Modelo OSI - Camada de Rede

Camada de Rede

Conceito

A camada de rede é responsável por endereçar e permitir a transferência de dados da origem até o destino de uma comunicação por meio das diversas redes que podem existir nesse caminho.

Conceito

Nos modelos de referência definidos para a comunicação entre equipamentos há uma camada primordial para o perfeito funcionamento de comunicações por meios das redes, que é a camada de rede.

Conceito

Essa camada possui quatro processos básicos bem definidos:

• Endereçamento: é o processo de definir endereços para os dispositivos existentes em uma rede que permite a comunicação de dados.

• Encapsulamento: é o processo de empacotar, moldar, segmentar o fluxo de dados a ser transmitido pela rede dentro do PDU do protocolo da camada de rede utilizado.

Conceito

Essa camada possui quatro processos básicos bem definidos:

• Roteamento: é o processo que consiste na tarefa de diferenciar estes pacotes montados no processo de encapsulamento, por meio da rede de dados.

• Desencapsulamento: é o processo de desempacotar, retirar o conteúdo de dados constante no pacote recebido e entregar a camada superior do modelo de referência OSI(Transporte).

Protocolos

Protocolos implementados para atender as funções básicas desta camada:• IPv4• IPv6• IPX• Appletalk

Protocolos

Protocolos que tem a função de auxiliar o protocolo principal: • ICMP• ARP

IPv4

É o protocolo mais utilizado atualmente, e que faz a maior rede de comunicação existente hoje(internet) funcionar e permitir todas as facilidades de roteamento e endereçamento necessárias.

IPv4

Uma das grandes característica deste protocolo é permitir a sua utilização em qualquer tipo de rede física, permitindo com isso, uma interoperabilidade perfeita entre as diversas tecnologias.

Pacote IP

Também chamado de datagrama é a unidade básica de transferência da camada de rede. É ele que define o layout dos pacotes a serem transferidos.Dois componentes básicos:

CABEÇALHO DADOS

Pacote IP

• Cabeçalho: é o conjunto de campos que definem diversas propriedades do pacote.

• Dados: é o conjunto de dados recebidos da camada superior para a de rede, no caso, o segmento da camada de transporte.

Pacote IP

O cabeçalho é composto por diversos campos:• Versão• Tamheader: tamanho do cabeçalho 32bits(4

bytes).• Tipo de Serviço: indicação da qualidade do

serviço(8 bits).• Tampacote: contém o tamanho do pacote em

quantidade de octetos(bytes). Máximo(65.535 bits)

Pacote IP

O cabeçalho é composto por diversos campos:• Identificação: é o campo preenchido pela

origem do pacote que o identifica.• Flags: campo que identifica se o pacote pode

ser fragmentado no caminho até o destino e também se já ocorreu fragmentação. (3 bits)

Pacote IP

O cabeçalho é composto por diversos campos:• Deslocamento: caso tenha ocorrido

fragmentação, este campo indica o deslocamento dos dados do pacote em relação ao campo de dados do pacote original.(1 byte)

• TTL: representar a quantidade de saltos por onde um pacote pode trafegar.

Pacote IP

O cabeçalho é composto por diversos campos:• Protocolo: indica para qual protocolo da

camada superior a camada de rede deve entregar o conteúdo do pacote.

• Checksum do cabeçalho: campo calculado e checado para cada salto que o pacote passa na rede.

Pacote IP

O cabeçalho é composto por diversos campos:• Endereço da origem:(32bits)• Endereço de destino:(32bits)• Opções de pacote IP: campo opcional, mas

requerido para algumas implementações.• Preenchimento: é o campo para preencher o

cabeçalho mantendo sempre o alinhamento do mesmo em 32bits.

Endereçamento IPv4

As redes encontram-se quase que todas interligadas e consistem normalmente em uma quantidade enorme de hosts e equipamentos de redes. O melhor exemplo desta integração e a própria internet.

Endereçamento IPv4

32 bits divididos em 4 octetos de 8 bits 4 mas sendo representados em formato decimal chamado notação decimal.

Classe de endereços IP

Os endereços IPs foram separados por classes criadas(A, B, C, D e E), acomodando todo os IPs possíveis.A B C: Usadas comercialmente na atribuição de endereços IPs aos dispositivos de uma rede.D: Endereçamento multicast.E: para fins experimentais pela IANA.

Endereços públicos e endereços privados.

CLASSE INTERVALO DE ENDEREÇOS INTERNOS RFC 1918

A 10.0.0.0 até 10.255.255.255

B 172.16.0 até 172.31.255.255

C 192.168.0.0 até 192.168.255.255

IPv6

Com a evolução das redes dos novos dispositivos móveis das populações de todos os países tendo á acesso a internet houve a necessidade de muitos endereços de redes para permitir o endereçamento de todos esses equipamentos.

IPv6

O endereçamento IPv4 em uso em todas as rede, não foi projetado para suportar toda essa necessidade de endereçamento tornando-se esse um dos principais motivos do desenvolvimento de outro protocolo.

IPv6

Foi criado o IPv6 com as seguintes características:• Maior espaço de endereçamento;• Mobilidade;• Segurança;• Auto configuração.

O pacote IPv6

Também chamado de datagrama é composto por duas partes: o cabeçalho e os dados. Um das grandes diferenças entre as versões do protocolo IP é o cabeçalho do pacote.

O pacote IPv6

Campos do pacote IPv6• Versão• Classe tráfego: indica prioridade deste pacote.• Identificador de fluxo: QoS.• Tamanho dos dados: informa o tamanho da

parte de dados do pacote.

O pacote IPv6

Campos do pacote IPv6: Próximo Header: aponta o próximo header do Ipv6.Limite de saltos: limita a quantidade de dispositivos que roteiam os pacotes por onde este pacote pode passar.Endereço de origem;Endereço de destino;

Endereçamento IPv6

A representação do endereço é feita por meio do agrupamento de 16 em 16 bits separados por “:”. Estes grupos de 16 bits são representados utilizando a notação hexadecimal sendo que cada digito hexadecimal representa 4 bits separados.

Endereçamento IPv6

O endereçamento Ipv6 especifica 3 tipos de endereços possíveis:

• Unicast;• Anycast;• Multicast.

Endereçamento IPv6

Unicast

Endereça apenas uma interface, ou seja, não há mais de uma interface “respondendo” ao mesmo endereço.

Endereçamento IPv6

Anycast

Endereço um conjunto de interfaces de múltiplos dispositivos, mas, um pacote endereçado a um endereço anycast só será entregue para um dos elementos deste grupo.

Endereçamento IPv6

Multicast

Endereça um conjunto de interfaces, a grande diferença é que o pacote endereçado para um endereço multicast é entregue para todas as interfaces.

ICMP

É um protocolo que também opera na camada 3 do modelo OSI, porém não é utilizado para a transmissão de dados, mas sim, como protocolo de controle, auxiliando o perfeito funcionamento do protocolo IP.

ICMP

ICMP tem como funcionalidade permitir que roteadores interligados em redes possam informar erros ou problemas inesperados ocorridos durante a transmissão de pacotes.

ARP

A RFC 826 apresenta o protocolo ARP que implementa uma funcionalidade que permite aos equipamentos na rede conseguirem mapear endereços lógico e físico.

ARP

A RFC 826 apresenta o protocolo ARP que implementa uma funcionalidade que permite aos equipamentos na rede conseguirem mapear endereços lógico e físico.