDPUDP 01F501F5139.82.17.20139.82.17.20
55
206.12.56.23206.12.56.23
DVB9834H4K432BVIVVDVB9834H4K432BVIVVFVNEOFVHNOEF9345FFVNEOFVHNOEF9345F342589J3948302FJJFV342589J3948302FJJFV
2020OCTETOSOCTETOS
44 0000000000000000 150015006378463784 001001 00
88 UDPUDP 07560756139.82.17.20139.82.17.20
55
206.12.56.23206.12.56.23
PrimeirosPrimeiros 14801480 octetosoctetos
44 0000000000000000 150015006378463784 001001 185185
88 UDPUDP 0FD00FD0139.82.17.20139.82.17.20
55
206.12.56.23206.12.56.23
PróximosPróximos 14801480 octetosoctetos
44 0000000000000000 106010606378463784 000000 370370
88 UDPUDP 4AFF4AFF139.82.17.20139.82.17.20
55
206.12.56.23206.12.56.23
ÚltimosÚltimos 10401040 octetosoctetos
FragmentoFragmento 11 FragmentoFragmento 22 FragmentoFragmento 33
40004000OCTETOSOCTETOS
14801480 29602960
Múltiplos de8 octetos
92
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
FragmentaçãoFragmentação e e RemontagemRemontagem
�� GeneralidadeGeneralidade::•• Permite datagramasPermite datagramas dede
tamanho variadotamanho variado�� EficiênciaEficiência::
•• Fragmentos são roteados Fragmentos são roteados independentementeindependentemente
–– PossibilidadePossibilidade dede rotas rotas alternativasalternativas
�� ConfiabilidadeConfiabilidade: : •• se se algum fragmentoalgum fragmento éé perdidoperdido
oo datagrama devedatagrama deve serserretransmitidoretransmitido integralmenteintegralmente
�� EficiênciaEficiência::•• Datagramas só são Datagramas só são
remontadosremontados nono destinodestino–– AumentoAumento dodo númeronúmero dede
pacotes circulando pelas pacotes circulando pelas redesredes
VantagensVantagens DesvantagensDesvantagens
95
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Problema Problema com com Endereçamento por Endereçamento por ClassesClasses
127
16.383
2.097.152
Número de Redes
16.777.214
65.534
254
Número de Estações
Classe A
Classe B
Classe C
• Redução rápida dos endereços livres
96
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
CIDR CIDR -- Classless Classless Interdomain Interdomain RoutingRouting
�� Fim da divisão em classesFim da divisão em classes�� Ao invés da classe determinarAo invés da classe determinar aa parteparte dede rederede
e dee de máquinamáquina dodo endereçoendereço éé usada uma usada uma máscaramáscara de bitsde bits
•• Máscara determina quaisMáscara determina quais bitsbits são utilizados para são utilizados para identificaridentificar aa rederede e ae a máquinamáquina ((hostidhostid))
•• Representada por númeroRepresentada por número de 32 bits com 1de 32 bits com 1 para para parteparte dede rederede e 0e 0 para partepara parte de host. de host.
97
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Máscara Máscara de de RedeRede
�� AA porçãoporção de bits 1de bits 1 da máscara indicada máscara indica aa parte parte correspondentecorrespondente aa rederede. A. A parteparte de bits 0de bits 0 indicaindicahostshosts
XX XX XX XX
Octeto 1 Octeto 2 Octeto 3 Octeto 400 77 1515 2323 3131
11 11 11 11
End.
Mask
200.00 01 00 10
18.10 10 00 00 10
00 00 00 00
11 00 10 00
11 11 11 11 1111 11 11 11
160 128 -191
255. 255. 255. 192
98
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Máscara Máscara de de RedeRede
��EquivalenteEquivalente dede máscara paramáscara para classes:classes:•• A = 255.0.0.0 A = 255.0.0.0 •• B = 255.255.0.0 B = 255.255.0.0 •• C= 255.255.255.0C= 255.255.255.0
99
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
CIDR (Classless Interdomain Routing)CIDR (Classless Interdomain Routing)
�� Um bloco CIDR é um conjunto contíguo de endereços Um bloco CIDR é um conjunto contíguo de endereços expresso por meio de um endereço inicial (prefixo IP) e expresso por meio de um endereço inicial (prefixo IP) e uma máscara que indica o número de endereços desse uma máscara que indica o número de endereços desse conjuntoconjunto
•• Ex.: (200.18.160.0, 255.255.255.0) é um bloco CIDR com Ex.: (200.18.160.0, 255.255.255.0) é um bloco CIDR com 256 endereços IP (variando entre 200.18.160.0 e 256 endereços IP (variando entre 200.18.160.0 e 200.18.160.255). 200.18.160.255).
�� Os conjuntos de destinos associados a blocos CIDR Os conjuntos de destinos associados a blocos CIDR podem exibir um relacionamento de subconjuntopodem exibir um relacionamento de subconjunto
•• Ex.: (200.18.160.0, 255.255.255.192) e (200.18.160.64, Ex.: (200.18.160.0, 255.255.255.192) e (200.18.160.64, 255.255.255.192) são subconjuntos de (200.18.160.0, 255.255.255.192) são subconjuntos de (200.18.160.0, 255.255.255.0)255.255.255.0)
100
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
BlocosBlocos CIDRCIDR
InterInter--rederede englobandoenglobando endereços endereços 200.180.160.0 a 200.180.160.255200.180.160.0 a 200.180.160.255
InterInter--rede englobando rede englobando 200.180.160.0 a 200.180.160.63200.180.160.0 a 200.180.160.63
InterInter--rede englobandorede englobando200.180.160.64 a 200.180.160.127200.180.160.64 a 200.180.160.127
...
104
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
RoteamentoRoteamento em subem sub--redes redes
�� AlgoritmoAlgoritmo dede roteamentoroteamento ee estrutura da tabelaestrutura da tabela dederotas devemrotas devem serser alteradosalterados
•• Para oPara o algoritmoalgoritmo dede roteamento verificar qualroteamento verificar qual aa partepartedede rederede,, não olhanão olha p/ ap/ a classeclasse dodo endereçoendereço dede destinodestino dododatagramadatagrama. É. É aplicadoaplicado um ANDum AND lógico deste endereçológico deste endereçocom acom a máscaramáscara. O. O resultadoresultado é oé o endereço daendereço da subsub--rederede..
•• TabelasTabelas dede rotas devem incluir coluna identificandorotas devem incluir coluna identificando aamáscaramáscara de bits de bits associada associada à subà sub--rederede
�� DatagramaDatagrama IPIP não precisa carregar informação não precisa carregar informação sobre máscarasobre máscara
105
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
IPIP destdest139.82.5.68139.82.5.68
Todo tráfego p/ 139.82.0.0 (classe B)
RoteamentoRoteamento em subem sub--redesredes
HH
Resto da Resto da InternetInternetSubSub--rederede 139.82.2.0139.82.2.0
SubSub--rederede 139.82.5.64139.82.5.64
139.82.5.68139.82.5.68mask = 255.255.255.192mask = 255.255.255.192
HH
HH
X.25X.25
139.82.2.4139.82.2.4mask = 255.255.255.0mask = 255.255.255.0
RR
Pref. IPPref. IP139.82.2.0139.82.2.0 255.255.255.0255.255.255.0 --
139.82.5.64139.82.5.64 255.255.255.192255.255.255.192 --
MáscaraMáscara Rot.Rot.1122
Int.Int.
11
22
106
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Escolha da rotaEscolha da rota
OctetoOcteto 11 OctetoOcteto 22 OctetoOcteto 33 OctetoOcteto 4400 77 1515 2323 3131
11 11 11 1111 11 11 11
EndEndIPIP
destinodestino
MaskMask(AND)(AND)
139.139.01 01 00 1001 01 00 10
82.82.00 00 01 0100 00 01 01
00 00 00 0000 00 00 00
10 00 10 1110 00 10 11
11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1111 11 11 11
5.5. 6868
255.255. 255.255. 255.255. 00
01 00 01 0001 00 01 00
EndEnddada
subsub--rederede 139.139.01 01 00 1001 01 00 10
82.82.00 00 01 0100 00 01 0110 00 10 1110 00 10 11
5.5. 0000 00 00 0000 00 00 00
Pref. IPPref. IP139.82.2.0139.82.2.0 255.255.255.0255.255.255.0 --
139.82.5.64139.82.5.64 255.255.255.192255.255.255.192 --
MáscaraMáscara Rot.Rot.1122
Int.Int.NÃO! (é diferente)
107
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Escolha da rotaEscolha da rota
OctetoOcteto 11 OctetoOcteto 22 OctetoOcteto 33 OctetoOcteto 4400 77 1515 2323 3131
11 11 11 1111 11 11 11
EndEndIPIP
destinodestino
MaskMask(AND)(AND)
139.139.01 01 00 1001 01 00 10
82.82.00 00 01 0100 00 01 01
00 00 0000 00 00
10 00 10 1110 00 10 11
11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1111 11 11 11
5.5. 6868
255.255. 255.255. 255.255. 192192
01 00 01 0001 00 01 00
EndEnddada
subsub--rederede 139.139.01 01 00 1001 01 00 10
82.82.00 00 01 0100 00 01 0110 00 10 1110 00 10 11
5.5. 646401 00 00 0001 00 00 00
Pref. IPPref. IP139.82.2.0139.82.2.0 255.255.255.0255.255.255.0 --
139.82.5.64139.82.5.64 255.255.255.192255.255.255.192 --
MáscaraMáscara Rot.Rot.1122
Int.Int.
OK! (é igual)
108
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
IPIP destdest139.82.5.68139.82.5.68
Todo tráfego p/ 139.82.0.0 (classe B)
RoteamentoRoteamento em subem sub--redesredes
HH
Resto da Resto da InternetInternetSubSub--rederede 139.82.2.0139.82.2.0
SubSub--rederede 139.82.5.64139.82.5.64
139.82.5.68139.82.5.68mask = 255.255.255.192mask = 255.255.255.192
HH
HH
X.25X.25
139.82.2.4139.82.2.4mask = 255.255.255.0mask = 255.255.255.0
RR
Pref. IPPref. IP139.82.2.0139.82.2.0 255.255.255.0255.255.255.0 --
139.82.5.64139.82.5.64 255.255.255.192255.255.255.192 --
MáscaraMáscara Rot.Rot.1122
Int.Int.
11
22
109
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
RoteamentoRoteamento em subem sub--redesredes
Mask = 255.255.255.192Mask = 255.255.255.192
......
200.18.170.0200.18.170.0
200.18.170.64200.18.170.64
......
200.18.170.192200.18.170.192
......
200.18.170.128200.18.170.128
R1R1
R2R2
.1.1.65.65
.129.129
.130.130
.193.193
Pref. IPPref. IP MaskMask RoteadorRoteador.170.0.170.0 .255.192.255.192 -- .170.1.170.1
.170.64.170.64 .255.192.255.192 -- .170.65.170.65
Int.Int.R1R1
.170.128.170.128 .255.192.255.192 -- .170.129.170.129
.170.192.170.192 .255.192.255.192 .170.130.170.130 .170.129.170.129
Pref. IPPref. IP MaskMask RoteadorRoteador.170.128.170.128 .255.192.255.192 -- .170.130.170.130.170.192.170.192 .255.192.255.192 -- .170.193.170.193
Int.Int.R2R2
.170.0.170.0 .255.192.255.192 .170.129.170.129 .170.130.170.130.170.64.170.64 .255.192.255.192 .170.129.170.129 .170.130.170.130
110
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
RoteamentoRoteamento em subem sub--redesredes
Mask = 255.255.255.192Mask = 255.255.255.192
......
200.18.170.0200.18.170.0
200.18.170.64200.18.170.64
......
200.18.170.192200.18.170.192
......
200.18.170.128200.18.170.128
R1R1
R2R2
.1.1.65.65
.129.129
.130.130
.193.193
InternetInternet
XX
0.0.0.00.0.0.0 0.0.0.00.0.0.0 ...... XX
0.0.0.00.0.0.0 0.0.0.00.0.0.0 170.129170.129 .170.130.170.130
Representação da rotaRepresentação da rota defaultdefault
Pref. IPPref. IP MaskMask RoteadorRoteador.170.0.170.0 .255.192.255.192 -- .170.1.170.1
.170.64.170.64 .255.192.255.192 -- .170.65.170.65
Int.Int.R1R1
.170.128.170.128 .255.192.255.192 -- .170.129.170.129
.170.192.170.192 .255.192.255.192 170.130170.130 .170.129.170.129
Pref. IPPref. IP MaskMask RoteadorRoteador.170.128.170.128 .255.192.255.192 -- .170.130.170.130.170.192.170.192 .255.192.255.192 -- .170.193.170.193
Int.Int.R2R2
.170.0.170.0 .255.192.255.192 170.129170.129 .170.130.170.130.170.64.170.64 .255.192.255.192 170.129170.129 .170.130.170.130
111
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ICMP ICMP Internet Control Message ProtocolInternet Control Message Protocol
112
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
ProtocoloProtocolo ICMPICMP(Internet Control Message Protocol)(Internet Control Message Protocol)
�� IP IP -- transmissãotransmissão não confiávelnão confiável de de datagramasdatagramas•• NecessidadeNecessidade de feedback ade feedback a respeitorespeito dede problemas naproblemas na interinter--
rederede (host de(host de destino indisponíveldestino indisponível,, rotas circularesrotas circulares, etc.), etc.)�� ICMP ICMP -- usado para comunicar mensagensusado para comunicar mensagens dede erroerro ee
outras condições inesperadas que mereçam atençãooutras condições inesperadas que mereçam atenção•• ICMPICMP não tornanão torna confiávelconfiável o o serviço provido peloserviço provido pelo IPIP
–– Protocolos superiores devem implementar seus próprios Protocolos superiores devem implementar seus próprios procedimentosprocedimentos se forse for necessárionecessário umum serviçoserviço confiávelconfiável
•• ICMP ICMP deve sempredeve sempre serser implementado juntoimplementado junto com o IPcom o IP�� RFCsRFCs 792, 1191, 1256792, 1191, 1256
116
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Campo de Dados IPCampo de Dados IPCabeçalho Cabeçalho IPIP
Se um Se um dgramdgram IPIPencapsulando uma msgencapsulando uma msg ICMPICMPgerargerar umum erroerro, NÃO é, NÃO é gerada gerada
umauma novanova msgmsg ICMP. OICMP. Omesmomesmo valevale para dgrams cujopara dgrams cujoIPIP dest sejadest seja broadcastbroadcast ou cujoou cujo
Fragment OffsetFragment Offset > 0> 0
Mensagens ICMPMensagens ICMP
Campo de Dados IPCampo de Dados IPCabeçalho Cabeçalho IPIP
Campo de DadosCampo de DadosTCP/UDPTCP/UDP
Cabeçalho Cabeçalho TCP/UDPTCP/UDP
Erro em um roteadorErro em um roteador
Campo de Dados ICMPCampo de Dados ICMPCabeçalho Cabeçalho ICMPICMP
Mensagem ICMP gerada pelo Mensagem ICMP gerada pelo roteador e enviada ao transmissor roteador e enviada ao transmissor
do datagrama originaldo datagrama original
Possui identificadorPossui identificadorda aplicaçãoda aplicação
Possui identificadorPossui identificadordo protocolodo protocolo
120
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
MensagemMensagem ICMP Destination UnreachableICMP Destination Unreachable(Net Unreachable)(Net Unreachable)
RR
RR
RRRR
200.18.18.0200.18.18.0
200.18.19.0200.18.19.0
200.18.21.0200.18.21.0200.18.20.0200.18.20.0
200.18.17.0200.18.17.0
HH
DD
SS
HH
.1.1 .2.2
.3.3
.1.1.2.2
.3.3
.1.1.2.2
.1.1.2.2
.2.2
.1.1
.3.3
IP destIP dest200.18.22.4200.18.22.4
ARP p/ 200.18.17.2ARP p/ 200.18.17.2
Tabela de Rotas STabela de Rotas S0.0.0.0 0.0.0.0 200.18.17.20.0.0.0 0.0.0.0 200.18.17.2
121
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
MensagemMensagem ICMP Destination UnreachableICMP Destination Unreachable(Net Unreachable)(Net Unreachable)
RR
RRRR
200.18.18.0200.18.18.0
200.18.19.0200.18.19.0
200.18.21.0200.18.21.0200.18.20.0200.18.20.0
200.18.17.0200.18.17.0
HH
DD
SS
HH
.1.1 .2.2
.3.3
.1.1.2.2
.3.3
.1.1.2.2
.1.1.2.2
.2.2
.1.1
.3.3
IP destIP dest200.18.22.4200.18.22.4
RR
MsgMsg ICMP Type 3; Code 0ICMP Type 3; Code 0 XX
Não há entrada naNão há entrada natabelatabela dede rotasrotas p/p/
200.18.22.X200.18.22.X((nem rotanem rota default)default)
125
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
Configuração Configuração dede tabelatabela de de rotasrotas em hostsem hosts
��TabelaTabela com umcom um roteadorroteador default:default:•• Todos os datagramasTodos os datagramas IPIP são enviados são enviados
para elepara ele•• Rotas melhores aprendidasRotas melhores aprendidas porpor meiomeio de de
ICMP RedirectICMP Redirect
127
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
MensagemMensagem ICMP RedirectICMP Redirect
RR
RR
RRRR
200.18.18.0200.18.18.0
200.18.19.0200.18.19.0
200.18.21.0200.18.21.0200.18.20.0200.18.20.0
200.18.17.0200.18.17.0
HH
DD
SS
HH
.1.1 .2.2
.3.3
.1.1
.2.2
.3.3
.1.1.2.2
.1.1.2.2
.2.2
.1.1
.3.3
IP destIP dest200.18.21.2200.18.21.2
RotaRota p/ 200.18.21.0p/ 200.18.21.0200.18.17.2200.18.17.2
Tabela de Rotas STabela de Rotas S0.0.0.0 0.0.0.0 200.18.17.30.0.0.0 0.0.0.0 200.18.17.3
128
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
MensagemMensagem ICMP RedirectICMP Redirect
RR
RR
RRRR
200.18.18.0200.18.18.0
200.18.19.0200.18.19.0
200.18.21.0200.18.21.0
200.18.17.0200.18.17.0
HH
DD
SS.1.1 .2.2
.3.3
.3.3
.1.1.2.2
.1.1.2.2
.2.2
.1.1
.3.3
IP destIP dest200.18.21.2200.18.21.2
.2.2
200.18.20.0200.18.20.0
Tabela de Rotas RTabela de Rotas R......200.18.21.0 255.255.255.0 200.18.17.2200.18.21.0 255.255.255.0 200.18.17.2
129
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
MensagemMensagem ICMP RedirectICMP Redirect
RR
RR
RRRR
200.18.18.0200.18.18.0
200.18.19.0200.18.19.0
200.18.21.0200.18.21.0
200.18.17.0200.18.17.0
HH
DD
SS.1.1 .2.2
.3.3
.3.3
.1.1.2.2
.1.1.2.2
.2.2
.1.1
.3.3
IP destIP dest200.18.21.2200.18.21.2
MsgMsg ICMP Type 5; Code 1ICMP Type 5; Code 1IPIP roteadorroteador 200.18.17.2200.18.17.2IPIP destinodestino 200.18.21.2200.18.21.2
HH
.1.1
.2.2
200.18.20.0200.18.20.0
130
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
MensagemMensagem ICMP RedirectICMP Redirect
RR
RR
RRRR
200.18.18.0200.18.18.0
200.18.19.0200.18.19.0
200.18.21.0200.18.21.0200.18.20.0200.18.20.0
200.18.17.0200.18.17.0
HH
DD
SS
HH
.1.1 .2.2
.3.3
.1.1
.2.2
.3.3
.1.1.2.2
.1.1.2.2
.2.2
.1.1
.3.3
Tabela de Rotas STabela de Rotas S0.0.0.0 0.0.0.0 200.18.17.30.0.0.0 0.0.0.0 200.18.17.3200.18.21.2 255.255.255.255 200.18.17.2200.18.21.2 255.255.255.255 200.18.17.2
131
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
R1R1
R2R2 R3R3
R5R5
R4R4
LimitaçõesLimitações do ICMP Redirectdo ICMP Redirect
�� TabelaTabela dede rotasrotas éé preenchidapreenchida comcom rota para cadarota para cada host host (ICMP Redirect (ICMP Redirect não trata máscnão trata másc. de sub. de sub--rederede))
�� Somente para interação entreSomente para interação entre umum roteadorroteador e um hoste um hostligados na mesma rede físicaligados na mesma rede física. . NãoNão serveserve para otimizarpara otimizar aarota entre roteadoresrota entre roteadores ((funçãofunção dosdos protocolosprotocolos dederoteamentoroteamento))
132
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
MensagemMensagem ICMP Time ExceededICMP Time Exceeded(Tracing (Tracing -- descobertadescoberta de de caminhos na caminhos na Internet)Internet)
�� traceroutetraceroute (Unix) e(Unix) e tracerttracert
(Windows 95)(Windows 95) são implementadossão implementados com com basebase na mensagemna mensagem ICMP Time ICMP Time ExceededExceeded
134
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
traceroutetraceroute ee tracerttracert
RR
RR
RRRR
200.18.18.0200.18.18.0
200.18.19.0200.18.19.0
200.18.21.0200.18.21.0200.18.20.0200.18.20.0
200.18.17.0200.18.17.0
HH
DD
SS
HH
.1.1 .2.2
.3.3
.1.1
.2.2
.3.3
.1.1.2.2
.1.1.2.2
.2.2
.1.1
.3.3
IP destIP dest200.18.21.2200.18.21.2
TTL 1TTL 1
ROTA P/ 200.18.21.2 ?
135
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
traceroutetraceroute e e tracerttracert(time exceeded)(time exceeded)
RR
RR
RRRR
200.18.18.0200.18.18.0
200.18.19.0200.18.19.0
200.18.21.0200.18.21.0200.18.20.0200.18.20.0
200.18.17.0200.18.17.0
HH
DD
SS
HH
.1.1 .2.2
.3.3
.1.1
.2.2
.3.3
.1.1.2.2
.1.1.2.2
.2.2
.1.1
.3.3
IP destIP dest200.18.21.2200.18.21.2
TTL 0TTL 0
MsgMsg ICMP Type 11, Code 0ICMP Type 11, Code 0 XROTA P/ 200.18.21.2 ?Passa por 200.18.17.2;
136
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
traceroutetraceroute ee tracerttracert
RR
RR
RRRR
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200.18.19.0200.18.19.0
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200.18.17.0200.18.17.0
HH
DD
SS
HH
.1.1 .2.2
.3.3
.1.1
.2.2
.3.3
.1.1.2.2
.1.1.2.2
.2.2
.1.1
.3.3
IP destIP dest200.18.21.2200.18.21.2
TTL 2TTL 2
ROTA P/ 200.18.21.2 ?Passa por 200.18.17.2;
137
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
traceroutetraceroute ee tracerttracert
RR
RR
RRRR
200.18.18.0200.18.18.0
200.18.19.0200.18.19.0
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200.18.17.0200.18.17.0
HH
DD
SS
HH
.1.1 .2.2
.3.3
.1.1
.2.2
.3.3
.1.1.2.2
.1.1.2.2
.2.2
.1.1
.3.3
IP destIP dest200.18.21.2200.18.21.2
TTL 1TTL 1
138
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
traceroutetraceroute e e tracerttracert(time exceeded)(time exceeded)
RR
RR
RRRR
200.18.18.0200.18.18.0
200.18.19.0200.18.19.0
200.18.21.0200.18.21.0200.18.20.0200.18.20.0
200.18.17.0200.18.17.0
HH
DD
SS
HH
.1.1 .2.2
.3.3
.1.1
.2.2
.3.3
.1.1.2.2
.1.1.2.2
.2.2
.1.1
.3.3
IP destIP dest200.18.21.2200.18.21.2
TTL 0TTL 0
MsgMsg ICMP Type 11, Code 0ICMP Type 11, Code 0
XX
… prosseguindo até alcançar o destino…… prosseguindo até alcançarprosseguindo até alcançar oo destinodestino
ROTA P/ 200.18.21.2 ?Passa por 200.18.17.2;
200.18.19.2
139
Redes de Computadores IRedes de Computadores I
QuestõesQuestões em ICMPem ICMP
�� ICMPICMP sósó éé enviado aoenviado ao hosthost origemorigem dododatagramadatagrama
��Não há como relatar problemasNão há como relatar problemas entre entre roteadores intermediáriosroteadores intermediários
•• Ex:Ex: rota inválidarota inválida nono meiomeio dodo caminhocaminho�� ICMPICMP não possui mensagem para erronão possui mensagem para erro no no
datagramadatagrama•• DetecçãoDetecção ee correçãocorreção dede erros delegada aos erros delegada aos
protocolos superioresprotocolos superiores