Network ID e cálculo de hosts por classe de IP

Endereçamento IP

• Um router encaminha pacotes da rede de origem para a rede de destino utilizando o protocolo IP.
• Os pacotes devem incluir um identificador para a rede de origem e para a rede de destino.
• Utilizando o endereço IP da rede de destino, um router pode entregar um pacote na rede correta.
• Quando o pacote chega a um router ligado à rede de destino, esse router utiliza o endereço IP para localizar o computador específico ligado a essa rede.

Os endereços IP são divididos em classes.

• Os endereços de classe A são atribuídos a redes de grande dimensão.
• Os endereços de classe B são usados para redes de porte médio.
• Os de classe C para redes pequenas.
• A primeira etapa para determinar qual parte do endereço identifica a rede e qual parte identifica o host é identificar a classe do endereço IP.

Protocolos

• Na Internet, os protocolos utilizados fazem parte de um conjunto de protocolos. Esta sequência de protocolos chama-se TCP/IP.
• Esta contém, designadamente, os seguintes protocolos:
• HTTP
• FTP
• ARP
• ICMP
• IP
• TCP
• UDP
• SMTP
• Telnet
• NNTP

HTTP

• O protocolo HTTP (HyperText Transfer Protocol) é o protocolo mais utilizado na Internet desde 1990.
• O objetivo do protocolo HTTP é permitir uma transferência de ficheiros (essencialmente no formato HTML) localizados graças a uma cadeia de caráteres chamada URL entre um navegador (o cliente) e um servidor web

FTP

• O protocolo FTP (File Transfer Protocol) é, como o seu nome indica, um protocolo de transferência de ficheiros.

ARP

• O protocolo ARP tem um papel fundamental entre os protocolos da chamada Internet da sequência TCP/IP, porque permite conhecer o endereço físico de uma placa de rede que corresponde a um endereço IP, é para isso que se chama Protocolo de resolução de endereço (em inglês ARP significa Address Resolution Protocol).
  
  
  
  

ICMP

• O protocolo ICMP é um protocolo utilizado para fornecer relatórios de erros à fonte original. Qualquer computador que utilize IP precisa aceitar as mensagens ICMP e alterar o seu comportamento de acordo com o erro relatado. ICMP significa Internet Control Message Protocol.
  
  
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IP

• Protocolo de Internet (Internet Protocol) é um protocolo de comunicação usado entre duas ou mais máquinas em rede para encaminhamento dos dados

TCP

• Como o nome indica, é um Protocolo de Controle de Transmissão, em inglês, Transmission Control Protocol. É um dos protocolos sob os quais se assenta o núcleo da Internet. É um protocolo de nível da camada de transporte (camada 4) do Modelo OSI e é sobre o qual que se assenta a World Wide Web.

UDP 

• User Datagram Protocol é um protocolo simples da camada de transporte. O protocolo UDP não é confiável, portanto não existem garantias se o pacote irá chegar ou não.

SMTP

• Simple Mail Transfer Protocol (Protocolo de transferência de correio simples) é o protocolo padrão para envio de e-mails através da Internet. É um protocolo relativamente simples, baseado em texto não formatado (simples). É bastante fácil testar um servidor SMTP usando TELnet

Telnet

• O protocolo Telnet é um protocolo standard de Internet que permite a interface de terminais e de aplicações através da Internet. Fornece as regras básicas para permitir ligar um cliente a um intérprete de comando (do lado do servidor). O Telnet já existe há mais de 50 anos, muito antes de aparecer a Internet.

NNTP

• NNTP é um protocolo da Internet para grupos de discussão da chamada usenet. Especifica o modo de distribuição, busca, recuperação e postagem de artigos usando um sistema de transmissão confiável.

Métodos de conexão por TCP

• É um método standard que permite a comunicação entre processos (que se encontram eventualmente em diferentes máquinas), isto é, um conjunto de regras e procedimentos a respeitar para emitir e receber dados numa rede.
• Existem vários métodos, de acordo com o que se espera da comunicação.
• Certos protocolos, por exemplo, serão especializados na troca de ficheiros (FTP), outros poderão servir para gerir simplesmente o estado da transmissão, e os erros (é o caso do protocolo ICMP), …

TCP - transmissão Fiavel

• Confirmação de recepção
• O receptor confirma, através  de uma mensagem curta (Arcknowledgment), que recebeu o segmento enviado;

• Retransmissão:
• Se a confirmação não for recebida dentro de um período determinado, o segmento e reenviado;

TCP - Retransmissão 

• Quanto tempo esperar pela confirmação (ACK)?
• Depende da distancia ao destino e das condições de trafego no momento.
• O tempo de espera num determinado momento é estimado a partir do Round-trip time de cada ligação e o temppo estimado presente
• Chama-se por isso, retransmissão adoptavel
• O segredo do sucesso do TCP

TCP - Controlo de congestão

• A congestão é detectada por:
• Ocorrência de Timeout (ACKs não chegam);
• Recepção duplicada de ACKs
• Ao serem detectadas colisões:
• O envio de segmentos é reduzido dramaticamente ( Collision Avoidance Algorithm)
• Depois começa  a aumentar devagar inicialmente com o tempo (Slow Stort Algorithm)

TCP - Controlo de Fluxo

• O recetor:
• Anuncia, a cada ACK, o espaço livre do seu buffer (window size);
• O emissor:
• Envia segmentos até ao limite da janela (window size), sem ter de esperar por confirmação (ACKs);
• Este mecanismo é conhecido como Protocolo da Janela Deslizante (Sliding Window Protocol).

TCP - Encerramento fiável

• Importante por causa da segurança:
• Se não for encerrada de forma correta, poderão ficar portas abertas;
• Alguém mal intencionado poderá aproveitar-se
• O mecanismo de encerramento de TCP permite que uma das partes termine a ligação e a outra possa continuar a enviar dados;
• Chama-se half-closed:
• O fecho da ligação num dos dados não obriga o fecho de ambos.

TCP - Formato

• Source/Destinaton Port
• Porta remente/destinatária (aplicação);
• Sequence Number
• Número de sequência do pacote;
• Acknowledgement Number
• Próximo número de sequência que o emissor espera receber;
• HLen (Header Length)
• Tamanho do cabeçalho;

• URG - O campo Urgent Pointer é válido.
• ACK - O segmento é uma confirmação (Acknowledgement);
• PSH - O recetor deverá passar os dados para a camada de aplicação logo que possível;
• RST - Segmento enviado não faz sentido (Exemplo: Porta não Existe);
• SYN - Pedido de sincronização de números de sequência (para iniciar ligação);
• FIN - Computador emissor acabou o envio de dados (para terminar ligação);

• Window
• Número de bytes que o host está disposto a aceitar (espaço livre na buffer);
• Checksum
• Cobre o cabeçalho+dados;
• Urgent Pointer
• Posição onde serão colocados os dados urgentes.
• Options
• A opção mais comum é a MSS (Maximum Segment Sender) que define o tamanho máximo de segmento que pode ser enviado.

A. Routers e pontos de interfaces de routers

→ Cada elemento de rede é composto por diversos componentes que para efeito da sua administração controla a gestão importa especificas.

→Assim começando pelos routers temos:

         →Interfaces;

         →Portos;

         →Sub-interfaces;

         →Filas;

         →Tabelas de routing ou de indexação de etiquetas.

→Portos

         →Portos bem conhecidos (0-1023): Servidor

         →HTTP-80

         →SMTP-25

         →SSH-22

         →Portos efeneros: cliente

→Por uma questão de melhoria compreensão das relações entre objecto estes são organizados de forma hierárquica.

1- A camada rede do modelo OSI

1- A camada rede do modelo OSI

(Open system Interconnection)

• A camada de rede é responsável pelo endereçamento dos pacotes, convertendo endereços lógicos (ou IP) em endereços físicos, de forma que os pacotes consigam chegar corretamente ao destino.
• Esta camada também determina a rota que os pacotes irão seguir para atingir o destino baseado em fatores como condições de trafego  da rede   
• Essa camada é usada quando a rede possui mais de um segmento e, com isso, ha mais de um caminho para um  pacote de dados percorrer da origem ao destino.

As Funções exercidas na camada de rede do modelo OSI

• Trafego direção ao destino final.
• Dirigindo os endereços lógicos de rede e serviços enderenços.
• Encaminhamento de funções, descoberta e seleção de rotas.
• Comutação de pacotes.
• Controle de sequencia de pacotes.
• Detecção de erro End-to-end dos dados (a partir do emissor para receptor de dados).
• Controlo de congestionamento.
• Controlo de fluxo
• Portal de serviços.