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8 de abril de 2012

Endereço IP: Classes de Endereços

No início da definição do TCP/IP, os IPs foram divididos em estruturas chamadas classes (A, B, C, D e E). Hoje, na prática deixou de ser usado, abrindo espaço para o CIDR. Assim, didaticamente, temos a definição das classes.


  • Classe A: primeiro bit 0 (zero): 1.0.0.0 até 127.0.0.0;
  • Classe B: primeiros dois bits 0: 128.0.0.0 até 191.255.0.0
  • Classe C: primeiros três bits 0: 192.0.0.0 até 223.255.255.0
  • Classe D: primeiros quatro bits 0 (endereço multicast): 224.0.0.0 até 239.255.255.255
  • Classe E: primeiros cinco bits 0 (endereço especial reservado): 240.255.255.254



Endereço IP: Classes Especiais

Existem classes especiais na Internet que não são consideradas públicas, não são consideradas como endereçáveis, são reservadas, por exemplo, para a comunicação com uma rede privada ou com o computador local (localhost).


Classe Descrição
10.0.0.0/8 Rede privada (Classe A)
14.0.0.0/8 Rede pública
39.0.0.0/8 Reservado
127.0.0.0/8 localhost
128.0.0.0/16 Reservado (IANA)
169.254.0.0/16 Rede privada (Zeroconf)
172.16.0.0/12 Rede privada (Classe B)
192.168.0.0/16 Rede privada (Classe C)

A Internet Assigned Numbers Authority (IANA) é responsável pela coordenação global do DNS raiz, endereçamento IP, o protocolo de Internet e outros recursos.

Portas TCP e UDP dos principais serviços da Internet

Lista das portas dos principais serviços da Internet

Serviço Porta Obs
ftp-data 20 transferência de arquivos
ftp 21 transferência de arquivos
ssh 22 protocolo de acesso remoto
telnet 23 acesso remoto
smtp 25 serviço de envio de e-mail
time 37 atualização de relógio
nameserver 42 absoleto, substituido pelo DNS
nicname/whois 43 protocolo de consulta informações de domínios
tacacs 49 autenticação remoto; substituito pelo RADIUS
DNS 53 domain name server
bootps 67 bootstrap server; substituito pelo DHCP
bootpc 68 bootstrap client; substituito pelo DHCP
gopher 70 em desuso
http 80 WWW
kerberos 88 autenticação remota
pop2 109 Post Office Protocol: acesso a e-mails
pop3 110 Post Office Protocol: acesso a e-mails
sftp 115 simple ftp
nntp 119 usenet news; em desuso
netbios-ns 137 NETBIOS Name Server
netbios-dgm 138 NETBIOS Datagrama Service
netebios-ssn 139 NETBIOS Session Service
imap 143 imap v2
snmp 161 simple network management protocol
snmptrap 162 snmptrap
bgp 179 border gateway protocol
irc 194 internet relay chat; em desuso
imap3 220 imap v3
ldap 389 LDAP
https (ssl) 443 HTTP sobre SSL
smtps 465 SMTP sobre SSL
dhcp-client 546 DHCP v6  client
dhcp-server 547 DHCP v6  server
rtsp 554 Real Time Stream Control Protocol
imap4-ssl 585 IMAP4 + SSL
ldaps 636 LDAP sobre SSL
ftps-data 993 Dados do FTP sobre TLS/SSL
ftp 993 Controle do FTP sobre TLS/SSL
telnets 993 Telnet sobre TLS/SSL
imaps 993 IMAP sobre TLS/SSL
pop3s 995 POP3 sobre TLS/SSL
ms-sql-s 1433 SQL Server
ms-sql-u 1434 SQL Monitor
wins 1512 Microsoft Windows Name Service
mysql 3306 MySQL Server
postgres 5432 POSTGRES Server

Endereço IP: CIDR - Classless Inter-domain Routing

Em 1993, a divisão das classes IPs em A, B, C, D e E foram substituidas pelo CIDR - Classless Inter-domain Routing, dando maior flexibilidade para criação de subredes e assim, otimizando o endereço e roteamento sob a plataforma TCP/IP.

O endereço IPv4, formado por 4 octetos, somando 32 bits, sempre definem a rede e o host. Em conjunto com a máscara de rede ou sub-rede, consegue-se determinar com exatidão o endereço inicial (do gateway) e final (broadcast) da rede a que pertence o número IP.

Usando a notação CIDR, o endereço IP 192.168.0.55/27 indica com exatidão a rede a que pertence esse host. Para achar esse valor, basta fazer uma operação de AND entre o número IP (em binário) e o máscara indicada, nesse caso, pelo número /27 (serão 27 bit com número 1, indicando a rede, e os demais com bit 0, indicando o host)

1100 0000 . 1010 1000  . 0000 0000  .  0011 0111   [endereço IP do host]
(192)          . (168)          . (0)               .  (55)
1111 1111 . 1111 1111  . 1111 1111  .  1110 0000   [endereço da máscara]
(255)          . (255)          . (255)           . (224)
-----------------------------------------------------------------   (AND)
1100 0000 . 1010 1000  . 0000 0000  .  0010 0000    [endereço da rede]
(192)          . (168)          . (0)               . (32)



CIDR Subnet Mask Subnets Hots Rede Gateway Broadcast
/24 255.255.255.0 1 253 w.x.y.0 w.x.y.1 w.x.y.255
/25 255.255.255.128 2 125 w.x.y.0
w.x.y.128
w.x.y.1
w.x.y.129
w.x.y.127
w.x.y.255
/26 255.255.255.192 4 61 w.x.y.0
w.x.y.64
w.x.y.128
w.x.y.192
w.x.y.1
w.x.y.65
w.x.y.129
w.x.y.193
w.x.y.63
w.x.y.127
w.x.y.191
w.x.y.255
/27 255.255.255.224 8 29 w.x.y.0
w.x.y.32
w.x.y.64
w.x.y.96
w.x.y.128
w.x.y.160
w.x.y.192
w.x.y.224
w.x.y.1
w.x.y.33
w.x.y.65
w.x.y.97
w.x.y.129
w.x.y.161
w.x.y.193
w.x.y.225
w.x.y.31
w.x.y.63
w.x.y.95
w.x.y.127
w.x.y.159
w.x.y.191
w.x.y.223
w.x.y.255
/28 255.255.255.240 16 13 w.x.y.0
w.x.y.16
w.x.y.32
w.x.y.48
w.x.y.1
w.x.y.17
w.x.y.33
w.x.y.49
w.x.y.15
w.x.y.31
w.x.y.47
w.x.y.63
/29 255.255.255.248 32 5 w.x.y.0
w.x.y.8
w.x.y.16
w.x.y.24
w.x.y.32
w.x.y.1
w.x.y.9
w.x.y.17
w.x.y.25
w.x.y.33
w.x.y.7
w.x.y.15
w.x.y.23
w.x.y.31
w.x.y.39
/30 255.255.255.252 64 1 w.x.y.0
w.x.y.4
w.x.y.8
w.x.y.12
w.x.y.16
w.x.y.1
w.x.y.5
w.x.y.9
w.x.y.13
w.x.y.17
w.x.y.3
w.x.y.7
w.x.y.11
w.x.y.15
w.x.y.19

Agora que já aprendemos a calcular o endereço da rede, você pode precisar encontrar, baseado na notação CIDR o endereço da máscara de rede. Para fazer isso mais rapidamente, veja:


Endereço IP: 157.16.0.0/18

Considerando que  /18 é o número de bits que compõe a máscara de sub-rede, logo, temos 18 bits:

11111111.11111111.11000000.000000 = 255.255.192.0

Para transformar de bits para decimal, basta lembrar que a cada octetos temos um total de 28 que é igual a 256, assim, ir colocando os valores diretos e depois é só somar.

11111111 = 128+64+32+16+8+4+2+1 = 255
11111111 = 128+64+32+16+8+4+2+1 = 255
11000000 = 128+64+0+0+0+0+0+0 = 192
00000000 = 0+0+0+0+0+0+0+0 = 0

7 de abril de 2012

Protocolo SNMP: Simple Network Management Protocol


É um protocolo de gerência de redes, da camada aplicação, que facilita o troca de informações entre os dispositivos de rede (agentes) e o administrador da rede (gerente).
As funções que o gerente pode realizar por meio dos agentes são: 
  • GET (recuperar uma informação); 
  • GETNEXT (recuperar sequencias de informação);
  • SET (atribuir, definir novo valor).
  • Já a função TRAP é realizado pelo agente, enviando algum tipo de alerta ou informação ao gerente. 

O conjunto de todos os objetos SNMP é coletivamente chamado de MIB (Management Information Base)
Com relação a segurança, a versão 1 do SNMP não implementou nenhuma funcionalidade de segurança, permitindo a qualquer pessoa alterar configurações nos dispositivos. A versão dois trouxe diversas melhorias na segurança, , performance e comunicação. Na versão três, novas melhorias na segurança implementando privacidade, autenticação e controle de acesso.
O SNMP utiliza as portas 161 e 162 tcp e udp.

Camada de transporte: SCTP - Stream Control Transmission Protocol


O Stream Control Transmission Protocol (SCTP) é um protocolo da camada de transporte, atuando de forma muito similar ao TCP e UDP. Esse protocolo é orientado a mensagem, como o UDP, mas assegura confiança, utilizando controle de congestionamento com transporte de mensagens in-sequence, como o TCP.
Originalmente foi desenvolvido com a intenção de ser o protocolo de serviços de telefonia pela Internet (VOIP).

Protocolo de roteamento: RIP - Routing Information Protocol


Routing Information Protocol (RIP) foi o primeiro protocolo de encaminhando (roteamento) padrão do TCP/IP. Ele é um protocolo de encaminhamento dinâmico que usa algoritmo vetor-distância. 
O RIP permite no máximo 15 rotas, passar até 15 roteadores. 

Protocolo de roteamento: OSPF - Open Shortest Path Fist


É um protocolo de roteamento para redes IP. Foi criado para substituir o protocolo RIP. Hoje é um dos protocolos de roteamento mais empregados. O princípio de roteamento é baseado no algoritmo SPF de Dijkstra. Ao invés de manter uma tabela com todas as rotas possíveis, cada nó contêm dados sobre todos os links cada rede. Cada entrada da tabela de roteamento contém um identificador de interface, um número do link e uma distância ou custo. Assim, cada nó possui uma visão da topologia da rede e consegue identificar o menor caminho sozinho.

Camada de Rede: ARP - Address Resolution Protocol


O Address Resolution Protocol (ARP) é um protocolo usado para encontrar um endereço da camada de enlace (por exemplo, um endereço MAC em uma rede Ethernet), a partir do endereço da camada de rede (endereço IP).
O processo inverso dá-se o nome de RARP (Reverse ARP). No IPv6, esse serviço é realizado pelo Neighbor Discovery Protocol (NDP).

IP multicast


IP multicast é um método de envio de datagramas IP para um grupo de destinatários interessados numa única transmissão. 

Endereçamento
  • Unicast: um-pra-um;
  • Broadcast: todos os hosts
  • Multicast: conjunto hosts
  • Anycast: enviado como se fosse broadcast ou multicast, mas chega somente para 1, o mais próximo
Tipos de aplicações
  • Muito usado em empresas, como bolsa de valores e distribuição de conteúdo multimidia (IPTV, Video, eLearning)
Protocolos relacionados
  • User Datagram Protocol (UDP): camada de transporte
  • Real-time Transport Protocol (RTP): camada de transporte
  • Resource Reservation Protocol (RSVP): controle e reserva de banda
  • Internet Group Managament Protocol (IGMP): camada de rede. Geralmente usado em domínio privados
  • Protocol Independent Multicast (PIM)
  • Distane Vector Multicast Routing Protocol (DVMRP): camada de rede - roteamento - baseado no RIP
  • Multicast Open Shortest Path First (MOSPF): camada de rede - roteamento - parte da família PIM
  • Multicast BGP: camada de rede - roteamento - parte da família PIM
  • Multicast Source Discovery Protocol (MSDP): camada de rede - roteamento - parte da família PIM
  • Multicast Listener Discovery (MLD): camada de rede - roteamento - IPv6
  • GARP Multicast Registration Protocol (GMRP)
  • Multicast DNS (mDNS): usado em pequenas redes - adotado pelo Apple Bonjour

6 de abril de 2012

Protocolos de Roteamento: BGP - Border Gateway Protocol


Border Gateway Protocol (BGP) substitui EGP (Exterior Gateway Protocol) e é um protocolo dinâmico de roteamento interdomínios, criado para uso no principais roteadores da Internet, para comunicação entre sistemas autônomos (ASs). 
O BGP resolve dois problemas do seu antecessor: evita loops de roteamento em topologias arbitrárias e implementa roteamento baseado em política (policy-based routing), um roteamento com base em um conjunto de regras não-técnicas.
Para determinar a melhor trajetória o BGP usa uma única métrica que é um número de prioridade definida pelo administrador da rede.
O BGP possui 4 tipos de mensagens: abertura (abre sessão entre roteadores pares), atualização (atualiza rotas), notificação (informa erro e encerra sessão) e keep-alive (notifica dispositivo ativo).

Modelo OSI x TCP/IP


O modelo Open System Interconnection (OSI) foi definido pela International Standards Organization (ISO) que descreve, padronizando, as funções de um sistema de comunicação por meio de 7 camadas hierárquicas. A camada inferior serve a superior, cada qual, escondendo sua complexidade e assumindo suas responsabilidades.

1: Physical Layer (Camada física): Tem a função de prover "meios mecânicos, elétricos, funcionais e procedurais para ativar a conexão física para a transmissão de bits". Ou seja, o papel dessa camada é transformar bits de computador em sinais eletromagnéticos (ou equivalentes) em um determinado meio de transmissão (sem fio, fibra, cabo, etc).

2: Data Link (Camada de enlace/ligação/link): Controla a camada física, detecta e se possível corrige erros que venham a ocorrer. É responsável pela transmissão e recepção (delimitação) de quadros e pelo controle de fluxo, garantindo as camadas superiores uma conexão "virtualmente" sem erros. As topologias de rede estão relacionadas a essa camada (ponto-a-ponto, anel, estrela, barramento), os protocolos de acesso e a multiplexação (divisão do canal) TDM (divisão de tempo) e FDM (divisão de frequencia). 

3: Network Layer (Camada de rede): Controla a operação da rede de um modo geral. Suas principais funções são o roteamento dos pacotes entre origem e destino e o controle do congestionamento.
No TCP/IP os protocolos dessa camada são: IP, ICMP, ARP, RARP, 

4: Transport Layer (Camada de Transporte): É responsável por criar e manter um canal de comunicação entre dois sistemas, garantindo que os mesmos bits enviados serão os mesmos recebidos pelo receptor, na mesma ordem, sem modificação, perda ou duplicação. É essa a camada que pega a informação da camada superior (sessão/aplicação), dividi-a em pacotes, envia e no destino, recompõe a informação. No modelo OSI, orientado a conexão (connection oriented), essa camada faz controle de erro, serviço de confirmação e também o controle do sequenciamento dos pacotes, garantindo a que no destino, os pacotes sejam reagrupados na devida ordem.
No TCP/IP temos os três principais protocolos: TCP, UDP, RDP.

5: Session Layer (Camada de Sessão): Permite que duas aplicações, em diferentes computadores, estabeleçam uma sessão de comunicação. Essa característica não está presente na camada de aplicação do TCP/IP. Na verdade o TCP faz esse controle de sessão.

6: Presentation Layer (Camada de Apresentação): Também chamada de camada de tradução ou de sintaxe, pois essa comada é responsável por traduzir, transformar o formato do dado em um formato que a camada de aplicação consiga entender e manipular (transformar pacotes de bits em formato ASCII ou XML, por exemplo). No TCP/IP essa função é feita pela camada de aplicação.

7: Application Layer (Camada de Aplicação): É a camada mais superior do modelo, responsável por prover serviços para aplicações abstraindo a disponibilidade de comunicação em rede entre computadores. Além disso, nessa camada ocorrem as interações entre a aplicação e os usuários. 
Alguns exemplo de protocolos da cada de aplicação OSI são: FTAM (file transfer), X.400 (mail), CMIP (management information).