Redes de Computadores - IPTricardo/ficheiros/RedesComputadores2014.pdf · Um meio físico de transmissão numa rede de computadores, é o canal de comunicação pelo qual os computadores

Redes de Computadores© Ricardo Campos [ h t t p : / / w w w . c c c . i p t . p t / ~ r i c a r d o ]

Redes de Computadores


Esta apresentação foi desenvolvida por Ricardo Campos, docente do Instituto Politécnico de Tomar. Encontra-se

disponível na página web do autor no link Publications ao abrigo da seguinte licença:

Mais detalhes em: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/deed.pt

O seu uso, de parte ou da totalidade, pressupõe a utilização da seguinte referência:

Campos, Ricardo. (2014). Redes de Computadores. 84 slides.

A sua disponibilização em formato PPT pode ser feita mediante solicitação (email: [email protected])

Autoria


Bibliografia

On-line

http://pplware.sapo.pt/networking/port-forwarding-no-router-da-meo-thomson-tg787/

Port Forwarding

http://pplware.sapo.pt/networking/redes-%E2%80%93-sabe-o-que-sao-enderecos-

fisicos-e-enderecos-logicos/

Endereços Lógicos versus Endereços Físicos

http://pplware.sapo.pt/category/windows/software/redes/

Ferramentas para Exploração de Redes

http://faqinformatica.com/diferencas-hub-switch-bridge-router/

http://pplware.sapo.pt/networking/saiba-como-funciona-os-hubs-switchs-e-routers/

Equipamentos de Redes


Definição

Vários computadores ligados entre si, por meios electrónicos, permitindo aos

utilizadores a troca de dados e a partilha de equipamentos e recursos (aplicações,

ferramentas de comunicação, bases de dados, impressoras...)

Ao nível dos meios físicos (hardware) uma rede é constituída por:

• Computadores

• Periféricos (Impressoras, etc…)

• Meios físicos de transmissão

• Dispositivos de ligação dos computadores à rede (placas de rede ethernet,

etc…)

http://www.chip7.pt/catalogo/detalhes_produto.php?id=602


• HUB (concentrador): Os hubs são usados

para ligar os vários dispositivos que

compõem uma rede (computadores,

impressoras ou outros dispositivos). Um hub

envia mesma informação para todos os

dispositivos de rede.

São perfeitamente viáveis para redes

pequenas, no entanto, nas redes em que o

tráfego seja intenso é altamente

aconselhável substituir o hub por um

switch.

Equipamentos - Hub


Extraído de http://pplware.sapo.pt/networking/saiba-como-funciona-os-hubs-switchs-e-routers/

Considere o seguinte cenário com 4 PC’s e um único HUB. Todos os PCs têm a mesma máscara

255.255.255.0 e não têm configurado qualquer gateway pois estão todos na mesma rede. Os

pc’s têm a seguinte configuração:

:

PC A: 192.168.0.1

PC B: 192.168.0.2

PC C: 192.168.0.3

PC D: 192.168.0.4

Para verificar como o HUB se comporta, vamos realizar um ping (recorrer ao protocolo ICMP)

entre o PC com o IP: 192.168.0.1 e PC com o IP 192.168.0.2.

http://videos.sapo.pt/stgJhWD0bLKDioP64JSP#share

Equipamentos - Hub



O pacote vai partir do PC A, vai ao HUB e depois o HUB envia essa informação para todas

as suas portas, exceto por aquela que recebeu. O PC B vai responder a esse pedido já que

a informação é para si, e todos os outros vão descartar essa informação.

Nesse sentido, alguns administradores designam o HUB de um equipamento burro uma vez

que este não consegue nem tem funcionalidades para guardar informação relativamente às

máquinas (com base no Mac Address) que tem em cada porta, ao contrário do que acontece

com os switchs.

Quando a resposta ao pedido chega novamente ao HUB, ele vai fazer exatamente o

mesmo (enviar por todas as portas, exceto por aquela que recebeu). Isto acontecerá

sempre que haja uma transmissão entre duas máquinas.

Equipamentos - Hub


• SWITCH (comutador): Tal como o hub, o

switch liga vários segmentos de uma rede, mas

com uma diferença deveras importante:

Equipamentos - Switch

enquanto um hub distribui a informação por

todas as portas simultaneamente, o switch

estabelece uma ligação direta entre o

dispositivo transmissor e o dispositivo recetor.



Numa primeira fase (antes do switch saber quem tem ligado a ele), quando um switch

recebe informação numa determinada porta, transmite esse mesma informação por todas as

outras portas, exceto por aquela que recebeu essa informação.


No entanto, ao contrário dos Hubs, os switchs registam o endereço MAC dos dispositivos

que estão ligados a cada porta do equipamento. Sempre que um equipamento envia uma

frame, o switch analisa o endereço MAC de destino e comuta a frame para a porta onde

se encontra a máquina de destino.

Desta forma, numa rede Ethernet, o switch não necessita de propagar a informação por

todas as portas, sendo esta diretamente enviada (com base na informação da tabela MAC

do switch) para a máquina de destino.



Considere o seguinte cenário com 4 PC’s e um único switch. Todos os PCs têm a mesma

máscara 255.255.255.0 e não têm configurado qualquer gateway pois estão todos na mesma

rede. Os pc’s têm a seguinte configuração:

PC A: 192.168.0.1

PC B: 192.168.0.2

PC C: 192.168.0.3

PC D: 192.168.0.4

Para verificar como o HUB se comporta, vamos realizar um ping (recorrer ao protocolo ICMP)

entre o PC com o IP: 192.168.0.1 e PC com o IP 192.168.0.2.

http://videos.sapo.pt/VYhtghys6bwAPaZYhPpn#share



Como podemos ver pela demonstração anterior, inicialmente o switch não tem qualquer

informação sobre quem está ligado as suas portas. Quando o PC A envia uma

informação para o PC B, o switch não sabe onde se encontra o PC B e envia essa

informação por todas as portas excepto por aquela que recebem.

O PC B “informa” que a informação é para si e o switch regista o endereço MAC das

máquinas A e B e as respetivas portas onde se encontram ligadas.

Numa próxima vez, se o PC A pretender comunicar com o PC B (ou vice-versa), o switch

já sabe por que porta tem de enviar a informação.



Equipamentos - Router

• Router (encaminhador): Equipamento

usado para fazer a comunicação entre

diferentes redes de computadores

(possivelmente distantes entre si) garantindo

que os pacotes de mensagens são dirigidos

aos respetivos endereços.

Determina qual a próxima rede, para a qual o

conjunto de dados tem de ser transmitido, com

o objetivo de chegar a um determinado

destino.



PC A

Endereço IP: 192.168.1.1

Máscara: 255.255.255.0

Gateway: 192.168.1.254

PC B


Máscara: 255.255.255.0

Gateway: 192.168.1.254

PC C


Máscara: 255.255.255.0

Gateway: 192.168.2.254

PC D


Máscara: 255.255.255.0

Gateway: 192.168.2.254




http://videos.sapo.pt/vihsVg09UjSS65ituyrZ#share

Se o PC A pretender comunicar com o PC B, como os dois pertencem à mesma rede

estando assim no mesmo domínio de broadcast, a comunicação é simplesmente feita via

switch.

Agora vamos considerar que o PC B quer comunicar com o PC D. Partindo do principio que

os switchs e router já conhecem os Mac Adresses dos equipamentos da rede. Vamos ver

como se processa a comunicação entre os dispositivos:



Como vimos pelo vídeo anterior, quando o PC B com o IP.192.168.1.1 quer comunicar

com o PC D (IP.192.168.2.2) que está numa outra rede, a informação segue para o

gateway respectivo (que não é nada mais que uma interface no router) e em seguida o

router, com base na sua tabela de encaminhamento, encaminha os pacotes para a rede

de destino.



• Repetidores: Equipamentos usados para ampliar o sinal enviado,

atribuindo-lhe uma nova força para que este chegue ao destino

• HUB / SWITCH: De forma rápida, o hub-switch pode ser definido como um “hub chique”.

O hub-switch recebeu esse nome por ser justamente um intermediário de ambos os

equipamentos, sendo indicado para redes com menos de 24 computadores.

Equipamentos


Vantagens

• Partilha de recursos físicos da rede ou seja, hardware: Torna-se obviamente mais

barato partilhar impressoras, scanners, etc… do que comprar uma para cada

computador;

• Partilha de software: através de uma rede é possível vários utilizadores acederem a

um mesmo programa localizado num dos computadores da rede. Basta imaginar um

supermercado cujas caixas registadoras estão ligadas em rede e com acesso a uma

única base de dados, com o seu sotck permanentemente actualizado;

• Economia de Recursos: um equipamento sem disco rígido de pouco serve, pelo

menos aparentemente, pois se integrado numa rede, pode ser utilizado para aceder ao

disco rígido do servidor

• Partilha de dados/informação;

• Comunicação;

• Gestão de Cópias de Segurança;


Meios físicos de comunicação

Um meio físico de transmissão numa rede de computadores, é o canal de

comunicação pelo qual os computadores enviam e recebem os sinais que codificam a

informação. O mais usual é a utilização de um entre vários tipos de cabos existentes

para o efeito.

No entanto, também existem redes e sistemas de comunicação entre

computadores que funcionam sem cabos, através da propagação de ondas no espaço –

comunicação wireless ou sem fio.

Na altura de escolher um cabo para uma rede deve ter-se em atenção o seguinte:

Velocidade de transmissão pretendida

Distância máxima entre as máquinas que pretendemos conectar

Nível de ruído e interferências habituais na zona de instalação da rede.


Assim, os meios físicos são normalmente divididos em dois grupos principais:

Meios físicos

de

transmissão

Cabos

Ondas

no

espaço

Eléctricos

Ópticos

Ondas de Infravermelhos

Ondas de Rádio

Ondas de Satélite

Fibras ópticas

Coaxiais

De pares entrançados

Bluetooth

Wi-Fi

Wimax

Meios físicos de comunicação


Coaxial

Utilizado nas redes locais é bastante durável mas não muito flexível, podendo

transmitir até 10Mb/seg. Consiste num núcleo de cobre envolvido por um material

isolante, por sua vez envolvido num revestimento de plástico. O núcleo é usado para

transportar dados enquanto que o condutor externo serve como escudo e protege o

primeiro de interferências externas.

Meios físicos de comunicação - Cabos


De pares entrançados

É um cabo com boas características de transmissão (até 1Gb/seg), de baixo

custo, utilizado em redes locais e alargadas. Consistem em um ou vários pares de fios

de cobre. Os 2 fios de cada par são entrançados em torno um do outro, com o objectivo

de criar à sua volta um campo electromagnético que reduz a possibilidade de

interferências de sinais externos. Um dos condutores transmite o sinal e o outro recebe.

Estes cabos podem ainda pertencer a 2 outros grupos:

• STP (Shielded Twisted Pair)

• UTP (Unshielded Twisted Pair)

O primeiro é usado em ambientes industriais onde existem grandes

quantidades de fontes de interferências, reduzida por efeitos de blindagem. Por sua vez,

o segundo é utilizado em ambientes onde as fontes de interferência não são tão comuns.



Fibras ópticas

Este tipo de cabo, similar ao cabo coaxial é composto por um ou vários

filamentos, muito finos, de vidro, rodeado por materiais isolantes e amortecedores de

choque, com capacidade de transmissão a grande distância e a grande velocidade (1

Gbps).

Não é afectado por interferências.

O sinal transmitido a grandes distâncias é atenuado o que implica uma perda

de amplitude ou intensidade do sinal, limitando a longitude do cabo.

Os segmentos podem ser de até 2, 200 metros.



Tipos de Cabo Custo do Cabo Velocidade Distâncias

Coaxial Médio Até 10Mb/seg Até 500 Mts

STP (Blindado) Médio Até 1Gb/seg Até 100 Mts

UTP (Não Blindado) O mais barato Até 1Gb/seg Até 100 Mts

Fibra Óptica Elevado Até 1Gb/seg Até 2,2 Kms



Onda é a manifestação de um fenómeno físico no qual uma fonte perturbadora

fornece energia a um sistema e essa energia desloca-se através de pontos desse

sistema. Observemos a propagação de um impulso numa corda para melhor

entendermos esse conceito:

Refere-se a sistemas de informação integrados num ambiente de trabalho via

ligações sem fio, utilizando tecnologias como radio frequência (RF), infravermelho,

microondas, laser, etc…

Meios físicos de comunicação – Ondas no Espaço


Ondas de Infravermelhos

As redes baseadas em infravermelhos ou lasers utilizam a mesma tecnologia

usada em produtos como controles remotos de aparelhos de TV. Assim, estes raios

infravermelhos podem ser usados para transmitir sinais digitais entre computadores

exigindo que os mesmos se encontrem relativamente próximos uns dos outros, bem

como a inexistência de obstruções físicas no espaço onde os sinais circulam.




Ondas de Rádio

Trata-se do mesmo tipo de ondas utilizadas nas transmissões de rádio. A

constituição de redes baseadas em ondas de rádio implica a instalação de antenas ou

dispositivos de emissão e recepção, que devem estar em linha de vista para transmitir e

receber os sinais. O seu principal uso é interligar redes locais em diferentes prédios

(conseguem ultrapassar pequenos obstáculos como por exemplo paredes finas), mas a

partir de certa distância torna-se necessária a instalação de retro transmissores.


Ondas de Satélite

Os satélites utilizados para transmissão de dados sob a forma digital

encontram-se situados em órbitas geostacionárias, em torno do equador, a cerca de 30-

40Km da superfícies terrestre. A comunicação com esses satélites implica antenas

parabólicas, ou seja, dispositivos de transmissão capazes de efectuar uplinks (emissões

da terra para o satélite) e downlinks (recepções do satélite para a terra).



Dimensão da rede

Uma rede de computadores pode ser de pequena dimensão (um exemplo

simples é a partilha de uma impressora por dois computadores pessoais) ou de grande

dimensão (dezenas ou centenas de computadores de vários tipos).

Pode ser tão simples como dois computadores pessoais ligados por um cabo, ou

complexa bastante que recorra a satélites, circuitos telefónicos especiais, fibras ópticas, etc...

Tipos de redes segundo a abrangência geográfica:

• LAN (Local Area Network)

As redes locais são geralmente utilizadas para ligar computadores que distam entre si

apenas algumas centenas de metros (entre vários departamentos dentro de um mesmo

edifício, ou até entre edifícios adjacentes utilizando, por vezes, os cabos da rede

telefónica).


• MAN (Metropolitan Area Network)

Abrange a extensão de vários prédios situados dentro de uma mesma região

metropolitana;

• WAN (Wide Area Network)

Redes que permitem abranger extensões muito grandes como um país ou continente.

São normalmente formadas por várias LANs (pequenas sub-redes);

• WLAN

As Wireless LAN (LANs sem fios) consolidaram-se como uma boa opção de rede local,

onde exista necessidade de mobilidade dos pontos de rede e/ou existam dificuldades

de implementação de cablagem. Tais máquinas podem ser usadas em qualquer lugar

dentro de um prédio que possua uma wireless lan implementada;

Dimensão da rede


Topologia da rede (redes cableadas)

Forma pela qual os vários componentes que compõem uma rede se interligam.

A topologia abrange 3 campos: físico, eléctrico e lógico. Os 2 primeiros podem entender-

se como a configuração da cablagem, mas quando se fala da configuração lógica, está-

se a pensar na forma como a informação é tratada dentro da rede, como circula de um

sítio para o outro, como as máquinas estão ligadas em termos de desenho, ou seja, em

termos de estrutura:

• Anel: as estações são conectadas sequencialmente umas às outras, formando um

caminho fechado em forma de anel;

• Estrela: as estações estão conectadas a um nó central único.

• Rede Linear/Barramento: onde as estações são ligadas a um barramento central

único;


Rede Linear (BUS/Barramento)

Rede em que há exactamente dois nós terminais, um número qualquer de nós

intermédios e um só caminho entre cada dois nós (todos os nós da rede se encontram ligados

uns aos outros numa linha). O desenho de rede linear é aparentemente simples reduzindo-se a

um único cabo que se estende de um computador até ao seguinte. Os extremos do cabo

terminam com uma resistência chamada terminador que para além de indicar que não existem

mais estações de trabalho nos extremos, permite encerrar o bus.

A Rede Linear utiliza a técnica de broadcasting, isto é, quando um nó envia uma

transmissão, a mesma é enviada para todos os nós da rede em simultâneo, tendo cada

nó que verificar se a informação lhe é destinada. Caso a informação tenha sido recebida

sem anomalias é enviado um aviso de recepção ao nó emissor.



Anel (Ring)

Numa rede em anel os computadores estão ligados entre si através de um cabo

em forma de circunferência (anel) e todas as estações de trabalho se conectam a esse anel.

A informação passa de nó em nó através da circunferência. O percurso é único e

singular. Cada nó verifica se a informação em causa lhe é destinada e processa-a. Caso

contrário remete-a para o nó seguinte que efectua o mesmo procedimento até que seja

encontrado o nó destino da transmissão. (Meio de acesso tipo ‘passagem de testemunho’).

A estrutura em anel é, de certa forma, semelhante à estrutura linear, com a

diferença de não existir final de linha. Trata-se de um loop infinito.



Estrela (Star)

O desenho em estrela é uma das primeiras configurações de rede e é cada vez

mais utilizado.

As principais características de uma rede em estrela são:

Todas as estações de trabalho estão conectadas a um nó central (concentrador/hub)

que funciona como sinaleiro em todas as transmissões efectuadas pelos restantes nós,

formando uma estrela física

Cada vez que se pretende estabelecer comunicação entre dois computadores, toda a

informação transferida de um para o outro passa primeiro pelo nó central, ou seja, cada

nó está directamente conectado ao nó central

HUB



Tipo de Topologias Pontos Positivos Pontos Negativos

Topologia Estrela . É mais tolerante a falhas, a falha

de um PC não afecta os restantes

. Fácil de acrescentar novos PC´s

. Gestão centralizada

. Custo de instalação maior

porque recebe mais cabos.

. Se o ponto de centralização

falha, a rede falha

Topologia Anel . Razoavelmente fácil de instalar.

. Requer menos cabos

. Desempenho uniforme

. Se uma estação pára todas

param.

. Os problemas são difíceis

de isolar.

Topologia Barrramento . Simples e fácil de instalar

. Requer menos cabos

. Fácil de ampliar

. A rede fica mais lenta em

períodos de uso intenso.

. Os problemas são difíceis

de isolar.hubhub

HUB



• Cada vez mais banais;

• Ausência de fios;

• Podem ser usadas em combinação com LANs cableadas, onde os pontos que necessitam

de mobilidade são ligados à rede pelo meio "wireless" e as estações fixas são ligadas à

rede via cabo.

• O formato mais generalizado para as redes sem fios actuais é o 802.11g. Especifica um

interface de comunicação sem fios entre um cliente e uma estação base ou entre dois

clientes;

• Opera na frequência 2,4 GHz e suporta transmissões até 54Mbps;

• Outros padrões: 802.11b (11Mbps); 802.11n (540Mbps, em 2008).

Redes sem fios (Tecnologia Wi-Fi)


Dois tipos de Rede:

• Ad-hoc

• Infra-estruturada;

Uma rede Ad-Hoc é composta por estações dentro de um mesmo espaço que

se comunicam entre si sem a ajuda de uma infra-estrutura. Qualquer estação pode

estabelecer uma comunicação directa com outra estação.

Já numa rede infra-estruturada, é utilizado um ponto de acesso que é

responsável por quase toda a funcionalidade da rede. De modo a aumentar a cobertura e

uma rede Infrastructure vários pontos de acesso podem ser interligados através de um

backbone.



Equipamento



O acesso à Web sem fios, a partir de pontos de acesso wireless, em locais

públicos, como aeroportos e centros de conferência, é já uma realidade em muitos

pontos de Portugal.

A massificação destes pontos de acesso, faz com que zonas como o parque

Expo ou o Centro Comercial do Colombo, sejam percorridos por inúmeros jovens que

jogam em rede, ou por executivos que nas suas horas de almoço aproveitam para concluir

negócios.



Vantagens wireless

Menor custo de instalação e exploração,

Maior rapidez de instalação e distribuição,

Mobilidade total,

Convergência tecnológica num futuro próximo

Desvantagens wireless

Menor imunidade a interferências e escutas,

Aumento da energia electro-magnética com consequências para a saúde ainda

desconhecidas,

Menores larguras de banda actualmente disponíveis.

Sistemas cableados versus sistemas sem fios (tecnologia wi-fi):



Arquitectura TCP/IP

Os computadores necessitam de um conjunto de regras para comunicarem

eficientemente. Exemplo de um protocolo humano e de um protocolo de redes de

computadores:


A camada n numa máquina "conversa" com a camada n de outra máquina. As

regras utilizadas nesta conversação são colectivamente chamadas de protocolo

de comunicação da camada n.

Arquitectura TCP/IP


Esquema de endereçamento universal;

Fornece um conjunto de protocolos de aplicação orientados para as necessidades

concretas e importantes dos utilizadores;

A arquitectura TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) que possuiapenas 4 camadas, surge da necessidade de interligar diferentes tipos de hardwaree software. Desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos, o TCP/IPdesigna dois protocolos que funcionando juntos permitem a transmissão de dados(sequências de bytes) através da Internet.

Arquitectura TCP/IP


Telnet, FTP, SMTP, HTTP,

DNS, etc…

TCP

IP

Ethernet, FastEthernet,

GigaEthernet

RDIS,Redes sem Fios, etc..

Arquitectura TCP/IP


O protocolo transfere a informação em pedaços (pacotes).

A parte IP da norma designa qual o computador a que o pacote se destina.

Os dados são enviados para outro computador que esteja uma etapa mais pertodo computador de destino e assim sucessivamente.

Cada vez que um pacote passa por um desses computadores ou router (computadorque encaminha dados na rede), o TCP verifica se a informação contida no pacote seencontra intacta.

Arquitectura TCP/IP


IP

É o principal protocolo da camada de rede da arquitectura TCP/IP;

Os pacotes (designados por datagramas) gerados pelo IP contém os endereços IP do

remetente e do destinatário;

Os datagramas são lançados para a rede e seguem percursos variáveis determinados

pelo estado da rede. São extintos se ao fim de um determinado tempo não atingirem o

destino;

O IP não garante aos protocolos da camada superior a entrega dos datagramas no

respectivo destino nem que o fazem pela mesma ordem com que foram enviados

Arquitectura TCP/IP


No âmbito das redes informáticas, quando falamos em endereço físico estamo-nos a

referir ao endereço MAC (associado por exemplo a uma placa de rede) e quando falamos

em endereço lógico é o endereço IP (configurado na placa de rede).

Endereços Físicos

O endereço MAC (Media Access Control) é definido como sendo um endereço físico de

uma placa de rede. Os primeiros seis caracteres identificam o fabricante (ex. Intel,

surecom, broadcom, etc) e os restantes seis identificam a placa em si (00-22-18-FB-

7A-12).

O endereço MAC é único no mundo para cada placa de rede (apesar de existirem

ferramentas que possibilitam a alteração do mesmo), e é mantido na memória ROM ,

sendo posteriormente essa informação copiada para a memória RAM aquando da

inicialização da placa.

Arquitectura TCP/IP


Existem diversas formas de visualizar o MAC associado à placa de rede. É possível por

exemplo aceder às propriedades da placa:

Arquitectura TCP/IP


Endereços Lógicos

Quando falamos em endereços na área das redes, é normal associarmos de imediato

ao endereço IP configurado numa placa de rede.

O endereço IP (versão 4) é um endereço lógico definido por 32 bits (4 octetos,

192.168.10.1) e identifica um dispositivo numa determinada rede.

De modo a facilitar a escrita dos endereços IP, estes podem ser representados na forma

decimal, que consiste em quatro números decimais de 0 a 255, separados por pontos,

correspondendo cada número à representação decimal do byte correspondente do endereço

IP.

11000111 10000000 00010000 00100011Exemplo: O seguinte endereço IP:

199.128.16.35Pode ser representado na forma decimal:

Arquitectura TCP/IP


Relativamente a endereços IP, existem os endereços públicos e os endereços

privados. A maioria dos endereços IP são públicos, permitindo assim que as nossas

redes (ou pelo menos o nosso router que faz fronteira entre a nossa rede e a Internet)

estejam acessíveis publicamente através da Internet, a partir de qualquer lado.

Os endereços lógicos IPv6 (296 vezes o espaço de endereçamento do IPV4) são

constituídos por 128 bits, sendo apresentados em 8 grupos de 4 dígitos hexadecimais

separados por ‘:’ (por ex. 1234:5678:90AB:CDEF:FEDC:BA09:8765:4321).

Os endereços públicos são geridos por uma entidade reguladora, muita das vezes são

pagos e permitem identificar univocamente uma máquina (PC, routers,etc) na Internet. O

organismo que gere o espaço de endereçamento público (endereços IP

“encaminháveis”) é a Internet Assigned Number Authority (IANA).

Arquitectura TCP/IP


Os endereços privados não nos permitem acesso directo à Internet. Esse acesso é

possível mas é necessário recorrer a mecanismos de NAT (Network Address Translation)

que traduzem o nosso endereço privado num endereço público.

Os intervalos de endereços privados são:

• de 10.0.0.0 a 10.255.255.255

• de 172.16.0.0 a 172.31.255.255

• de 192.168.0.0 a 192.168.255.255

Arquitectura TCP/IP


NAT (Network Address Translation)

Cada computador que acede à Internet deve ter o protocolo TCP/IP e um endereço IP

válido;

Tal situação cria problemas a nível da capacidade de endereçamento;

O NAT surgiu como alternativa para o problema da falta de endereços IPV4 na Internet;

Com o uso do NAT, os computadores da rede interna utilizam os chamados endereços

privados, endereços que só são visíveis dentro de uma organização;

Arquitectura TCP/IP


Com o uso do NAT, é possível fornecer acesso à Internet para um grande número de

computadores da rede interna, usando um número reduzido de endereços IP;

Assim, é perfeitamente possível ter 100 computadores com acesso à Internet

(configurados com endereços privados), utilizando um único endereço IP válido: o

endereço IP do servidor configurado como NAT;

A cada instante de tempo, o número de máquinas que fala com o mundo exterior é

menor que o total instalado numa organização;

Neste contexto, os IPs globais podem ser dinamicamente distribuídos por um servidor

NAT de acordo com a necessidade e os IPs disponíveis.

Arquitectura TCP/IP


Quando um cliente interno tenta comunicar com a Internet, manda o pacote de dados

para o servidor NAT que substitui/traduz o endereço interno do cliente como endereço

de origem, por um endereço válido na Internet:

Arquitectura TCP/IP


TCP

É o principal protocolo da camada de transporte da arquitectura TCP/IP;

Suporta uma variedade muito grande de protocolos da camada de aplicação;

Fornece aos processos de aplicação um mecanismo de comunicação fiável resistente

às perdas de informação e ao desordenamento que pode ocorrer nas camadas

inferiores;

O TCP garante a entrega atempada da informação no destinatário. Se tal não for

possível é informada a camada de aplicação (time-out);

Garante o ordenamento e a recuperação dos datagramas;

Arquitectura TCP/IP


Na Internet, cada computador tem um endereço único que se designa por endereço IP(explo: 192.168.31.164).

Ao contrário dos computadores, as pessoas lidam mais facilmente com palavras doque com números.

A representação do nome completo de cada computador designa-se genericamentepor nome de domínio (www.ipt.pt), um sistema de identificação de endereços decomputadores na Internet, baseado em palavras.

Necessário determinar o endereço IP do computador de destino, antes de seestabelecer uma comunicação com ele. Para tal existem os servidores de nomes dedomínio (DNS) que efectuam a conversão deste nome num número IP para que seestabeleça a conexão. Tradução: Número x Nome

DNS

Arquitectura TCP/IP


Um sistema de nomes de domínio (DNS) consta de uma base de dados de nomesdistribuída.

Na seguinte figura mostram-se vários domínios superiores, entre os quais se encontra

Meudominio, e um host chamado host, dentro do domínio meudominio.com. Se

alguém quisesse contactar com esse host utilizaria o nome de domínio completo

host.meudominio.com.

Arquitectura TCP/IP


A figura mostra como os servidores raiz da Internet atribuem autoridade à Microsoft

com relação à sua própria parte na árvore de espaço para nome de domínio DNS na

Internet

Arquitectura TCP/IP


Essencialmente os DNS são programas que gerem bases de dados de endereços IP,similares às listas telefónicas. Sem o conhecimento do número de telefone não épossível estabelecer comunicação, com endereços IP acontece a mesma coisa.

Arquitectura TCP/IP

http://www.youtube.com/watch?v=2ZUxoi7YNgs&feature=player_embedded


O registo de novos domínios

Registar domínio quando se pretende ligar um computador à Internet;

O nome deve ser registado numa instituição responsável pela criação e gestão denovos nomes de domínio.

Em Portugal esse serviço é gerido pela FCCN (Fundação para a ComputaçãoCientífica Nacional).

Arquitectura TCP/IP


DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

Atribuição de endereços IP:

• Não exequível em redes de grandes dimensões;

• Simples;

• Não há necessidade de servidores de atribuição de endereços;

• Obriga à configuração manual de clientes e servidores;

• Manual

• DHCP;

• Automática

Arquitectura TCP/IP


O DHCP tem a capacidade de distribuir endereços de forma dinâmica para as

estações, usando três métodos de fornecimento distintos:

Empréstimo de endereço aleatório por tempo limitado: Neste tipo de fornecimento

de endereço IP, o servidor fornece ao cliente um endereço IP obtido de um conjunto

pré-definido de endereços (p.ex. 192.168.0.10 a 192.168.0.90) por um tempo pré

determinado;

Empréstimo de endereço aleatório por tempo infinito: Neste tipo, o servidor

associa um endereço obtido do conjunto de endereços a um cliente na

primeira vez que este cliente contactar o servidor. Nas demais vezes, será

fornecido o mesmo endereço a este cliente (associado através do endereço

MAC), mesmo que as duas máquinas sejam desligadas e ligadas;

Empréstimo de endereço fixo: há a associação explícita entre o endereço IP e o

endereço MAC da máquina origem, estipulado numa tabela de configuração.

Arquitectura TCP/IP


Rede Cliente / Servidor

O servidor é um computador especializado num tipo de tarefa, não sendo usado para

outra finalidade.

Consegue desta forma responder rapidamente aos pedidos não comprometendo o

desempenho.

Em redes cliente/servidor pequenas, onde o desempenho não é um problema, é possível

encontrar servidores não dedicados (poderão ser usados como estações de trabalho ou

então como servidores de mais do que uma tarefa)

Nas redes cliente/servidor:

• A configuração da rede é centralizada, o que melhora a organização e segurança da

rede;

• Possibilidade de serem executados programas cliente/servidor, como uma base de

dados, que pode ser manipulada por vários utilizadores ao mesmo tempo.


Rede Cliente / Servidor

Tipos de Servidores

• Servidores de Ficheiros;

• Servidores de Impressão;

• Servidor de Comunicação (usado na comunicação entre a nossa rede e a Internet;

• Servidor de Email;

• Servidor de Base de Dados;

• Servidor de Backup;

• Servidor de Páginas Web;

• Servidor de Acesso Remoto;


O que é uma porta?

As aplicações identificam-se a si mesmas unicamente dentro do computador usando

um número de porta do protocolo (0 – 65.536) para outras aplicações comunicarem

com ele.

Para termos uma noção das portas abertas no nosso sistema pode-se executar o seguinte

comando na linha de comandos do DOS: netstat -ano

O uso do conceito de portas permite que vários programas estejam em

funcionamento, ao mesmo tempo, no mesmo computador, trocando informações

com um ou mais servidores.

CloseTheDoor (controle o acesso de rede e os portos abertos):

http://closethedoor.sourceforge.net/


O que é uma porta?

Do lado do cliente a numeração das portas é dinamicamente atribuída pelo sistema

operativo quando existe um pedido por um serviço


Comandos de Rede

O comando ipconfig (abreviatura de IP Configuration) é usado para visualizar a

configuração da interface de rede da máquina local.

IPConfig

O endereço IP (um número único que identifica o computador na Internet) e o

gateway por omissão (router) deverão estar na mesma rede ou sub-rede, caso contrário

o computador não conseguirá comunicar para fora da rede.

A máscara de sub-rede indica que os três primeiros octetos precisam ser idênticos

para estarem na mesma rede.


Comandos de Rede

Para informações mais detalhadas (nome do host, endereço do servidor DHCP, data em

que inicia e termina a atribuição do IP)

IPConfig / all


Para que o nosso computador fique acessível a um computador da mesma rede

necessitamos:

• Permitir a respectiva conexão (HTTP; FTP; TELNET; etc) na Firewall

(painel de controlo – segurança – firewall do windows – permitir um

programa através da firewall do windows)

• Obter e divulgar o nosso endereço IP (através do comando ipconfig).

Comandos de Rede

Supondo que temos um qualquer servidor (web, ftp, telnet, etc) é possível que um

computador da mesma rede tenha acesso a esse serviço?

Qualquer pessoa pertencente à rede pode aceder agora ao website (no caso de um

servidor web) bastando para isso digitar o endereço IP do computador


Sim é possível. É necessário fazer duas coisas:

• Consultar o nosso endereço IP público:http://www.whatismyip.com/

• Fazer port forwarding da porta HTTP (redireccionamento da porta HTTP) no nosso

router para o computador que está alojar o servidor HTTP

Supondo que temos um qualquer servidor (web, ftp, telnet, etc) é possível que um

computador fora da rede interna tenha acesso a esse serviço?

Comandos de Rede


O que é Port forwarding?

Possibilidade de tornar acessível, ou seja, tornar público, a qualquer computador existente

no mundo, o nosso servidor (web, ftp, etc), através por exemplo da nossa ligação à

Internet em casa.

Para tal é necessário redireccionar todos os pedidos que chegam ao nosso router

(porta 80), para a nossa máquina local (que tem um servidor web a correr). Desta

forma passamos a ter um IP público disponível.

Portforwading no router da MEO: http://pplware.sapo.pt/networking/port-forwarding-no-

router-da-meo-thomson-tg787/

Comandos de Rede


Uma vez que o port forwarding esteja concluído a página web alojada no servidor web do

pedro (ver figura) passa a estar acessível a qualquer pessoa. Basta para isso digitar o

seguinte endereço (do router): http://2.10.20.30

Comandos de Rede


Claro que para o site poder ser visto o computador necessita estar permanentemente

ligado e conectado à Internet.

Depois as pessoas que estiverem a visitar o web site vão estar a utilizar a largura de

banda da sua conexão.

Finalmente o acesso à Internet de computadores pessoais funciona através da atribuição de

um endereço IP dinâmico, o que significa que o endereço IP estará de tempos a

tempos a ser alterado.

Estas são apenas algumas das razões pelas quais é necessário ter uma página web num

servidor dedicado.

Comandos de Rede


Comandos de Rede

tracert é a abreviatura TCP/IP para trace route. O comando tracert usa datagramas IP

para apresentar os routers que são encontrados no caminho até ao destino.

tracert

A primeira linha de saída mostra o nome de destino seguido do seu endereço IP. Em

seguida são apresentadas as listagens de todos os routers através dos quais o tracert

teve que passar para chegar ao destino


Comandos de Rede

O comando ping testa a conectividade física entre dois extremos, fornecendo uma

indicação da fiabilidade da ligação uma vez que apresenta o resultado de quatro tentativas

de comunicação.

Ping


nslookup é uma ferramenta, comum ao Windows e ao Linux, utilizada para se obter

informações sobre registos de DNS de um determinado domínio

Comandos de Rede

nslookup


O comando netstat permite ver informação acerca das ligações de rede TCP/IP na

máquina local e estatísticas acerca dos protocolos utilizados.

Comandos de Rede

netstat

netstat –a status da interface local


Cada máquina é responsável por manter dinamicamente uma tabela de

correspondência entre endereços físicos e endereços IP recentemente usados (tabela

ARP), este procedimento reduz a frequência do recurso ao protocolo ARP.

Comandos de Rede

arp

Use o comando arp para obter a tabela (arp -a).


Software

PortScan & Stuff

Uma ferramenta (http://thesz.diecru.eu/content/portscan.php) para detectar quem

anda na rede (verifica quem está a usar os IP’s da rede).

IPTraffic

O controlo que temos sobre o tráfego que chega e parte do nosso computador é de

extrema importância. Devemos ter atenção a tráfego estranho que chega à nossa

máquina e a trafego que sai sem que o estejamos pedir.

http://www.networkdls.com/Software.Asp?Review=61

Wireless Network Watcher

A forma mais simples de verificar se existem utilizadores não autorizados dentro

dessas redes é consultar os equipamentos que dão acesso e procurar aí endereços

Mac que não sejam conhecidos

http://www.nirsoft.net/utils/wireless_network_watcher.html


Software

PingHurry

Ferramenta fácil de usar e acessível para aqueles que não apreciam o modo DOS no

que à execução de comandos de rede diz respeito.

http://www.adminscope.com/

Documents

Redes de Computadores - IPTricardo/ficheiros/RedesComputadores2014.pdf · Um meio físico de transmissão numa rede de computadores, é o canal de comunicação pelo qual os computadores